СИНТЕЗ БАРКЕРОПОДІБНИХ ПОСЛІДОВНОСТЕЙ З АДАПТАЦІЄЮ ДО ВЕЛИЧИНИ ЗАВАДИ

https://doi.org/10.23939/ujit2021.03.091
Надіслано: Травень 05, 2021
Прийнято: Червень 01, 2021

Ци­ту­ван­ня за ДСТУ: Цмоць І. Г., Різ­ник О. Я., Бу­да­рець­кий Ю. І., Олійник М. Я. Син­тез бар­ке­ро­по­діб­них пос­лі­дов­ностей з адап­та­цією до ве­ли­чи­ни за­ва­ди. Ук­ра­їнсь­кий жур­нал ін­форма­ційних тех­но­ло­гій. 2021, т. 3, № 1. С. 91–98.

Ci­ta­ti­on APA: Tsmots, I. H., Riznyk, O. Ya., Bu­da­retskyi, Yu. I., & Oli­inyk, M. Ya. (2021). Synthe­sis of bar­ker-li­ke seq­uences with adap­ta­ti­on to the si­ze of the in­terfe­ren­ce. Uk­ra­ini­an Jo­ur­nal of In­forma­ti­on Techno­logy, 3(1), 91–98. https://doi.org/10.23939/ujit2021.03.091

1
Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів, Україна
2
Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів, Україна
3
Національна академія сухопутних військ ім. гетьмана Петра Сагайдачного, м. Львів, Україна
4
Національна академія сухопутних військ ім. гетьмана Петра Сагайдачного, м. Львів, Україна

Вдосконалено метод синтезу завадостійких баркероподібних кодових послідовностей з використанням ідеальних кільцевих в'язанок. Удосконалено метод для швидкого знаходження таких шумоподібних завадостійких кодових послідовностей, які здатні в найбільшому обсязі знаходити і виправляти помилки відповідно до довжини отриманої кодової послідовності. Реалізовано алгоритм для швидкого знаходження таких завадостійких баркероподібних кодових послідовностей, які здатні в найбільшому обсязі знаходити і виправляти помилки відповідно до довжини отриманої кодової послідовності.

Розроблено імітаційну модель завадостійкого баркероподібного кодування з використанням ідеальних кільцевих в'язанок. Досліджено можливість зменшення надлишковості завадостійких кодових послідовностей за допомогою обрізання кодових послідовностей на певну кількість бітів без втрати відновлювальної здатності завадостійких кодів. Виконано теоретичний аналіз можливостей даного підходу та його ефективності. Проведено декілька серій експериментальних досліджень надійності роботи описаного методу на різних вибірках даних та підтверджено його функціональну ефективність. Проведений аналіз отриманих даних та виявлення ключових факторів, що впливають на результат. Здійснено практичну програмну реалізацію імітаційної моделі завадостійкого баркероподібного кодування щодо знаходження та виправлення помилок в отриманих завадостійких баркероподібних кодових послідовностях. Описано використані методи та алгоритми оброблення даних, основні компоненти для оброблення повідомлень та їх призначення.

Досліджено можливість зменшення надлишковості завадостійких кодових послідовностей за допомогою скорочення кодових послідовностей на певну кількість бітів без втрати відновлювальної здатності завадостійких кодів. Виконано теоретичний аналіз можливостей даного підходу та його ефективності. Проведено декілька серій експериментальних досліджень надійності роботи описаного методу на різних вибірках даних та підтверджено його функціональну ефективність. Виконаний аналіз отриманих результатів та визначені основні фактори, що впливають на отриманий результат. Запропоновані завадостійкі баркероподібні кодові послідовності мають практичну цінність, оскільки за допомогою отриманої баркероподібної кодової послідовності досить просто та швидко знаходити до 50 % та виправляти до 25 % спотворених символів від довжини завадостійкої баркероподібної кодової послідовності.

