Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка программно-алгоритмических средств повышения функциональной устойчивости взаимодействия информационных систем Тупота Алексей Викторович

Разработка программно-алгоритмических средств повышения функциональной устойчивости взаимодействия информационных систем
<
Разработка программно-алгоритмических средств повышения функциональной устойчивости взаимодействия информационных систем Разработка программно-алгоритмических средств повышения функциональной устойчивости взаимодействия информационных систем Разработка программно-алгоритмических средств повышения функциональной устойчивости взаимодействия информационных систем Разработка программно-алгоритмических средств повышения функциональной устойчивости взаимодействия информационных систем Разработка программно-алгоритмических средств повышения функциональной устойчивости взаимодействия информационных систем Разработка программно-алгоритмических средств повышения функциональной устойчивости взаимодействия информационных систем Разработка программно-алгоритмических средств повышения функциональной устойчивости взаимодействия информационных систем Разработка программно-алгоритмических средств повышения функциональной устойчивости взаимодействия информационных систем Разработка программно-алгоритмических средств повышения функциональной устойчивости взаимодействия информационных систем
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Тупота Алексей Викторович. Разработка программно-алгоритмических средств повышения функциональной устойчивости взаимодействия информационных систем : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.11.- Воронеж, 2005.- 136 с.: ил. РГБ ОД, 61 05-5/4107

Содержание к диссертации

Введение

1. Анализ современных методов обеспечения устойчивости взаимодействия функционально распределенных вычислительных систем 10

1.1. Анализ принципов построения к функционирования вычислительных систем,использующих средства с повторением

передач и определение путей их эффективности 10

1.2. Анализ принципов построения и функционирования вычислительных систем, использующих средства передачи данных с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты и определение путей повышения их эффективности 17

1.3. Способы повышения функциональной устойчивости

взаимодействия информационно вычислительных систем 22

2. Повышение функциональной устойчивости взаимодействия информационно вычислительных систем с обратной связью на основе посилівольного преобразования данных 27

2.1. Способ преобразования информации в конечных полях для повышения функциональной устойчивости процесса передачи информации между элементами вычислительной системы 28

2.2. Оценка эффективности метода посимвольной обработки повторно передаваемых сообщений 39

2.2.1. Аналитический аппарат оценки эффективности метода посимвольной обработки повторно передаваемых сообщений 39

2.2.2. Оценка эффективности систем с повторением передач и посимвольным преобразованием повторно передаваемых сообщений в конечном поле '13

2.3. Энергетические и частотные характеристики беспроводных средств передачи информации при использовании метода посимвольной обработки повторно передаваемых сообщений в вычислительных системах 49

2.3.1 Аналитическая модель эффективности посимвольного преобразования информации в беспроводных системах передачи данных 49

2.3.2 Повышение функциональной устойчивости взаимодействия информационно вычислительных систем при обработке информации. 55

3. Повышение функциональной устойчивости информационных систем в процессе обработки и передачи информации при использовании средств передачи данных с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты 59

3.1. Повышение функциональной устойчивости взаимодействия информационно вычислительных систем при передачи информации по каналам без обратной связи с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты 61

3.2. Повышение функциональной работы вычислительных систем в процессе обработки и передачи информации по каналам без обратной связи в условиях взаимных помех G5

3.3. Способ формирования ключей защиты для аутентификации устройств передачи данных в вычислительной системе 72

3.4. Анализ эффективности способа формирования ключей защиты для аутентификации устройств передачи данных 80

4. Аналитическое и экспериментальное исследование эффективности способов обеспечения функционально устойчивости вычислительных систем 87

4.1 Анализ эффективности метода посимвольного преобразования информации в беспроводных системах передачи данных 88

4.2. Выбор энергетических и частотных характеристик средств передачи информации с посимвольным преобразованием повторно передаваемых сообщений 92

4.3. Система экспериментального исследования функционально устойчивости средств передачи данных в системах с обратной связью в условиях помех 95

4.4. Обработка результатов эксперимента 97

4.5 Экспериментальные исследования функциональной устойчивости вычислительных систем 107

Основные результаты работы 113

Список литературы

Введение к работе

Актуальность темы.

Быстрое развитие компьютерных технологий, связанное с массовым распространением компьютеров, позволило создавать функционально распределенные вычислительные структуры для обработки данных.

