Способ кодирования и декодирования сообщений

Изобретение относится к области систем связи с передачей пакетов данных. Техническим результатом является повышение помехозащищенности передачи информации. Способ кодирования и декодирования сообщений, в котором получают информационные биты, после чего формируют, по крайней мере, два сообщения, где каждое содержит закодированные помехоустойчивым ZigZag кодом вышеуказанные информационные биты, к которым добавлена группа проверочных бит, затем передают, по крайней мере, два закодированных сообщения, где каждое передается на разных частотах, далее принимают, по крайней мере, одно вышеуказанное закодированное сообщение, и в итоге декодируют, по крайней мере, одно закодированное сообщение, причем каждое сообщение декодируют по отдельности, а в случае неуспеха, декодируют все недекодированные сообщения совместно. 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Данное техническое решение относится к системе связи с передачей пакетов данных и более конкретно к способам помехоустойчивого кодирования и декодирования информации.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] На текущем уровне развития коммуникаций в радиосвязи широко используются различные схемы помехоустойчивого кодирования. Известны и теоретически исследованы коды, достигающие или приближающиеся сколь угодно близко к пределу Шеннона для скорости передачи данных по каналу с гауссовским шумом. Также известно множество классов помехоустойчивых кодов, которые допускают практическую реализацию на современном уровне развития электроники, - алгебраические коды, сверточные коды, коды с малой плотностью проверок на четность, различные виды кодов-произведений и т.д.

[0003] Коды с малой плотностью проверок на четность представляют большой интерес как с теоретической, так и с практической точки зрения, различные варианты LDPC кодов используются в таких системах и стандартах радиосвязи, как DVB-S2, 10GBase-T, WiFi 802.11 и др.

[0004] В данном уровне техники известен класс низкоплотностных кодов, называемых ZigZag коды. Этот класс кодов представляет интерес из-за сравнительно простого алгоритма декодирования, при этом сохраняя достаточно хорошее качество исправления ошибок в различных условиях (в пределах 1.5 дБ от предела Шеннона).

[0005] Из уровня техники известен патент ЕР 1432129 А2 «Iterative Decoding of parallel concatenated Zigzag codes», патентообладатель: Nokia Corporation, опубликовано: 23.06.2004. Итерационный декодер, использующий параллельный каскадный ZigZag код, содержащий схему данных для использования внешней информации во время итеративного декодирования, в которой обновляют проверочную информацию для битов четности во время итераций.

[0006] Однако нет известных систем из уровня техники, практически использующих подобные методы кодирования и декодирования с разделением проверочных бит по нескольким сообщениям, которые могут декодироваться как отдельно, так и вместе в системах с одновременным приемом большого числа узкополосных сообщений с частотным разделением и высокой вероятностью коллизий.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0007] Технической задачей является разработка способа кодирования и декодирования сообщений, при котором проверочная информация разделяется на несколько сообщений, причем информации, содержащейся в каждом сообщении, должно быть достаточно для его декодирования с достаточной эффективностью (с потерей не более 1-2 дБ относительно схемы с независимым кодированием каждого сообщения с аналогичной кодовой скоростью).

[0008] Техническим результатом данного технического решения является повышение помехозащищенности передачи информации.

[0009] Данный технический результат достигается благодаря способу кодирования и декодирования сообщений, в котором получают информационные биты, после чего формируют, по крайней мере, два сообщения, где каждое содержит закодированные помехоустойчивым ZigZag кодом вышеуказанные информационные биты, к которым добавлена группа проверочных бит, затем передают, по крайней мере, два закодированных сообщения, где каждое передается на разных частотах, далее принимают, по крайней мере, одно вышеуказанное закодированное сообщение, и в итоге декодируют, по крайней мере, одно закодированное сообщение, причем каждое сообщение декодируют по отдельности, а в случае неуспеха, декодируют все недекодированные сообщения совместно.

[00010] В некоторых вариантах осуществления технического решения помехоустойчивым кодом является ZigZag код с кодовой скоростью 1/3.

[00011] В некоторых вариантах осуществления технического решения при распределении проверочных бит по группам, в случае двух групп в первую группу попадают нечетные биты, а во вторую - четные.

[00012] В некоторых вариантах осуществления технического решения при передаче кодированных сообщений, каждое из передаваемых сообщений представляет собой кодовое слово кода с перфорированием кодовой скорости .

