Адаптивне кодування даних, формування та передавання завадостійких пакетів інформації в мережах промислового моніторингу
Запропоновано інформаційну технологію підвищення ефективності функціонування бездротових моніторингових мереж промислового призначення на основі спільного використання адаптивних алгоритмів компактного кодування моніторингових сигналів та формування завадостійких кодово-сигнальних послідовностей пак...
Saved in:
| Published in: | Управляющие системы и машины |
|---|---|
| Date: | 2015 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій і систем НАН та МОН України
2015
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/87238 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Адаптивне кодування даних, формування та передавання завадостійких пакетів інформації в мережах промислового моніторингу / Б.М. Шевчук, В. Резаі, В.П. Зінченко // Управляющие системы и машины. — 2015. — № 4. — С. 40–51. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859728768670629888 |
|---|---|
| author | Шевчук, Б.М. Резаі, В. Зінченко, В.П. |
| author_facet | Шевчук, Б.М. Резаі, В. Зінченко, В.П. |
| citation_txt | Адаптивне кодування даних, формування та передавання завадостійких пакетів інформації в мережах промислового моніторингу / Б.М. Шевчук, В. Резаі, В.П. Зінченко // Управляющие системы и машины. — 2015. — № 4. — С. 40–51. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Управляющие системы и машины |
| description | Запропоновано інформаційну технологію підвищення ефективності функціонування бездротових моніторингових мереж промислового призначення на основі спільного використання адаптивних алгоритмів компактного кодування моніторингових сигналів та формування завадостійких кодово-сигнальних послідовностей пакетів інформації, які передаються в радіоканалах з шумами.
Предложена информационная технология повышения эффективности функционирования беспроводных сетей промышленного применения на основе общего применения адаптивных алгоритмов компактного кодирования мониторинговых сигналов и формирования помехоустойчивых кодово-сигнальных последовательностей пакетов информации, передаваемых в радиоканалах с шумами.
The information technology for improving the efficiency of the wireless networks for monitoring industrial use based on shared adaptive algorithms for the compact encoding of the monitoring signals and formation of the noise immune coded signal sequences for the information packages, transmitted in noisy channels is presented.
|
| first_indexed | 2025-12-01T11:52:55Z |
| format | Article |
| fulltext |
40 УСиМ, 2015, № 4
Проблемы информационного пространства и информационной
безопасности
УДК 681.31
Б.М. Шевчук, В. Резаі, В.П. Зінченко
Адаптивне кодування даних, формування та передавання завадостійких
пакетів інформації в мережах промислового моніторингу
Предложена информационная технология повышения эффективности функционирования беспроводных сетей промышленно-
го применения на основе общего применения адаптивных алгоритмов компактного кодирования мониторинговых сигналов и
формирования помехоустойчивых кодово-сигнальных последовательностей пакетов информации, передаваемых в радиокана-
лах с шумами.
Запропоновано інформаційну технологію підвищення ефективності функціонування бездротових моніторингових мереж про-
мислового призначення на основі спільного використання адаптивних алгоритмів компактного кодування моніторингових си-
гналів та формування завадостійких кодово-сигнальних послідовностей пакетів інформації, які передаються в радіоканалах з
шумами.
Вступ. Сучасне виробництво характеризується
максимальним використанням автоматизованих
ліній і технічних роботів для виключення люд-
ської праці, як найбільш ненадійного елементу в
забезпеченні високої якості виробництва. Поряд
з тим вплив людського фактора на якість вироб-
ництва проявляється через управління операто-
рами автоматизованими комплексами і система-
ми. При цьому на різних етапах та рівнях вироб-
ництва використовується фізична та розумова
праця великої кількості людей, що потребує ба-
гаторівневої організації контролю якості вироб-
ництва. Слід зазначити, що на нижчих рівнях
промислового та сільськогосподарського вироб-
ництва здійснюється опрацювання матеріалів,
енергії, інформації. На більш високих рівнях ви-
робництва необхідне отримання та опрацювання
вірогідної інформації про комплектуючі і мате-
ріали постачальників, виконання технологічних
процесів виробництва, випробування роботи ву-
злів і систем складних технічних об’єктів. Тому
суттєвим завданням забезпечення високої якості
виробництва є збір вірогідних даних на всіх ета-
пах життєвого циклу технічного об’єкта, опера-
тивна доставка моніторингових даних у віддале-
ний сервер підприємства. Відповідно кожна де-
таль, вузол та система технічного об’єкта супро-
воджується технологічною інформацією, яка
підтверджує високу якість виготовлення складо-
вих об’єкта.
Важлива роль в організації контролю якості
виробництва належить мережевим засобам збо-
ру, обробки, кодування та передачі первинних
сигналів, які підлягають контролю і експрес-ана-
лізу на ранніх етапах виробництва складних тех-
нічних об’єктів та на етапі випробування функ-
ціонування їх окремих вузлів та підсистем. Оскі-
льки на виробництві об’єкти моніторингу часто
є віддаленими та розподіленими на великій те-
риторії, часто змінюють своє місцезнаходження
в межах території підприємства, то для збору,
обробки і передачі даних моніторингу доцільно
використовувати абонентські системи (АС) без-
дротових мереж [1–6]. Дані АС встановлюються
в місцях відбору моніторингової інформації та
передачі команд управління для формування си-
гналів на виконавчі механізми технологічного
обладнання.
Постановка задачі
Враховуючи наявність промислових завад,
актуальним завданням у вирішенні проблем
оперативної доставки достовірної моніторин-
гової інформації у віддалений сервер підпри-
ємства є реалізація комплексу алгоритмів ком-
пактного та завадостійкого кодування даних
промислового моніторингу безпосередньо в міс-
УСиМ, 2015, № 4 41
цях виникнення інформаційних потоків, тобто
на робочих місцях виробничих цехів та на ви-
пробувальних ділянках. Тому важливо у міс-
цях введення моніторингової інформації засо-
бами об’єктних систем (АС, які встановлю-
ються в місцях відбору інформації) бездрото-
вих мереж (БМ) реалізувати введення та коду-
вання достовірних та інформативних даних,
які направляються в канали зв’язку багаторів-
невих мереж промислового моніторингу. Вра-
ховуючи низьку продуктивність процесорів
об’єктних систем (ОС) бездротових мереж, які
тривалий час мають працювати в режимі авто-
номного живлення, невирішеними завданнями
в побудові промислових моніторингових ме-
реж є відбір, кодування і передача достовірних
та захищених моніторингових даних безпосе-
редньо в місцях зародження інформаційних
потоків комп’ютерних БМ. Ці завдання вирі-
шуються на основі реалізації процесорами ОС
ефективних за швидкодією і точністю коду-
вання даних моніторингу.
Метою статті є розробка теоретичних та ал-
горитмічних основ реалізації ефективного ко-
дування відліків сигналів, що підлягають три-
валому моніторингу засобами АС БМ з обме-
женою продуктивністю процесора АС, а також
формування інформативних (з підвищеною ін-
формаційною ємністю) та мінімальних за три-
валістю завадостійких пакетів інформації кож-
ною АС (ОС) бездротової мережі. При цьому
ефективність кодування даних промислового
моніторингу досягається шляхом мінімізації
обчислювальних операцій в процесі фільтрації
і стиску достовірних відліків моніторингових
сигналів, стиску та захисту потоків даних, що
підлягають накопиченню або передачі в пакет-
ному режимі по каналах зв’язку моніторинго-
вих мереж.
Реалізація ефективного кодування даних
та передавання моніторингових даних об’єкт-
ними системами бездротових комп’ютерних
мереж
Пакетна передача великих масивів інфор-
мації передбачає послідовну передачу зі зворо-
тним зв’язком (з підтвердженням успішної пе-
редачі) коротких підмасивів даних (інформа-
ційних кадрів пакетів), на які розбивається пе-
рвинний масив з додатковою службовою інфо-
рмацією. За наявності чистого від шумів кана-
лу зв’язку об’єм даних пакету або його довжи-
на вибирається максимальною, як правило,
одиниці кілобіт, а за наявності шумів довжина
пакетів відповідно зменшується. Максимальна
канальна швидкість передачі інформації maxcv
визначається мінімальною тривалістю кодово-
сигнальних послідовностей (КСП) інформацій-
них пакетів (ІП). У випадку передачі двійкових
даних з тривалістю бітових послідовностей Tb і
періодом повторення протилежних послідовно-
стей ,/12 FTt bp тобто коли здійснюється
передача найбільш високочастотних послідов-
ностей ... 010101 .... або .... 101010 .... , макси-
мальна швидкість передачі інформації визна-
чається виразом
FTv bc 2/1max біт/с,
де F – величина робочої смуги частот у герцах.