Достижения современных технологий, ориентированных на обработку транзакций, приводят к необходимости выбора вычислительных структур с высокой степенью распределения обработки. Такие структуры могут быть реализованы на основе высокоинтеллектуальных, программируемых многофункциональных устройств, оснащенных собственным и распределенными микропроцессорами. Микропроцессоры объединяются с более мощными компьютерами, образуя информационную систему. Это позволяет существенно увеличить эффективность и гибкость за счет быстрого доступа к данным, сокращения времени отклика, снижения стоимости средств связи и увеличения вычислительной мощности.

Однако в этом случае возрастают потоки обмена данными между элементами информационных систем, которые подвержены промышленным, взаимным или умышленным помехам, приводящим к нарушению работы таких систем.

В интересах обеспечения функциональной устойчивости информационных систем при передаче данных в настоящее время используются методы с повторением передач, методы с использованием псевдослучайной перестройки рабочей частоты, а при наличии помех дополнительно используют методы помехоустойчивого кодирования передаваемых сообщений. Однако эти методы в условиях воздействия сильных помех приводят к резкому снижению быстродействия процессов обработки и передачи данных за счет необходимости многократной передачи одного и того же сообщения из-за вводимой избыточности и возможного размножения ошибок при помехоустойчивом кодировании сообщений; могут повреждаться одновременно как основные, так и резервные массивы.

Таким образом, актуальность исследований обусловлена необходимостью повышения функциональной устойчивости взаимодействия информационных систем в условиях различных помех.

Диссертационная работа выполнена в рамках научного направления Воронежского государственного технического университета - "Вычислительные системы и программно -аппаратные комплексы".

Цель и задачи исследования.

Целью работы является разработка алгоритмических и программных средств повышения функциональной устойчивости взаимодействия информационных систем в условиях воздействиях помех, на основе посимвольного преобразования данных и использования псевдослучайной перестройки частоты

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие за
дачи: ,

ІИОТЕК* ^

РОС НАЦИОНА*. ВИБДИОТЕК? С Петер]

«э

  1. Осуществить анализ современных методов обеспечения устойчивости взаимодействия информационных систем.

  2. Разработать способы повышения функциональной устойчивости взаимодействия информационных систем с обратной связью на основе посимвольного преобразования данных

  3. Разработать способы повышения функциональной устойчивости взаимодействия информационных систем в процессе обработки и передачи информации при использовании средств передачи данных с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты.

  4. На основе полученных результатов реализовать разработанные способы в виде алгоритмов и программ и провести аналитическое и экспериментальное исследование их эффективности

Методы исследования.

При выполнении работы использованы методы математического и системного анализа, теории чисел, имитационного моделирования, математической статистики.

Научная новизна.

Научная новизна разработанных способов повышения функциональной устойчивости информационных систем заключается в следующем'

  1. Способ повышения функциональной устойчивости взаимодействия информационных систем с обратной связью, отличающийся использованием посимвольного преобразования в конечном поле повторно передаваемых сообщений, позволяющий увеличить скорость передачи информации в канале связи за счет сокращения числа передач одного и того же сообщения при воздействии помех.

  2. Способ увеличения скорости передачи информации в информационной системе в условиях помех, отличающийся использованием псевдослучайной перестройки рабочей частоты, разбиением передаваемого сообщения на блоки длинной fc-бит и передачей их одним двоичным символом по разным 2і каналам и обеспечивающий снижение вероятности ошибочного приема сообщения.

  3. Алгоритм фильтрации ложных сигналов в условиях помех, отличающийся посимвольным преобразованием в конечном поле дискретного сообщения с использованием двух псевдослучайных последовательностей символов конечного поля и передачей преобразованного сообщения на двух различных частотах, обеспечивающий восстановление сообщений, искаженных из-за совместной работы нескольких различных устройств.

  4. Методы оценки эффективности разработанных средств повышения функциональной устойчивости, отличающиеся использованием показателей энергетической, частотной и информационной эффективности систем обеспечения взаимодействия, позволяющие определить вероятность точного восстановления сообщений на приемной стороне в условиях помех

Практическая значимость работы.

Практическая значимость работы заключается в создании апгоритмичр-ских и программных средств повышения функциональной устойчивое; и

взаимодействия информационных систем, обеспечивающих повышение скорости передачи данных в 4-8 раз в условиях воздействия различного рода помех и гарантированную корректировку искаженных символов основных и резервных массивов.

Реализация и внедрение результатов работы.

Теоретические и практические результаты работы реализованы в специальном программном обеспечении обработки и передачи данных в автоматизированных комплексах для проведения сертификационных и аттестационных испытаний объектов информатизации, разрабатываемых ФГУП Государственным научно-производственным предприятием "ИнформАкустика" (г Санкт-Петербург).

