Метод та імітаційна модель синтезу баркероподібних кодових послідовностей

Abstract

З’ясовано, що завадостійкість є однією з істотних характеристик сучасних систем бездротового прийому/передачі даних. Визначено, що задачі управління безпілотними апаратами та мобільними робототехнічними комплексами підвищення завадостійкості каналів передачі даних є актуальною проблемою. Досліджено, що баркероподібні кодові послідовності, на підставі ідеальних кільцевих в'язанок, забезпечують збільшення потужності отриманих послідовностей завдяки оптимізації параметрів використовуваних ідеальних кільцевих в'язанок. Визначено, що підвищення завадостійкості під час прийому та передачі даних досягається за рахунок вибору оптимальних співвідношень параметрів ідеальної кільцевої в'язанки. Показано, що такі переваги баркероподібних кодових послідовностей, як оптимальне співвідношення між довжиною послідовності та її коригувальною здатністю, можливість змінювати довжину послідовності залежно від рівня завад мають широке практичне використання в сучасних системах бездротового зв'язку та телекомунікації. Вдосконалено метод синтезу баркероподібних кодових послідовностей з використанням ідеальних кільцевих в'язанок, який завдяки врахуванню співвідношень параметрів ідеальних кільцевих в'язанок забезпечує вибір мінімальної розрядності кодової послідовності, яка враховує рівень завад. Розроблено, на базі вдосконаленого методу синтезу баркероподібних кодових послідовностей, імітаційну модель синтезу баркероподібних кодових послідовностей, формування завад і виправлення помилок. Використано розроблену імітаційну модель для дослідження процесів кодування, декодування, виявлення та виправлення помилок в отриманих баркероподібних кодових послідовностях. Досліджено, що використання синтезованих баркероподібних кодових послідовностей на підставі ідеальних кільцевих в'язанок забезпечує відновлення даних пошкоджених не більш, ніж 25 % розрядів кожного кодового слова, та виявляє до 50 % пошкоджених розрядів у кожному кодовому слові.

Noise immunity is one of the essential characteristics of modern wireless data reception/transmission systems. In wireless systems such as Wi-Fi, HiperLan, or Bluetooth, the signal is propagated by electromagnetic oscillations in the environment. However, unlike wiring systems, these oscillations are unprotected from external influences. Noise immunity is one of the essential characteristics of modern wireless data reception/transmission systems. Moreover, if several wireless systems work close enough to each other, there is a possibility of overlapping waves, which will damage the information signal. It is determined that for the tasks of control of unmanned aerial vehicles and mobile robotic complexes increasing the noise immunity of data transmission channels is an urgent problem. It has been investigated that Barker-like code sequences based on ideal ring bundles provide an increase in the power of the obtained sequences by optimizing the parameters of the ideal ring bundles used. It is determined that the increase of noise immunity during data reception and transmission is achieved by choosing the optimal ratios of the parameters of the ideal ring bundle. It is shown that the advantages of Barker-like code sequences such as the optimal ratio between the length of the sequence and its correcting ability, the ability to change the length of the sequence depending on the level of interference are widely used in modern wireless communication and telecommunications systems. The method of synthesis of Barkerlike code sequences with the use of ideal ringbundles has been improved, which, by taking into account the ratios of the parameters of ideal ring bundles, provides the choice of the minimum bit codesequence that takes into account the level of interference. A simulation model of synthesis of Barker-like code sequences, noise generation, and error correction has been developed on the basis of the improved method of synthesis of Barker-like code sequences. The developed simulation model is used to study the processes of coding, decoding, detection, and correction of errors in the obtained Barker-like code sequences. It has been investigated that the use of synthesized Barker-like code sequences based on ideal ring bundles provides data recovery of damaged no more than 25 % of the bits of each codeword, and detects up to 50 % of damaged bits in each codeword.