Для якісного відновлення двійкового сим-
волу необхідно збільшувати ширину смуги F з
урахуванням заданої якості відновлення кру-
тизни фронтів імпульсних сигналів [1]. Тому за
заданої (обмеженої) смуги частот bTF 2/1
швидкість передачі інформації maxR зменшу-
ється на величину 4.1sk [1], тобто maxR =
bssc TkkFv /1/2max , де ks 0 0( ) /F F F –
коефіцієнт, що враховує якість відновлення
фронтів цифрових сигналів, F0 – надлишкова
смуга частот (частина смуги F ), яка визначає
якість відновлення фронтів дворівневих сигна-
лів. Оскільки передача цифрових сигналів в
каналах з шумами призводить до значних спо-
творень обвідної дворівневих сигналів (в кана-
лі зв’язку цифрові сигнали є аналоговими, на
які хаотично накладаються шумові складові),
то для підвищення завадостійкості передачі
інформації необхідно збільшувати базу B ко-
рисного сигналу, де FTB b [7]. За обмеже-
ної смуги частот F це призводить до збільшен-
ня тривалості Tb. Для ефективної передачі
двійкових даних в шумах радіоканалу замість
n-бітової послідовності, 1n , в канал зв’язку
42 УСиМ, 2015, № 4
передається псевдовипадкова (шумоподібна)
послідовність дворівневих сигналів [1, 8], кі-
лькість двійкових елементів яких є B і може
змінюватись в залежності від опосередковано
визначеного рівня шумів в точці прийому ін-
формації [7]. З урахуванням попереднього сти-
ску моніторингових даних з допустимими
втратами інформації, стиску даних без втрат та
формування компактних КСП ІП максимальна
інформаційна швидкість передачі інформації
maxiR визначається виразом
max
( )
( )
N
c d
i
s b j
K LR
k T B
,
де ( )N
c dK – сумарний коефіцієнт стиску да-
них на інформаційному рівні засобів ОС моні-
торингових мереж, який залежить від допус-
тимої величини рівня вхідних шумів N
d в
околиці суттєвих відліків сигналів, L B / 4 –
кількість ортогональних шумоподібних сигна-
лів (ШПС), які можна асиметрично передавати
в робочій смузі частот F радіоканалу, B( j) –
база канального сигналу, яка відповідає коефі-
цієнту розширення спектра корисного сигналу
і яка суттєво залежить від оцінки поточного
енергетичного співвідношення j в радіоканалі,
j – величина часового відліку оцінки енерге-
тичного співвідношення.
Отже, ефективна та захищена передача да-
них у моніторингових мережах ґрунтується на
реалізації засобами ОС БМ адаптивного коду-
вання вхідних даних зі змінним коефіцієнтом
стиску даних у великих межах (десятки–сотні
одиниць) та формування захищених КСП-па-
кетів інформації з базою канальних сигналів,
яка вибирається у великих межах B( j) =
min max,B B в залежності від рівня шумів в радіо-
каналі, де ,1min B ,minmax FNTB Bb NB > 10 –
кількість двійкових елементів шумоподібного
сигналу (ШПС). Оскільки в радіомережах з
ШПС максимальна швидкість передачі інфор-
мації Rimaxзменшується в B разів, то реалізація
високошвидкісної передачі шумоподібних ІП
(ІП-ШПС) досягається шляхом оперативного
визначення мінімально необхідної поточної
бази miniB КСП ІП-ШПС. В найпростішому
випадку miniB визначається в процесі встано-
влення зв’язку між парами активних абонентів
[7], які отримали доступ до радіоканалу. Ана-
ліз процесів формування компактних КСП ІП
[9, 10] свідчить, що підвищення ефективності
передачі інформації за обмеженої робочої сму-
ги частот F досягається шляхом перетворення
n-бітових послідовностей ІП, 2n , в k l-ін-
тервальний код, де індекс k визначає мінімаль-
ну кількість інтервалів КСП ІП, а індекс l –
загальну кількість інтервалів кодових послі-
довностей ІП в діапазоні від bTT min до
TlTb )1( , де bs TkT , 1sk і виби-
рається залежно від визначеного рівня шумів в
радіоканалі. Шляхом псевдохаотичного вибору
параметрів ,7,6,5,4n ,3,2k 6,4l в
процесі формування інтервальних КСП реалі-
зується криптостійка передача ІП, при цьому
швидкість передачі інформації збільшується в
два рази і більше [11].
Передача і прийом шумоподібних ІП потре-
бує застосування ускладнених цифрових при-
ймачів (кореляційних обчислювачів) ШПС, які
на поточному інтервалі тривалості елементу
ШПС, в найпростішому випадку [4], обчис-
люють взаємомодульну функцію між очікува-
ним (опорним) ШПС і вхідним сигналом згід-
но виразу
B
i
jii XSjG
1
)( , де )( jG – від-
ліки модульної функції ШПС при j-му зсуві
відліків прийнятого сигналу iX , 0,1,2,....,j
...., ,...., 2 ,...B B – величина часового зсуву, iS –
i -й елемент опорного ШПС. У випадку вико-
ристання l шумоподібних КСП цифровий при-
ймач ШПС складається із l незалежних обчис-
лювачів заданої кореляційної функції відпові-
дних ШПС, які використовуються для підви-
щення захищеності (завадостійкості, крипто-
стійкості, прихованості) передачі інформації в
радіоканалі з шумами. Вихідні дані кореляцій-
них приймачів підлягають аналізу для прий-
няття рішення про прийом відповідної КСП.
Не виключена ситуація, коли через потужні
УСиМ, 2015, № 4 43
завади на поточному інтервалі прийому та
аналізу даних неможливо прийняти достовірне
рішення про прийом однієї із l КСП. Віднов-
лення втраченої інформації досягається вна-
слідок реалізації комплексу алгоритмів завадо-
стійкого кодування даних та їх перемішування
[1, 12] в процесі формування КСП ІП.
При використанні одного кореляційного об-
числювача приймача ІП-ШПС на інтервалі
тривалості елементу ШПС Tbmin здійсню-
ється одне і більше опитувань вихідного сиг-
налу демодулятора абонентського радіоприй-
мача [4] та обчислення кореляційної функції
ШПС. Для успішного прийому ІП-ШПС необ-
хідне виявлення характерного початку ІП з по-
дальшою синхронізацією інтервалів опитувань
вхідного сигналу та моментів прийняття рі-
шення про прийом відповідної бітової послі-
довності ІП. Слід зазначити, що момент при-
йняття рішення на часовому інтервалі може
бути відомий тільки парі абонентів – відправ-
нику та приймачу ІП-ШПС, а в залежності від
рівня кореляційної функції відносно опорного
сигналу в цей момент формується повідомлен-
ня про прийом одиничного рівня (сигнал a ),
нульового рівня (сигнал a ) або невідомого
рівня (прийом «зашумленого сигналу») [4]. У
випадку застосування двох кореляційних об-
числювачів приймача ІП-ШПС забезпечуються
умови достовірного розпізнавання чотирьох
сигналів ( bbaa ,,, ), що є основою для передачі
одним шумоподібним сигналом двох бітових
послідовностей. Для досягнення максимальної
швидкості передачі даних двома ШПС одноча-
сно передаються дві двохбітові послідовності,
при цьому значно слабшає завадостійкість пе-
редачі інформації. Подальше збільшення швид-
кості передачі інформації досягається перетво-
ренням n-бітових послідовностей, n =5,6, в kl-
інтервальний шумоподібний код, де 2k ,
l = 3, 4, тобто відповідні n-бітові послідовності
передаються двома послідовними ШПС, три-
валістю кожного TШПС NB , де BN – кіль-
кість елементів ШПС. При n = 5 і викорис-
танні трьох кореляційних обчислювачів ( l = 3)
швидкість передачі інформації ІП-ШПС збіль-
шується в 2,5 рази, а при n = 6 і використанні
чотирьох кореляційних обчислювачів ( l = 4)
швидкість передачі інформації ІП-ШПС збі-
льшується в три рази. Для перекодування n-бі-
тових послідовностей в kl-інтервальний шумо-
подібний код використовуються таблиці, узго-
джені з абонентськими закритими ключами, в
яких заданим двійковим кодам відповідають
комбінації двох ШПС, вибрані з наступних си-
гналів (типів ШПС): aa , aa , aa , aa , ab ,
ba , ...., ac , ca ...., ad , da , ...., dd , dd , dd ,
dd . Для зменшення кількості мінімально не-
обхідних комбінацій сигналів в стислому та
захищеному масиві n-бітових послідовностей
доцільно забезпечити ,maxmm де maxm 3,
4, 5 – максимальна кількість сусідніх однотип-
них бітових даних. Оперативна реалізація цієї
вимоги досягається завдяки гаміюванню стис-
лих даних з криптостійкими послідовностями з
m mmax, а на кінцевому етапі перетворення
масивів даних здійснюється біт-вставка [10].
Шляхом псевдохаотичного вибору параметрів
n, k, l і Bi реалізується криптостійка передача
ІП на канальному рівні. Отже, для реалізації
високошвидкісної та адаптивної передачі ін-
формації в радіоканалах з шумами необхідне
використання приймачів ІП (ІП-ШПС) з бага-
токанальними аналізаторами прийнятих сигна-
льно-кодових послідовностей ІП та відповідної
кількості кореляційних обчислювачів ШПС,
що використовуються для передачі інформації
в шумах робочої смуги частот.
Пакетна передача інформації між віддале-
ними абонентами радіомережі передбачає ус-
пішну реалізацію доступу до спільного ресур-
су мережі – радіоканалу, передачі активним
абонентом одного або більше ІП та отримання
зворотного пакету-квитанції (ПК) від абонен-
та–адресата. На практиці передача ІП між або-
нентами радіомережі здійснюється в режимах
централізованого управління передачею даних
(або навпаки), на основі множинного доступу
абонентів (об’єктних систем) до радіоканалу.
