kk ru en ru ru ru ru ru ru ru en bg kk ru ru kk ru ru fr ru ru ru kk kk kk kk kk kk kk kk kk kk en kk en kk en en it kk kk kk en kk en en kk kk en en it en en fr lt en tr en en pl ja en pt lt en pl en kk kk kk kk kk kk kk kk kk kk en kk kk en kk kk kk en kk kk kk kk kk en kk kk kk kk ru en ru ru en ru de ru de fr de ru sv fr de ru sv fr ru nb de kk ru de kk en de kk ru ru ru ru ru de ru ru ru ru de fr ru ru ru de fr en ru en de fr ru ru ru de fr ru ru ru de fr ru ru ru ru ru ru ru ru ru ru ru ru ru ru ru ru hbs_cyr ru ru ru fr ru ru ru ru en en ru ru ru fi ru ru en en fi ru ru ru ru ru ru
КЕДЕРГІГЕ ТӨЗІМДІ КОДТАУ НЕГІЗІНДЕ САНДЫҚ БАЙЛАНЫСТАРДАҒЫ СИГНАЛДАР ТҰТАСТЫҒЫН ЗЕРТТЕУ | G-Global
Авторы: Ж.Сайлауқызы1, докторант А.А.Садыков1, т.ғ.д., профессор М.М. Коккоз2, п.ғ.к., доцент Н.У.Жунусов2, магистрант
Категория: G-Global – диалоговый центр между G20 и развивающимися странами
Қазіргі таңда сигнал бүтінділігі терминіне әмбебап анықтама берілмегенмен, бұл ұғым интегралды схемаларды жобалау кезінде көрінетін және сигналдар формасының өзгеруіне немесе қате жұмыс жасауына әкеп соғатын барлық физикалық эффектілерді қамтиды. Кез келген ақпаратты қабылдау кезінде байланыс арналарындағы кедергілердің болуынан цифрлық деректер бұрмалануға ұшырайды, ол өз кезегінде түрлі апаттық салдарға әкелуі мүмкін, әсіресе, ғарыштық байланыс жүйелерінде[1].
Бүгінгі таңда ақпараттық-технологиялық прогресстің қарқынды түрде дамуына орай заманауи компьютерлік жүйелерде кедергіге төзімді кодтар қолданылады. Мысалы, радиошақыру (пейджинг жүйесі) дербес жүйелерінде блокты циклдық кодтар пайдаланылады, ұялы байланыс жүйелерінде блокты және түйілген кодтары қолданылады, басым көпшілігінде спутниктік байланыс жүйелерінде үздіксіз түйілген кодтарды пайдаланады.
Кедергіге төзімді кодтарды кодтау мен декодтау алгоритмдері жыл сайын мыңдаған еңбектерде жазылады. Заманауи кодтау теориясының негізін салушы В.А. Котельников пен К. Шеннон[2]. Бұл жұмыстар кейін өрісін жайып көптеген ғалымдармен зерттелген. Мақалада В.В. Золотарев пен Г.В. Овечкинның еңбектеріне сүйене отырып жазылған ақпараттар ұсынылады.
Кедергіге төзімді кодтаудың қарапайым тәсілін қарастырайық.
Жоғарыда атап өткендей, біз хабарламаны басынан бастап қабылдағышқа жіберген уақытта деректерді жіберу кезінде қате пайда болуы мүмкін (кедергілер, құрылғының бұзылуы және т.б.). Қатені анықтап, түзету үшін кедергіге төзімді кодтауды қолданамыз, яғни қабылдаған жақ қате кетті ме жоқ па білу үшін және қате пайда болған кезде оны түзете алатындай етіп хабарламаны кодтайды [3].
Кодтың шамадан тыс болуы – бұл хабарламадағы тексеру ақпаратының саны. Ол келесі формула бойынша есептеледі:
Анықтыққа тексеруі бар екілік код жоғарғы жылдамдығы бар қарапайым код болып табылады. Кодтық тізбектегі бірліктердің толық саны жұп болуы үшін, анықтыққа тексеруі бар код үшін берілген k ақпараттық биттарға бір тексеру биті қосылады.
