<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">donstu</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="epub">2687-1653</issn><publisher><publisher-name>Don State Technical University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.23947/1992-5980-2017-17-4-107-115</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">donstu-189</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>INFORMATION TECHNOLOGY, COMPUTER SCIENCE AND MANAGEMENT</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Solution to error source model selection problem in IS EASECC</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Решение задачи подбора модели источника ошибок в ИС ОПСАПК</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Деундяк</surname><given-names>Владимир Михайлович</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Deundyak</surname><given-names>Vladimir M</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">vl.deundyak@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Жданова</surname><given-names>Мария Андреевна</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Zhdanova</surname><given-names>Maria A.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">mary.zhdanova@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Могилевская</surname><given-names>Надежда Сергеевна</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Mogilevskaya</surname><given-names>Nadezhda S.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">nadezhda.mogilevskaia@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-3"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>НИИ «Спецвузавтоматика»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Research Institute “Spetsvuzavtomatika”</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Южный федеральный университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Southern Federal University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-3"><aff xml:lang="ru"><institution>Донской государственный технический университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Don State Technical University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2017</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>13</day><month>07</month><year>2018</year></pub-date><volume>17</volume><issue>4</issue><fpage>107</fpage><lpage>115</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Deundyak V.M., Zhdanova M.A., Mogilevskaya N.S., 2017</copyright-statement><copyright-year>2017</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Деундяк В.М., Жданова М.А., Могилевская Н.С.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Deundyak V.M., Zhdanova M.A., Mogilevskaya N.S.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/189">https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/189</self-uri><abstract><p>Introduction. The development of error-correcting techniques in digital transmission channels is considered. This is a multiparameter problem the solution of which through the analytical methods is rather difficult. This problem is solved within the framework of an information system for evaluating the applicability of noise-immune coding schemes based on an error sequence obtained from a real communication channel. The work objective is to develop methods for selecting the means of noise-immune protection in the data transmission systems. The key problem is to modify an information system evaluating the applicability of error-correcting coding so that it can choose the most appropriate error-source model for the error flow registered in the particular channel, and coordinate error-correcting codec parameters and characteristics of the communication channel based on the simulation experiments. Note that the choice of error-correcting methods involves selecting not only an algebraic code, but also algorithms for its coding and decoding. The results of using the error-correcting methods depend on the intensity and structure of the errors acting in the transmission channel. Materials and Methods. The basis of the described information system is a specialized software package based on the noise-immune communication channels simulation. To construct such a modification, we suggest adding a new module responsible for the error-source model selection. The module involves a special algorithm for the adequate error-source model selection constructed on the basis of the hidden semi-Markov models theory methods, particularly, on the evaluation problem solution. Research Results. The result of the work is a built-in modification of the information system for assessing the applicability of noise-immune coding schemes which allows, in an automatic mode, selecting a suitable method for a particular data transmission system from a list of the available methods of the anti-jamming protection. Discussion and Conclusions . The results obtained can be applied under designing digital transmission channels. The constructed information system allows for the automation of the process of selecting algorithmic methods of the noise-proof protection in the data transmission systems.