[00013] В некоторых вариантах осуществления технического решения при передаче кодированных сообщений сообщения передаются последовательно на разных частотах.

[00014] В некоторых вариантах осуществления технического решения при декодировании кодированных сообщений начальные метрики для проверочных бит, которые не передавались в вышеуказанном декодируемом сообщении, в начале декодирования принимаются равными нулю.

[00015] В некоторых вариантах осуществления технического решения при неудачном декодировании кодированных сообщений из метрик для всех бит исходных сообщений составляются новые метрики для декодирования проверочного кода.

[00016] В некоторых вариантах осуществления технического решения при принятии сообщений в случае, если первое сообщение принято с ошибками, исправляют ошибки с использованием передаваемых в первом сообщении проверочных бит.

[00017] В некоторых вариантах осуществления технического решения при совместном декодировании метрики соответствующие всем битам в исходных сообщениях, складываются.

[00018] В некоторых вариантах осуществления технического решения передача сообщений на различных частотах происходит с перерывом по времени.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[00019] Признаки и преимущества настоящего технического решения станут очевидными из приводимого ниже подробного описания изобретения и прилагаемых чертежей, на которых:

[00020] На Фиг. 1 - вероятность битовой ошибки для кодирования помехоустойчивым ZigZag с кодовыми скоростями 1/2 и 1/3 в канале с нормальным шумом;

[00021] На Фиг. 2 - пример реализации схемы распределения информационных и проверочных бит по сообщениям;

[00022] На Фиг. 3 - блок-схема способа кодирования и декодирования сообщений.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[00023] Ниже будут описаны понятия и определения терминологии, необходимые для подробного раскрытия осуществляемого изобретения.

[00024] Помехоустойчивое кодирование - кодирование сообщений, при котором элементы связаны определенной зависимостью, позволяющей при ее нарушении указать ошибки и восстановить информацию, которое позволяет сократить избыточность в передаваемых сообщениях.

[00025] Информационный бит - бит, вырабатываемый источником данных и предназначенный для передачи данных пользователя [из п. 57 ГОСТ 24402-88].

[00026] Проверочный бит - бит, предназначенный для обнаружения ошибок в знаке данных или блоке данных [из п. 57 ГОСТ 24402-88].

[00027] Кодовая скорость - отношение длины кодового блока на входе к длине преобразованного кодового блока на выходе кодера.

[00028] Код с малой плотностью проверок на четность - используемый в передаче информации код, частный случай блокового линейного кода с проверкой четности. Особенностью является малая плотность значимых элементов проверочной матрицы, за счет чего достигается относительная простота реализации средств кодирования.

[00029] ZigZag код - в теории кодирования это линейный код с исправлением ошибок, в котором разделяют входные данные на сегменты фиксированного размера и добавляют последовательность проверочных битов, где каждый проверочный бит является исключительным в сегменте.

[00030] Предел Шеннона - предельная (максимальной) скорость передачи информации (пропускная способность) в зашумленном канале связи.

[00031] Передатчик - устройство, которое получает информационные биты от их источника, например от счетчика, осуществляет их кодирование, формирование пакетов данных, добавляет служебную информацию и передает в эфир несколько раз на различных частотах с модуляцией DBPSK.

[00032] Перфорирование - способ получения из кодового слова кода с одной скоростью кодового слова другой скорости с помощью выкалывания (в русскоязычной литературе обычно «перфорирования») части проверочных или информационных бит. В заявляемом решении, в одном сообщении передаются только четные биты, тогда можно сказать, что нечетные были перфорированы, они не передаются, а на приеме они заменяются нулями. Полученные таким образом сообщения называют кодовыми словами кода с перфорированием, а сам способ их получения - перфорированным кодом.

[00033] Метрика - числовой показатель вероятности того, что принято значение бит «1». Как правило, отрицательное значение метрики соответствует принятому значению «1», а положительное - «0». Чем больше метрика по модулю, тем больше уверенность алгоритма в принятом значении.

[00034] Согласно варианту заявляемого технического решения (Фиг. 3): предварительно получают информационные биты 101 (Фиг. 3), затем формируют, по крайней мере, два сообщения, где каждое содержит закодированные помехоустойчивым ZigZag кодом вышеуказанные информационные биты, к которым добавлена группа проверочных бит 102 (Фиг. 3) следующим образом.

