Зубенко В. О. Методи побудови і декодування каскадних кодових конструкцій з покращеними властивостями

Об'єкт дослідження - процес підвищення завадостійкості передачі дискретних повідомлень з використанням каскадних кодових конструкцій з покращеними властивостями. Мета дослідження - підвищення завадостійкості передачі дискретних повідомлень на основі використання каскадних кодових конструкцій з покращеними властивостями. Методи дослідження - методи алгебри кодів, теорії полів Галуа і теорії чисел для розробки і дослідження каскадних кодових конструкцій з покращеними властивостями; методи статистичної теорії зв'язку, теорії ймовірності і математичної статистики для дослідження завадостійкості передачі дискретних повідомлень з використанням каскадних кодових конструкцій; методи теорії автоматів і теорії складності для розробки пропозицій по реалізації каскадних кодів з покращеними властивостями і оцінки складності алгоритмів. Наукова новизна:1.Вдосконалено метод побудови каскадних кодових конструкцій, що відрізняються від відомих аналітичним описом внутрішньої структури і особливостей синтезу кодових слів, запропонованими алгебраїчними процедурами кодування через перетворення елементів складених кодів з урахуванням потужності алфавіту символів, що дозволяє узагальнити каскадні конструкції, які синтезуються, на випадок недвійкових послідовностей з ітеративним обміном м'якими рішеннями. 2.Вдосконалено метод м'якого декодування каскадних кодових конструкцій з ітеративним обміном м'яких рішень, який відрізняється від відомих методів запропонованою процедурою формування системи перевірочних рівнянь з найбільш достовірними кодовими символами, обчисленням м'яких рішень про значення декодованих символів і їх ітеративним обміном, що дозволяє реалізувати швидке декодування кодових слів складених кодів по критерію мінімізації помилкового прийому символів інформаційного повідомлення і прискорити таким чином процес турбо-декодування каскадних кодів. 3.Одержав подальший розвиток метод оцінки завадостійкості передачі дискретних повідомлень в каналах з випадково виникаючими помилками, який відрізняється від відомих запропонованою ітеративною процедурою статистичного тестування послідовності, що приймається для емпіричної оцінки вірогідності помилки на біт на виході декодера при заданій межі довірчого інтервалу (точність оцінки), що дозволяє при фіксованому співвідношенні енергії сигналу до спектральної щільності потужності шуму одержувати достовірні (із заданою довірчою вірогідністю) залежності завадостійкості передачі дискретних повідомлень. Практичні результати: 1.Розроблено алгоритм побудови каскадних кодових конструкцій з покращеними властивостями. Розроблена структурна схема пристрою завадостійкого кодування і програмна реалізація з використанням каскадних кодів з покращеними властивостями, дані практичні рекомендації по його практичному використанню. 2.Розроблено алгоритм декодування каскадних кодових конструкцій з ітеративним обміном м'яких рішень. Розроблена структурна схема пристрою декодування та її програмна реалізація, визначені рекомендації по їх практичному використанню. 3.Розроблено імітаційну модель каналу передачі дискретних повідомлень з використанням каскадних кодових конструкцій і методу декодування з ітеративним обміном м'якими рішеннями. Одержані емпіричні залежності ймовірності помилкового прийому символів повідомлення від співвідношення "сигнал-шум". Встановлено, що застосування запропонованих каскадних кодових конструкцій дозволяє зменшити ймовірність помилки декодування і одержати енергетичний виграш 4,5 - 5,5 dB. 4.Отримані результати використані в науково-дослідних роботах, які проводяться в рамках "Концепції розвитку телекомунікації в Україні", та можуть бути використані в навчальному процесі та науково-дослідних роботах Української державної академії залізничного транспорту. Галузь використання - телекомунікаційні системи та мережі.