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Введение. Работа посвящена решению задачи подбора математической модели источника ошибок, адекватно отображающей заданный канал связи. Это многопараметрическая задача, решение которой аналитическими методами весьма затруднительно. Предлагается решать данную задачу в рамках информационной системы оценки применимости схем помехоустойчивого кодирования на основе последовательности ошибок, полученной из реального канала связи. Целью работы является развитие методов подбора средств помехоустойчивой защиты в системах передачи данных. Основная задача состоит в построении модификации информационной системы оценки применимости схем помехоустойчивого кодирования, позволяющей по потоку ошибок, полученному из реального канала связи, выбрать наиболее близкую математическую модель источника ошибок и на основе компьютерных имитационных экспериментов решить задачу согласования параметров помехоустойчивого кодека и характеристик конкретного канала связи. Отметим, что выбор помехоустойчивых методов предполагает выбор не только алгебраического кода, но и алгоритмов его кодирования и декодирования. Результаты использования помехоустойчивых методов зависят от интенсивности и структуры ошибок, действующих в канале передачи. Материалы и методы. Основой описанной информационной системы является специализированный программный комплекс, основанный на имитационном моделировании помехоустойчивых каналов связи. Поставленная задача решается добавлением в информационную систему модуля подбора модели источника ошибок. В основе работы модуля подбора лежит разработанный алгоритм выбора адекватной математической модели источника ошибок, использующий методы теории скрытых полумарковских моделей, в частности, решение задачи оценивания. Результаты исследования . Результатом работы является построенная модификация информационной системы оценки применимости схем помехоустойчивого кодирования, которая позволяет в автоматическом режиме из списка доступных методов помехоустойчивой защиты подбирать подходящий метод для конкретной системы передачи данных. Обсуждение и заключения . Полученные результаты могут быть применены при проектировании цифровых систем связи. Построенная информационная система позволяет автоматизировать процесс подбора алгоритмических методов помехоустойчивого кодирования в системах передачи данных.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>цифровые системы связи</kwd><kwd>помехоустойчивые кодеки</kwd><kwd>скрытые полумарковские модели</kwd><kwd>источники ошибок</kwd><kwd>имитационные эксперименты</kwd><kwd>digital transmission channels</kwd><kwd>error-correcting codecs</kwd><kwd>hidden semi-Markov models</kwd><kwd>error sources</kwd><kwd>simulation experiments</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Деундяк, В. М. Методы оценки применимости помехоустойчивого кодирования в каналах связи / В. М. Деундяк, Н. С. Могилевская. - Ростов-на-Дону : изд. центр Донского гос. техн. ун-та, 2007. - 86 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Deundyak, V.M., Mogilevskaya, N.S. Metody otsenki primenimosti pomekhoustoychivogo kodirovaniya v kanalakh svyazi. [Methods for assessing  applicability of noise-immune coding in communication channels.] Rostov-on-Don: DSTU Publ. Centre, 2007, 86 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Деундяк, В. М. Методы помехоустойчивой защиты данных / В. М. Деундяк, А. Э. Маевский, Н. С. Могилевская. - Ростов-на-Дону : изд-во ЮФУ, 2014. - 309 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Deundyak, V.M., Maevskiy, A.E., Mogilevskaya, N.S. Metody pomekhoustoychivoy zashchity dannykh. [Methods of anti-jamming data protection.] Rostov-on-Don: SFU Publ. Centre, 2014, 309 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Теория передачи информации. Терминология / под. ред. В. И. Сифорова. - Москва : Наука, 1984. - 45 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Siforov, V.I., ed. Teoriya peredachi informatsii. Terminologiya. [Communication theory. Terminology.] Moscow: Nauka, 1984, 45 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Могилевская, Н. С. Особенности реализации механизма подключения библиотек сторонних разработчиков в информационной системе «Канал» / Н. С. Могилевская, К. А. Чугунный // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2015. - Т. 15, № 3 (82). - С. 47-53.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mogilevskaya, N.S., Chugunniy, K.A. Osobennosti realizatsii mekhanizma podklyucheniya bibliotek storonnikh razrabotchikov v informatsionnoy sisteme  «Kanal». [Implementation features of the third-party DLL connection mechanism in the  information system “Channel”.] Vestnik of DSTU, 2015, vol. 15, no. 3 (82), pp. 47–53  (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Могилевская, Н. С. Информационная система исследования эффективности алгебраических схем помехоустойчивой защиты в системах передачи данных [Электронный ресурс] / Современные проблемы науки и образования. - 2015. - № 1-1. - Режим доступа : http://www.science-education. ru/ru/article/view?id=17127 (дата обращения: 03.01.16).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mogilevskaya, N.S. Informatsionnaya sistema issledovaniya effektivnosti algebraicheskikh skhem pomekhoustoychivoy zashchity v sistemakh peredachi dannykh.  [Information system research efficiency algebraic error correction scheme in data  transmission systems.] Modern Problems of Science and Education, 2015, no. 1, part  1. Available at: http://www.science-education. ru/ru/article/view?id=17127  (accessed: 03.01.16) (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Деундяк, В. М. О решении задачи оценивания скрытых полумарковских моделей фергюсоновского типа / В. М. Деундяк, М. А. Жданова // Известия вузов. Сев.-Кавк. регион. Естественные науки. - 2015. - № 3. - C. 19-24.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Deundyak, V.M., Zhdanova, M.A. O reshenii zadachi otsenivaniya skrytykh polumarkovskikh modeley fergyusonovskogo tipa. [On the solution of evaluation  problem for hidden semi-Markov models of Ferguson’s type.] Izvestiya vuzov. Severo- Kavkazskiy region. Natural Sciences. 2015, no. 3, pp. 19–24 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Деундяк, В. М. О решении задачи оценивания скрытых полу-марковских QP-моделей / В. М. Деундяк, М. А. Жданова // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2014. - Т. 14, № 4 (79). - С. 5-16.