Қателіктерді анықтауға және түзетуге мүмкіндік беретін қарапайым код қайталануы бар екілік код болып табылады. Берілген код әрбір ақпараттық битті ұзындығы n болатын кодтық тізбекке бейнелейді, ал оның әр элементі ақпараттық битке тең. Берілген кодты түзетуге мүмкіндік беретін қателіктер саны t=[(n-1)/2] тең. Мұндай код үшін қателік ықтималдылығы келесі түрде жазылуы мүмкін:
мұндағы PiI қателіктердің туындау ықтималдылығын анықтайды. Жадысы жоқ екілік канал үшін i қателіктердің кодтық сөздің n ұзындығында туындау ықтималдылығы тең:
мұндағы р – қателіктер ықтималдылығы. Онда қателіктің жиынтық ықтималдылығы тең болады:
(3) теңдеуінің көмегімен алынған қателіктердің орташа ықтималдылықтары кодтың әртүрлі жылдамдықтары үшін 1-кестеде берілген.
Қайталануы бар код үшін қайта кодтау қателіктерінің ықтималдылығы
Кодтық сөздің n ұзындығының өсуі кезінде кодты түзетуге мүмкіндік беретін t қателіктер саны өседі. Бұл ретте Р(Е) қателік ықтималдылығы кемиді. Алайда код жылдамдығы да нөлге ұмтылады R=1/n→0. Қайталанулары бар кодтар каналдық өткізгіштік қабілетіне жақын жылдамдықтарда ақпараттарды қателіксіз жіберуге кепілдік бермейтіндігі анық.
Қазіргі таңда кодтау теориясында, арнаның өткізу мүмкіндігінің жанында жұмысты қамтамасыз ететін кодтау/қайта кодтаудың бірнеше әдістері ғана белгілі. Олардың арасында шетелде белсенді дамып келе жатқан турбо және турбоға ұқсас кодтарды атап өтуге болады. Алайда аталған әдістер үлкен есептеу күрделілігімен ерекшеленеді, ол жағдай олардың жылдамдығы жоғары телекоммуникациялық жүйелерде практикалық қолданысын қиындатады, ондағы деректердің жылдамдығы жүз және мың Мбит/с құрайды. Осыған байланысты практикалық іске асу кезінде қарапайым, сенімді және арзан кодтау/қайта кодтау  әдісін іздестіру мәселесі туындайды. Бұл мәселе ақпаратпен алмасу жылдамдығының үнемі өсуін ескере отыра, жылдан жылға өзекті болып келеді.
Кодтау және қайта кодтаудың бар әдістеріне жүргізілген зерттеу, қазіргі таңда практикалық іске асырудың  тиімділік пен күрделік сәйкестігі бойынша ең оңтайлысы, өзортогоналдық кодтарды (ӨОК) қайта кодтау үшін қолданылатын көп сатылы декодер (КСД). ӨОК тиімдіктер кең ауқымды кодтық жылдамдық пен каналдағы шу деңгейіндегі декодерді шешуге тығыз жақындауға қабілетті. Аталмыш алгоритмді РАН ғарыштық зерттеулер Институты мен Рязандық мемлекеттік радиотехникалық университет мамандары дамытуда.
Аталған декодер, орындалу күрделілігі кодтың ұзындығынан сызығын сақтау кезінде тиімді декодер шешіміне сәйкестігінің қатаң дәлелденген мүмкіндіктеріне қатысты болып келеді. Қазіргі КСД зерттеу нәтижелері, жүздеген ғылыми жұмыстарда көрсетілген. Аталған жұмыстарда КСД басқа қайта кодтау сызбасы алдындағы артықшылықтары опрерация саны бойынша екі және одан да көп санымен ерекшеленеді. Сонымен қатар  КСД оның аппараттық іске асырылуы кезінде операцияларды толығымен айыру мүмкіндігі бар. Бұл КСД-ны энергиялық ұтыс пен шұғыл әрекетінің жүздеген және мыңдаған Мбит/с жететін шекті деңгейімен көптеген заманауи жоғары жылдамдықтағы деректер жіберу жүйесінің негізгі әдісі болып танылуы мүмкін[4].