В режимі централізованої передачі інформації
центральна станція (ЦС) радіомережі (комірки,
кластера) в широкомовному режимі передає
44 УСиМ, 2015, № 4
керуючий пакет, в якому повідомляє про адре-
су активного абонента та параметри форму-
вання КСП ІП. Відповідний абонент, отрима-
вши керуючий пакет, передає ІП з попередньо
узгодженою базою канального сигналу. Доці-
льність використання режиму централізованої
передачі інформації виникає у випадку активі-
зації значної кількості ОС радіомережі (більше
60–70 відсотків від загальної кількості абонен-
тів) і для уникнення конфліктів при передачі
ІП ЦС здійснює першочергове опитування
найбільш пріоритетних ОС. Використання де-
централізованої передачі інформації найбільш
ефективне за обмеженої активності більшої
чистини ОС. В цьому режимі ЦС може вико-
нувати роль синхронізатора множинного до-
ступу активних абонентів до спільного радіо-
каналу, тобто коли абоненти в децентралізова-
ному режимі послідовно, один за одним, з мі-
німальними інтервалами доступу до радіока-
налу передають сформовані ІП. В керуючих
пакетах ЦС задає базу ІП та інші параметри
формування і передачі пакетів. Виходячи з по-
треб забезпечення мінімальних часових витрат
на передачу інформації від багатьох ОС для
визначення моменту пуску процедури доступу
до радіоканалу абонентам радіомережі доціль-
но визначати моменти завершення керуючих
пакетів або ПК. Тому в режимі множинного до-
ступу до спільних ресурсів мережі абоненти
прослуховують радіоканал і у випадку його зай-
нятості відкладають спробу передачі ІП на ви-
падковий інтервал часу. У разі виявлення віль-
ного радіоканалу активні абоненти реалізують
процедуру множинного доступу до радіокана-
лу [3, 4] з виявленням єдиного абонента, який
в подальшому здійснюватиме безконфліктну
передачу ІП. Для мінімізації конфліктів більш
пріоритетні абоненти швидше за інших реалі-
зують процедуру доступу і серед них визнача-
ється найактивніший абонент. За наявності
значних шумів в радіоканалі для узгодження
поточної величини бази ІП Bmin Bi Bmax або-
нент–передавач ІП в першому пакеті, з допо-
могою якого здійснюється встановлення зв’яз-
ку, передає КСП з різними базами B i в попере-
дньо заданому діапазоні maxmin , BBBi . Після
прийому першого пакета і аналізу вихідних
сигналів кореляційних приймачів [4, 7] або-
нент–приймач ІП оперативно визначає якість
радіоканалу в точці прийому ІП і пакетом–
квитанцією абонент–приймач повідомляє або-
нента–передавача про необхідну величину B i.
В подальшому при формуванні, передачі і при-
йому пакетів абоненти вибирають B i (кількість
елементів ШПС NB), яка є мінімально необхід-
ною для надійної і захищеної передачі інфор-
мації в шумах радіоканалу. При цьому від па-
кета до пакета величина бази B i може змінюва-
тись залежно від поточного рівня шумів в ра-
діоканалі. З метою криптостійкої передачі ін-
формації на канальному рівні поточну базу
ШПС можна також змінювати для кожної КСП-
пакета. У випадку спотворення шумами відпо-
відних сигнально-кодових послідовностей ІП
внаслідок деперемішування правильно прийн-
ятих бітових послідовностей та відновлення
інформації на основі завадостійкого кодування
даних з відомими взаємозв’язками сусідніх бі-
тових послідовностей інформаційних кадрів
пакетів [12], досягається відновлення даних,
вражених канальними завадами. Зазначимо,
що в результаті перемішування даних різних
КСП сусідньої групи пакетів, деперемі-
шування прийнятої інформації та відновлення
вражених шумами даних, забезпечується від-
новлення інформації втрачених пакетів. У ви-
падку неможливості відновлення даних, спотво-
рених канальними шумами (ця ситуація прояв-
ляється за відсутності відповідного ПК), здійс-
нюється повторна процедура встановлення зв’яз-
ку та передача ІП з уточненою базою ШПС.
Основою інформаційних кадрів ІП є компа-
ктні дані вибірок моніторингових сигналів.
Підвищення точності та швидкодії компактно-
го кодування відліків сигналу з допустимими
втратами інформації досягається шляхом мак-
симально допустимого прорідження відліків
вхідної вибірки даних, адаптивного вибору ві-
кна усереднення ul в процесі фільтрації сиг-
налу, де )( F
CBu Xfl F
CBX -приріст відфільт-
рованого сигналу між сусідніми суттєвими
відліками (СВ), та шляхом реалізації адаптив-
УСиМ, 2015, № 4 45
ної медіанної фільтрації і вибору оптимально-
го (максимально допустимого) інтервалу опи-
тування (відбору) відліків сигналу на чистих та
зашумлених ділянках, враховуючи, що частота
дискретизації сигналу вибирається надлишко-
вою, тобто maxfkfd , де max( ) 8 10k q ,
maxq – максимальна кількість біт для кодуван-
ня відліків сигналу, fmax – максимальна частота
спектра сигналу. З метою прискорення і опти-
мізації (мінімізації обчислювальних операцій)
обробки та кодування даних інтервал відбору
надлишкових відліків поточної вибірки сигна-
лу tv визначається адаптивно з урахуванням за-
лежності: }),{,( F
CBj
N
CBiv XXft де { }F
CBjX
/F
CB jX d нормована крутизна сигналу між
поточними сусідніми СВ, F
CBj
F
CBj
F
CBj XXX 1 ,
dj = 1,, r кількість відліків дискретизації си-
гналу між CBj –1 і CBj, r максимальна кіль-
кість відліків між сусідніми CB.
Оскільки обробка та кодування вхідних си-
гналів здійснюється обмеженими за довжиною
(обсяу вхідних даних) вибірок сигналів, то на
інтервалі поточної вибірки визначаються та за-
пам’ятовуються коди виду ділянки (чиста/за-
шумлена), кількість СВ на ділянці, кількість біт
зі знаком для кодування різницевих амплітуд-
них значень між сусідніми СВ ділянки, кількість
проміжних несуттєвих відліків між сусідніми
СВ ділянки. На основі отриманих даних визна-
чаються скорочені коди максимальної кількос-
ті біт для кодування різницевих амплітудних
значень між сусідніми СВ ділянки та кількості
проміжних НВ між сусідніми СВ. В результаті
після визначення параметрів СВ поточної ви-
бірки даних, попередньо визначається та опти-
мально кодується службова інформація пара-
метрів адаптації {СІПА} поточної ділянки від-
повідної вибірки сигналу, включаючи вид ко-
дування ділянки (ВК), N –бітовий код кількості
СВ на ділянці {NСВ}, m бітовий код зі зна-
ком кількості n біт для кодування різницевих
амплітудних значень сусідніх СВ, b-бітовий код
кількості lb біт для кодування різниці між номе-
рами сусідніх СВ, що відповідає коду кількості
проміжних НВ між сусідніми СВ. Для просто-
ти кодування службова інформація параметрів
адаптації {СІПА} може бути задана попередньо
для всієї вибірки сигналу з урахуванням мак-
симальних значень відповідних кодів. Значною
перевагою алгоритму компактного кодування
відліків сигналу, оптимізованого за швидкодією
і точністю кодування, є той факт, що після ре-
алізації оперативної адаптивної фільтрації від-
ліків сигналу та визначення амплітудно-часових
параметрів СВ, отримуємо параметри СВ на
ділянках сигналу з шумами. Параметри СВ, які
належать до чистих ділянок, підлягають пода-
льшому уточненню. Для економії часу роботи
центрального процесора ОС в процесі фільт-
рації та первинного визначення параметрів СВ
доцільно відбирати відліки сигналу з операти-
вного пристрою пам’яті ОС з максимально до-
пустимим прорідженням відліків вхідного сиг-
налу. Кодування СВ на чистих і зашумлених ді-
лянках сигналу здійснюється з використанням
загальної службової інформації, службової ін-
формації (визначених параметрів адаптації) по-
точних вибірок сигналу, різницевих кодів амп-
літудних і часових значень СВ вибірок сигна-
лу, коли перший відлік поточної вибірки сиг-
налу кодується повнорозрядним кодом. У най-
простішому випадку службова інформація (за-
гальна та поточних вибірок) може бути зведена
до мінімуму, в якій задаються величини: fд,
,N
iX Qmax, максимальна кількість біт, необхід-
них для кодування різницевих кодів амплітуд-
них значень СВ, максимальна кількість біт, не-
обхідних для кодування кількості НВ між сусі-
дніми СВ, тобто різниць часових значень сусі-
дніх СВ, спосіб кодування компактних даних
СВ і НВ. Загальна службова інформація {СІз}
складається з таких кодів: t-бітового коду реа-
льного часу; с-бітового коду номера поточної
вибірки даних; f-бітового коду для кодування
максимальної частоти дискретизації сигналу;
q-бітового коду для кодування максимальної
кількості біт повнорозрядних СВ; k-бітового ко-
ду кількості r біт для кодування інформації про
вибраний вид компактного кодування даних.