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Deundyak, V.M., Zhdanova, M.A. O reshenii zadachi otsenivaniya skrytykh polu-markovskikh QP-modeley. [Solution to evaluation problem of hidden semi-Markov QP- models.] Vestnik of DSTU, 2014, vol. 14, no. 4 (79), pp. 5–16 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Law, A. M. Simulation Modeling and Analysis / A. M Law, L. Kelton - Tata Mcgraw-Hill Publishing Company Limited, 2003. - 760 pp.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Law, A.M., Kelton, L. Simulation Modeling and Analysis. Tata Mcgraw-Hill Publishing Company Limited, 2003, 760 pp.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Деундяк, В. М. Модель троичного канала передачи данных с использованием декодера мягких решений кодов Рида-Маллера второго порядка / В. М. Деундяк, Н. С. Могилевская // Известия вузов. Сев.-Кавк. регион. Технические науки. - 2015. - № 1 (182). - С. 3-10.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Deundyak, V.M., Mogilevskaya, N.S. Model' troichnogo kanala peredachi dannykh s ispol'zovaniem dekodera myagkikh resheniy kodov Rida-Mallera vtorogo poryadka. [The  model of the ternary communication channel with using the decoder of soft decision  for Reed-Muller codes of the second order.] University News. North-Caucasian region.  Technical Sciences Series. 2015, no. 1 (182), pp. 3–10 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сидельников, В. М. Декодирование кодов Рида-Маллера при большом числе ошибок / В. М. Сидельников, А. С. Першаков // Проблемы передачи информации. - 1992. - Т. 28, № 3. - С. 80-94.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sidelnikov, V.M., Gershakov, A.S. Dekodirovanie kodov Rida-Mallera pri bol'shom chisle oshibok. [Decoding of Reed-Muller codes with a large number of errors.]  Problems of Information Transmission, 1992, vol. 28, no. 3, pp. 80–94 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Система передачи космических данных и информации. Пакетная телеметрия : ГОСТ Р 56096-2014. - Москва : Стандартинформ, 2015. - 18 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sistema peredachi kosmicheskikh dannykh i informatsii. Paketnaya telemetriya: GOST R 56096-2014. [State standard Р 56096-2014. System of transfer of the space  data and the information. Package telemetry.] Moscow: Standartinform, 2015, 18 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Деундяк, В. М. Математическое моделирование источников ошибок цифровых каналов передачи данных / В. М. Деундяк, Н. С. Могилевская. - Ростов-на-Дону : изд. центр Донского гос. техн. ун-та, 2006. - 69 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Deundyak, V.M., Mogilevskaya, N.S. Matematicheskoe modelirovanie istochnikov oshibok tsifrovykh kanalov peredachi dannykh. [Mathematical modeling of error  sources of digital data transmission channels.] Rostov-on-Don: DSTU Publ. Centre, 2006, 69 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Иванов, Ю. Д. Составная модель источника ошибок в дискретных каналах преобразования данных / Ю. Д. Иванов, Б. В. Лозка, Е. О. Козлюк // Системный анализ и прикладная информатика. - 2016. - № 3. - С. 26-33.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ivanov, Y.D., Lozka, B.V., Kozlyuk, E.O. Sostavnaya model' istochnika oshibok v diskretnykh kanalakh preobrazovaniya dannykh. [Composite model error sources in  discrete channels of data conversion.] System Analysis and Applied Information Science, 2016, no. 3, pp. 26–33 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шелухин, О. И. Алгоритм оценки вероятности пакетирования ошибок в каналах связи беспроводного доступа с подвижными объектами / О. И. Шелухин, А. В. Арсеньев, В. Ю. Фоминский // Вестник ассоциации вузов туризма и сервиса. - 2009. - № 1. - С. 70-77.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shelukhin, O.I., Arsenyev, A.V., Fominskiy, V.Y. Algoritm otsenki veroyatnosti paketirovaniya oshibok v kanalakh svyazi besprovodnogo dostupa s podvizhnymi  ob''ektami. [Algorithm for the assessment of the packaging errors probability in wireless communication systems with active objects.] Universities for Tourism and Service Association Bulletin, 2009, no. 1, pp. 70–77 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">The official site of International Telecommunication Union. Available at: https://www.itu.int/rec/T-REC/en (accessed: 14.05.2017).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">The official site of International Telecommunication Union. Available at: https://www.itu.int/rec/T-REC/en (accessed: 14.05.2017).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Деундяк, В. М. Математическое моделирование источника ошибок q-ичного канала передачи данных / В. М. Деундяк, Н. С. Могилевская // Известия вузов. Сев.-Кав. регион. Технические науки. - 2008. - № 1. - С. 3-7.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Deundyak, V.M., Mogilevskaya, N.S. Matematicheskoe modelirovanie istochnika oshibok q-ichnogo kanala peredachi dannykh. [Mathematical modeling of the source of  errors of q-ary data channel.] University News. North-Caucasian region. Technical Sciences Series. 2008, no. 1, pp. 3–7 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Shun-Zheng, Y. Hidden semi-Markov models / Yu Shun-Zheng // Artificial Intelligence. 2010. V. 174. n.2. P. 215-243.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shun-Zheng, Y. Hidden semi-Markov models. Artificial Intelligence, 2010, vol. 174, no. 2, pp. 215-243.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Rabiner, L.R. A tutorial on Hidden Markov Models and selected applications in speech recognition / Rabiner L.R. // Proceedings of the IEEE 77(2). 1989. P.257-586.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rabiner, L.R. A tutorial on Hidden Markov Models and selected applications in speech recognition. Proceedings of the IEEE 77(2), 1989, pp. 257-586.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