[00035] Информационные биты на передатчике кодируются помехоустойчивым составным ZigZag кодом, после чего проверочные биты равномерно распределяются по группам - для случая двух сообщений для первого сообщения выбираются четные проверочные биты каждого из четырех компонентных кодов, а для второго - нечетные. При этом в каждом сообщении передаются все информационные биты и одна из частей проверочных бит, т.е. одна группа, причем на разных частотах 103 (Фиг. 3). Методы кодирования низкоплотностных кодов и ZigZag кодов, в частности, широко известны из литературы, например, данные коды описаны в статье [2]. В общем случае, для систематических кодов, к которым относится ZigZag кодирование, - это добавление к исходным информационным битам, которые остаются без изменений, дополнительного количества проверочных бит с помощью особого алгоритма, который позволит в дальнейшем исправить ошибочно принятые информационные биты с использованием проверочных бит. Специалисту в данном уровне техники очевидно, что количество групп может быть более двух, например три группы или более. В этом случае будут передаваться три и более сообщений, в каждом из которых будут все информационные биты и группа проверочных. Правила по разбиению на группы принципиально важны для качественной работы способа. Используемое разбиение на четные и нечетные является одновременно и простым, и оптимальным для выбранного помехоустойчивого ZigZag кода и для двух сообщений. При использовании трех сообщений будет применяться аналогичное разбиение - в первом сообщении будут передаваться биты 1, 4, 7…, во втором 2,5,8,…, в третьем 3,6.9… и так далее, не ограничиваясь.

[00036] Тогда каждое из передаваемых сообщений будет представлять собой кодовое слово составного ZigZag кода с перфорированием. В источнике информации [1] показано, что указанный способ перфорирования обеспечивает качество декодирования полученных с его помощью кодов, которое хорошо соответствует качеству декодирования других помехоустойчивых кодов с аналогичной скоростью. При приеме сообщения на приемнике 104 (Фиг. 3) обнаруженные сообщения декодируются по отдельности 105 (Фиг. 3), при этом начальные метрики для проверочных бит, которые не передавались в декодируемом сообщении, в начале декодирования принимаются равными нулю.

[00037] В случае, если отдельное сообщение не удалось декодировать и если были обнаружены сообщения, которые также не удалось декодировать по отдельности, осуществляется их совместное декодирование, для чего из метрик для всех бит исходных сообщений составляются новые метрики для декодирования проверочного кода. Для этого метрики, соответствующие всем битам в исходных сообщениях, складываются. Тогда метрики для проверочных бит будут нулевыми во всех сообщениях, кроме одного, а метрики для бит данных сложатся, что будет соответствовать общепринятым методам приема кода с повторением. Это самый простой способ получить метрики совместно из нескольких принятых сообщений. Фактически, это просто сложение метрик для всех принятых сообщений. В литературе известен метод maximal-ratio combining, простое сложение - это самый простой его вариант.

[00038] Как уже было сказано, за счет того что данный метод кодирования предполагает передачу всех полезных данных, т.е. информационных бит, в каждом сообщении, возможен успешный прием даже в случае, если все сообщения, кроме одного,… потеряны из-за коллизий или помех в их полосе.

[00039] С другой стороны, если производится совместное декодирование нескольких сообщений, выигрыш от кодирования будет больше, чем от повторения одинаковых сообщений в соответствии с теорией (код с более сложной структурой, чем повторение, декодируется более эффективно).

[00040] Технический результат также достигается благодаря тому, что передача сообщений с одинаковой информацией на нескольких различных частотах происходит с перерывом по времени. Это принципиальный момент, так как передающие устройства не отслеживают занятость частот, на которых они передают, и некоторые частоты могут быть непригодными для передачи сообщений. Передача всей информации на каждой из выбранных частот позволяет снизить вероятность попадания на непригодную для передачи частоту. Аналогично, пауза между передачей сообщений позволяет дождаться более благоприятной обстановки в эфире.

[00041] Во-вторых, согласно заявляемому способу помехоустойчивого кодирования и декодирования сообщений, в каждом сообщении передается только часть проверочных бит, и при этом даже эта часть позволяет исправить ошибки на приеме.

[00042] Согласно примеру осуществления технического решения, при кодировании 240 информационных бит помехоустойчивым кодом скорости 1/3 получаются 480 проверочных бит. Проверочные биты делятся на группы, по четным и нечетным битам, причем четные передаются в первом сообщении, нечетные во втором.