Сонымен қатар осы қарапайым және тиімді әдісінің мүмкіндігі 100% пайдаланылмаған, себебі КСД үшін кодтау теориясына сәйкес, КЭҰ (кодтаудың энергетикалық ұтысы)  қосымша 2 дБ деңгейге өсуі мүмкін. Сондықтан  қайта кодтау көпшамалық әдістердің дамыту міндеті, практикалық іске асырылудың қарапайымдылығын максималды түрде сақтаумен олардың тиімділігін арттыру мақсатында өзекті болып табылады.
КСД қолдану тиімділігін көппозициялық сигналдармен бірге зерттеу, осы жүйелерде деректерді жіберу жүйесінің сипаттамасын жақсартуға мүмкіндік береді.
Сонымен қатар КСД-ға қатенің ықтималдығын толтыру саласының болуы тән, ондағы қайта кодтау қатенің  азаю жылдамдығы сигнал/шу қатынасының өсуімен бәсеңдейді. Аталған салада  КСД-да кішкене кодтық қашықтықпен кодтар қолданылады. Толықтау саласындағы қателесу ықтималдығы қайта кодтаудың қатесінің аз ықтималдығын алуды қиындатады, ол телекоммуникация жүйесінде қолданылады. Қателесу ықтималдығын аумағын жою тәсілдерінің бірі,  сыртқы каскадта қатені түзету қарапайым әдістермен КСД бірге қолдану болып табылады, олар кодтаудың және қайта кодтау  күрделілігін аз мөлшерде жоғарлау кезінде КСД тиімді жұмыс саласында қателесудің ықтималдығын біршама азайтады. Яғни, мақалада қарастырылып отырған сандық байланыстар үшін де кедергіге төзімді кодтаудың көп сатылы кодтау түрі ең тиімдісі болып табылады [5]. Аталған декодер, орындалу күрделілігі кодтың ұзындығынан сызығын сақтау кезінде тиімді декодер шешіміне сәйкестігінің қатаң дәлелденген мүмкіндіктеріне қатысты болып келеді.
Кедергіге төзімді кодтаудың көп сатылы кодтау түрін зерттей келе ұсынылған жұмыста кедергіге тұрақты кодтаудың көпсатылы декодердің жұмыс үрдісін көсететін бағдарламалық қамтамасы құрылды. Көпшамалық декодердің  (КСД) жұмысы көрсетілді, яғни оны  қайта кодтау үшін ұзындығы n=2000 бит,  кодтың жылдамдығы  R=1/2 және минималды кодқашыықтығы   d=23 тең болады. Дискідегі жадының көлемі  100 Кбайт кем болады.
Бағдарлама жұмысы деректердің үш түсті блоктың пайда болуынан басталады (1 сурет), оның әрбіреуі  1000 төртбұрыштан тұрады, қабылданған кодтың екілік деректеріне сәйкес келетін, оның ақпараттық және тексеру нышандарында  1000 бит. Бірінші жоғары блок  “difference” деп аталады, әрі бақылаушы болып табылады.
Сурет 1 – Бағдарламаның бастапқы түрі
Көрсету бағдарламасы өз жұмысын байланыс арнасы бойынша деректерді жіберуді ұқсатудан бастайды. Алдымен орташа ақпараттық 1000-блок толтырылады, «information» деп аталатын бит блогы. Оның толуына қарай тиісті төртбұрыштардың толтыратын түсі өзгере бастайды. Ол өз түсін «қабылданған» символдардың (қызыл төртбұрыштар) дұрыс немесе қате келуіне байланысты түсін өзгертеді (сурет 2). Одан соң ең астыңғы тексеру блогының «check symbols» деп аталады, бақылау битпен толтырылуы басталады. Оның тексеру символдарындағы жіберу қателігі көк түспен белгіленген.
