Рекомендуем

Теория электрической связи: курс лекцийАндреев Р.Н., Краснов Р.П., Чепелев М.Ю. Теория электрической связи: курс лекций
Помехоустойчивое кодирование. Методы и алгоритмыЗолотарёв В.В., Овечкин Г.В. Помехоустойчивое кодирование. Методы и алгоритмы330 р.
Стохастическая информатика: инновации в информационных системахОсмоловский С.А. Стохастическая информатика: инновации в информационных системах

Книга

Помехоустойчивое кодирование в цифровых системах связи

Учебное пособие для вузов / Под научной редакцией доктора техн. наук, профессора А. М. Сомова
360 стр.
Формат 60х90/16 (145x215 мм)
Исполнение: в твердом переплете
ISBN 978-5-9912-1024-9
ББК 32.811.4
УДК 621.391.037.3
Гриф
Рекомендовано Федеральным учебно-методическим объединением в системе высшего образования по укрупненной группе специальностей и направлений подготовки 10.00.00 – «Информационная безопасность» в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по специальностям 10.05.02 – «Информационная безопасность телекоммуникационных систем» и 10.05.03 – «Информационная безопасность автоматизированных систем»
Аннотация

Изложены основные положения теории информации и прикладные вопросы теории помехоустойчивого кодирования. Рассмотрены основные понятия, классификация, параметры и способы задания помехоустойчивых кодов, нашедших широкое применение в современных цифровых системах связи. Приведены основные параметры помехоустойчивых кодов, способы их вычисления, расчета и оценки качественных характеристик. Рассмотрены способы кодирования такими кодами и основные способы и методы их декодирования. На примере циклических кодов показан выбор канального помехоустойчивого кода для защиты информации от искажений в цифровом канале связи.

Для студентов вузов, обучающихся по специальностям 10.05.02 – «Информационная безопасность телекоммуникационных систем» и 10.05.03 – «Информационная безопасность автоматизированных систем». Будет полезно инженерно-техническим работникам и специалистам, занимающимся разработкой и эксплуатацией цифровых систем связи, а также студентам радиотехнических специальностей для первоначального знакомства с основами теории и практики помехоустойчивого кодирования.

Оглавление

Предисловие

Введение

PАЗДЕЛ I. ВВЕДЕНИЕ В ТЕОРИЮ ИНФОРМАЦИИ

Предмет теории информации

1. ДИСКРЕТНЫЕ АНСАМБЛИ И ИСТОЧНИКИ СООБЩЕНИЙ
1.1. Дискретный ансамбль сообщений
1.2. Статистически независимые ансамбли дискретных сообщений
1.3. Статистически зависимые ансамбли дискретных сообщений
1.4. Дискретные источники сообщений
1.5. Количество информации в дискретном сообщении
1.6. Энтропия ансамбля сообщений
1.7. Условная информация и условная энтропия
Вопросы для самопроверки и задачи к главе 1

2. КОДИРОВАНИЕ ИСТОЧНИКА СООБЩЕНИЙ
2.1. Избыточность источника дискретных сообщений
2.2. Кодирование источника равномерными кодами
2.3. Неравномерное кодирование с однозначным декодированием
2.4. Оптимальный статистический код Шеннона–Фано
2.5. Оптимальный статистический код Хаффмена
2.6. Словарные алгоритмы сжатия текстовых сообщений
Вопросы для самопроверки и задачи к главе 2

3. КАНАЛЫ СВЯЗИ
3.1. Классификация каналов связи
3.2. Взаимная информация
3.3. Потери информации в канале связи
3.4. Скорость передачи информации по каналу связи
3.5. Пропускная способность ДСК без памяти
Вопросы для самопроверки и задачи к главе 3

4. ПРИНЦИПЫ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОГО КОДИРОВАНИЯ
4.1. Задача помехоустойчивого кодирования в терминах теории информации
4.2. Прямая и обратная теоремы помехоустойчивого кодирования
Вопросы для самопроверки к главе 4

PАЗДЕЛ II. ПОМЕХОУСТОЙЧИВОЕ КОДИРОВАНИЕ
Классификация помехоустойчивых кодов

5. БЛОЧНЫЕ КОДЫ
5.1. Основные параметры блочных кодов
5.2. Порождающая матрица линейного блочного кода
5.3. Проверочная матрица ЛБК
5.4. Границы существования ЛБК
5.5. Кодирование ЛБК
5.6. Декодирование ЛБК
5.7. Полиномиальные ЛБК
5.8. Модификация ЛБК
5.9. Характеристики ЛБК
Вопросы для самопроверки и задачи к главе 5

6. СВЕРТОЧНЫЕ КОДЫ
6.1. Классификация сверточных кодов
6.2. Основные параметры СК
6.3. Способы задания СК
6.4. Импульсные характеристики СК
6.5. Проверочный многочлен СК
6.6. Декодирование СК
6.6.1. Способ последовательного декодирования СК
6.6.2. Способ декодирования НСК на решетке Форни (алгоритм Витерби)
6.6.3. Способ табличного синдромного декодирования СК
6.6.4. Декодирующие многочлены СК
6.7. Характеристики СК
Вопросы для самопроверки и задачи к главе 6