  1. Aljalai, A. M. N., Feng, C., Leung, V. C. M., & Ward, R. (2020). Improving the Energy Efficiency of DFT-s-OFDM in Uplink Massive MIMO with Barker Codes. 2020 International Conference on Computing, Networking and Communications (ICNC), Big Island, HI, USA, 731–735. https://doi.org/10.1109/ICNC47757.2020.9049829
  2. Kellman, M., Rivest, F., Pechacek, A., Sohn, L., & Lustig, M. (2017). Barker-Coded node-pore resistive pulse sensing with built-in coincidence correction. 2017 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP), New Orleans, LA, 1053–1057. https://doi.org/10.1109/ICASSP.2017.7952317
  3. Lakshmi, C. R., Trivikramarao, D., Subhani, S., & Ghali, V. S. (2018). Barker coded thermal wave imaging for anomaly detection. 2018 Conference on Signal Processing and Communication Engineering Systems (SPACES), Vijayawada, India, 198–201. https://doi.org/10.1109/SPACES.2018.8316345
  4. Matsuyuki, S., & Tsuneda, A. (2018). A Study on Aperiodic Auto-Correlation Properties of Concatenated Codes by Barker Sequences and NFSR Sequences. 2018 International Conference on Information and Communication Technology Convergence (ICTC), Jeju, 664–666. https://doi.org/10.1109/ICTC.2018.8539367
  5. Omar, S. M., Kassem, F., Mitri, R., Hijazi, H., & Saleh, M. (2015). A novel barker code algorithm for resolving range ambiguity in high PRF radars. 2015 European Radar Conference (EuRAD), Paris, 81–84. https://doi.org/10.1109/EuRAD.2015.7346242
  6. Pilsu, Kim, Eunji, Jung, Sua, Bae, Kangsik, Kim, & Tai-kyong, Song (2016). Barker-sequence-modulated golay coded excitation technique for ultrasound imaging. 2016 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS), Tours, 1–4. https://doi.org/10.1109/ULTSYM.2016.7728737
  7. Riznyk, O., Povshuk, O., Kynash, Y. & Yurchak, I. (2017). Composing method of anti-interference codes based on non-equidistant structures. 2017 XIIIth International Conference on Perspective Technologies and Methods in MEMS Design (MEMSTECH), Lviv, 15–17. https://doi.org/10.1109/MEMSTECH.2017.7937522
  8. Riznyk, O., Povshuk, O., Kynash, Y., Nazarkevich, M., & Yurchak, I. (2018). Synthesis of non-equidistant location of sensors in sensor network. 2018 XIV-th International Conference on Perspective Technologies and Methods in MEMS Design (MEMSTECH), Lviv, 204–208. https://doi.org/10.1109/MEMSTECH.2018.8365734
  9. Riznyk, O., Povshuk, O., Noga, Y., & Kynash, Y. (2018). Transformation of Information Based on Noisy Codes. 2018 IEEE Second International Conference on Data Stream Mining & Processing (DSMP), Lviv, 162–165. https://doi.org/10.1109/DSMP.2018.8478509
  10. Rodriguez-Garcia, P., Ledford, G., Baylis, C., & Marks, R. J. (2019). Real-Time Synthesis Approach for Simultaneous Radar and Spatially Secure Communications from a Common Phased Array. 2019 IEEE Radio and Wireless Symposium (RWS), Orlando, FL, USA, 1–4. https://doi.org/10.1109/RWS.2019.8714503
  11. Rosli1, S. J., Rahim, H., Ngadiran, R., Abdul Rani, K. N., Ahmad, M. I., & Wee, F. H. (2018). Design of Binary Coded Pulse Trains with Good Autocorrelation Properties for Radar Communications. 2018 MATEC Web of Conferences. https://doi.org/10.1051/matecconf/201815006016
  12. Tsmots, I., Rabyk, V., Riznyk, O., & Kynash, Y. (2019). Method of Synthesis and Practical Realization of Quasi-Barker Codes. 2019 IEEE 14th International Conference on Computer Sciences and Information Technologies (CSIT), Lviv, Ukraine, 76–79. https://doi.org/10.1109/STC-CSIT.2019.8929882
  13. Tsmots, I., Riznyk, O., Rabyk, V., Kynash, Y., Kustra, N., & Logoida, M. (2020). Implementation of FPGA-Based Barkers-Like Codes. In: Lytvynenko, V., Babichev, S., Wójcik, W., Vynokurova, O., Vyshemyrskaya, S., Radetskaya, S. (Eds). Lecture Notes in Computational Intelligence and Decision Making. ISDMCI 2019. Advances in Intelligent Systems and Computing, Vol. 1020, pp. 203–214. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-26474-1_15
  14. Vienneau, E., & Byram, B. (2020). Compound Barker-Coded Excitation for Increased Signal-to-Noise Ratio and Penetration Depth in Transcranial Ultrasound Imaging. 2020 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS), Las Vegas, NV, USA, 1–4. https://doi.org/10.1109/IUS46767.2020.9251650
  15. Wang, M., Cong, S., & Zhang, S. (2018). Pseudo Chirp-Barker-Golay coded excitation in ultrasound imaging. 2018 Chinese Control And Decision Conference (CCDC), Shenyang, 4035–4039. https://doi.org/10.1109/CCDC.2018.8407824
  16. Wang, S., & He, P. (2018). Research on Low Intercepting Radar Waveform Based on LFM and Barker Code Composite Modulation. 2018 International Conference on Sensor Networks and Signal Processing (SNSP), Xian, China, 297–301. https://doi.org/10.1109/SNSP.2018.00064