АЛГОРИТМЫ  КОНТРОЛЯ  ПАРАМЕТРОВ  БИТОВЫХ  ОШИБОК  В  ДИСКРЕТНЫХ  КАНАЛАХ  СВЯЗИ

Кичак  Василий  Мартынович

д-р  техн.  наук,  профессор,  Винницкий  национальный  технический  университет,  Украина,  г.  Винница

Тромсюк  Владимир  Дмитриевич

аспирант,  Винницкий  национальный  технический  университет,  Украина,  г.  Винница

E-mail: 

CONTROL  ALGORITHM  PARAMETERS  OF  BIT  ERRORS  IN  THE  DISCRETE  COMMUNICATION  CHANNELS

Basil  Kychak

doctor  of  technical  sciences,  professor,  Vinnitsa  National  Technical  University,  Ukraine,  Vinnitsa

Vladimir  Tromsyuk

graduate  student,  Vinnitsa  National  Technical  University,  Ukraine,  Vinnitsa

АННОТАЦИЯ

В  данной  работе  предложенные  и  обоснованные  алгоритмы  контроля  битовых  ошибок.  Данные  алгоритмы  позволяют  выявлять  битовые  ошибки  и  их  параметры  на  фоне  аддитивных  помех,  а  также  отделять  друг  от  друга  ошибки  разных  типов:  вставки,  выпадения  и  фоновые  аддитивные  ошибки.

ABSTRACT

In  this  paper,  the  proposed  control  algorithms  and  reasonable  bit  error.  These  algorithms  are  used  to  detect  bit  errors  and  their  parameters  on  the  background  of  additive  noise,  and  separated  from  each  other  for  various  types  of  errors:  the  insertion  loss  and  background  additive  error.

Ключевые  слова:  Битовые  ошибки;  контроль;  вставки;  выпадения;  алгоритм;  биты.

Keywords:   Bit  error  monitoring;  insertion;  delete;  the  algorithm;  bits.

Все  алгоритмы  контроля  появления  битовых  ошибок  основываются  на  сравнении  принятой  и  переданной  битовых  последовательностей  [1,  с.  39].  Во  время  измерения  параметров  битовых  ошибок  в  дискретных  каналах  могут  возникать  следующие  проблемы:  нарушение  синхронизации  приемного  и  передающего  оборудования,  потери  данных  при  измерении,  большая  продолжительность  измерения  и  другие  [1,  с.  38].  Также  для  большинства  методов  контроля  битовых  ошибок  характерна  высокая  аппаратная  сложность.  Поэтому  возникает  потребность  измерения  и  контроля  ошибок  в  дискретных  каналах  связи  и  одиночных  аддитивных  ошибок  с  большой  энергетической  эффективностью  и  малой  аппаратной  сложностью.

Для  решения  этих  проблем  существует  много  методов  [1,  с.  46]  измерения  параметров  вероятности  битовой  ошибки,  но  большинство  из  них  имеют  характерные  недостатки.  Поэтому  предложенные  методы  требуют  совершенствования  и  упорядочения  возможностей.

Для  описания  алгоритмов  статической  обработки  нужно  ввести  следующие  обозначения  исходных  данных  устройств  контроля  битовых  ошибок  дискретных  каналов  [3]:  Т_і  —  тип  ошибки:  SPACE  —  безошибочный  интервал,  ERRPKT  —  пакет  аддитивных  ошибок,  DEL  —  выпадение  бит,  INS  —  вставка  бит;  L_i  —  длина  i-той  ошибки,  і  Є  0...  Р-1,  где  Р  —  длина  потока  состояния  канала.

К  алгоритмам  предварительной  обработки  относятся  [2]:  алгоритм  удаления  из  потока  состояний  канала  информации  о  битах,  которые  являются  вставкой  (рис.  1);  алгоритм  контроля  параметров  BER/IR/DR  (рис.  2).