[00043] Возможна ситуация, когда будут приняты первое или второе сообщения, или оба этих сообщения. Выбранная схема кодирования позволяет декодировать все эти случаи совершенно одинаково, записав нули на позиции тех проверочных бит, которые не были приняты совсем. Важно то, что сообщение, содержащее только половину проверочных бит, также можно декодировать, причем теми же методами, что и в случае, когда были приняты все биты. Более того, это сообщение (в тексте оно называется перфорированным кодом), позволяет исправлять столько же ошибок, как если бы мы использовали специальный код со скоростью 1/2, разработанный отдельно.

[00044] То есть промежуточный результат - получение такого кода скорости 1/2 (из существующего кода 1/3), который по эффективности исправления ошибок не проигрывает другим кодам скорости 1/2, полученным отдельно и независимо. При этом, при получении нескольких сообщений, можно декодировать исходный код 1/3, который позволяет исправить еще больше ошибок. Сам по себе этот процесс передачи только части проверочных бит (называемый перфорированием) известен из литературы.

[00045] Таким образом, возникает необходимость передавать одинаковые сообщения несколько раз на разных частотах, так как часть частот может оказаться непригодной для передачи. При этом передаются все информационные биты, а проверочные биты формируются и декодируются таким образом, чтобы дополнительно повысить число исправляемых ошибок. Это возможно благодаря использованию помехоустойчивого кода (например, ZigZag), а также деления битов на четные/нечетные.

[00046] Заявляемое техническое решение может использоваться в электротехнике и цифровой связи, а также, например, в спутниковой связи и в других областях, в которых необходимо достижение максимальной надежности и энергетической эффективности передачи данных по каналу связи с шумами в ограниченной полосе частот.

[00047] Настоящее подробное описание составлено с приведением различных, не имеющих ограничительного и исчерпывающего характера вариантов осуществления. В то же время специалистам, имеющим средний уровень компетентности в рассматриваемой области техники, очевидно, что различные замены, модификации или сочетания любых раскрытых здесь вариантов осуществления (в том числе частично) могут быть воспроизведены в пределах объема настоящего технического решения. Таким образом, подразумевается и понимается, что настоящее описание включает дополнительные варианты осуществления, суть которых не изложена здесь в явно выраженной форме. Такие варианты осуществления могут быть получены путем, например, сочетания, модификации или преобразования каких-либо действий, компонентов, элементов, свойств, аспектов, характеристик, ограничений и пр., относящихся к приведенным здесь и не имеющим ограничительного характера вариантам осуществления.

ПРИМЕРЫ РЕАЛИЗАЦИИ

[00048] Рассмотрим пример реализации технического решения, в котором необходимо передать 240 бит данных (информационных бит). Для кодирования используется помехоустойчивый ZigZag код с кодовой скоростью 1/3. После завершения процесса кодирования для передачи будут готовы исходные 240 бит данных (информационные биты) и 480 (в два раза больше количества информационных) проверочных бит, всего 720 бит. Проверочные биты делятся на две равные группы по 240 бит, после этого первое сообщение составляется из 240 информационных бит данных и первых 240 проверочных бит, всего 480 бит. Аналогично, второе сообщение состоит из тех же 240 бит данных и оставшихся 240 проверочных бит. Проверочные биты разделяются на две группы и передаются в отдельных сообщениях следующим образом - 1,3,5,7,…, 479 передаются в первом сообщении, а 2,4,6,8,…, 480 передаются во втором сообщении. Информационные биты передаются в каждом сообщении целиком без модификации (Фиг. 2).

[00049] Каждое из передаваемых сообщений представляет собой кодовое слово с перфорированием кодовой скорости 1/2, причем два сообщения, декодируемые совместно, представляют собой исходное кодовое слово скорости 1/3.

[00050] Сформированные таким образом сообщения передаются последовательно на разных частотах. После детектирования первого сообщения производится проверка правильности приема информационных бит. При хороших условиях передачи, когда шумы в канале достаточно малы и не приводят к ошибкам на приеме, информационные биты принимаются сразу верно. Если же первое сообщение принято с ошибками, запускается процедура исправления ошибок с использованием передаваемых в первом сообщении проверочных бит. Для декодирования восстанавливается кодовое слово помехоустойчивого ZigZag кода, при этом метрики информационных бит и проверочных бит 1,3,…, 479 рассчитываются на основе принятых данных, а метрики проверочных бит 2,4,…, 480 принимаются равными нулю.