Отже, в оперативних алгоритмах з різнице-
вим компактним кодуванням СВ стиск сигна-
лів забезпечується в результаті пошуку суттє-
46 УСиМ, 2015, № 4
вих відліків–екстремумів, класифікації СВ-Е та
визначення зашумлених ділянок, де СВ-Е ко-
дуються з використанням мінімальної кількос-
ті біт АЦП qmin. При цьому компактне коду-
вання даних здійснюється з урахуванням дося-
гнення мінімально необхідного коефіцієнту сти-
ску даних з допустимими втратами інформації
KCmin. Спільне використання адаптивних алго-
ритмів компактного кодування моніторинго-
вих сигналів та формування завадостійких КСП
пакетів інформації забезпечують основу для по-
будови високоінформативних ОС бездротових
мереж тривалого моніторингу станів промисло-
вих об’єктів і якості виконання технологічних
процесів у виробництві,
Висновки. Для реалізації високошвидкісної та захище-
ної передачі інформації в радіоканалах з шумами необхід-
не використання приймачів ІП з багатоканальними аналі-
заторами прийнятих сигнально-кодових послідовностей
пакетів та заданої кількості кореляційних обчислювачів
ШПС, що використовуються для передачі інформації в
шумах робочої смуги частот. В результаті перемішування
даних, що належать до різних КСП одного пакету або сусі-
дніх пакетів, деперемішування прийнятої інформації та
реалізації визначення втрачених даних з використанням
правильно прийнятих бітів з відомими взаємозв’язками
сусідніх бітових послідовностей інформаційних кадрів па-
кетів, досягається відновлення даних, вражених канальни-
ми завадами. Суттєве зменшення інформаційних потоків в
промислових моніторингових мережах досягається шля-
хом оперативного визначення та компактного кодування
амплітудно-часових параметрів СВ-сигналів. Спільне ви-
користання адаптивних алгоритмів компактного кодування
моніторингових сигналів та формування завадостійких
КСП ІП складають основу для побудови ефективних ОС
бездротових мереж тривалого моніторингу станів промис-
лових об’єктів і якості виконання технологічних процесів у
виробництві.
1. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и
практическое применение. – М.: Вильямс, 2003. –
1104 с.
2. Ільченко М.Ю., Кравчук С.О. Сучасні телекомуні-
каційні системи. – К.: Наук. думка, 2008. – 328 с.
3. Самоорганизующиеся радиосети со сверхшироко-
полосными сигналами / С.Г. Бунин, А.П. Войтер,
М.Е. Ильченко и др. – К.: Там же, 2013. – 444 с.
4. Технологія багатофункціональної обробки і передачі
інформації в моніторингових мережах / Б.М. Шевчук,
В.К. Задірака, Л.О. Гнатів та ін. – К.: Там же, 2010. –
370 с.
5. Резаи В., Шевчук Б.М., Зинченко В.П. Оптимизация
ввода и обработки данных в процессе контроля ка-
чества производства сложных систем / Праці між-
нар. симп. «Питання оптимізації обчислень (ПОО-
ХХХV)», Т. 2, Україна, Крим, смт. Кацивелі 24–29
вер. 2009 р., Київ, 2009. – С. 244–248.
6. Резаи В. Создание беспроводных сетей мониторинга
промышленного производства // Комп’ютерні засоби,
мережі та системи. – 2009. – № 8. – С. 90–96.
7. Шевчук Б.М. Надійна і захищена передача інфор-
мації в радіомережах промислового призначення та
для зв’язку між мобільними роботами і рухомими
системами // Штучний інтелект. – 2012. – № 2. –
С. 80–87.
8. Теория надежной и защищенной передачи данных в
сенсорных и локально-региональных сетях / Я.Н. Ни-
колайчук, Б.М. Шевчук, А.Р. Воронич и др. // Кибер-
нетика и системный анализ. – 2014. – № 2. – С. 161–
174.
9. Шевчук Б.М. Формування кодово-сигнальних по-
слідовностей об’єктними системами безпроводових
сенсорних мереж / Праці міжнар. наук. конф. до
90-річчя від дня народження В.М. Глушкова «Пи-
тання оптимізації обчислень (ПОО-ХL)», 30 вер. –
1 жовт. 2013. – К., 2013. – С. 277–278.
10. Шевчук Б.М. Оптимизированные по быстродействию
и точности кодирования методы и алгоритмы повы-
шения информационной эффективности абонентских
систем беспроводных сетей // Кибернетика и систем-
ный анализ. – 2014. – № 6. – С. 137–151.
11. Шевчук Б.М., Задірака В.К., Фраєр С.В. Підвищення
ефективності передачі інформації в моніторингових
мережах на основі оптимізації обчислень в процесі
кодування даних засобами об’єктних систем сенсор-
них мереж // УСиМ. – 2015. – № 3. – С. 65–76.
12. Шевчук Б.М. Системний підхід до вирішення про-
блем оптимізації обчислень засобами об’єктних сис-
тем сенсорних мереж // Інформ. технол. та комп’ю-
терна інж. – 2013. – № 1. – С. 88–95.
13. Шевчук Б.М., Задірака В.К., Фраєр С.В. Алгорит-
мічні основи підвищення інформаційної ефектив-
ності передачі даних в сенсорних мережах // Ком-
п’ютерні засоби, мережі та системи. – 2013. – № 12. –
С. 140–149.
14. Оперативне розпізнавання фрагментів і комплек-
сів сигналів та визначення параметрів об’єктів ві-
деоданих засобами об’єктних систем бездротових
мереж / Б.М. Шевчук, В.К. Задірака, С.В. Фраєр та ін.
// Штучний інтелект. – 2013. – № 3. – С. 275–283.
Поступила 09.04.2015
Тел. для справок: +38 044 526-4569 (Киев)
© Б.М. Шевчук, В. Резаи, В.П. Зинченко, 2015
УСиМ, 2015, № 4 47
Б.М. Шевчук, В. Резаи, В.П. Зинченко
Адаптивное кодирование данных, формирование и передача помехоустойчивых
пакетов информации в сетях промышленного мониторинга
Введение. Для современного производства характерно
максимальное применение автоматизированных линий и
технических роботов с целью исключения человеческо-
го труда как наиболее ненадежного элемента в обеспе-
чении высокого качества производства. Вместе с тем
влияние человеческого фактора на качество производ-
ства проявляется через управление операторами автома-
тизированными комплексами и системами. При этом на
различных этапах и уровнях производства используется
физический и умственный труд большого количества
людей, что нуждается в многоуровневой организации кон-
троля качества производства. Следует отметить, что на
нижних уровнях промышленного и сельскохозяйствен-
ного производства осуществляется обработка материа-
лов, энергии, информации. На более высоких уровнях
производства требуется получение и обработка досто-
верной информации о комплектующих и материалах
поставщиков, выполнение технологических процессов
производства, испытания работы узлов и систем слож-
ных технических объектов. Поэтому для обеспечения
высокого качества производства необходим сбор досто-
верных данных на всех этапах жизненного цикла техни-
ческого объекта, оперативная доставка мониторинговых
данных в удаленный сервер предприятия. Соответствен-
но, каждая деталь, узел и система технического объекта
сопровождается технологической информацией, под-
тверждающей высокое качество изготовления сложных
объектов.
Существенная роль в организации контроля качества
производства отводится сетевым средствам сбора, обра-
ботки, кодирования и передачи первичных сигналов,
подлежащим контролю и экспресс-анализу на ранних
этапах производства сложных технических объектов и
на этапе испытания функционирования их отдельных
узлов и подсистем. Поскольку на производстве объекты
мониторинга часто отдалены и рассредоточены на боль-
шой территории, часто меняют свое местонахождение в
пределах территории предприятия, то для сбора, обра-
ботки и передачи данных мониторинга целесообразно
применять абонентские системы (АС) беспроводных
сетей [1–6]. Данные АС устанавливаются в местах отбо-
ра мониторинговой информации и передачи команд
управления для формирования сигналов на исполни-
тельные механизмы технологического оборудования.
Постановка задачи
Учитывая наличие промышленных помех, актуальной
задачей в решении проблем оперативной доставки досто-
верной мониторинговой информации в удаленный сервер
предприятия есть реализация комплекса алгоритмов ком-
пактного и помехоустойчивого кодирования данных про-
мышленного мониторинга непосредственно в местах воз-
никновения информационных потоков, т.е. на рабочих
местах производственных цехов и на испытательных уча-
стках. Поэтому целесообразно в местах ввода мониторин-
говой информации средствами объектных систем (АС,
которые устанавливаются в местах отбора информации)
беспроводных сетей (БС) реализовать ввод и кодирование
достоверных и информативных данных, направляемых в
каналы связи многоуровневой сети промышленного мони-
торинга. Учитывая низкую производительность процессо-
ров объектных систем (ОС) беспроводных сетей, которые
должны длительное время работать в режиме автономного
питания, нерешенными задачами в построении промыш-
ленных мониторинговых сетей будет отбор, кодирование и
передача достоверных и защищенных мониторинговых
данных непосредственно в местах зарождения информа-
ционных потоков компьютерных БС. Эти задачи решаются
на основе реализации процессорами ОС эффективных по
быстродействию и точности кодирования данных монито-
ринга.
Цель статьи – разработка теоретических и алгорит-
мических основ реализации эффективного кодирования
сигналов, подлежащих длительному мониторингу сред-
ствами АС БС с ограниченной производительностью
процессора АС, а также формирование информативных
(с повышенной информационной емкостью) и минималь-
ных по длительности помехоустойчивых пакетов инфор-
мации каждой АС (ОС) беспроводной сети. При этом
эффективность кодирования данных промышленного
мониторинга достигается минимизацией вычислитель-
ных операций в процессе фильтрации и сжатия досто-
верных отсчетов мониторинговых сигналов, сжатия и
защиты потоков данных, подлежащих накоплению или
передаче в пакетном режиме по каналам связи монито-
ринговых сетей.