Апробация работы.

Основные результаты работы были доложены и получили одобрение на I и П Международных научно-технических конференциях "Кибернетика и технологии XXI века" (Воронеж, 2000); пятой Международной конференции "РусКрипто 2003" (Московская область, 2003); Международной научно-технической конференции "Современные проблемы информатизации в технике и технологиях" (Воронеж, 2002); Международной научно-практической конференции "Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах" (Новочеркасск 2002); 1st International workshop wireless security technologies 2003 (London, UK2003); Международной научно-технической конференции "Современные сложные системы управления" (Воронеж, 2003); Международной научно-практической конференции "Составляющие научно-технического прогресса" (Воронеж, 2005).

Публикации.

По результатам исследований опубликовано 20 печатных работ, в том числе 3 без соавторов, 5 патентов РФ на изобретение. В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце диссертации, лично соискателю принадлежат- в [10, 12, 20] - способ повышения функциональной устойчивости при использовании посимвольного преобразования сообщений, алгоритмы его реализации; в [3, 8, 13] - методы оценки эффективности программно-алгоритмических средств повышения функциональной устойчивости; в [2, 7, 16] - особенности реализации алгоритмов и программ для повышения функциональной устойчивости информационных систем с использованием псевдослучайной перестройки рабочей частоты; в [5, 9, 18] - алгоритм фильтрации ложных сигналов; в [19, 17] - алгоритм распределения ключей; в [1, 6, 11] - алгоритм обеспечения целостности информации.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, 4-х глав и заключения, изложена на 113 листах, содержит список литературы из 108 наименований, 38 рисунков, 13 таблиц и три приложения.

Анализ принципов построения и функционирования вычислительных систем, использующих средства передачи данных с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты и определение путей повышения их эффективности

Средства передачи данных с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты реализованы в системе Bluetooth.

Bluetooth - это технология передачи данных по радио на короткую дистанцию, позволяющая осуществлять связь беспроводных устройств, компьютеров и различной периферии при отсутствии прямой видимости.

В Bluetooth - технологии сфокусированы лучшие на сегодняшний день достижения современной микроэлектроники как в области аппаратуры (Hardware), так и в программном обеспечении (Software). Bluetooth -системы относятся к классу взаимодействующих открытых систем. Bluetoo - устройства физически представляют собой микросхемы, обеспечивающие связь в диапазоне 2,4 ГГц. Этот диапазон в большей части европейских стран и США относится к полосе для приборов промышленного, научного и медицинского применения - ISM. (Industrial, SsientiHc, Medical). Его эксплуатация не требует лицензирования. Применяемая частота означает, что площадь кристаллов в Bluetooth-устройствах не превышает квадратного сантиметра, а потребляемая мощность весьма мала (1-2,5 мВт ). Устройства обеспечивают связь на расстояния до 10 метров. При увеличении мощности до 100 мВт Bluetooth-устройства станут более "дальнобойными"(до 100 м).

Технология Bluetooth предполагает два вида связи: синхронную -SCO (Synchronous Connection Oriented) и асинхронную - ACL (Asynchronous Connectionless). Первый вид, SCO, рассчитан на установление симметричного соединения "точка - точка"и служит преимущественно для передачи небольших сообщений. Скорость передачи информации SCO равна 64 Кбит/с. Второй, ACL, предназначен для пакетной передачи данных. Он поддерживает симметричные и асимметричные соединения типа "точка -много точек". Скорость передачи пакетной информации при ACL составляет порядка 721 Кбит/с. Пакеты данных имеют фиксированный формат. В начале блока находится 72-бит код доступа. Он может применяться, в частности, для синхронизации устройств. За ним следует 54-бит заголовок пакета, содержащий контрольную сумму пакета и информацию о его параметрах (например, о повторной передаче блока данных). Замыкает пакет область, непосредственно содержащая пересылаемую информацию. Размер этой области варьируется от 0 до 2745 бит.

Мощность

Основополагающим принципом построения систем Bluetooth является использование метода расширения спектра при скачкообразном изменении частоты (FHSS - Frequency Hop Spread Spectrum). Весь выделенный для Bluetooth-радиосвязи частотный диапазон 2,402...2,480 ГГц разбит но 79 частотных каналов (рис. 1.6). Полоса каждого канала 1 МГц, разнос каналов - 140...175 кГц. Для кодирования пакетной информации используется частотная манипуляция (рис. 1.7).