[00051] Таким образом, из кодового слова с перфорированием кодовой скорости 1/2 восстанавливается кодовое слово исходного кода скорости 1/3 с заменой части метрик нулями. Полученное кодовое слово декодируется.

[00052] Аналогично, после принятия второго сообщения проверяется правильность переданных в нем информационных бит, при необходимости запускается процедура исправления ошибок с использованием передаваемых во втором сообщении проверочных бит. Если же было принято еще и первое сообщение с такими же данными, для восстановления используются все 480 проверочных бит. Для этого восстанавливается кодовое слово, причем метрики проверочных бит 2,4,…, 480 вычисляются по принятым данным, а метрики бит 1,3,…, 479 заменяются нулями, либо, если было принято и не было декодировано первое сообщение, метриками этих бит, вычисленных по данным первого сообщения.

[00053] Если любое из сообщений было принято без ошибок, либо если было удачно декодировано одно из сообщений по отдельности, совместное декодирование не производится. Также оно не производится в случае, когда было принято только одно сообщение. Таким образом, совместно декодируются сообщения, когда они оба были приняты, и первое не было декодировано независимо.

[00054] Результаты моделирования помехоустойчивого ZigZag кода в условиях канала с нормальным гауссовским шумом для скоростей 1/3 и 1/2 приведены на Фиг. 1. Видно, что использование кода скорости 1/3 дает выигрыш в требуемом отношении Еb/N0 около 0.5 дБ относительно скорости 1/2. Это значит, что при использовании кодирования со скоростью 1/3 такой же уровень ошибок на приеме достигается при более низком отношении Eb/N0. То есть для передачи данных с таким кодированием требуется потратить меньше энергии на переданный информационный бит. То есть, несмотря на то что при кодировании скоростью 1/3 требуется передавать больше бит, чем при 1/2, например 480 при 1/2 и 720 при 1/3, мощность передатчика при работе с 1/3 может быть значительно ниже.

[00055] Предлагаемая схема кодирования-декодирования может быть реализована на практике с использованием доступных и высокоэффективных решений, причем отсутствует необходимость использования специализированных интегральных схем или программируемых логических интегральных схем. Применяемая схема кодирования с использованием помехоустойчивого ZigZag кода обладает следующими свойствами:

[00056] во-первых, декодирование ZigZag кода производится алгоритмом с линейной сложностью относительно длины кода и содержит главным образом только операции сложения/вычитания и сравнения. Под этим подразумевается то, что для декодирования низкоплотностных кодов не требуется выполнять операции умножения, деления, вычислять тригонометрические и другие специальные функции. Благодаря этому низкоплотностные коды широко используются, в том числе, их возможно использовать в предложенном техническом решении. Во многом именно поэтому выбран ZigZag код, и вся предложенная схема кодирования разрабатывалась с учетом того, что она должна быть практически осуществима;

[00057] во-вторых, схема равномерного перфорирования проверочных бит кода для формирования отдельных сообщений является простой в реализации в сравнении с другими помехоустойчивыми кодами.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Construction and analysis of rate-compatible punctured concatenated zigzag codes, Information Theory, 2005. ISIT 2005. Proceedings. International Symposium on, IEEE.

2. Ping L., Huang X., Phamdo N. Zigzag codes and concatenated zigzag codes // Information Theory, IEEE Transactions on. - 2001. - T. 47. - №. 2. - C. 800-807.

1. Способ кодирования и декодирования сообщений, в котором:

получают информационные биты;

формируют, по крайней мере, два сообщения, где каждое содержит закодированные помехоустойчивым ZigZag кодом вышеуказанные информационные биты, к которым добавлена группа проверочных бит;

передают, по крайней мере, два закодированных сообщения, где каждое передается на разных частотах;

принимают, по крайней мере, одно вышеуказанное закодированное сообщение;

декодируют, по крайней мере, одно закодированное сообщение, причем

каждое сообщение декодируют по отдельности;

в случае неуспеха, декодируют все недекодированные сообщения совместно.

2. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что помехоустойчивым кодом является ZigZag код с кодовой скоростью 1/3.

3. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что каждое из передаваемых сообщений представляет собой кодовое слово составного ZigZag кода с перфорированием.

4. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что при распределении проверочных бит по группам, в случае двух групп в первую группу попадают нечетные биты, а во вторую - четные.

5. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что при передаче кодированных сообщений, каждое из передаваемых сообщений представляет собой кодовое слово кода с перфорированием кодовой скорости .

6. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что при передаче кодированных сообщений сообщения передаются последовательно на разных частотах.

7. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что при декодировании кодированных сообщений начальные метрики для проверочных бит, которые не передавались в вышеуказанном декодируемом сообщении, в начале декодирования принимаются равными нулю.

8. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что при неудачном декодировании кодированных сообщений из метрик для всех бит исходных сообщений составляются новые метрики для декодирования проверочного кода.

9. Способ по п. 8, характеризующийся тем, что метрики, соответствующие всем битам в исходных сообщениях, складываются.

10. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что при принятии сообщений в случае, если первое сообщение принято с ошибками, исправляют ошибки с использованием передаваемых в первом сообщении проверочных бит.

11. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что передача сообщений на различных частотах происходит с перерывом по времени.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу и устройству кодирования исходного блока пакетов в системе широковещания. Технический результат заключается в обеспечении возможности восстановления потерь данных, происходящих в системе.

Изобретение относится к технике сжатия избыточной двоичной информации и ее помехоустойчивого кодирования при обмене данными по каналам передачи с ошибками. Технический результат – совместное арифметическое и помехоустойчивое кодирование избыточной двоичной информационной последовательности, обеспечивающее уменьшение требований к скорости передачи по каналу передачи кодированной последовательности и уменьшение емкости устройств ее запоминания.

Изобретение предназначено для распознавания протоколов низкоскоростного кодирования речи (НСКР). Технический результат заключается в повышении точности распознавания протоколов НСКР.

Изобретение относится к технологиям генерации гибридного полярного кода. Техническим результатом является улучшение рабочих характеристик полярного кода за счет рассмотрения надежности бита и веса ряда.

Изобретение относится к области радиомониторинга радиосистем передачи информации, в которых используется помехоустойчивое кодирование. Технический результат - способность обнаружения наличия помехоустойчивого кодирования заданного вида в реальном масштабе времени при наличии ошибок в анализируемой дискретной последовательности.

Изобретение относится к системе связи и может быть использовано для присвоения вариантов избыточности кольцевому буферу в пределах системы связи. Техническим результатом является улучшение эффективности кольцевого буфера.

Изобретение относится к области электросвязи и может быть использовано при обмене данными по каналам передачи с ошибками. Технический результат - повышение точности обнаружения и исправления ошибок передачи.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в гидроакустике для построения систем целеуказания, самонаведения и телеметрии в подводных аппаратах.

Изобретение относится к области техники связи и, в частности, к системам передачи информации, в которых для ее защиты от искажений в канале связи применяются LDPC-коды.

Изобретение относится к системе связи на основе технологии "с множеством входов и множеством выходов" (MIMO), в которой используют первую кодовую книгу и вторую кодовую книгу.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в процессорах обработки сигналов и процессорах общего назначения, устройствах кодирования и декодирования данных, устройствах криптографии. Технический результат - увеличение быстродействия, обеспечение возможности задания величины логических сдвигов в диапазоне от 0 до N разрядов и более N разрядов. Устройство сдвига содержит двунаправленную матрицу сдвига размерностью NxM, где M=log2N, из М каскадов элементов 2И-2И-2И-3ИЛИ и 2И-2И-2ИЛИ, блок модификации количества сдвигов, содержащий группу из (М-2) элементов ИЛИ, первую группу из (М-1) элементов И и группу из (М-1) элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, блок управления направлением сдвига, содержащий вторую группу из (М-1) элементов И, группу из (М-1) элементов И с входом запрета, группу из (М-1) элементов НЕ и третью группу из (М-1) элементов И, блок формирования флага нулевого результата, содержащий первый, второй и третий элементы И с входом запрета, первый и второй элементы ИЛИ и элемент И-НЕ, четыре управляющих входа задания направления и вида сдвига. 1 ил., 3 табл.