Реализация эффективного кодирования и переда-
чи мониторинговых данных объектными системами
беспроводных компьютерных сетей
Пакетная передача больших массивов информации
предполагает последовательную передачу с обратной
связью (с подтверждением успешной передачи) корот-
ких подмассивов данных (информационных кадров па-
кетов), на которые разбивается первичный массив с до-
полнительной служебной информацией. При наличии чи-
стого от шумов канала связи объем данных пакета или
его длина выбирается максимальной, как правило, еди-
ницы килобит, а при наличии шумов длина пакетов со-
ответственно уменьшается. Максимальная канальная ско-
рость передачи информации vc max определяется мини-
мальной длительностью кодово-сигнальных последова-
тельностей (КСП) информационных пакетов (ИП). В слу-
чае передачи двоичных данных с длительностью бито-
вых последовательностей Tb и периодом повторения
противоположных последовательностей 2 1/p bt T F ,
48 УСиМ, 2015, № 4
т.е. когда осуществляется передача наиболее высоко-
частотных последовательностей ... 010101 .... или ....
101010 .... , максимальная скорость передачи инфор-
мации определяется выражением
max 1/ 2c bv T F бит/с,
где F – величина рабочей полосы частот в герцах.
Для качественного возобновления двоичного симво-
ла необходимо увеличивать ширину полосы F с учетом
заданного качества возобновления крутизны фронтов
импульсных сигналов [1]. Поэтому при заданной (огра-
ниченной) полосе частот 1/ 2 bF T скорость передачи
информации maxR уменьшается на величину 1, 4sk [1],
т.е. max max 2 / 1/ ,c s s bR v F k k T где 0 0( ) /sk F F F –
коэффициент, учитывающий качество возобновления
фронтов цифровых сигналов, F0 – избыточная полоса
частот (часть полосы F), определяющая качество возоб-
новления фронтов двухуровневых сигналов. Поскольку
передача цифровых сигналов в каналах с шумами приво-
дит к значительным искажениям огибающей двухуров-
невых сигналов (в канале связи цифровые сигналы –
аналоговые, на которые хаотически накладываются шу-
мовые составляющие), то для повышения помехоустой-
чивости передачи информации необходимо увеличивать
базу B полезного сигнала, где bB T F [7]. При огра-
ниченной полосе частот F это приводит к увеличению
длительности Tb. Для эффективной передачи двоичных
данных в шумах радиоканала вместо n-битовой после-
довательности, 1n , в канал связи передается псевдо-
случайная (шумоподобная) последовательность двух-
уровневых сигналов [1, 8], количество двоичных эле-
ментов которых – B и может уменьшаться в зависимо-
сти от косвенно определенного уровня шумов в точке
приема информации [7]. С учетом предварительного
сжатия мониторинговых данных с допустимыми поте-
рями информации, сжатия данных без потер и формиро-
вания компактных КСП ИП максимальная информаци-
онная скорость передачи информации Ri max определяет-
ся выражением max
( )
( )
N
c d
i
s b j
K L
R
k T B
, где ( )N
c dK –
суммарный коэффициент сжатия данных на информа-
ционном уровне средств ОС мониторинговых сетей,
зависящий от допустимой величины уровня входных
шумов N
d в окрестности существенных отсчетов сиг-
налов, L B / 4 – количество ортогональных шумопо-
добных сигналов (ШПС), которые возможно асиммет-
рично передавать в рабочей полосе частот F радиокана-
ла, B(j) – база канального сигнала, соответствующая
коэффициенту расширения спектра полезного сигнала и
существенно зависящая от оценки текущего энергетиче-
ского соотношения j в радиоканале, j – величина вре-
менного отсчета оценки энергетического соотношения.
Таким образом, эффективная и защищенная передача
данных в мониторинговых сетях основывается на реали-
зации средствами ОС БС адаптивного кодирования вход-
ных данных с переменным коэффициентом сжатия дан-
ных в больших пределах (десятки–сотни едини7ц) и
формирования защищенных КСП пакетов информации с
базой канальных сигналов, которая выбирается в боль-
ших пределах min max( ) ,jB B B в зависимости от уров-
ня шумов в радиоканале, где min 1,B Bmax min ,b BT N F
10BN – количество двоичных элементов шумоподоб-
ного сигнала. Поскольку в радиосетях с ШПС макси-
мальная скорость передачи информации maxiR снижается
в B раз, то реализация высокоскоростной передачи шу-
моподобных ИП (ИП-ШПС ) достигается путем опера-
тивного определения минимально необходимой текущей
базы miniB КСП ИП-ШПС. В наиболее простом случае
miniB определяется в процессе установления связи меж-
ду парами активных абонентов [7], получивших доступ
к радиоканалу. Анализ процессов формирования ком-
пактных КСП ИП [9, 10] показывает, что повышение
эффективности передачи информации при ограничен-
ной рабочей полосе частот F достигается путем преоб-
разования n-битовых последовательностей ИП, 2n , в
kl-интервальный код, где индекс k определяет мини-
мальное количество интервалов КСП ИП, а индекс l –
общее количество интервалов кодовых последователь-
ностей ИП в диапазоне от min bT T до Tb ( 1)l T , где
s bT k T , 1sk и выбирается в зависимости от опреде-
ленного уровня шумов в радиоканале. Путем псевдохаоти-
ческого выбора параметров 4,5,6,7,n 2,3,k 4,6l
в процессе формирования интервальных КСП реализу-
ется криптоустойчивая передача ИП, когда скорость
передачи информации увеличивается в два раза [11].
Передача и прием шумоподобных ИП нуждается в
применении усложненных цифровых приемников (кор-
реляционных вычислителей) ШПС, которые на текущем
интервале длительности элемента ШПС, в простейшем
случае [4], вычисляют взаимомодульную функцию ме-
жду ожидаемым (опорным) ШПС и входным сигналом
согласно выражения
1
( )
B
i i j
i
G j S X
, где ( )G j –
отсчет функции ШПС при j-м сдвиге отсчетов принято-
го сигнала ,iX 0,1,2,...., ,...., 2 ,...j B B – величина вре-
менного сдвига, iS – i-й элемент опорного ШПС. В
случае применения l шумоподобных КСП цифровой
приемник ШПС состоит из l независимых вычислителей
заданной корреляционной функции соответствующих
ШПС, применяемых для повышения защищенности (по-
мехоустойчивости, криптоустойчивости, скрытности) пе-
редачи информации в радиоканале с шумами. Выходные
данные корреляционных приемников подлежат анализу
для принятия решения о приеме соответствующей КСП.
Не исключена ситуация, когда из-за действия мощных
помех на текущем интервале приема и анализа данных
УСиМ, 2015, № 4 49
невозможно принять достоверное решение о приеме
одной из l КСП. Возобновление утраченной информа-
ции достигается путем реализации комплекса алгорит-
мов помехоустойчивого кодирования данных и их пере-
мешивания [1, 12] в процессе формирования КСП ИП.
При применении одного корреляционного вычисли-
теля приемника ИП-ШПС на интервале длительности
элемента ШПС minbT осуществляется один и более
опросов выходного сигнала демодулятора абонентского
радиоприемника [4] и вычисление корреляционной
функции ШПС. Для успешного приема ИП-ШПС необ-
ходимо обнаружение характерного начала ИП с даль-
нейшей синхронизацией интервалов опроса входного
сигнала и моментов принятия решения о приеме соот-
ветствующей битовой последовательности ИП. Следует
отметить, что момент принятия решения на временном
интервале может быть известен только паре абонентов
передачи и приема ИП-ШПС, а в зависимости от уровня
корреляционной функции относительно опорного сиг-
нала в этот момент формируется сообщение о приеме
единичного уровня (сигнал a), нулевого уровня (сигнал
a ) или неизвестного уровня (прием «зашумленного
сигнала») [4]. В случае применения двух корреляцион-
ных вычислителей приемника ИП-ШПС обеспечивают-
ся условия достоверного распознавания четырех сигна-
лов ( , , ,a a b b ), что служит основой для передачи одним
шумоподобным сигналом двух битовых последователь-
ностей. Для достижения максимальной скорости пере-
дачи данных двумя ШПС одновременно передаются две
двухбитовые последовательности, при этом значительно
ослабевает помехоустойчивость передачи информации.
Дальнейшее увеличение скорости передачи информации
достигается преобразованием n-битовых последователь-
ностей, n = 5,6, в kl-интервальный шумоподобный код,
где 2k , l = 3, 4, т.е. соответствующие n-битовые по-
следовательности передаются двумя последовательны-
ми ШПС, длительность которых ШПС τBT N , где
BN – количество элементов ШПС. При n = 5 и примене-
нии трех корреляционных вычислителей (l = 3) скорость
передачи информации ИП-ШПС увеличивается в 2,5
раза, а при n = 6 и применении четырех корреляционных
вычислителей (l = 4) скорость передачи информации
ИП-ШПС увеличивается в три раза. Для перекодирова-
ния n-битовых последовательностей в kl-инервальный
шумоподобный код применяются таблицы, согласован-
ные с абонентскими закрытыми ключами, в которых
заданным двоичным кодам соответствуют комбинации
двух ШПС, выбранных из следующих сигналов (типов
ШПС): aa , aa , aa , aa , ab , ba , ... ..., ac ,
ca ...., ad , da , ...., dd , d d , dd , dd . Для уменьше-
ния количества минимально необходимых комбинаций
сигналов в сжатом и защищенном массиве n-битовых
последовательностей целесообразно обеспечить
maxm m , где max 3,4,5m – максимальное количество
соседних однотипных битовых данных. Оперативная
реализация этого требования достигается на основе
гаммирования сжатых данных с криптоустойчивыми
последовательностями с max ,m m а на конечном этапе
преобразования массивов данных осуществляется бит-
вставка [10]. Путем псевдохаотического выбора пара-
метров n, k, l и iB реализуется криптоустойчивая переда-
ча ИП на канальном уровне. Таким образом, для реали-
зации высокоскоростной и адаптивной передачи инфор-
мации в радиоканалах с шумами необходимо применение
приемников ИП (ИП-ШПС) с многоканальными анализа-
торами принятых сигнально-кодовых последовательностей
ИП и соответствующего количества корреляционных вы-
числителей ШПС, которые применяются для передачи
информации в шумах рабочей полосы частот.
