Разработка и исследование корректирующих свойств МПП–кодов на базе сверточных кодов

В последние десятилетия, с экспоненциальным ростом объема передаваемых данных и усложнением архитектур современных коммуникационных систем, проблема обеспечения надежности передачи данных приобрела особую актуальность. Эффективные методы коррекции ошибок стали ключевой областью исследований в телекоммуникациях, так как от их успешности зависит устойчивость передачи информации через шумовые каналы и сохранение её целостности. Среди множества подходов, используемых для решения данной задачи, особое место занимают коды с малой плотностью проверки (МПП-коды), благодаря их способности обеспечивать высокий уровень производительности при сравнительно низкой вычислительной сложности. Данная дипломная работа направлена на разработку и исследование корректирующих свойств МПП-кодов, построенных на базе компонентных сверточных кодов. Выбор этого направления обусловлен необходимостью повышения надежности передачи данных в условиях сложных каналов связи. Использование сверточных кодов в конструкции МПП-кодов позволяет значительно улучшить их корректирующие характеристики за счет сочетания гибкости архитектуры и высокой эффективности обработки данных. В рамках исследования подробно рассматриваются теоретические основы МПП-кодов, включая их математическую модель и ключевые алгоритмы декодирования, такие как итеративные подходы с использованием графов Таннера. Дополнительно проводится сравнительный анализ существующих решений, позволяющий выявить их достоинства и недостатки. На основе этого анализа разрабатываются новые подходы к корректировке ошибок, которые основаны на интеграции алгоритма BCJR для декодирования сверточных компонентных кодов. Эти методы предполагают использование вероятностного подхода для повышения точности декодирования в условиях низкого отношения сигнал/шум. Экспериментальная часть работы включает серию исследований, оценивающих корректирующие свойства разработанных кодов. Для анализа используются различные тестовые наборы данных, моделирующие как низкошумовые, так и сложные каналы связи. В результате экспериментов подтверждена высокая эффективность предложенных подходов, а также их способность адаптироваться к изменяющимся условиям передачи данных. Это делает предложенные решения перспективными для применения в таких областях, как спутниковая связь, мобильные коммуникации и системы хранения данных. Полученные результаты имеют как теоретическое, так и прикладное значение. Теоретическая ценность работы заключается в углублении понимания корректирующих свойств МПП-кодов и их зависимости от параметров конструкции. Практическая значимость заключается в разработке методов, которые могут быть использованы для улучшения существующих систем связи, а также для проектирования новых стандартов передачи данных, способных удовлетворить растущие потребности телекоммуникационной индустрии.