На  вход  алгоритма  (рис.  1)  поступает  информация  о  текущем  состоянии  канала  (тип  ошибки  Т_і  и  ее  длина  L_i).  Алгоритм  оперирует  следующими  структурными  данными  [4]:  head  —  первый  элемент  очереди;  C,  HL  —  переменные  целого  типа;  tail  —  последние  элемент  очереди;  CSFIFO  —  очередь  для  хранения  состояний  канала.

Исходными  данными  данного  алгоритма  (рис.  1)  является  значение  избранных  элементов  очереди  CSFIFO  (начиная  с  элемента  head),  выходит  так  называемый  скорректированный  поток  состояний  канала.

Рисунок  1.  Алгоритм  удаление  из  потока  состояний  дискретного  канала  информации  о  вставленных  битах

Входными  данными  алгоритма  на  рис.  2  служит  уже  скорректированный  поток  состояний  дискретного  канала.  Исходными  данными  алгоритма  (рис.  2)  является  значение  параметров  BER/DR/IR: 

1.  Начало.

2.  C_TOTAL  =  C_ERRPKT  =  C_DEL  =  C_INS  +  1.

3.  t=0.

4.  Если  T_t=SPACE,  то  C_TOTAL  =  C^’_TOTAL  +  1.

5.  Если  T_t=ERRPKT,  то  C_ERRPKT  =  C^’_ERRPKT  +1,  C_TOTAL  =  C^’_TOTAL  +  1.

6.  Если  T_t=DEL,  то  C_DEL  =  C^’_DEL  +  1.

7.  Если  T_t=INS,  то  C_INS  =  C^’_INS  +  1.

8.  t=t^’+1.

9.  Если  t  <  P,  то  нужно  перейти  к  3  пункту.

10. BER  =  C_ERRPKT/C_TOTAL.

11. DR  =  C_DEL/C_TOTAL.

12. INS  =  C_INS/C_TOTAL.

13. Конец.

Рисунок  2.  Алгоритм  контроля  параметров  BER,  DR,  INS

Работу  алгоритмов  (рис.  1—2)  можно  организовать  с  помощью  универсального  устройства  для  измерения  параметров  битовых  ошибок  в  дискретных  каналах  связи  [2].  Это  позволить  контролировать  появление  основных  ошибок  в  дискретных  каналах.  За  счет  этого  качество  и  надежность  связи  устройств  с  контролем  параметров  битовых  ошибок  будет  высоким,  а  сложность  устройств  —  удовлетворенной.

Основные  параметры  ошибок  в  дискретных  каналах  связи  найдены  в  результате  статистических  исследований  каналов  с  помощью  быстродействующих  специализированных  вычислительных  устройств,  работающих  в  реальном  масштабе  времени  на  тактовой  частоте  демодулированной  последовательности  [2].  Приведенные  алгоритмы  позволяют  контролировать  появление  вставок  (выпадений),  точно  высчитывать  их  длину  и  определять  их  положение  в  демодулированной  дискретной  последовательности.  Также  алгоритмы  позволяют  обеспечить  высокую  энергетическую  эффективность  цифровых  сигналов,  автоматически  уменьшая  вероятность  битовой  ошибки  BER.

Список  литературы:

1. Бакланов  И.Г.  Методы  измерений  в  системах  связи.  М.:  ЭКО-ТРЕНДЗ,  1999.  196  с.  гл.  6.
2. Прокис  Джон.  Цифровая  связь.  Пер.  с  англ.  /  Под  ред.  Д.Д.  Кловского.  —  М.:  Радио  и  связь.  2000.  —  800  с.
3. Скляр  Б.  Цифровая  связь.  Теоретические  основы  и  практическое  применение.  Издательский  дом  «Вильямс»,  2007,  —  1104  с.
4. Sudhir  A.  Babu  and  Dr.K.V  Sambasiva  Rao,”Evaluation  of  BER  for  AWGN,  Rayleigh  and  Rician  Fading  Channels  under  Various  Modulation  Schemes”,  International  Journal  of  Computer  Applications  (0975—8887)  Volume  26  —  №  9,  —  July  2011.