Сурет 2 – Ақпарат жіберілгеннің көрінісі
Соңынан сызық кодта әдетте жасалатындай, қабылданған хабарламаның синдромы есептеледі. Есеп нәтижесі астыңғы блокта сақталады, ол «syndrome» деп аталады. Синдром бірліктері, тексеру символында анықталатын, көк түсті болып қала береді. Астыңғы деректер ауқымының төртбұрыштары алғашқыда «check symbols» деп аталады, ол ақапарттық символдарда болған қателіктен қызыл түске боялған. Синдром ауқымының көрінісінен байқалғандай, қайта кодтау үрдіс басталғанға дейін, синдром ауқымындағы бірліктер саны кодтың ақпараттық символдарының қателігіне байланысты.
Синдромды есептеген соң, кодтың барлық символдарын қайта кодтау мүмкіншілігі басталады. Қайта кодтау мақсаты, көрсету суретінің ортаңғы ауықымында орналасқан арнадағы макималды шуыл деңгейі кезіндегі барлық ақпараттық қателерді түзету болып табылады. Ұсынылған қайта кодтау нұсқасында 0,057 шамасында орташа қателікпен жадысыз екілік симметриялық арнаның  жіберу қайталанады.  Бұл қате жіберу мүмкіндігінің код жылдамдығы R=1/2 кезінде жоғарысы болып саналады, ол алгебралық код пен декодердің декодерына тән емес.
Сурет 3 – Ақпараттың қабылдануы
Төменде қаралатын декодерының жұмыс нәтижесі бойынша көрінгендей шуылдың жоғары деңгейін таңдаған кезінде ешқандай қате жібермейді (сурет 3). Бірақ қателердің болмауы  аталған жұмыста декодердің жұмысының  уақытының ұзақтығы, алайда шектелген аралықта оның  жұмысының қатесіз болуының дәлелі болмайды.
Декодердің үлгісінде орындалған бағдарламаның мақсаты, декодер сызбасының барлық элементтерінің өлшемдерін нақты таңдау маңыздылығы болып табылды. ол декодер шешімінің көп рет нақтылау идеясын іске асыруда табысқа жеткізеді.
Ортадағы тіркелімнен ақпараттық символдың жоғарыдағы бақылау тіркеліміне  “difference” ол ақ түспен белгіленеді. Егер шамалық элементтің шешімі дұрыс болса, жасыл болады. Егер қате өзгерілген символ,  келесі итерацияда өзгертілсе,  тиісті ұяшықтың түсі осы блок үшін фондық түске өзгереді. Себебі синдром оқшулауындағы әрбір символдың тексеретін мазмұны, әр кезде өзгеріп отырады, егер кодтың ақпараттық символы өзгерсе, қайта кодтау үрдісі жылдам жылжыған сайын, қызыл және көк ұяшықтар түсі фонға айналады, алайда кей-кезде басқа да түстерге өзгереді.
Қайта кодтау үрдісі оның өлшемдерінің динамикалық бақылуымен қамтылады, ол өлшемдер ағымдағы мәндер қайта кодтау үрдісінде экранның оң бұрышында жанады. Қайта кодталған блоктың нөмірі көрінеді, итерация нөмірі және КСД қабылданған хабарламаға дейінгі қашықтық пайда болады. Соңғы параметр КСД алгоритмі үшін маңызды болып келеді және КСД негізгі теориялық ережеге сәйкес, ол қайта кодталған символдар туралы шешімді қабылдаудың барлық адымдарында азаяды.  Декодер нақты ақпараттық битке қатысты қате шешім қабылдайды. Үздіксіз жанып тұратын қашықтық мәні синромның алғашқы салмағына байланысты, ол салмақ есептегеннен кейін анықталады, қабылданған блокта қатенің ең аз салмағына дейін анықталады, себебі қайта кодталған блоктар ұсынылған КСД көрсету үшін ақпараттық қате түзеледі. Қайта кодтаудың әрбір адымында ағымдағы бақыланатын қашықтық  “difference”  және   «syndrome» блоктарында түрлі-түсті  (блоктың фондық түсінен айырмашылығы бар) шаршы болады (сурет 4).
