Розробка модифікації хаотичного перемежувача у складі турбо-коду зі зміною на рівняння дуфінга та враховуванням дистанційного спектра коду

Автор(и)

  • Владислав Володимирович Топалов Державний університет інтелектуальних технологій і зв’язку, Україна https://orcid.org/0000-0003-1194-1060
  • Ірина Анотольєвна Трегубова Державний університет інтелектуальних технологій і зв’язку, Україна https://orcid.org/0000-0003-2030-7678
  • Миколай Володимирович Северин Державний університет інтелектуальних технологій і зв’язку, Україна https://orcid.org/0000-0002-2706-5205
  • Ірина Володимировна Гуркліс Державний університет інтелектуальних технологій і зв’язку, Україна https://orcid.org/0009-0005-3216-547X

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.292850

Ключові слова:

модифікований хаотичний перемежувач, рівняння Дуфінга, турбо-коди, дистанційний спектр, енергетична ефективність

Анотація

Розглянуто різні типи перемежувачів у складі турбо-кодів та їх параметри, що впливають на ефективність турбо-кодів. Зазначено, що тип перемежувача тобто закон формування елементів у перемежувачі дуже суттєво впливає на ефективність та завадостійкість турбо-кодів. Також на ефективність турбо-кодів впливає параметри мінімальної відстані, довжини перемежувача та дистанційний спектр коду.

Запропоновано модифікація хаотичного перемежувача у складі турбо-коду зі зміною рівняння на рівняння Дуфінга та враховування дистанційного спектра коду з умовою збільшення відстані між кодовими словами малою вагою. Представлено алгоритм модифікації хаотичного перемежувача за рівнянням Дуфінга та враховуванням дистанційного спектра коду у складі турбо-коду. Наведені характеристики модифікованого хаотичного перемежувача з рівнянням Дуфінга та враховуванням дистанційного спектра коду у складі турбо-кодів за різними параметрами турбо-кодів. Дана модифікація перемежувача у складі турбо-кодів підвищила мінімальну відстань між елементами за різними довжинами перемежувача та поліномами турбо-коду від 10 % до 33 %. Завдяки цьому відбулося підвищення енергетичної ефективності турбо-коду від 0,05, …, 0,25 дБ в порівнянні з хаотичним перемежувачем без модифікації у складі турбо-коду за тим самим значенням ймовірності помилки біта. Показано, що при збільшенні довжини модифікованого хаотичного перемежувача з рівнянням Дуфінга та враховуванням дистанційного спектра коду підвищення енергетичної ефективності турбо-коду в порівнянні з хаотичним перемежувачем без модифікації уповільнюється.

Сфера застосування модифікованого хаотичного перемежувача з рівнянням Дуфінга та враховуванням дистанційного спектра коду у складі турбо-коду є канали інфокомунікацій рухомого, провідного та супутникового зв’язку

Біографії авторів

Владислав Володимирович Топалов, Державний університет інтелектуальних технологій і зв’язку

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра комп’ютерних наук

Ірина Анотольєвна Трегубова, Державний університет інтелектуальних технологій і зв’язку

Кандидат технічних наук, доцент, завідувач кафедрою

Кафедра комп’ютерних наук

Миколай Володимирович Северин, Державний університет інтелектуальних технологій і зв’язку

Старший викладач

Кафедра комп’ютерних наук

Ірина Володимировна Гуркліс, Державний університет інтелектуальних технологій і зв’язку

Старший викладач

Кафедра комп’ютерних наук

Посилання

  1. Berrou, C., Glavieux, A., Thitimajshima, P. (1993). Near Shannon limit error-correcting coding and decoding: Turbo-codes. Proceedings of ICC ’93 - IEEE International Conference on Communications. doi: https://doi.org/10.1109/icc.1993.397441
  2. Mousavi, H., Amiri, I. S., Mostafavi, M. A., Choon, C. Y. (2019). LTE physical layer: Performance analysis and evaluation. Applied Computing and Informatics, 15 (1), 34–44. doi: https://doi.org/10.1016/j.aci.2017.09.008
  3. Alebady, W. Y., Hamad, A. A. (2023). Concatenated turbo polar-convolutional codes based on soft cancellation algorithm. Physical Communication, 58, 102010. doi: https://doi.org/10.1016/j.phycom.2023.102010
  4. Heegard, C., Wicker, S. B. (1999). Turbo Coding. Springer, 206. doi: https://doi.org/10.1007/978-1-4757-2999-3
  5. Andrews, K., Heegard, C., Kozen, D. (1997). A Theory of Interleavers. Available at: https://www.researchgate.net/publication/2264878_A_Theory_of_Interleavers
  6. Jinhong Yuan, Vucetic, B., Wen Feng. (1999). Combined turbo codes and interleaver design. IEEE Transactions on Communications, 47 (4), 484–487. doi: https://doi.org/10.1109/26.764913
  7. Dyrda, V., Dyrda, O. (2002). Shchodo pobudovy efektyvnykh heneratoriv psevdovypadkovykh chysel. Naukovi pratsi ONAZ im. O.S. Popova, 1, 71–75.
  8. Dolinar, S., Divsalar, D. (1995). Weight Distributions for Turbo Codes Using Random and Nonrandom Permutations. TDA Progress Report 42-12, 56–65. Available at: https://www.researchgate.net/publication/243773610_Weight_Distributions_for_Turbo_Codes_Using_Random_and_Nonrandom_Permutations
  9. Topalov, V., Zaharchenko, N., Kononovich, V. (2008). Modifikatsiya peremezhitelya s kodovym sootvetstviem. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 35, 26–30.
  10. Sahnoune, A., Berkani, D. (2021). On the performance of chaotic interleaver for turbo codes. SN Applied Sciences, 3 (1). doi: https://doi.org/10.1007/s42452-021-04147-w
  11. Urrea, C., Kern, J., López-Escobar, R. (2022). Design of Chaotic Interleaver Based on Duffing Map for Turbo Code. Symmetry, 14 (12), 2529. doi: https://doi.org/10.3390/sym14122529
  12. Bazzi, L., Mahdian, M., Spielman, D. A. (2009). The Minimum Distance of Turbo-Like Codes. IEEE Transactions on Information Theory, 55 (1), 6–15. doi: https://doi.org/10.1109/tit.2008.2008114
Розробка модифікації хаотичного перемежувача у складі турбо-коду зі зміною на рівняння дуфінга та враховуванням дистанційного спектра коду

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-12-21

Як цитувати

Топалов, В. В., Трегубова, І. А., Северин, М. В., & Гуркліс, І. В. (2023). Розробка модифікації хаотичного перемежувача у складі турбо-коду зі зміною на рівняння дуфінга та враховуванням дистанційного спектра коду. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(9 (126), 32–38. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.292850

Номер

Розділ

Інформаційно-керуючі системи