Смена каналов производится по псевдослучайному закону с частотой 1600 Гц. Постоянное чередование частот позволяет радиоинтерфейсу Bluetooth транслировать информацию по всему диапазону ISM и избежать воздействия помех со стороны устройств, работающих в этом же диапазоне. Если данный канал зашумлён, то система перейдёт на другой, и так будет происходить до тех пор, пока не обнаружится канал, свободный от помех. На (рис. 1.8) показана частотно-временная плоскость, иллюстрирующая одновременную работу трёх Biuetooth-модулей. Модули работают тактами (слотами), длительностью 625 мкс. Каждому модулю в пределах каждого такта назначается соответствующий частотный канал п режим передачи или приёма.

Когда пара любых Bluetooth-устройств соединяется, то они образуют пикосеть. Аппарат, инициирующий связь, является ведущим (host, master), а остальные - ведомыми (slaves). Обычно ведущим является тот модуль, который размещён в наиболее мощном устройстве, таком, как персональный компьютер или плата CPU мини-ЭВМ. Число модулей в пикосети не ограничивается, но в любой момент времени активны должны быть не больше восьми. Не существует разницы как в аппаратной, так и в программной части между ведущими и ведомыми устройствами. Любое из них может быть и тем и другим. Ведущее формирует пикосеть (в каждой системе оно только одно) и полностью контролирует трафик.

Ведомые могут отсылать сообщения только в интервале "ведомые - веду-щему"после того, как к ним обратился в предшествующий слот "ведущий - ведомым". Если в этом интервале у ведущего нет никакой информации для отправки ведомым, то он передает пакет только с кодом доступа и заголовком. Если в системе оказывается более 8 устройств, то будет сформирована вторая пикосеть и так далее. Предусмотрена координация трафика и между системами.

Множество пикосетей, способных взаимодействовать друг с другом, формируют распределенную систему (Scatternet) (рис. 1.9).

Несмотря на FHSS, устройства Bluetooth не всегда могут исключить проблемы, связанные с воздействием помех в диапазоне 2,4 ГГц. Кроме того, чтобы быть уверенным в том, что устройства вступают в связь только с авторизованными на то устройствами, предусмотрена также встроенная процедура аутентификации. Этим пресекается несанкционированный доступ к данным.

Передатчик имеет три класса мощности; 1-ый класс - 100 мВт (20 дБ), 2-ой класс - 2,5 мВт (4 дБ), 3-ий класс - 1 мВт (0 дБ). Чувствительность приёмника не хуже - 70 дБ.

В России к технологии Bluetooth проявляется огромный интерес. Наиболее перспективными являются те области промышленности и народного хозяйства, где требуется сбор и обработка большого количества одновременно измеряемых параметров, например, нефтепромыслы, металлургические заводы, жилищно-коммунальное хозяйство и так далее.

Оценка эффективности метода посимвольной обработки повторно передаваемых сообщений

Вероятность ошибочного приема Рош при первой передаче сообщения равна вероятности того, что сообщение принято неправильно, но ошибка при приеме корректируется. Роїї = РР (2.9)

Вероятность ошибочного приема Р0ш при второй передаче будет равна совместной вероятности того, что при первой передаче сообщение принято неправильно и ошибка приема не корректируется, а при второй передаче сообщение принято неправильно, но ошибка при приеме корректируется. Р0 2 = Р(Соб 2; Соб 2)3), (2.10) где символ Соб2 есть обозначение номера события.

Рассуждай аналогичным образом, можно убедиться, что в /-и передаче вероятность ошибочного приема будет определяться совместной вероятностью того, что при і - й передаче вероятность ошибочного приема будет определяться совместной вероятностью того, что при /—1 передачах сообщение принято неправильно и ошибка приема не корректируется, а при г -ой передаче ошибка при приеме корректируется рМ = Р(Соб(1 2, Соб 3)2,..., Соб0"-1 Соб(()3) (2.И) и соответственно при последней допустимой в системе передаче с номером 7 вероятность ошибочного приема равна Рої? = Р(Соб(1)2, Соб Ь,..., Соб(г-п2, Соб(г)3) (2.12)