Сурет 4  - Ақпараттық ақаулардың түзелуінің көрінісі
Бақылаудың ыңғайлығы үшін шуыл векторының салмағы және сидромның алғашқы салмағы, ағымдағы блоктың қайта кодтау үрдісінде сол жақтағы төменгі бұрышта пайда болады (сурет 4).
Әрбір блоктың қайта кодтау процедурасы аяқталғаннан кейін, сол жақтағы төменгі бұрышта кездейсоқ сандардың алғашқы мәнінің көрсеткіші AND=7, ақпараттық блоктың ұзындығы К=1000, кодтық қашықтық d=23 (сурет 5).
Төменде қайта кодталған символдардың санын қамтитын жолақ көрінеді (1000), қабылданған ақпараттық символдарда қатенің сандары, соңынан аталған блоктың тексеріс символдарындағы қате және қайта кодтаудан кейін қателер саны. Соңғы итерация ұстанымдарындағы нөлдер, блоктағы қайта кодтау қателердің болмауына сәйкес келеді. Ең соңғы жолақта төменгі сол жағындағы  – синдром салмағы. Бірінші сан – бұл бастапқы салмақ (қабылданған хабарламаға дейінгі қашықтық) ал сосын төртінші позициядан бастап  -  әрбір итерациядан кейінгі синдромның салмағы. Қайта кодтау соңғы итерацияда дұрыс орындалған жағдайда (ол пайдаланушыға қол жетімді болатын декодер жұмысының іс жүзіндегі уақыттың барысында мәні бар) синдром салмағы тексеріс символдарындағы қателер салмағымен сәйкес келеді.
Ұсынылған жұмыста сандық байланыс жүйелерінде ақпаратты жіберуші мен қабылдаушы арасындағы сигналдар бүтінділігін қамтамасыз ету басты назарға алынды. Тұрақты кодтаудың екілік емес көп сатылы кодтау түрі басқаларына қарағанда қолайлысы болды. Екілік емес декодер қателіктер пакетін түзетуге аса тиімді. Сонымен қоса, аталмыш  декодер өте қарапайым, яғни оған жылдамдығы 1 Гбит/c жылдамдықтан артық ақпаратты декодтауға мүмкіндік береді. Бұл әдістің басты ерекшелігі жүзеге асырудың күрделілігінің код ұзындығынан бастап сызықты тәуелділігі және декодтаудың жоғарғы тиімділігі. Сондықтан символды көпсатылы декодер (qКСД) үлкен көлемдегі ақпаратты алмасу мен сақтаудағы жоғары жылдамдықты жүйелерде қолданылуы мүмкін.
СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО АНАЛИЗА И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЖИВУЧЕСТИ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ – ПК ANWELD. СТАТИЧЕСКАЯ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ.
ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СВОБОДНОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ В ПРОФЕССИОНАЛЬНОМ ОБУЧЕНИИ
КРЕДИТНАЯ СИСТЕМА В ВЫСШЕМ ПРОФЕССИОНАЛЬНОМ ОБРАЗОВАНИИ
Комментарии 3 Добавить комментарий
Қазіргі уақытта кедергіге төзімді кодтау теориясы оны дамыту нəтижесінде үлкен табыстарға жеткен дербес ғылымға айналды.
Қазіргі таңдағы заманауи тұрғыда жазылған мақала!