Пакетная передача информации между отдаленными
абонентами радиосети предполагает успешную реализа-
цию доступа к общим ресурсам сети – радиоканалу, пе-
редаче активным абонентом одного и более ИП и полу-
чению ответного пакета–квитанции (ПК) от абонента–
адресата. На практике передача ИП между абонентами
радиосети осуществляется в режимах централизованно-
го управления передачей данных и на основе множест-
венного доступа абонентов (объектных систем) к радио-
каналу. В режиме централизованной передачи инфор-
мации центральная станция (ЦС) радиосети (ячейки,
кластера) в широковещательном режиме передает управ-
ляющий пакет, в котором сообщает адрес активного
абонента и параметры формирования КСП ИП. Соот-
ветствующий абонент, получивший управляющий па-
кет, передает ИП с предварительно согласованной базой
канального сигнала. Целесообразность применения ре-
жима централизованной передачи информации возника-
ет при активизации значительного количества ОС ра-
диосети (более 60–70 процентов от общего количества
абонентов) и для исключения конфликтов при передаче
ИП ЦС осуществляет первоочередной опрос наиболее
приоритетных ОС. Применение децентрализованной
передачи информации наиболее эффективно при огра-
ниченной активности большой части ОС. В этом режиме
ЦС может выполнять роль синхронизатора множествен-
ного доступа активных абонентов к общему радиокана-
лу, т.е. когда абоненты в децентрализованном режиме
последовательно, один за одним, с минимальными ин-
тервалами доступа к радиоканалу передают сформиро-
ванные ИП. В управляющих пакетах ЦС задает базу ИП
и другие параметры формирования и передачи пакетов.
Исходя из необходимости обеспечения минималь-
ных временных потерь на передачу информации от мно-
гих ОС для определения момента пуска процедуры дос-
тупа к радиоканалу абонентам радиосети целесообразно
определять моменты завершения управляющих пакетов
или ПК. Поэтому в режиме множественного доступа к
общим ресурсам сети абоненты прослушивают радиока-
50 УСиМ, 2015, № 4
нал и, в случае его занятости, откладывают попытку
передачи ИП на случайный интервал времени. При об-
наружении свободного радиоканала активные абоненты
реализуют процедуру множественного доступа к радио-
каналу [3, 4] с определением единственного абонента,
который в дальнейшем будет осуществлять бескон-
фликтную передачу ИП. Для минимизации конфликтов
более приоритетные абоненты быстрее других абонен-
тов реализуют процедуру доступа и среди них опреде-
ляется наиболее активный абонент. При наличии значи-
тельных шумов в радиоканале для согласования теку-
щей величины базы ИП min maxiB B B абонент–пере-
датчик ИП в первом пакете, посредством которого осу-
ществляется установление связи, передает КСП с раз-
личными базами iB в предварительно заданном диапа-
зоне min max,iB B B . После приема первого пакета и
анализа выходных сигналов корреляционного приемни-
ка [4, 7] абонент–приемник ИП оперативно определяет
качество радиоканала в точке приема ИП и пакетом–
квитанцией абонент–приемник уведомляет абонента–
передатчика о необходимой величине iB . В дальней-
шем при формировании, передаче и приеме пакетов
абоненты выбирают iB (количество элементов ШПС
BN ), минимально необходимую для надежной и защи-
щенной передачи информации в шумах радиоканала.
При этом от пакета к пакету величина базы iB может
изменяться в зависимости от текущего уровня шумов в
радиоканале. С целью криптоустойчивой передачи ин-
формации на канальном уровне, текущую базу ШПС
можно также изменять для каждой КСП пакета. В слу-
чае искажения шумами соответствующих сигнально-
кодовых последовательностей ИП при обратном пере-
мешивании правильно принятых битовых последова-
тельностей и возобновления информации на основе по-
мехоустойчивого кодирования данных с известными
взаимосвязями соседних битовых последовательностей
информационных кадров пакетов [12], достигается во-
зобновление данных, искаженных канальными помеха-
ми. Отметим, что вследствие перемешивания данных
различных КСП соседней группы пакетов, обратного
перемешивания принятой информации и возобновления
искаженных шумами данных, обеспечивается возобнов-
ление информации утерянных пакетов. В случае невоз-
можности возобновления данных, искаженных каналь-
ными шумами (эта ситуация проявляется в отсутствие
соответствующего ПК), осуществляется повторная про-
цедура установления связи и передача ИП с уточненной
базой ШПС.
Основа информационных кадров ИП – это компакт-
ные данные выборок мониторинговых сигналов. Повы-
шение точности и быстродействия компактного кодиро-
вания отсчетов сигнала с допустимыми потерями ин-
формации достигается путем максимально допустимого
прореживания отсчетов входной выборки данных, адап-
тивного выбора окна усреднения lu в процессе фильтра-
ции сигнала, где ( )F
u CBl f X , F
CBX – приращение
отфильтрованного сигнала между соседними сущест-
венными отсчетами (СО), а также путем реализации
адаптивной медианной фильтрации и выбора оптималь-
ного (максимально допустимого) интервала опыта (от-
бора) отсчетов сигнала на чистых и зашумленных уча-
стках, учитывая, что частота дискретизации сигнала
выбирается избыточной, т.е. maxdf k f , где max( )k q
8 10 , maxq – максимальное количество бит для ко-
дирования отсчетов сигнала, f max – максимальная часто-
та спектра сигнала. С целью ускорения и оптимизации
(минимизации вычислительных операций) обработки и
кодирования данных интервал отбора избыточных от-
счетов текущей выборки сигнала vt определяется адап-
тивно с учетом зависимости: ( ,{ })N F
v CBi CBjt f X X , где
{ } /F F
CBj CB jX X d нормированная крутизна сигнала
между текущими соседними СО, 1
F F F
CBj CBj CBjX X X ,
1,....,jd r количество отсчетов дискретизации сиг-
нала между CBj–1 и CBj, r – максимальное количество
отсчетов между соседними СО.
Поскольку обработка и кодирование входных сигналов
осуществляется ограниченными по длине (объему вход-
ных данных) выборками сигналов, то на интервале теку-
щей выборки определяются и запоминаются коды вида
участка сигнала (чистый/зашумленный), количества СО на
участке, количество бит со знаком для кодирования разно-
стных амплитудных значений между соседними СО участ-
ка, количество промежуточных несущественных отсчетов
(НО) между соседними СО участка. На основе полученных
данных определяются сокращенные коды максимального
количества бит со знаком для кодирования разностных
амплитудных значений между соседними СО участка и
количества промежуточных НО между соседними СО. В
результате, после определения параметров СО текущей
выборки данных, предварительно определяется и опти-
мально кодируется служебная информация параметров
адаптации {СІПА} текущего участка соответствующей вы-
борки сигнала, включая вид кодирования участка (ВК), N –
битовый код количества СО на участке {NСВ}, m – битовый
код со знаком количества n бит для кодирования разност-
ных амплитудных значений соседних СО, b – битовый код
количества bl бит для кодирования разности между но-
мерами соседних СО, что соответствует коду количества
промежуточных НО между соседними СО. Для простоты
кодирования служебная информация параметров адапта-
ции {СІПА} может задаваться предварительно для всей вы-
борки сигнала с учетом максимальных значений соответ-
ствующих кодов. Значительным преимуществом алгорит-
ма компактного кодирования отсчетов сигналов, оптими-
зированного по быстродействию и точности кодирования,
является тот факт, что после реализации оперативной
адаптивной фильтрации отсчетов сигнала и определения
УСиМ, 2015, № 4 51
амплитудно-временных параметров СО, получаем пара-
метры СО на участках с шумами. Параметры СО, которые
относятся к чистым участкам, подлежат дальнейшему
уточнению. Для экономии времени работы центрального
процессора ОС в процессе фильтрации и первичного опре-
деления параметров СО целесообразен отбор отсчетов
сигнала из оперативной памяти ОС с максимально допус-
тимым прореживанием отсчетов входного сигнала. Коди-
рование СО на чистых и зашумленных участках сигнала
осуществляется с применением общей служебной инфор-
мации, служебной информации (вычисленных параметров
адаптации) текущих выборок сигнала, разностных кодов
амплитудных и временных значений СО выборок сигнала,
при этом первый отсчет текущей выборки сигнала кодиру-
ется полноразрядным кодом. В наиболее простом случае
служебная информация (общая и текущих выборок) может
быть сведена к минимуму, когда задаются величины: fд,
N
iX , maxQ , максимальное количество бит, необходимое
для кодирования разностных кодов амплитудных значений
СО, максимальное количество бит, необходимое для коди-
рования количества НО между соседними СО, т.е. разно-
стных временных значений соседних СО, способ кодиро-
вания компактних данных СО и НО. Общая служебная
информация {СІо} состоит из таких кодов: t – битового
кода реального времени; с- битового кода номера текущей
выборки данных; f-битового кода для кодирования макси-
мальной частоты дискретизации сигнала; q-битового кода
для кодирования максимального количества бит полнораз-
рядных СО; k-битового кода количества r бит для кодиро-
вания информации о выбранном виде компактного коди-
рования данных.
