Решение задачи подбора модели источника ошибок в ИС ОПСАПК

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.

цифровые системы связи, помехоустойчивые кодеки, скрытые полумарковские модели, источники ошибок, имитационные эксперименты, digital transmission channels, error-correcting codecs, hidden semi-Markov models, error sources, simulation experiments

1. 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.

2. 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.

3. Теория передачи информации. Терминология / под. ред. В. И. Сифорова. - Москва : Наука, 1984. - 45 с.

4. 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.

5. 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).

6. 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.

7. 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.

8. Law, A. M. Simulation Modeling and Analysis / A. M Law, L. Kelton - Tata Mcgraw-Hill Publishing Company Limited, 2003. - 760 pp.

9. 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.

10. 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.

11. Система передачи космических данных и информации. Пакетная телеметрия : ГОСТ Р 56096-2014. - Москва : Стандартинформ, 2015. - 18 c.

12. 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.

13. 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.

14. 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.

15. The official site of International Telecommunication Union. Available at: https://www.itu.int/rec/T-REC/en (accessed: 14.05.2017).

16. 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.

17. Shun-Zheng, Y. Hidden semi-Markov models / Yu Shun-Zheng // Artificial Intelligence. 2010. V. 174. n.2. P. 215-243.

18. 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.