IMPROVING THE EFFICIENCY OF THE FIRE CODE FOR COMBATING SHORT PULSE INTERFERENCE

Oleksandr Shefer; Oleksandr Yevdochenko

doi:10.26906/SUNZ.2025.3.213

Автор(и)

Oleksandr Shefer
Oleksandr Yevdochenko

DOI:

https://doi.org/10.26906/SUNZ.2025.3.213

Ключові слова:

код Файра, завадостійкість, корекційні властивості, надлишковість, затримка обробки, обчислювальна складність

Анотація

Актуальність. У сучасних телекомунікаційних мережах надзвичайно важливим є ефективний захист інформації від коротких імпульсних завад, які можуть спричинити локальні пакетні помилки. Особливо характерними такі завади є для середовищ з високим рівнем електромагнітного шуму (наприклад, IoT, силові кабелі, супутниковий зв’язок). Для протидії подібним типам збоїв доцільно застосовувати спеціалізовані коди, зокрема код Файра, який має високу здатність до виявлення та виправлення послідовних бітових помилок фіксованої довжини. Об’єкт дослідження: код Файра в системах передачі даних при імпульсних завадах. Мета статті: проведення аналізу ефективності і дослідження коду Файра, оптимізація і підвищення ефективності коду за допомогою запропонованих методів оптимізації породжуючого полінома, гібридного кодування, адаптивного кодування і паралельної обробки. Результати дослідження. У статті запропоновані і протестовані методи для підвищення ефективності коду Файра в умовах імпульсних завад. Проведено порівняння ймовірності правильного декодування для різних методів. Проведено порівняння затримки обробки та обчислювальної складності. Результати аналізу наочно демонструють переваги запропонованих методів оптимізації коду Файра, підтверджуючи їхню ефективність у підвищенні ймовірності правильного декодування та зменшенні затримки обробки. Запропоновані методи було реалізовано в прототипі системи передачі даних. Результати показали зниження ймовірності помилки декодування до 35% порівняно з базовим варіантом коду. Висновки. Аналіз коду Файра підтвердив його ефективність у боротьбі з короткими імпульсними завадами, але виявив обмеження при високій інтенсивності завад і великій обчислювальній складності. Запропоновані методи оптимізації значно підвищили продуктивність коду. Удосконалений код Файра забезпечує підвищену завадостійкість у телекомунікаційних мережах, що дозволяє рекомендувати його для використання в мережах з жорсткими вимогами до якості передачі.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

1. Wicker, S. B., & Bhargava, V. K., Reed–Solomon Codes and Their Applications. Wiley-IEEE Press, 1999. DOI: https://doi.org/10.1109/9780470546345

2. Ziemer, R. E., & Tranter, W. H., Principles of Communications: Systems, Modulation, and Noise. John Wiley & Sons, 2014.

3. Khudoykulov, Z. “A Comparison of Lightweight Cryptographic Algorithms,” in Lecture Notes in Networks and Systems, vol. 912, Springer, 2024, pp. 456–467.

4. Fire, P., “A class of multiple-error-correcting codes and the decoding scheme,” RCA Review, vol. 21, no. 3, pp. 293–346, 1959.

5. Lin, S., & Costello, D. J., Error Control Coding: Fundamentals and Applications, 2nd ed., Pearson, 2004.

6. Ryan, W. E., & Lin, S., Channel Codes: Classical and Modern. Cambridge University Press, 2009. DOI: https://doi.org/10.1017/CBO9780511803253

7. Wicker, S. B., Error Control Systems for Digital Communication and Storage. Prentice Hall, 1995.

8. Sharma, A., & Kumar, S., “Channel coding in burst error-prone wireless links,” Wireless Personal Communications, vol. 96, pp. 4095–4110, 2017.

9. Yalamuri, G., Honnavalli, P., & Eswaran, S., “Cryptographic Arsenal to Deal with Post-Quantum Threats,” Procedia Comput. Sci., vol. 215, pp. 834–845, 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.procs.2022.12.086

10. Рудницький В. М., Лада Н. В., Підласий Д. А. Архітектура CET-операцій і технології потокового шифрування. Черкаси: Пономаренко Р.В., 2024.

11. Бабенко В., Мельник О., Мельник Р., “Класифікація трирозрядних елементарних функцій,” Безпека інформації, т. 19, № 1, С. 56–59, 2013. DOI: https://doi.org/10.18372/2225-5036.19.4705

12. Ларін В. В., Мельник О. Г., Підласий Д. А., “Оцінка ефективності згорткових кодів при імпульсних завадах,” Системи управління, навігації та зв’язку, № 4, с. 96–101, 2023.

13. Бурачок Р.А., Климаш М.М., Коваль Б.В. Телекомунікаційні системи передавання інформації. Методи кодування. Львів: Видавництво Львівської політехніки. 2015.