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для определения неизвестной структуры сверточного кодера со скоростью кодирования, равной , и кодовым ограничением, равным K, на основе анализа принимаемой кодовой последовательности. Технический результат – определение структуры используемого кодера для обеспечения работоспособности декодеров и повышение помехоустойчивости передачи информации. При осуществлении декодирования сверточных кодов необходимо знание структуры используемого кодера и сверточного кода, так как при отсутствии этой информации невозможно производить исправление ошибок. В данном способе повторно кодируют составляющие принимаемой общей кодовой последовательности с различными порождающими полиномами, перебирая их структуру, сравнивают результаты повторного кодирования. Поскольку символы исходной кодовой последовательности взаимно независимы, то результаты сравнения для всех сочетаний вида полиномов будут также случайны, кроме искомого вида полиномов. Для него они всегда будут совпадать. После накопления достаточно большого количества результатов сравнения преобладающая накопленная сумма укажет диагностируемую структуру порождающих полиномов и диагностируемую структуру кода. 3 ил.

Изобретение относится к области передачи цифровой информации и предназначено для применения в кодерах/декодерах, например, систем обмена данными между компьютерами. Технический результат - повышение достоверности передачи цифровых данных. Для этого в способе помехоустойчивого кодирования и декодирования подлежащих передаче цифровых данных дополнительно осуществляют операции: представление подлежащего передаче блока информационных символов в виде Q≥2-мерной фигуры осуществляется N≥2-кратно при различном порядке расположения в ней информационных символов; добавление проверочных символов реализуется применительно к каждой из указанных сформированных фигур; обнаружение ошибок детектирования на приемной стороне осуществляется по каждой из указанных фигур; объединение результатов выполнения операции обнаружения ошибок; исправления ошибок детектирования каждого блока. 3 табл.

Изобретение относится к области беспроводной связи. Технический результат - предотвращение ситуации, в которой интеллектуальное устройство не осуществляет доступ к сети WLAN из-за того, что оно не может распознать широковещательное сообщение, закодированное с использованием кода с малой плотностью проверки на четность LDPC. Для этого обнаруживают, может ли устройство самостоятельно осуществлять связь с маршрутизатором посредством использования схемы кодирования-декодирования, использующей код LDPC, когда запрашивается доступ к беспроводной локальной сети WLAN; прекращения установления соединения с маршрутизатором в случае определения того, что устройство может самостоятельно осуществлять связь с маршрутизатором посредством использования схемы кодирования-декодирования, использующей код LDPC; и выполнения широковещательной рассылки информации о сети WLAN с помощью схемы кодирования-декодирования, не использующей код LDPC, причем информация о сети WLAN используется для того, чтобы устройство могло осуществить доступ к сети WLAN через маршрутизатор. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к системе беспроводной связи. Технический результат – обеспечение эффективной передачи информации состояния канала с использованием субдискретизации таблицы кодирования в системе беспроводной связи. Способ передачи информации состояния канала (CSI) в системе беспроводной связи, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, содержит этапы: субдискретизации таблицы кодирования для порта с четырьмя антеннами, включающей в себя 16 матриц предварительного кодирования; и выполнения передачи по обратной связи CSI на основе субдискретизированной таблицы кодирования, при этом когда индикатор ранга (RI) равен четырем, субдискретизированная таблица кодирования включает в себя, из 16 матриц предварительного кодирования, первую матрицу предварительного кодирования, имеющую индекс 0, третью матрицу предварительного кодирования, имеющую индекс 2, девятую матрицу предварительного кодирования, имеющую индекс 8, и одиннадцатую матрицу предварительного кодирования, имеющую индекс 10. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 16 ил.

Изобретение относится к области обработки и передачи информации. Технический результат - повышение достоверности передачи многоблочного сообщения при небольшой сложности реализации. Для этого дополнительно на передающей стороне последовательность помехоустойчивых кодов кодируют систематическим каскадным помехоустойчивым кодом, а на приемной стороне сначала последовательность помехоустойчивых кодов декодируют, контролируют правильность декодирования, и неправильно декодированные помехоустойчивые коды стирают, далее выполняют декодирование систематического каскадного помехоустойчивого кода с исправлением стираний, и при числе стираний меньше минимального кодового расстояния систематического каскадного помехоустойчивого кода восстанавливают стертые помехоустойчивые коды. 4 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к технологиям кодирования/декодирования движущихся графических изображений. Техническим результатом является повышение эффективности кодирования/декодирования данных. Предложен способ кодирования движущихся графических изображений для кодирования входного изображения для генерирования потока битов. Способ содержит этап, на котором осуществляют выполнение контекстно-адаптивного двоичного арифметического кодирования, в котором используется значение переменной вероятности, в отношении первой информации из многочисленных типов информации адаптивного к выборке смещения (SAO), используемой для SAO, которое является процессом назначения значения смещения пиксельному значению пикселя, включенного в изображение, генерируемое посредством кодирования входного изображения. Далее осуществляют непрерывное выполнение обходного арифметического кодирования. 5 н. и 8 з.п. ф-лы, 45 ил.

