ANALYSIS OF THE TRANSMISSION RELIABILITY BETWEEN CONTROL SYSTEMS DEVICES WHEN ERRORS ARE PACKAGED

V. I. Freyman
2019 Radìoelektronika, Ìnformatika, Upravlìnnâ  
д-р техн. наук, профессор кафедры «Автоматика и телемеханика», Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь, Россия. АННОТАЦИЯ Актуальность. Проведен анализ показателей достоверности передачи информации между элементами систем управления с учетом пакетирования (группирования) ошибок в канале связи. Объектом исследования являются характеристики и параметры помехоустойчивых циклических двоичных и недвоичных кодов, ориентированных на исправление пакетов ошибок.
more » ... пакетов ошибок. Предмет исследования -теоретический и экспериментальный сравнительный анализ показателей достоверности кодов, исправляющих пакеты ошибок. Цель работы -определение аналитических зависимостей показателей достоверности выбранных избыточных кодов от их параметров и свойств канала связи, разработка моделей для их экспериментального исследования, формирование рекомендаций по выбору кодов с заданными характеристиками при определенных свойствах и модели описания ошибок. Методы. Использован математический аппарат и теория построения помехоустойчивых циклических двоичных (БЧХ) и недвоичных (Рида-Соломона) кодов. Получены аналитические соотношения для определения показателей достоверности передачи с учетом возможных искажений символов кода внутри пакета ошибок. Исследованы зависимости корректирующих свойств и вероятности правильной передачи от параметров кода и ошибки, приведены иллюстрирующие примеры. Разработаны имитационные схемотехнические модели системы управления с исследуемыми способами помехоустойчивого кодирования. Проведены экспериментальные исследования, на основании полученных данных сделаны выводы и предложены рекомендации по выбору параметров кодов для заданных показателей достоверности для обеспечения максимальной эффективности (информационной скорости передачи). Результаты. Получены зависимости показателей достоверности (вероятность правильной передачи) и корректирующих свойств (длина исправляемого пакета ошибок) исследуемых избыточных кодов от их параметров (количества избыточных символов, степени перемежения -для БЧХ-кодов; модуль поля Галуа, кратность исправляемых ошибок -для кодов Рида-Соломона). Даны рекомендации по использованию полученных результатов при выборе параметров кода. Для проведения экспериментальных исследований созданы и настроены модели системы управления в среде MathWorks MatLab Simulink. Выводы. Проведенные в работе исследования позволяют рассчитать и обоснованно выбрать параметры избыточных кодов для заданных показателей достоверности с учетом модели поведения ошибок в канале передачи. Это дает возможность проектировать и реализовать надежные системы управления с заданными показателями достоверности и максимальной информационной скоростью передачи. КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: информационно-управляющие системы, достоверность, помехоустойчивость, избыточность, циклические коды, пакет ошибок, модель.
doi:10.15588/1607-3274-2019-4-21 fatcat:q4nykqdqi5buleypih4dyyj4qu