Проведен обзор М-последовательностей, а также проанализированы перспективы их использования при передаче информации. В наше время, а также в будущем, данные методы кажутся наиболее перспективными при использовании в технологиях беспроводной передачи данных, хотя, безусловно, их можно использовать для любой среды передачи. Применение М-последовательностей позволяет снизить влияние помех в среде передачи. Также, возможна скрытная передача любой информации, при использовании М-последовательностей.
Наряду с ортогональными кодами, важную роль в системах с расширенным спектром играют псевдослучайные последовательности, среди которых наибольшее значение получили:
М-последовательность – бинарная (принимающая два значения) последовательность импульсов, характеризуемая рядом свойств, из которых основные, это то что автокорреляционная функция ее, измеренная на конечный интервал времени, представляет собой один узкий треугольник. [2]
М-последовательность обладает следующими свойствами:
Одной из интересных возможностей, которой обладают М-последовательности, является скрытная передача информации, путем принудительной вставки информационных бит скрытного канала в каждый период М-последовательности. Например, предположим, что у нас есть М-последовательность с длиной 3, значение периода которой вычисляется как: N = (x1 & x3) + x2. Тогда N1(000)=0, N2(001)=0, N3(010)=1, N4(011)=1, N5(100)=0, N6(101)=1, N7(110)=1, N8(111)=1. Тогда, для скрытного канала возьмем второй бит М-последовательности. А остальные биты модифицируем так, чтобы значение периода (N) не изменилось.
М-последовательности, хоть и в разы повышает объем данных, необходимый для передачи сообщения, существенно повышается вероятность успешного его декодирования. М-последовательности позволяют восстанавливать искажения единичных бит, а при достаточно большой длине, искажение — нескольких бит, не мешает успешному декодированию пакета.
Таким образом, применение М-последовательностей в современных широкополосных системах передачи позволит улучшить качество передачи потоковых данных (голос и видео).
М-последовательности возможно использовать в системах IP телефонии. В первую очередь считаю целесообразным, для передачи голоса и видео по нестабильным каналам связи.
Литература
Наряду с ортогональными кодами, важную роль в системах с расширенным спектром играют псевдослучайные последовательности, среди которых наибольшее значение получили:
- а) М-последовательности.
- б) Коды Голда.
- в) Коды Кассами.
М-последовательность – бинарная (принимающая два значения) последовательность импульсов, характеризуемая рядом свойств, из которых основные, это то что автокорреляционная функция ее, измеренная на конечный интервал времени, представляет собой один узкий треугольник. [2]
М-последовательность обладает следующими свойствами:
- а) М-последовательности являются периодическими с периодом N=2n-1.
- б) Количество символов, принимающих значение единица, на длине одного периода М-последовательности на единицу больше, чем количество символов, принимающих значение нуль.
- в) Любые комбинации символов длины n на длине одного периода М-последовательности за исключением комбинации из n нулей встречаются не более одного раза. Комбинация из n нулей является запрещённой: на её основе может генерироваться только последовательность из одних нулей.
- г) Сумма по модулю 2 любой М-последовательности с её произвольным циклическим сдвигом также является М-последовательностью.
- д) Периодическая АКФ любой М-последовательности имеет постоянный уровень боковых лепестков, равный (-1/N).
- е) АКФ усечённой М-последовательности, под которой понимается непереодическая последовательность длиной в период N, имеет величину боковых лепестков, близкую к (-1/ sqrt(N)). Поэтому с ростом N величина боковых пиков уменьшается[3].
Одной из интересных возможностей, которой обладают М-последовательности, является скрытная передача информации, путем принудительной вставки информационных бит скрытного канала в каждый период М-последовательности. Например, предположим, что у нас есть М-последовательность с длиной 3, значение периода которой вычисляется как: N = (x1 & x3) + x2. Тогда N1(000)=0, N2(001)=0, N3(010)=1, N4(011)=1, N5(100)=0, N6(101)=1, N7(110)=1, N8(111)=1. Тогда, для скрытного канала возьмем второй бит М-последовательности. А остальные биты модифицируем так, чтобы значение периода (N) не изменилось.
