Бережна Ольга Володимирівна. Методи та алгоритми адаптивного рівноважного кодування на основі біноміальних чисел для інформаційних систем

Краткое описание

Бережна Ольга Володимирівна. Методи та алгоритми адаптивного рівноважного кодування на основі біноміальних чисел для інформаційних систем : Дис... канд. наук: 05.13.06 2002

Бережна Ольга Володимирівна. Методи та алгоритми адаптивного рівноважного кодування на основі біноміальних чисел для інформаційних систем. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.06 - автоматизовані системи управління та прогресивні інформаційні технології. - Харківський національний університет радіоелектроніки, Харків, 2002.
Дисертація присвячена розробці методів адаптивного рівноважного кодування дискретних повідомлень на основі біноміальних чисел, орієнтованих на застосування в інформаційних системах, що функціонують в умовах змінного рівня завад. На основі проведеного аналізу імовірнісних характеристик завадостійкості рівноважних кодів розроблено метод адаптивного вибору параметрів рівноважного коду, а також алгоритми, програми і структури пристроїв рівноважного кодування на основі біноміальних чисел, що відрізняються від відомих меншою алгоритмічною і схемотехнічною складністю, роботоздатністю при адаптивному зміненні параметрів рівноважного коду.

У дисертаційній роботі наведено теоретичне обґрунтування та нове вирішення наукової задачі, що полягає у створенні сукупності методів та алгоритмів адаптивного рівноважного кодування дискретних повідомлень, орієнтованих на застосування в інформаційних системах, що функціонують в умовах змінного рівня завад, при постановленні задачі максимізації швидкості передачі даних при обмеженні за максимально допустимим значенням імовірності невиявлення помилок. Аналіз отриманих результатів дає підстави зробити такі висновки:
1. Проаналізовано проблему підвищення ефективності передачі даних в інформаційних системах. За результатами аналізу виявлено, що перспективним напрямом вирішення цієї проблеми є подальший розвиток методів ефективного кодування дискретних повідомлень в інформаційних каналах. Обґрунтовано необхідність проведення дослідження можливості створення високоефективних адаптивних систем передачі даних з використанням рівноважних кодів. Поставлені задачі дослідження.
2. Дістав подальшого розвитку метод оцінки завадостійкості рівноважних кодів, сутністю якого є використання вперше отриманих виразів імовірностей виявлення та невиявлення помилок, що правильні при будь-якому стані каналу зв'язку. Цей метод дає можливість прогнозувати імовірності виявлення та невиявлення помилок і розв'язувати задачу адаптивного вибору параметрів рівноважного коду. Вперше отримані об'єктивно існуючі залежності імовірностей виявлення і невиявлення помилок від параметрів рівноважного коду, які при будь-якому стані каналу зв'язку мають унімодальний характер за наявності єдиного локального максимуму. Характер цих залежностей має принципове значення для розроблення методу адаптивного вибору параметрів коду.
3. Вперше розроблено метод адаптивного вибору параметрів рівноважного коду, який передбачає послідовне виконання процедур визначення мінімально допустимого значення довжини кодових комбінацій, аналізу можливості розв'язання задачі адаптивного вибору параметрів рівноважного коду з видачею початкових значень його параметрів, корекції значень останніх з видачею їх оптимальних значень. Використання цього методу дозволяє із зміною стану інформаційного каналу оптимізувати параметри коду з метою максимізації швидкості передачі даних при обмеженні за максимально допустимим значенням імовірності невиявлення помилок.
4. Вперше розроблено методи рівноважного кодування та декодування на основі біноміальних чисел, згідно з якими перетворення кодів передбачають використання нерівномірних біноміальних чисел як проміжних кодів. Використання цих методів дає можливість здійснювати операції кодування та декодування в адаптивних інформаційних системах за допомогою як програмованих, так і апаратних засобів.
5. Розроблено алгоритми і програми адаптивного вибору параметрів рівноважного коду, рівноважного кодування і декодування дискретних повідомлень на основі біноміальних чисел. Використання цих алгоритмів та програм дозволяє практично реалізувати вищезгадані процедури в інформаційних каналах автоматизованих систем управління різного призначення на базі програмованих засобів обчислювальної техніки, в умовах нестаціонарності каналів зв'язку.
6. Розроблено структури апаратних пристроїв рівноважного кодування і декодування на основі біноміальних чисел, що відрізняються від відомих пристроїв такого самого призначення роботоздатністю при адаптивно змінюваних значеннях параметрів рівноважного коду. Запропоновані структури можуть використовуватись в конструкторських розробках апаратних засобів оброблення і передачі дискретної інформації.
7. Алгоритми адаптивного рівноважного кодування на основі біномі-альних чисел застосовані науково-виробничим колективним підприємством "Преобразователь" (м.Суми) в проекті автоматизованої системі управління, контролю і обліку електроенергії та прийняті ВАТ "Сумське МНВО ім. М.В. Фрунзе" до використання в комп'ютеризованих системах управління технологічних комплексів і в АСУ об'єднання. Розроблені програми і алгоритми використовуються в навчальному процесі Сумського державного університету.