Комментарии 46 Добавить комментарий
Тема очень актуальная и дискутабельная. Но я бы хотел сказать, что здесь надо обсуждать не только будущую инфраструктуру вокруг проекта "Западная Европа- Западный Китай", а скорее те проблемы с которыми сталкивается вся туристическая отрасль Казахстана. Ведь есть огромный потенциал ставить те же этноаулы в местах где это позволяет погодные условия, электричество вырабатывать с помощью энергии солнца и ветра и так далее. Поддержка со стороны государства в виде налоговых освобождений на 2 или 3 года с начала проекта, так же способно привлечь инвестиций в эту отрасль, что несомненно снимает и социальное напряжение в регионах, так как идет создание новых рабочих мест для населения. Конечно, другой вопрос, это вопрос сервиса и услуг которые мы сможем оказывать.
да больше бы такого!
It is impossible to say when silk, the product that lends its name to the trade route, came to be traded. And while the main object of travelling the early caravan routes was to buy or sell goods to or from faraway places, silk ended up the most eagerly traded and mysterious item. It was so rare that the Romans could only afford to sew a thin strip onto their togas.
Стратегически важным проектом также является Западная Европа Западный Китай, который можно также назвать возрождение торговой пути "Великий шелковый путь". Этот путь будет проходить по пяти областям и тем самым даст большой толчок в экономическом подъеме этих регионов. Будут созданы новые рабочие места, откроются множество торговых точек, что в свою очередь значительно изменит экономический потенциал всего южного региона. Если заглянуть в историю, то мы увидим за счет чего в основном существовали древние города Средней Азии и Восточного Туркестана...(Великий шелковый путь), есть возможность восстановить исторически сложившийся экономический потенциал региона...
Стратегически важным проектом также является Западная Европа Западный Китай, который можно также назвать возрождение торговой пути "Великий шелковый путь". Этот путь будет проходить по пяти областям и тем самым даст большой толчок в экономическом подъеме этих регионов. Будут созданы новые рабочие места, откроются множество торговых точек, что в свою очередь значительно изменит экономический потенциал всего южного региона. Если заглянуть в историю, то мы увидим за счет чего в основном существовали древние города Средней Азии и Восточного Туркестана...(Великий шелковый путь), есть возможность восстановить исторически сложившийся экономический потенциал региона...
Тема очень актуальная и дискутабельная. Но я бы хотел сказать, что здесь надо обсуждать не только будущую инфраструктуру вокруг проекта "Западная Европа- Западный Китай", а скорее те проблемы с которыми сталкивается вся туристическая отрасль Казахстана. Ведь есть огромный потенциал ставить те же этноаулы в местах где это позволяет погодные условия, электричество вырабатывать с помощью энергии солнца и ветра и так далее. Поддержка со стороны государства в виде налоговых освобождений на 2 или 3 года с начала проекта, так же способно привлечь инвестиций в эту отрасль, что несомненно снимает и социальное напряжение в регионах, так как идет создание новых рабочих мест для населения. Конечно, другой вопрос, это вопрос сервиса и услуг которые мы сможем оказывать.
Виртуальный проект IX Астанинского экономического форума
Итоги VII АЭФ и II ВАК
© 2010-2017 Ассоциация "Евразийский экономический клуб ученых"
Attach account from old site
В случае наличия у Вас аккаунта старого сайта, Вы можете использовать его здесь. Таким образом, все публикации данной учетной записи будут перемещены сюда.
Для подтверждения своего согласия, необходимо в меню пользователя выбрать команду «Прикрепить уже существующий аккаунт». Также Вы можете проигнорировать это сообщение, нажав на кнопку «Не показывать это сообщение».
Ошибка. Пожалуйста проверьте введенные данные.
Don't show this dialog
Укажите ваше имя на сайте G-Global.
Укажите пароль, соответствующий вашему имени пользователя.
Для того, чтобы использовать функционал сайта в полном объеме, Вам необходимо зайти с Вашего аккаунта в Facebook. Для этого вам следует нажать кнопку "Продолжить" и заполнить поля "E-mail" (или телефон) а также, "пароль" от Вашего аккаунта в Facebook. Если у Вас нет аккаунта в Facebook, то мы рекомендуем зарегистрироваться. В ином случае Вам будут доступны только функции просмотра контента сайта.