М-последовательности, хоть и в разы повышает объем данных, необходимый для передачи сообщения, существенно повышается вероятность успешного его декодирования. М-последовательности позволяют восстанавливать искажения единичных бит, а при достаточно большой длине, искажение — нескольких бит, не мешает успешному декодированию пакета.
Таким образом, применение М-последовательностей в современных широкополосных системах передачи позволит улучшить качество передачи потоковых данных (голос и видео).
М-последовательности возможно использовать в системах IP телефонии. В первую очередь считаю целесообразным, для передачи голоса и видео по нестабильным каналам связи.
Литература
- М-последовательность [Электронный ресурс] – Режим доступа: dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/95625
- Зверев В. А., Стромков А. А. Выделение сигналов из помех численными методами. — Нижний Новгород: ИПФ РАН, 2001. — 188 с.
- М-последовательность [Электронный ресурс] – Режим доступа: ru.wikipedia.org/wiki
Комментарии (8)
sim31r
15.05.2016 03:02+2М-последовательности, хоть и в разы повышает объем данных, необходимый для передачи сообщения, существенно повышается вероятность успешного его декодирования.
Проще 2-3 раза отправить данные, что проще и существенно повышает вероятность успешной передачи данных. Для шифрования есть AES и семейство шифров на основе сети Фейстеля, которые не увеличивают размер передаваемых данных.
М-последовательности возможно использовать в системах IP телефонии. В первую очередь считаю целесообразным, для передачи голоса и видео по нестабильным каналам связи.
Вроде как проблема решена давно, например на CD применен код Рида-Соломона, для нестабильных каналов связи тоже всё давно реализовано, есть коды Хемминга и статья на хабре по ним
https://habrahabr.ru/post/140611/
Эта статья похожа на сокращенную копипасту из посторонних источников
М-последовательность – бинарная (принимающая два значения) последовательность импульсов, характеризуемая рядом свойств, из которых основные, это то что автокорреляционная функция ее, измеренная на конечный интервал времени, представляет собой один узкий треугольник. [2]
Смотрим в указанную книгу из открытой библиотеки и примерно то же самое
http://lib.alnam.ru/book_rs.php?id=20
Под М-последовательностью понимают бинарную (принимающую два значения) последовательность импульсов, характеризуемую рядом свойств, из которых для нас основным будет то, что автокорреляционная функция её, измеренная за конечный интервал времени, представляет собой один узкий треугольник.
Треть статьи скопированы из википедии, треть из книги и выводы весьма спорные.
imperituroard
15.05.2016 03:43Проще 2-3 раза отправить данные, что проще и существенно повышает вероятность успешной передачи данных. Для шифрования есть AES и семейство шифров на основе сети Фейстеля, которые не увеличивают размер передаваемых данных.
UDP не позволяет повторно отправлять данные. Пакеты будут теряться в любом случае. А так хоть как-то качество связи может быть улучшено. И про шифрование тут речи не идет.
Из учебника я только определение взял. А из википедии свойства м последовательности. И 5 строчек про системы с расширенным спектром. Все остальное сам. И тут побольше чем абзац получится…
Вообще согласен что информации мало и не нова, но было жесткое ограничение на размер статьи.
academic13
Псевдонаучная статя «для галочки»?
imperituroard
Не для галочки. Тезисы доклада, который собираюсь делать. Почему псевдонаучная?
myxo
а зачем вы публикуете тезисы доклада на хабр?
imperituroard
Так в оффтопе же… А в чем проблема? Интересно было узнать общественное мнение.
zagayevskiy
Оффтоп? Что это? На хабре появилось такое понятие?
sim31r
Статья рекордсмен, один абзац собственного текста, в дополнении к статье на википедии и учебнику.