Метод структурної адаптації каскадних кодів для забезпечення заданої достовірності передачі інформації безпроводових систем передачі даних

Автор(и)

  • С.В. Зайцев Доктор технічних наук, провідний науковий співробітник Інституту телекомунікацій та глобального інформаційного простору НАН України, Київ, Україна https://orcid.org/0000-0001-6643-917X
  • В.М. Василенко Кандидат технічних наук, старший науковий співробітник Інституту телекомунікацій та глобального інформаційного простору НАН України, Київ, Україна https://orcid.org/0000-0001-8156-1894
  • Т.В. Триснюк Кандидат технічних наук, старший науковий співробітник Інституту телекомунікацій та глобального інформаційного простору НАН України, Київ, Україна https://orcid.org/0000-0002-3672-8242
  • Н.В. Сокоринська Старший науковий співробітник Центрального науково-дослідного інституту Збройних Сил України, Київ, Україна https://orcid.org/0000-0001-9713-7289

DOI:

https://doi.org/10.32347/2411-4049.2023.3.133-143

Ключові слова:

апріорна невизначеність, градієнтний метод, OFDM, коди Ріда-Соломона, турбокод, швидкість кодування, моделювання

Анотація

У статті пропонується метод структурної адаптації каскадних кодів, призначений для забезпечення заданої достовірності передачі інформації безпроводових систем передачі даних при дії завад, за рахунок динамічного синтезу комбінованих структур каскадних кодів в умовах апріорної невизначеності. Сутність методу полягає в ідентифікації внутрішньої структури коду, за рахунок чого визначається структура компонентних кодів турбокоду. Він був розроблений з використанням градієнтного методу за рахунок імплементації багатокрокової ітеративної процедури пошуку оптимальних параметрів системи. Реалізація методу дозволяє забезпечити достовірність передачі інформації безпроводових систем передачі даних. Для перевірки ефективності методу структурної адаптації каскадних кодів була розроблена імітаційна модель на мові програмування C++ у програмному середовищі Visual Studio 2019 та проведено моделювання безпроводових систем передачі даних. Результати моделювання показують, що комбінована структура побудови каскадних кодів разом з технологією OFDM дозволяє незалежно адаптувати швидкість кодування кожного з каскадів кодування залежно від результатів аналізу достовірності інформації в цьому каскаді, що приводить до забезпечення заданої достовірності передачі інформації, при цьому пропускна спроможність БСПД зменшується на 4–12% проти 20–35% відомих результатів. Використання кодів Ріда-Соломона в послідовній каскадній схемі з турбокодами за рахунок адаптації швидкості кодування цієї каскадної конструкції дозволяє одержати енергетичний виграш 0,5–0,7 дБ без збільшення пропускної спроможності системи передачі в порівнянні з системами, які використовують тільки турбокоди. Отримані результати мають суттєву актуальність та можуть бути впроваджені при розробці систем передачі інформації для забезпечення достовірності передачі даних, як у мирний час, так і в умовах збройної агресії Російської Федерації проти України.

Посилання

Rastrigin, L.A. (1981). Adaptation of complex systems. Riga: Zinatne [in Russian].

Zaitsev, S.V., & Kazymyr, V.V. (2017). Structural adaptation of the turbo code coder and decoder for generating the transmission repeat request under conditions of uncertainty. Radioelectronics and Communications Systems, 60, 18–27.

Bae, J., Abotabl, A., Lin, H.P., Song, K.B., & Lee, J. (2019). An overview of channel coding for 5G NR cellular communications. APSIPA Transactions on Signal and Information Processing, 1-14. https://doi.org/10.1017/ATSIP.2019.10

Fomin, V.N., Fradkov, A.L., & Yakubovich, V.Ya. (1981). Adaptive control of dynamic objects. Moscow: Science [in Russian].

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-09-29

Як цитувати

Зайцев, С., Василенко, В., Триснюк, Т., & Сокоринська, Н. (2023). Метод структурної адаптації каскадних кодів для забезпечення заданої достовірності передачі інформації безпроводових систем передачі даних. Екологічна безпека та природокористування, 47(3), 133–143. https://doi.org/10.32347/2411-4049.2023.3.133-143

Номер

Том 47 № 3 (2023): Екологічна безпека та природокористування

Розділ

Інформаційні технології та математичне моделювання

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 С.В. Зайцев, В.М. Василенко, Т.В. Триснюк, Н.В. Сокоринська

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Збірник «Екологічна безпека та природокористування» працює у рамках міжнародної ліцензії Creative Commons Attribution («із зазначенням авторства») 4.0 International (CC BY 4.0).

Ліцензійна політика журналу сумісна з переважною більшістю політик відкритого доступу та архівування матеріалів.