Так как ситуации, описываемые соотношениями (2.9)-(2.12), соответствующими схеме, представленной на рисунке 2.9, несовместны, то вероятность ошибочного приема при r-кратной передаче сообщения будет равна сумме их вероятностей Рош = Р ]+Р[Со5[1)2, Соб 2 3]++Р[Соб(1)2, Соб(2)2,..., Соб Ь Соб(г)3] (2.13) Будем в дальнейшем считать, что решение при і—о її передаче не зависит от решения, принимаемого при (г-1) предыдущих передачах. Следовательно, события, состоящие в корректировании и не корректировании ошибок в передачах с различными номерами, независимы. Тогда, согласно теореме умножения [4], совместные вероятности в последнем соотношении могут быть заменены произведением вероятностей Рош = р(« + рШрР) + ... + pWPp...pir-i)prt (2.14)

Это соотношение характеризует вероятность ошибочного приема в общем случае, когда решение о правильности приема или ошибочности приема в процессе повторения передаваемого сообщения может изменяться. Однако это изменение вызывает неоправданное усложнение оборудования системы.

Поэтому в дальнейшем будем полагать, что решение о правильном или ошибочном приеме сообщения во всех таких повторениях, за исключением последнего, остается неизменным. При этом р(1) _ р(2) _ __ ріг-}) _ р гп — 1 „ — ... — 1 и — і и р(1) _ p(2j _ __ p(r-I) {"10 Если процесс повторения заканчивается на r-i i передаче (событие 1), то в этом такте с вероятностью Q сообщение будет принято правильно и с вероятностью 1-Q будет принято ошибочно. Следовательно, рм = і-д = р0 + ри. (2.iG) Подставляя (2.15) и (2.16) в соотношение (2.14), получаем Рош = ра [1 + Р0 + Р + ... + Р 2] + Р 1 (Р„ + Р») Воспользовавшись формулой суммы убывающей геометрической прогрессии, последнее выражение можно записать в следующем виде: Рош = Р„ \ Pi + PS 1 (Ра + Ра) (2-17) При неограниченном количестве повторений г — сю, Р 1 — О Рош = j\. (2.1S) і — Но

Из последних двух формул следует, что ошибка приема сообщения систем с повторением передачи информации и систем с обратной связью зависит от величины вероятностей корректируемых и некорректируемых ошибок.

Произведем расчет среднего числа передач одного сообщения в зависимости от вероятности ошибочного приема одного двоичного символа сообщения.

Очевидно, что первая передача будет осуществлена с вероятностью 1. Сообщение передается вторично, если при приеме возникают некорректируемые ошибки. Следовательно, вероятность второй передачи равна Р0. Аналогично, вероятность третьей передачи будет P,jf, а г-ои - Р/,-1.

Повышение функциональной работы вычислительных систем в процессе обработки и передачи информации по каналам без обратной связи в условиях взаимных помех

Суть предложенного способа повышения функциональной устойчивости работы вычислительной системы в процессе обработки и передачи информации заключается в том, что информационный сигнал не модулирует несущую частоту передатчика, а используется для выбора соответствующего частотного канала. В этом случае информация будет передаваться числами, соответствующими номеру частотного канала, в котором наблюдается передаваемый сигнал. Поскольку несущую частоту передатчика в этом случае можно промодулировать помехоустойчивым сигналом, например импульсной последовательностью "Баркера"[13 ], то в этом случае можно не только повысить надежность связи между элементами вычислительной системы, но и обеспечить энергетическую скрытность передаваемых сигналов, уменьшив при этом влияние взаимных помех при одновременной работе нескольких устройств.

В этом случае при наличии шумов или помех в частотном канале имеется возможность в линейной части приемника сжать передаваемый сигнал по частоте или по времени и выделить его на фоне шумов или помех .

Для того, чтобы выбрать частотный канал в соответствии с передаваемой информацией в данный момент времени осуществляют деление дискретного сообщения на блоки, а длину двоичного вектора блока входного сигнала выбирают в соответствии с числом используемых частотных каналов. При этом каждый блок входного сигнала передают одним двоичным символом, но по тому каналу, номер которого соответствует числу, заключенному в двоичном векторе передаваемого блока дискретного сообщения. В этом случае для передачи всей информации передатчик последовательно перестраивается на несущие частоты в зависимости от сигнала, которьп і формируют в виде двоичных векторов, символы которого соответствуют символам двоичного вектора блока входного дискретного сообщения.

На приемной стороне при наличии сигнала в одном из частотных каналов после его демодуляции формируют сигнал в виде двоичного вектора, который соответствует порядковому номеру частотного канала.