Изобретение относится к области телекоммуникаций. Технический результат заключается в обеспечении скрытной передачи информации с переменной скоростью и заданной достоверностью. Предложен способ, в котором данные скрывают в контейнере, роль которого выполняет канал передачи информации, данные основного и скрытого каналов подаются на помехоустойчивые кодеры, в предысказителе в цифровые данные основного канала вносятся предыскажения, являющиеся данными скрытого канала и зависящие от значений встраиваемых данных, текущего соотношения сигнал/шум, маскирующей функции и времени, на стороне приемника с выхода помехоустойчивого декодера исправленные данные основного канала заново кодируются помехоустойчивым кодером, аналогичным передающей стороне, и подаются на блок восстановления скрытого канала, на который также подаются данные с выхода демодулятора и прошедшие линию задержки, восстановленные данные скрытого канала проходят через помехоустойчивый декодер скрытого канала, исправленные данные подаются на приемник скрытого канала, что позволяет, имея потоки данных с помехоустойчивого кодера на стороне приема, с линии задержки, а также зная параметры функции распределения скрытого канала в основном, восстановить передаваемые стеганографические данные. 1 ил.

Изобретение относится к области электросвязи. Технический результат - обеспечение возможности защиты передаваемой по каналам связи двоичной информации от преднамеренных помех. Поставленная цель достигается тем, что информация, подлежащая передаче, поступает в канал кодирования. Процесс формирования защищенной проверочной последовательности осуществляется на основании поступившего в канал кодирования информационного подпотока, который подвергается процедуре зашифрования на соответствующих ключах. На основании полученной зашифрованной последовательности осуществляется формирование проверочной последовательности, которая в свою очередь также подвергается процедуре зашифрования. Сформированная зашифрованная проверочная последовательность объединяется с последовательностью информационного подпотока канала кодирования и поступает в канал связи. На приемной стороне из принятой кодовой последовательности осуществляется формирование информационной и порверочной последовательности канала декодирования. Далее осуществляется формирование зашифрованной проверочной последовательности на основании принятой информационной последовательности. Принятая зашифрованная проверочная последовательность канала декодирования и сформированная зашифрованная проверочная последовательность на приемной стороне формируют синдромную последовательность, структура которой соответствует присутствию (ненулевые символы синдрома) или отсутствию (нулевые символы синдрома) преднамеренных (имитирующие действия злоумышленника) или непреднамеренных помех в канале связи. Исходя из структуры синдромной последовательности производится обнаружение преднамеренных (имитирующие действия злоумышленника) или непреднамеренных помех. 6 ил., 4 табл.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для коррекции ошибок при передаче, хранении, чтении и восстановлении цифровых данных. Техническим результатом является повышение вероятности исправления ошибок. Способ содержит этапы, на которых: после передачи информации по каналу связи начальной части принятого кода ее информационные символы направляют в информационный регистр декодера, а проверочные символы - в синдромный регистр декодера, в котором активный элемент, выполненный в виде первого порогового блока и являющийся первым решающим элементом декодера, используют для анализа и исправления ошибок в контролируемых информационных символах начальной части принятого кода, предварительно увеличивают число ячеек информационного и синдромного регистров в соответствии с числом символов принятого кода и используют дополнительный активный элемент в виде второго порогового элемента для анализа и исправления ошибок в контролируемых информационных символах принятого кода после анализа и исправления ошибок в контролируемых информационных символах в начальной части принятого кода. 3 ил.

Изобретение относится к области систем связи с передачей пакетов данных. Техническим результатом является повышение помехозащищенности передачи информации. Способ кодирования и декодирования сообщений, в котором получают информационные биты, после чего формируют, по крайней мере, два сообщения, где каждое содержит закодированные помехоустойчивым ZigZag кодом вышеуказанные информационные биты, к которым добавлена группа проверочных бит, затем передают, по крайней мере, два закодированных сообщения, где каждое передается на разных частотах, далее принимают, по крайней мере, одно вышеуказанное закодированное сообщение, и в итоге декодируют, по крайней мере, одно закодированное сообщение, причем каждое сообщение декодируют по отдельности, а в случае неуспеха, декодируют все недекодированные сообщения совместно. 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх