ISSN 1991-2927
 

АПУ № 3 (65) 2021

Автор: "Шахтанов Сергей Валентинович"

УДК 621.391.037.3

Гладких Анатолий Афанасьевич, доктор технических наук, окончил Военную академию связи им. С.М. Буденного, адъюнктуру ВАС, профессор кафедры «Телекоммуникации» Ульяновского государственного технического университета. Имеет монографии, учебные пособия, статьи и патенты РФ в области помехоустойчивого кодирования и защиты информации. [e-mail: a_gladkikh@ulstu.ru]А.А. Гладких,

Бакурова Анастасия Денисовна, студентка магистратуры кафедры «Телекоммуникации» УлГТУ по направлению «Инфокоммуникационные технологии и системы связи». Имеет публикации в области помехоустойчивого кодирования и защиты информации. [e-mail: bakurova.ad@mail.ru]А.Д. Бакурова,

Меновщиков Артем Владимирович, аспирант кафедры «Телекоммуникации» УлГТУ, окончил ВАС (филиал г. Новочеркасск) по специальности «Сети связи и системы коммутации». Имеет публикации в области помехоустойчивого кодирования и защиты информации. [e-mail: menovshikov@ulstu.ru]А.В. Меновщиков,

Саид Басем А.С., аспирант кафедры «Телекоммуникации» УлГТУ, окончил магистратуру УлГТУ по направлению «Телекоммуникационные технологии и системы связи». Имеет публикации в области помехоустойчивого кодирования и защиты информации. [e-mail: alsamery@mail.ru]Басем А.С. Саид,

Шахтанов Сергей Валентинович, окончил Ленинградское высшее военное инженерное училище связи, старший преподаватель кафедры «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» Нижегородского государственного инженерно-экономического университета. Имеет публикации в области помехоустойчивого кодирования и защиты информации. [e-mail: r155p@bk.ru]С.В. Шахтанов

Фрактальная кластеризация групповых кодов в системе вложенных полей галуа62_9.pdf

Доказано, что перестановочное декодирование (ПД) групповых систематических помехоустойчивых кодов в наибольшей степени, по сравнению с большинством других способов декодирования цифровых данных, способно обеспечить использование введенной в код избыточности [1–5]. При этом открывается возможность рационально решить сложную в вычислительном отношении задачу поиска эквивалентного кода (ЭК), за счет которого осуществляется поиск вектора ошибок. Особенность подобного решения заключается в том, что вычислительная процедура реального времени поиска ЭК для каждой новой комбинации избыточного кода заменяется на предварительный процесс обучения декодера ставить в соответствии с каждой новой перестановкой символов элементы порождающей матрицы ЭК, параметры которых в ходе предварительного обучения записаны в специальной карте памяти декодера. Поэтому такая карта памяти получила название когнитивной карты (КК). В статье оценивается объем памяти КК при использовании блокового кода (15,7,5) и на основе доказанных утверждений показывается возможность реализации перестановочного декодера на основе существующих интегральных схем. Для доказательств основных утверждений впервые используется аппарат фрактального разбиения расширенных двоичных полей Галуа с использованием метода кластеризации общего пространства кодовых векторов заданного кода. На этой теоретической основе представляется эффективный алгоритм поиска множества вырожденных матриц переставленных кодов, которые не обеспечивают получение ЭК и по этой причине должны выявляться в процедуре декодирования принятых кодовых векторов вне всякой очереди.

Перестановочное декодирование, когнитивная карта декодера, фрактал, кластер.

020)_ 4

Рубрика: Математическое моделирование

Тематика: Математическое моделирование.



УДК 621.391.037.3

Бабанов Николай Юрьевич, доктор технических наук, окончил Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, проректор по программам развития Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева. Имеет монографии и статьи в области обработки сигналов и защиты информации. [e-mail: babanov@nntu.ru]Н.Ю. Бабанов,

Гладких Анатолий Афанасьевич, доктор технических наук, окончил Военную академию связи (ВАС) им. С.М. Буденного, адъюнктуру ВАС, профессор кафедры «Телекоммуникации» Ульяновского государственного технического университета (УлГТУ). Имеет монографии, учебные пособия, статьи и патенты РФ в области помехоустойчивого кодирования и защиты информации. [e-mail: a.gladkikh@ulstu.ru]А.А. Гладких,

Наместников Сергей Михайлович, кандидат технических наук, окончил УлГТУ, аспирантуру УлГТУ, доцент кафедры «Телекоммуникации» УлГТУ. Имеет статьи в области статистической обработки сигналов. [e-mail: sernam@ulstu.ru]С.М. Наместников,

Шахтанов Сергей Валентинович, окончил Ленинградское высшее военное инженерное училище связи, старший преподаватель кафедры «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» Нижегородского государственного инженерно-экономического университета. Имеет публикации в области помехоустойчивого кодирования и защиты информации. [e-mail: r155p@bk.ru]С.В. Шахтанов

Свойства циклических структур в системе перестановочного декодирования избыточных кодов60_11.pdf

Практика применения в составе крупных датацентров оптических кабелей приобретает устойчивую тенденцию перехода от одномодовых волокон к многомодовым их аналогам. Это объясняется рядом экономических показателей, выигрышных для многомодовых волокон, и широкими возможностями с их помощью передавать значительные объемы данных с высокими скоростями на короткие расстояния в границах конкретного объекта. По этой причине подобная тенденция начинает прослеживаться на объектах транспортной инфраструктуры, в авиастроении и судостроении. При этом объективно ожидаемый проигрыш по показателям коэффициента битовых ошибок в многомодовых кабелях удачно компенсируется средствами помехоустойчивого кодирования. В этой связи наблюдается повышенный интерес к системам перестановочного декодирования для систематических избыточных кодов, позволяющих использовать когнитивные методы обработки цифровых данных. Это обеспечивает адекватное ускорение процедуры декодирования таких кодов по временным интервалам, близким к скорости обмена данными в оптических кабелях. Выигрыш по времени достигается путем предварительного вычисления порождающих матриц эквивалентных кодов, структура которых задается стохастической перестановкой символов принятых комбинаций в зависимости от текущего вектора помехи. Результат подобного вычисления хранится в когнитивной карте декодера. Благодаря этому, время, необходимое для оперативного вычисления эквивалентного кода, заменяется кратким временем поиска готовой матрицы из памяти когнитивной карты с использованием циклических свойств перестановок.

Мягкое решение символа, перестановка, орбиты перестановок, эквивалентный код, перестановочное декодирование, когнитивная карта декодера.

020)_ 2

Рубрика: Электротехника и электронные устройства

Тематика: Электротехника и электронные устройства.



УДК 621.391.037.3

Ганин Дмитрий Владимирович, кандидат экономических наук, окончил Нижегородскую сельскохозяйственную академию, проректор по научной работе и инновационной деятельности, доцент кафедры «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» Нижегородского государственного инженерно-экономического университета. Имеет статьи и патенты РФ в области помехоустойчивого кодирования и систем восстановления данных. [e-mail: ngiei135@mail.ru]Д.В. Ганин,

Тамразян Георгий Михайлович, кандидат технических наук, окончил Ульяновский государственный технический университет. Инженер ФНПЦ АО «НПО «Марс». Имеет статьи и патенты РФ в области помехоустойчивого кодирования и защиты информации. [e-mail: tamrazz@bk.ru]Г.М. Тамразян,

Шахтанов Сергей Валентинович, старший преподаватель кафедры «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» НГИЭУ. Имеет публикации в области помехоустойчивого кодирования и защиты информации. [e-mail: r155p@bk.ru]С.В. Шахтанов,

Саид Басем, аспирант кафедры «Телекоммуникации» УлГТУ, окончил магистратуру УлГТУ по на- правлению «Телекоммуникационные технологии и системы связи». Имеет публикации в области помехоустойчивого кодирования и защиты информации. [e-mail: alsamery@mail.ru]Б. Саид,

Бакурова Анастасия Денисовна, студентка бакалавриата кафедры «Телекоммуникации» УлГТУ по направлению «Телекоммуникационные технологии и системы связи». Имеет публикации в области помехоустойчивого кодирования и защиты информации. [e-mail: bakurova.ad@mail.ru]А.Д. Бакурова

Процедура поиска множества вырожденных матриц в системе перестановок двоичного блокового кода58_9.pdf

Особенности перестановочного декодирования (ПД) блоковых помехоустойчивых кодов в современных системах обмена данными обсуждались в работах [1–5]. Главными из них являются: асимптотически лучшие по сравнению с известными алгоритмами возможности по исправлению ошибок за счет полного использования введенной в код избыточности; возможности использования применительно к процедуре декодирования прогрессивных технологий, связанных с когнитивными методами обработки данных; исключения из процедуры декодирования сложных алгоритмов поиска локаторов ошибок и их последующего исправления; внятное использование свойств циклических перестановок нумераторов столбцов порождающих матриц кодов в целях существенного сокращения объемов памяти когнитивной карты декодера. Вместе с этим, ряд важных направлений в использовании системы ПД остается нераскрытым. К таким направлениям целесообразно в первую очередь отнести исследования, связанные с поиском возможностей каскадных конструкций блоковых кодов, когда на внешней ступени обработки данных используется некоторый недвоичный код, а на внутренней ступени реализуется подходящий для этого двоичный блоковый код. Главным недостатком двоичных кодов является неоднозначность перестановок нумераторов столбцов порождающих матриц таких кодов, приводящих в ряде случаев к формированию вырожденных информационных матриц и не обеспечивающих в таком случае получение эквивалентного кода. По этой причине выявление указанных перестановок на этапе проектирования кодеков двоичных кодов имеет принципиальное значение. В статье особое внимание уделяется методам регулярного поиска множества вырожденных матриц произвольных блоковых кодов с целью оперативной их замены доброкачественными перестановками и сохранения общего темпа обработки данных в системе каскадной конструкции. Это очень важно для оптических линий связи при реализации сложных видов модуляции совместно с системой прямой коррекции ошибок.

Порождающая матрица кода, перестановочное декодирование, когнитивная карта декодера.

019)_ 4

Рубрика: Математическое моделирование

Тематика: Математическое моделирование.



УДК 621.391.037.3

Давыдов Иван Юрьевич, Ульяновский государственноый технический университет, окончил магистратуру Ульяновского государственного технического университета по направлению «Телекоммуникационные технологии и системы связи», аспирант кафедры «Телекоммуникации» УлГТУ. Имеет статьи в области помехоустойчивого кодирования и защиты информации. [e-mail: 1Davydov2i@gmail.com]И.Ю. Давыдов,

Козлов Денис Александрович, Центр транспортной (авиационной) безопасности (Ульяновск), окончил Ульяновский институт гражданской авиации им. главного маршала авиации Б.П. Бугаева, аспирант кафедры «Обеспечение авиационной безопасности» УИ ГА. Начальник центра транспортной (авиационной) безопасности (Ульяновск). Имеет статьи в области авиационной безопасности. [e-mail: peccab@mail.ru]Д.А. Козлов,

Шахтанов Сергей Валентинович, Нижегородский государственный инженерно-экономического университет, окончил Ленинградское Высшее Военное Инженерное училище связи, старший преподаватель кафедры «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» Нижегородского государственного инженерно-экономического университета. Имеет публикации в области помехоустойчивого кодирования и защиты информации. [e-mail: r155p@bk.ru]С.В. Шахтанов,

Шибаева Мария Юрьевна, Нижегородский государственный инженерно-экономического университет, окончила факультет информационных технологий и систем связи НГИЭУ, магистрант кафедры «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» НГИЭУ. Имеет публикации в области помехоустойчивого кодирования и защиты информации. [e-mail: shibaevamarya@yandex.ru]М.Ю. Шибаева

Перестановочное декодирование в системе комбинаций кодовых конструкций при оценке биометрических данных56_10.pdf

Современные телекоммуникационные системы и средства защиты данных от помех естественного и антропогенного характера в виде избыточных кодов все активнее используются в различных приложениях, связанных с обработкой биометрических данных. Большой объем публикаций в этой предметной области посвящен кодам с малой плотностью проверок на четность, полярным кодам (ПК), турбокодам с итеративными преобразованиями данных, реализующих алгоритм «распространения доверия». Указанные кодовые конструкции обеспечивают требуемые вероятностные характеристики, но процедура декодирования таких кодов занимает большие временные интервалы, что неприемлемо с точки зрения длительности цикла управления биометрическими данными в системах, критичных к временным задержкам. В работе предлагается использовать принцип перестановочного декодирования (ПД), который применяется к систематическим блоковым кодам. Указанный метод позволяет в полной мере использовать корректирующие возможности избыточных кодов, но в классической трактовке требует громоздких матричных вычислений, что не позволяет использовать положительные свойства метода по исправлению ошибок. Сложность вычислительного процесса оказывается избыточно высокой. Поэтому для снижения отрицательного эффекта в системе ПД предлагается использовать когнитивный принцип обработки данных на канальном уровне, что существенно снижает сложность реализации декодера и обеспечивает применение ПД в системах управления биометрическими данными субъектов, например, при автоматизации процессов обеспечения транспортной безопасности. Особое внимание уделено комбинации кодов в формате каскадного кодирования. Впервые дается описание подобной схемы применительно к ПК и недвоичным кодам Рида-Соломона (РС).

Мягкое решение символа, перестановочное декодирование, когнитивная карта декодера, каскадное кодирование.

019)_ 2

Рубрика: Математическое моделирование

Тематика: Математическое моделирование, Искусственный интеллект.



© ФНПЦ АО "НПО "Марс", 2009-2021 Работает на Joomla!