Для средств передачи информации по каналам без обратной связи используется метод скачкообразного изменения частоты. Если данный канал зашумлен, то будет использоваться другой канал. Однако, в случае, когда несколько каналов будут зашумлены или увеличивается уровень промышленных помех, срывается передача информации и нарушается устойчивая работа вычислительной системы. Для предложенного способа, в приемнике последовательность "Баркера", содержащая 11 импульсов (бит) 11100010010 сжимается до одного импульса (бита) и становится узкополосной. В результате этого в узкую информационную полосу приемника попадает лишь часть помехи по мощности примерно в 11 раз меньшее чем помеха (рисунок 3.1), действующая на входе приемника. При этом значительно снижается влияние увеличения уровня промышленных помех на работу средств передачи данных.

Для рассмотренных методов обеспечения надежности и устойчивости вычислительных систем определим энергетическую и частотную эффективность средств передачи информации без обратной связи. Структурная схема алгоримта определения показателей эффективности представлена на рисунке 3.2. Поскольку информация передается числом, со-отвтствуюшим номеру частотного канала, то при использовании 2! частотных каналов энергия на один бит передаваемой информации может быть уменьшена в к раз. В этом случае показатель знергетическоГі эффективности /3 = . где = [1 + Р log Р + (1 - Р) log(l - Р)] (3.1) Р = Пу/п) (3.2) со V(x) = -)= /с-т Л (3.3)

Зависимость показателя энергетической эффективности /J = р от частотной эффективности канала передачи информации - = -р представлена на рис.3.3, а зависимость величины энергетического выигрыша A3 от числа используемых каналов представлена на рис.3.4

Система экспериментального исследования функционально!! устойчивости средств передачи данных в системах с обратной связью в условиях помех

Для анализа допустимых вероятностей ошибочного приема одного двоичного символа (бита) применительно к предложенному методу с посимвольным преобразованием второго сообщения положим что сообщение состоит из четырех символов (кодовых комбинаций). Это допущение не повлияет на результаты, поскольку длина сообщения будет определяться в этом случае числом двоичных символов в кодовой комбинации п, а четыре кодовых комбинации определены из потенциальной возможности по корректировке символов сообщения в устройстве с обратной связью. При этом, если из четырех символов первоначально принятого сообщения и четырех символов повторно принятого и преобразованного сообщения будет принято с ошибкой не более двух символов (кодовых комбинаций), то такие кодовые комбинации будут скорректированы, то есть корректируется 25% искаженных символов первого и повторно переданного пакетов сообщений. Для этого случая

В соответствии с приведенными соотношениями построение зависимости ft = /(7) осуществляется в следующем порядке: -задается ряд значений Ркз; -для каждого значения РК9 вычисляются величины Рк1, Р0; -для найденных значений Р] определяются значения q для различных сигналов (ортогональных и противоположных); -значения Pi и им соответствующие значения q подставляются в формулы для /? и 7 и строится зависимость /? = /(7).

Результаты расчетов зависимости между показателями энергетической и частотной эффективности устройств передачи информации при посимвольном преобразовании повторно передаваемых сообщений и взаимной корректеровки передаваемых сообщений представлены в таблице 4.1. Результаты приведены для ортогональных сигналов, используемых в устройствах стандарта BLUETOOTH (частотно манипулированпых сигналов).

Анализ таблицы 4.1 показывает, что при использовании ортогональных сигналов устройства передачи информации при посимвольном преобразовании повторно передаваемых сообщений и взаимной корректировки передаваемых сообщений могут эффективно работать при отношении сигнал/шум q 2 так как в этом случае вероятность ошибочного приема одного двоичного символа не превышает 0,1.

На рисунке 4.2 представлены зависимости (штриховой линией) энергетической и частотной эффективности устройств передачи информации при посимвольном преобразовании повторно передаваемых сообщений и взаимной корректировкой передаваемых сообщений при использовании ортогональных сигналов устройств выполнены.х в соответствии с требованием стандарта BLUETOOTH, и использовании противоположных сигналов (фазоманипулированных сигналов устройств, выполненных в соответствии с требованием стандарта IEEE802.1 lb). Здесь же представлены зависимости (сплошная линия) энергетической и частотной эффективности устройств передачи информации без взаимной корректировки первого и повторно передаваемого сообщений для ортогональных и противоположных сигналов. На этом рисунке так же представлены (штрих-пунктирной линией) зависимости между энергетической и частотной эффективностью потенциально эффективных устройств передачи информации, использующих ортогональные (частотно манипулируемые) сигналы и противоположные (фазоманипулированные) сигналы.

Похожие диссертации на Разработка программно-алгоритмических средств повышения функциональной устойчивости взаимодействия информационных систем