Таким образом, в оперативных алгоритмах с разно-
стным кодированием СО сжатие сигналов достигается
поиском существенных отсчетов–экстремумов, класси-
фикации СО и определения зашумленных участков, на
которых СО кодируются с использованием минималь-
ного количества бит АЦП qmin. При этом компактное
кодирование данных осуществляется с учетом достиже-
ния минимально необходимого коэффициента сжатия
данных с допустимыми потерями информации KCmin.
Совместное использование адаптивных алгоритмов ком-
пактного кодирования мониторинговых сигналов и фор-
мирования помехоустойчивых пакетов информации обес-
печивают базу для построения высокоинформативных
ОС беспроводных сетей длительного мониторинга со-
стояний промышленных объектов и качества выполне-
ния технологических процессов на производстве.
Заключение. Для реализации высокоскоростной и за-
щищенной передачи информации в радиоканалах с шума-
ми необходимо применение приемников ИП с многока-
нальными анализаторами принятых сигнально-кодовых
последовательностей пакетов и заданного количества кор-
реляционных вычислителей ШПС, используемых для пе-
редачи информации в шумах рабочей полосы частот. При
перемешивании данных, относящихся к различным КСП
одного пакета или соседних пакетов, обратного перемеши-
вания принятой информации и реализации определения
искаженных данных с применением правильно принятых
битов с известными взаимосвязями соседних битовых по-
следовательностей информационных кадров пакетов, дос-
тигается возобновление данных, искаженных канальными
помехами. Существенное уменьшение информационных
потоков в промышленных мониторинговых сетях достига-
ется на основе оперативного определения и компактного
кодирования амплитудно-временных параметров СО-
сигналов. Совместное применение адаптивных алгоритмов
компактного кодирования мониторинговых сигналов и
формирования помехоустойчивых КСП ИП обеспечивают
базу для построения эффективных ОС беспроводных сетей
мониторинга состояний промышленных объектов и каче-
ства выполнения технологических процессов в промыш-
ленности.
UDC 681.31
Shevchuk B.M., Rezai V., Zinchenko V.P.
Adaptive Coding of Data Creation and Transmission of Noise Immune Data Packages
Over Industrial Monitoring Networks
The information technology for improving the efficiency of wireless networks for monitoring industrial use based on
shared adaptive algorithms for compact encoding of monitoring signals and formation of noise immune coded signal se-
quences for information packages, transmitted in noisy channels is presented. Achieving high speed, noise immune transmis-
sion of information packages is offered by the operational definition of the minimum necessary base of coded signal sequence
packages, pseudo-chaotic choice of parameters for forming them and operational definitions and compact encoding of ampli-
tude- and time-driven parameters for counting monitoring signals. In a limited operating bandwidth, efficient data monitoring
is achieved through transformation of relevant bit sequence packages of information into the interval code. High-speed and
secure transfer of information in noisy channels requires the use of digital receivers with multichannel analyzers of coded
signal sequences and a specified number of correlational noise signal calculators, used to transmit coded signal package se-
quences. By mixing data related to various coded signal sequences from one package or from several packages, re-mixing
received data and definition of lost data, using the right bits taken from known relationships of neighbouring bit sequences,
data recovery is achieved. The proposed information technology for data transmission is the foundation for building effective
systems of wireless networks for continuous monitoring of industrial facilities and quality of processes in the manufacturing.
<<
/ASCII85EncodePages false
/AllowTransparency false
/AutoPositionEPSFiles true
/AutoRotatePages /None
/Binding /Left
/CalGrayProfile (Dot Gain 20%)
/CalRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1)
/CalCMYKProfile (U.S. Web Coated \050SWOP\051 v2)
/sRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1)
/CannotEmbedFontPolicy /Error
/CompatibilityLevel 1.4
/CompressObjects /Tags
/CompressPages true
/ConvertImagesToIndexed true
/PassThroughJPEGImages true
/CreateJobTicket false
/DefaultRenderingIntent /Default
/DetectBlends true
/DetectCurves 0.0000
/ColorConversionStrategy /CMYK
/DoThumbnails false
/EmbedAllFonts true
/EmbedOpenType false
/ParseICCProfilesInComments true
/EmbedJobOptions true
/DSCReportingLevel 0
/EmitDSCWarnings false
/EndPage -1
/ImageMemory 1048576
/LockDistillerParams false
/MaxSubsetPct 100
/Optimize true
/OPM 1
/ParseDSCComments true
/ParseDSCCommentsForDocInfo true
/PreserveCopyPage true
/PreserveDICMYKValues true
/PreserveEPSInfo true
/PreserveFlatness true
/PreserveHalftoneInfo false
/PreserveOPIComments true
/PreserveOverprintSettings true
/StartPage 1
/SubsetFonts true
/TransferFunctionInfo /Apply
/UCRandBGInfo /Preserve
/UsePrologue false
/ColorSettingsFile ()
/AlwaysEmbed [ true
]
/NeverEmbed [ true
]
/AntiAliasColorImages false
/CropColorImages true
/ColorImageMinResolution 300
/ColorImageMinResolutionPolicy /OK
/DownsampleColorImages true
/ColorImageDownsampleType /Bicubic
/ColorImageResolution 300
/ColorImageDepth -1
/ColorImageMinDownsampleDepth 1
/ColorImageDownsampleThreshold 1.50000
/EncodeColorImages true
/ColorImageFilter /DCTEncode
/AutoFilterColorImages true
/ColorImageAutoFilterStrategy /JPEG
/ColorACSImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/ColorImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/JPEG2000ColorACSImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/JPEG2000ColorImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/AntiAliasGrayImages false
/CropGrayImages true
/GrayImageMinResolution 300
/GrayImageMinResolutionPolicy /OK
/DownsampleGrayImages true
/GrayImageDownsampleType /Bicubic
/GrayImageResolution 300
/GrayImageDepth -1
/GrayImageMinDownsampleDepth 2
/GrayImageDownsampleThreshold 1.50000
/EncodeGrayImages true
/GrayImageFilter /DCTEncode
/AutoFilterGrayImages true
/GrayImageAutoFilterStrategy /JPEG
/GrayACSImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/GrayImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/JPEG2000GrayACSImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/JPEG2000GrayImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/AntiAliasMonoImages false
/CropMonoImages true
/MonoImageMinResolution 1200
/MonoImageMinResolutionPolicy /OK
/DownsampleMonoImages true
/MonoImageDownsampleType /Bicubic
/MonoImageResolution 1200
/MonoImageDepth -1
/MonoImageDownsampleThreshold 1.50000
/EncodeMonoImages true
/MonoImageFilter /CCITTFaxEncode
/MonoImageDict <<
/K -1
>>
/AllowPSXObjects false
/CheckCompliance [
/None
]
/PDFX1aCheck false
/PDFX3Check false
/PDFXCompliantPDFOnly false
/PDFXNoTrimBoxError true
/PDFXTrimBoxToMediaBoxOffset [
0.00000
0.00000
0.00000
0.00000
]
/PDFXSetBleedBoxToMediaBox true
/PDFXBleedBoxToTrimBoxOffset [
0.00000
0.00000
0.00000
0.00000
]
/PDFXOutputIntentProfile ()
/PDFXOutputConditionIdentifier ()
/PDFXOutputCondition ()
/PDFXRegistryName ()
/PDFXTrapped /False
/CreateJDFFile false
/Description <<
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
/BGR <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>
/CHS <FEFF4f7f75288fd94e9b8bbe5b9a521b5efa7684002000410064006f006200650020005000440046002065876863900275284e8e9ad88d2891cf76845370524d53705237300260a853ef4ee54f7f75280020004100630072006f0062006100740020548c002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee553ca66f49ad87248672c676562535f00521b5efa768400200050004400460020658768633002>
/CHT <FEFF4f7f752890194e9b8a2d7f6e5efa7acb7684002000410064006f006200650020005000440046002065874ef69069752865bc9ad854c18cea76845370524d5370523786557406300260a853ef4ee54f7f75280020004100630072006f0062006100740020548c002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee553ca66f49ad87248672c4f86958b555f5df25efa7acb76840020005000440046002065874ef63002>
/CZE <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>
/DAN <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>
/DEU <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>
/ESP <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>
/ETI <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>
/FRA <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>
/GRE <FEFF03a703c103b703c303b903bc03bf03c003bf03b903ae03c303c403b5002003b103c503c403ad03c2002003c403b903c2002003c103c503b803bc03af03c303b503b903c2002003b303b903b1002003bd03b1002003b403b703bc03b903bf03c503c103b303ae03c303b503c403b5002003ad03b303b303c103b103c603b1002000410064006f006200650020005000440046002003c003bf03c5002003b503af03bd03b103b9002003ba03b103c42019002003b503be03bf03c703ae03bd002003ba03b103c403ac03bb03bb03b703bb03b1002003b303b903b1002003c003c103bf002d03b503ba03c403c503c003c903c403b903ba03ad03c2002003b503c103b303b103c303af03b503c2002003c503c803b703bb03ae03c2002003c003bf03b903cc03c403b703c403b103c2002e0020002003a403b10020005000440046002003ad03b303b303c103b103c603b1002003c003bf03c5002003ad03c703b503c403b5002003b403b703bc03b903bf03c503c103b303ae03c303b503b9002003bc03c003bf03c103bf03cd03bd002003bd03b1002003b103bd03bf03b903c703c403bf03cd03bd002003bc03b5002003c403bf0020004100630072006f006200610074002c002003c403bf002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e0030002003ba03b103b9002003bc03b503c403b103b303b503bd03ad03c303c403b503c103b503c2002003b503ba03b403cc03c303b503b903c2002e>
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
/HRV (Za stvaranje Adobe PDF dokumenata najpogodnijih za visokokvalitetni ispis prije tiskanja koristite ove postavke. Stvoreni PDF dokumenti mogu se otvoriti Acrobat i Adobe Reader 5.0 i kasnijim verzijama.)