7. КАСКАДНЫЕ КОДЫ
7.1. Классификация каскадных кодов
7.1.1. Каскадные коды с последовательным соединением через перемежитель компонентных помехоустойчивых кодов
7.1.2. Каскадные коды с параллельным соединением через перемежитель компонентных помехоустойчивых кодов
7.1.3. Каскадный код: РС + НСК
7.1.4. Каскад: помехоустойчивый код + перемежитель
7.2. Перемежители
Вопросы для самопроверки и задачи к главе 7

PАЗДЕЛ III. ПОМЕХОУСТОЙЧИВЫЕ КОДЫ В ЦИФРОВЫХ СИСТЕМАХ СВЯЗИ

Историческая справка

8. ЦИКЛИЧЕСКИЕ КОДЫ
8.1. Конечные расширенные поля
8.2. Коды Боуза–Чоудхури–Хоквингема (БЧХ-коды)
8.3. Коды Рида-Соломона (РС-коды)
8.4. Кодирование циклическими кодами
8.5. Декодирование циклических кодов
8.6. Методика выбора циклического кода для цифровой системы связи
Вопросы для самопроверки и задачи к главе 8

9. ПЕРФОРИРОВАННЫЕ НЕСИСТЕМАТИЧЕСКИЕ СВЕРТОЧНЫЕ КОДЫ
9.1. Способы задания ПНСК
9.2. Проверочный многочлен ПНСК
9.3. Импульсная характеристика ПНСК
9.4. Декодирование ПНСК
Вопросы для самопроверки и задачи к главе 9

10. КАСКАДНЫЕ КОДЫ: КОДЫ-ПРОИЗВЕДЕНИЯ
10.1. Параметры кодов-произведения
10.2. Кодирование кодами-произведения
10.3. Декодирование кодов-произведения
10.4. Качество декодирования кода-произведения
10.5. Коды-произведения в цифровых системах связи
Вопросы для самопроверки и задачи к главе 10

11. КАСКАДНЫЕ КОДЫ: ТУРБО-СВЕРТОЧНЫЕ КОДЫ
11.1. Параметры турбо-сверточных кодов
11.2. Линейные рекуррентные последовательности
11.2.1. Структурные свойства ЛРП
11.2.2. Статистические свойства ЛРП
11.3. Рекурсивные систематические сверточные коды
11.3.1. Импульсная характеристика РССК
11.3.2. Проверочный многочлен РССК с R = 1/2
11.4. Двухвходовые рекурсивные систематические сверточные коды
11.4.1. Импульсная характеристика ДРССК
11.4.2. Проверочный многочлен ДРССК с R = 2/3
11.5. Структура кадра при турбо-сверточном кодировании
11.6. Декодирование турбо-сверточных кодов
11.7. Турбо-сверточные коды в цифровых системах связи.
Вопросы для самопроверки и задачи к главе 11

12. КАСКАДНЫЕ КОДЫ В ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ СВЯЗИ
12.1. Волоконно-оптические системы связи
12.1.1. Трафик телекоммуникационных систем
12.1.2. Протяженность трасс ВОСС
12.1.3. Передача оптического сигнала по волокну
12.1.4. Оптические транспортные сети
12.1.5. Элементная база для реализации транспондеров
12.2. Канальное помехоустойчивое кодирование в ВОСС
12.2.1. Декодирование канальных помехоустойчивых кодов на ПЛИС
12.2.2. Алгоритм декодирования компонентного циклического кода
12.2.3. Параллельное декодирование компонентного циклического кода
12.2.4. Итеративное декодирование компонентных кодов каскадного кода
12.2.5. Особенности перемежения компонентных кодов каскадного кода
Вопросы для самопроверки и задачи к главе 12

13. МАЖОРИТАРНО ДЕКОДИРУЕМЫЕ КОДЫ
13.1. Мажоритарное (пороговое) декодирование
13.1.1. Мажоритарное декодирование с системой разделенных проверок
13.1.2. Мажоритарное декодирование с системой λ-связанных контрольных проверок
13.1.3. Мажоритарное декодирование с системой квазиразделенных контрольных проверок
13.1.4. Многопороговые декодеры
13.2. Коды с малой плотностью проверок на четность
13.2.1. Способы задания и основные параметры LDPC
13.2.2. Граф Таннера
13.2.3. Способы построения матриц проверочных уравнений LDPC
13.3. Способы декодирования LDPC
13.3.1. Алгоритм декодирования LDPC с инверсией бита
13.3.2. Алгоритм декодирования LDPC с итеративным распространением доверия
Вопросы для самопроверки и задачи к главе 13

14. ПОМЕХОУСТОЙЧИВОЕ КОДИРОВАНИЕ В СИСТЕМАХ СВЯЗИ С ПЕРЕСПРОСОМ
14.1. Системы связи с переспросом
14.1.1. Передача с остановкой и ожиданием
14.1.2. Потоковый способ передачи с возвращением на N пакетов
14.1.3. Потоковый способ выборочного повтора
14.2. CRC-коды
14.3. Коды Абрамсона
Вопросы для самопроверки и задачи к главе 14

Ответы к задачам самоконтроля

Список условных обозначений

Список условных сокращений

Литература

Приложения к главам