Моделирование потоков ошибок в гидроакустических каналах связи для определения эффективности корректирующих кодов Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

УДК 621.391.881

Л.Д. Полищук

Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет,

690087, г. Владивосток, ул. Луговая, 52б

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОТОКОВ ОШИБОК В ГИДРОАКУСТИЧЕСКИХ КАНАЛАХ СВЯЗИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОРРЕКТИРУЮЩИХ КОДОВ

Предложен метод оценки эффективности корректирующих кодов в гидроакустических каналах связи по моделированным на основе цепей Маркова последовательностям ошибок. Приведены зависимости вероятности ошибки при передаче одного кодового слова от избыточности кода для моделированной и реальной последовательностей.

Ключевые слова: пакет ошибок, кодовая защита.

L.D. Politshuk MODELATION OF FLOW OF ERRORS IN HYDROACOUSTIC COMMUNICATING CHANNELS FOR DETERMINATION THE EFFECTIVENESS OF CORRECTING CODES

The method of estimation the effectiveness of correcting codes in hydroacoustic communicating channels based on Markov’s chains consecutive errors is proposed. The defendence of errors in transmission of one code word from redundant code for modeling and real succession is given.

Key words: a packet of errors, code defence.

Дискретные гидроакустические каналы связи относятся к классу наиболее сложных каналов с группирующимися ошибками. Верность передачи, достигаемая при непосредственном подключении источника и получателя информации к таким каналам, в большинстве случаев оказывается далекой от современных требований. В [1] показана целесообразность использования в гидроакустических каналах кодовой защиты, вид которой определяется характером распределения ошибок. Решение задачи выбора оптимального кода требует знания полной совокупности статистических характеристик источника ошибок, получение которой в реальных условиях связано с большими трудностями. Представляется целесообразным производить оценку эффективности кодов с использованием потоков ошибок, моделируемых на компьютере [1].

Изучение реальных каналов показывает, что они удовлетворительно описываются цепями Маркова. Исходными данными для моделирования служат полученные на реальных каналах интегральные распределения длин интервалов между ошибками и длин пакетов, а также общие закономерности в их связи с физическими характеристиками каналов [1].

Моделирование осуществлялось следующим образом. Значения вероятностей возникновения интервалов получались с помощью датчика случайных чисел с равномерным распределением в интервале (0,1). Соответствующие им длины интервалов находились по их интегральным распределениям с учетом поправок на зависимость от длин предыдущих интервалов. Между соседними интервалами располагается группа (пакет) ошибок. Длина пакетов определяется по их интегральным распределениям, которые полагались [2] полигеометрическими со средней длиной пакета в 12 символов. Внутренняя структура пакета определялась некоторой постоянной вероятностью ошибки в нем (в нашем случае Pom = 0,25).

По полученным таким образом последовательностям производилась оценка эффективности кодов «Боуза-чоудхури» (БЧХ). В качестве показателя эффективности

использовалась средняя вероятность необнаруженной ошибки при передаче одного кодового слова

— П со(т)

Рт1п = Ъ~~тГРт1п ,

т=1 сп

1 п М(т)

где Ртп = —^ Р/^п); Р( (тП =--------; М(т) - число блоков с ошибками в т

1 П , _1 N

разрядах; N - общее число блоков; I = 1, 2, 3 ........;

а(т) = 2_г (СПт _ Ст ) при 0 < т < г,

(о(т) = 2 _ СП при г < т < п,

В качестве иллюстрации на рисунке показаны зависимости Pm1n(r) для БЧХ-кодов (31,26), (31,21), (31,16), (31,11) для

моделированной [1] и реальной [2] последовательностей. Несмотря на некоторое отличие в абсолютных величинах Pm1n , которое можно объяснить погрешностями в задании интегральных

распределений, идентичность формы зависимостей Pm1 n(r) для обеих последовательностей

свидетельствует об

удовлетворительной точности моделирования и

целесообразности сравнительной оценки корректирующих кодов по данной методике.

Список литературы

1. Ли Б.Я., Полищук Л.Д., Рокотов С.П. Некоторые модели источников ошибок в гидроакустических каналах связи // Тр. СахКНИИ. - Владивосток, 1976. - Вып. 50.

2. Полищук Л.Д., Рокотов С.П. Флуктуации гидроакустических сигналов связи и закономерности распределения ошибок в принимаемых сообщениях // Тр. IX Всесоюз. акустической конф. - М., 1997. - С. 2.

Сведения об авторе: Полищук Леонид Демьянович, кандидат технических наук, доцент, e-mail: [email protected].

r = n - к .

5 Ю 15 20

10'

10“

10-

Графики зависимостей Pmxn (r) Diagrams of defendence Pmxn (r)

r