/HUN <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>
/ITA <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>
/JPN <FEFF9ad854c18cea306a30d730ea30d730ec30b951fa529b7528002000410064006f0062006500200050004400460020658766f8306e4f5c6210306b4f7f75283057307e305930023053306e8a2d5b9a30674f5c62103055308c305f0020005000440046002030d530a130a430eb306f3001004100630072006f0062006100740020304a30883073002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee5964d3067958b304f30533068304c3067304d307e305930023053306e8a2d5b9a306b306f30d530a930f330c8306e57cb30818fbc307f304c5fc59808306730593002>
/KOR <FEFFc7740020c124c815c7440020c0acc6a9d558c5ec0020ace0d488c9c80020c2dcd5d80020c778c1c4c5d00020ac00c7a50020c801d569d55c002000410064006f0062006500200050004400460020bb38c11cb97c0020c791c131d569b2c8b2e4002e0020c774b807ac8c0020c791c131b41c00200050004400460020bb38c11cb2940020004100630072006f0062006100740020bc0f002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e00300020c774c0c1c5d0c11c0020c5f40020c2180020c788c2b5b2c8b2e4002e>
/LTH <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>
/LVI <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>
/NLD (Gebruik deze instellingen om Adobe PDF-documenten te maken die zijn geoptimaliseerd voor prepress-afdrukken van hoge kwaliteit. De gemaakte PDF-documenten kunnen worden geopend met Acrobat en Adobe Reader 5.0 en hoger.)
/NOR <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>
/POL <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>
/PTB <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>
/RUM <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>
/RUS <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>
/SKY <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>
/SLV <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>
/SUO <FEFF004b00e40079007400e40020006e00e40069007400e4002000610073006500740075006b007300690061002c0020006b0075006e0020006c0075006f00740020006c00e400680069006e006e00e4002000760061006100740069007600610061006e0020007000610069006e006100740075006b00730065006e002000760061006c006d0069007300740065006c00750074007900f6006800f6006e00200073006f00700069007600690061002000410064006f0062006500200050004400460020002d0064006f006b0075006d0065006e007400740065006a0061002e0020004c0075006f0064007500740020005000440046002d0064006f006b0075006d0065006e00740069007400200076006f0069006400610061006e0020006100760061007400610020004100630072006f0062006100740069006c006c00610020006a0061002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e0030003a006c006c00610020006a006100200075007500640065006d006d0069006c006c0061002e>
/SVE <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>
/TUR <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>
/UKR <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>
/ENU (Use these settings to create Adobe PDF documents best suited for high-quality prepress printing. Created PDF documents can be opened with Acrobat and Adobe Reader 5.0 and later.)
>>
/Namespace [
(Adobe)
(Common)
(1.0)
]
/OtherNamespaces [
<<
/AsReaderSpreads false
/CropImagesToFrames true
/ErrorControl /WarnAndContinue
/FlattenerIgnoreSpreadOverrides false
/IncludeGuidesGrids false
/IncludeNonPrinting false
/IncludeSlug false
/Namespace [
(Adobe)
(InDesign)
(4.0)
]
/OmitPlacedBitmaps false
/OmitPlacedEPS false
/OmitPlacedPDF false
/SimulateOverprint /Legacy
>>
<<
/AddBleedMarks false
/AddColorBars false
/AddCropMarks false
/AddPageInfo false
/AddRegMarks false
/ConvertColors /ConvertToCMYK
/DestinationProfileName ()
/DestinationProfileSelector /DocumentCMYK
/Downsample16BitImages true
/FlattenerPreset <<
/PresetSelector /MediumResolution
>>
/FormElements false
/GenerateStructure false
/IncludeBookmarks false
/IncludeHyperlinks false
/IncludeInteractive false
/IncludeLayers false
/IncludeProfiles false
/MultimediaHandling /UseObjectSettings
/Namespace [
(Adobe)
(CreativeSuite)
(2.0)
]
/PDFXOutputIntentProfileSelector /DocumentCMYK
/PreserveEditing true
/UntaggedCMYKHandling /LeaveUntagged
/UntaggedRGBHandling /UseDocumentProfile
/UseDocumentBleed false
>>
]
>> setdistillerparams
<<
/HWResolution [2400 2400]
/PageSize [612.000 792.000]
>> setpagedevice
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-87238 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0130-5395 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-01T11:52:55Z |
| publishDate | 2015 |
| publisher | Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій і систем НАН та МОН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Шевчук, Б.М. Резаі, В. Зінченко, В.П. 2015-10-14T14:48:06Z 2015-10-14T14:48:06Z 2015 Адаптивне кодування даних, формування та передавання завадостійких пакетів інформації в мережах промислового моніторингу / Б.М. Шевчук, В. Резаі, В.П. Зінченко // Управляющие системы и машины. — 2015. — № 4. — С. 40–51. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. 0130-5395 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/87238 681.31 Запропоновано інформаційну технологію підвищення ефективності функціонування бездротових моніторингових мереж промислового призначення на основі спільного використання адаптивних алгоритмів компактного кодування моніторингових сигналів та формування завадостійких кодово-сигнальних послідовностей пакетів інформації, які передаються в радіоканалах з шумами. Предложена информационная технология повышения эффективности функционирования беспроводных сетей промышленного применения на основе общего применения адаптивных алгоритмов компактного кодирования мониторинговых сигналов и формирования помехоустойчивых кодово-сигнальных последовательностей пакетов информации, передаваемых в радиоканалах с шумами. The information technology for improving the efficiency of the wireless networks for monitoring industrial use based on shared adaptive algorithms for the compact encoding of the monitoring signals and formation of the noise immune coded signal sequences for the information packages, transmitted in noisy channels is presented. uk Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій і систем НАН та МОН України Управляющие системы и машины Проблемы информационного пространства и информационной безопасности Адаптивне кодування даних, формування та передавання завадостійких пакетів інформації в мережах промислового моніторингу Адаптивное кодирование данных, формирование и передача помехоустойчивых пакетов информации в сетях промышленного мониторинга Adaptive Coding of Data Creation and Transmission of Noise Immune Data Packages Over Industrial Monitoring Networks Article published earlier |
| spellingShingle | Адаптивне кодування даних, формування та передавання завадостійких пакетів інформації в мережах промислового моніторингу Шевчук, Б.М. Резаі, В. Зінченко, В.П. Проблемы информационного пространства и информационной безопасности |
| title | Адаптивне кодування даних, формування та передавання завадостійких пакетів інформації в мережах промислового моніторингу |
| title_alt | Адаптивное кодирование данных, формирование и передача помехоустойчивых пакетов информации в сетях промышленного мониторинга Adaptive Coding of Data Creation and Transmission of Noise Immune Data Packages Over Industrial Monitoring Networks |
| title_full | Адаптивне кодування даних, формування та передавання завадостійких пакетів інформації в мережах промислового моніторингу |
| title_fullStr | Адаптивне кодування даних, формування та передавання завадостійких пакетів інформації в мережах промислового моніторингу |
| title_full_unstemmed | Адаптивне кодування даних, формування та передавання завадостійких пакетів інформації в мережах промислового моніторингу |
| title_short | Адаптивне кодування даних, формування та передавання завадостійких пакетів інформації в мережах промислового моніторингу |
| title_sort | адаптивне кодування даних, формування та передавання завадостійких пакетів інформації в мережах промислового моніторингу |
| topic | Проблемы информационного пространства и информационной безопасности |
| topic_facet | Проблемы информационного пространства и информационной безопасности |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/87238 |
| work_keys_str_mv | AT ševčukbm adaptivnekoduvannâdanihformuvannâtaperedavannâzavadostíikihpaketívínformacíívmerežahpromislovogomonítoringu AT rezaív adaptivnekoduvannâdanihformuvannâtaperedavannâzavadostíikihpaketívínformacíívmerežahpromislovogomonítoringu AT zínčenkovp adaptivnekoduvannâdanihformuvannâtaperedavannâzavadostíikihpaketívínformacíívmerežahpromislovogomonítoringu AT ševčukbm adaptivnoekodirovaniedannyhformirovanieiperedačapomehoustoičivyhpaketovinformaciivsetâhpromyšlennogomonitoringa AT rezaív adaptivnoekodirovaniedannyhformirovanieiperedačapomehoustoičivyhpaketovinformaciivsetâhpromyšlennogomonitoringa AT zínčenkovp adaptivnoekodirovaniedannyhformirovanieiperedačapomehoustoičivyhpaketovinformaciivsetâhpromyšlennogomonitoringa AT ševčukbm adaptivecodingofdatacreationandtransmissionofnoiseimmunedatapackagesoverindustrialmonitoringnetworks AT rezaív adaptivecodingofdatacreationandtransmissionofnoiseimmunedatapackagesoverindustrialmonitoringnetworks AT zínčenkovp adaptivecodingofdatacreationandtransmissionofnoiseimmunedatapackagesoverindustrialmonitoringnetworks |