Оценка качества передачи информации в каналах связи перехватом

Рис. 3.1. Блок Sine Wave

1. Выберем в браузере папку Communications Blockset.

Рис. 3.2. Папка Communications Blockset

В нем откроем папку Modulation (Модуляция), а в ней папку Analog Passband Modulation (Аналоговая полосовая модуляция).

Рис. 3.3. Папка Modulation

Из подбиблиотеки Analog Passband Modulation левой кнопкой мыши перетащим в окно модели блок необходимого модулятора и там отпустите в удобном месте.

Рис. 3.4. Подбиблиотека Analog Passband Modulation

Аналогично скопируем в окно модели блок демодулятора, двойным щелчком по блоку Saturation в модели вызовим окно со свойствами блока. В нем установим верхний и нижний пределы ограничения. Потом выберается в браузере папку Communications Blockset. В нем откройте папку Comm Sources Из подбиблиотеки Comm Sources левой кнопкой мыши перетащим в окно модели блок нужного шумогенератора. Выберим в браузере папку Simulink. В ней откроем папку Functions & Tables (Функции и таблицы).

Рис. 3.5. Модель канала связи

Если включим симулирование (моделирование) командой Simulation => Start (или кнопкой на панели инструментов модели). В окне Scope отобразятся графики сигналов.

.

Рис. 3.6. Состояния регистратора без помех (слева) и с помехами (справа)

3.2 Исследование системы передачи информации в каналах связи с перехватом

Для выполнения исследований необходимо составить модель канала связи, для этого используем команду commlibv.

Рис. 3.7. Модель канала связи

В появившемся окне Demo Error-Control Coding/Decoding Library выбирается окно Hemming codec;

Рис. 3.8. Окно Hemming codec

В новом окне выберите систему с последовательной передачей двоичных элементов кодовой комбинации кода Хэмминга Binary sequence Hamming encode; Активизируем окно зеленого цвета, которое позволяет получить эталонную модель для n,k-кода Sequence Codec demo;

Рис. 3.9. Эталонная модель

В строке главного меню нового окна активизируем слово File и в появившемся меню New, далее в меню справа Model, появится свободное окно;

Собираем модель по образцу, показанному на рис. 3.10.

Рис. 3.10. Модель для испытания двоичного канала

Прежде чем запустить модель для набора статистических данных необходимо установить параметры для каждого блока моделируемой телекоммуникационной системы. Для выполнения данной процедуры необходимо дважды щелкнуть левой кнопкой мыши в поле интересующего блока. Появится панель с параметрами, как показано на рис. 3.11.

Рис. 3.11. Вид панелей для установки параметров блоков

Левая панель на рис. 3.5 относится к блоку Read workspace (Датчику теста). Первая строка устанавливает вид комбинации для первоначального заполнения датчика рекуррентной последовательности, которая используется далее в виде тестовой последовательности. Цифра после запятой обозначает число датчиков (их может быть несколько).

Вторая строка устанавливает длительность импульса в единицах модельного времени (в данном случае это время равно 5 ед.).

В третьей строке наличие 1 свидетельствует о длительности цикла считывания.

В четвертой строке устанавливается номер активного выхода.

Справа приведена панель параметров для блока Error meter, который предназначен для сбора статистических данных.

В первой строке устанавливается число бит, приходящихся на переданный символ (рекомендуется вводить в эту строку 1).

Во второй строке исследователь выводит число строк, которые появляются на экране в ходе проведения эксперимента. Если число строк установить 30, то в ходе проведения эксперимента заметна динамика появления ошибок в последовательности принятых символов. Для ускорения процесса моделирования не рекомендуется выводить на экран панель сбора статистических данных, чтобы не тратить время и объем оперативной памяти ПК на графику.

В третьей строке отображается задержка по времени между первым и вторым входом блока. Действительно, на первый вход сигнал поступает с выхода датчика информации без задержки, а на второй вход сигнал может проходить несколько блоков для кодирования и декодирования информации и временную разницу между двумя путями сигнала; необходимо учитывать, чтобы тестовые последовательности были синхронизированы между собой.

В четвертой графе устанавливается модельное время. Рекомендуется устанавливать 1.

Для установки времени моделирования необходимо в строке главного меню модели найти команду Simulation. После ее активизации появится контекстное меню, в котором необходимо нажать Simulation parameters. Это приводит к появлению панели Simulation parameters (см. рис. 6.9). На панели устанавливает модельное время в соответствующих окнах (Start time, Stop time).

Рис. 3.12. Установка времени окончания моделирования

Теперь запустим модель, появится экран со статистическими данными (рис. 3.13). Левая колонка Sender показывает последовательность двоичных символов на выходе датчика информации. Правая колонка Receiver демонстрирует результат приема информации. В этой колонке красным цветом отмечаются ошибочно принятые символы.

В нижней части панели желтым цветом выделяются данные о числе переданных комбинаций и данные о числе переданных символов:

Symbol Transferred - означает общее число переданных комбинаций;

Error Number - число комбинаций с ошибками;

Error Rate - частость ошибки, которая при определенных условиях может быть принята за вероятность ошибочного приема комбинации.

Рис. 3.13. Пример экрана со статистическими данными эксперимента

Задаем значение вероятности ошибки активизируя блок канала Binary error channel модели двойным щелчком мыши и выставляя в первой строке параметров (Error probability) соответствующую величину P, как показано на рис. 3.14.

Рис. 3.14. Панель параметров двоичного симметричного канала

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выпускная работа посвящена оценки качества передачи информации в каналах связи с перехватом.

Анализированы методы передачи конфиденциальных информации в каналах связи, требования к конфиденциальной информации в каналах связи.

Рассмотрены помехоустойчивые коды для передачи информации в каналах связи.

Показана оценка качество передачи информации в каналах связи на базе кодов Рида-Соломона.

Разработана модели канала связи в среде MATLAB и исследованы системы передачи информации в каналах связи с перехватом.

Показано, что хорошо изученные коды Рида-Соломона позволяют простыми средствами построить систему вероятностного кодирования, которая обеспечивает одновременно кодовое зашумление, введение избыточности для исправления большого числа ошибок и кодирование передаваемого сообщения.

Разработана методика для оценки качества передачи информации в каналах связи с перехватом.

ЛИТЕРАТУРА

1. Витерби А.Д., Омура Дж.К. Принципы цифровой связи и кодирования. М.; Радио и связь, 1999.

2. Коржик В.И., Яковлев В.А. Пропускная способность канала связи с внутренним случайным кодированием. Проблемы передачи информации. Т. 28, № 4. С. 24-34. 2012.

3. Савельев М.Ф. Линейные коды в каналах с перехватом. Журнал «Проблемы информационной безопасности. Компьютерные системы», №2, 2002 г

4. Гниденко Б.В. Курстеории вероятностей. М: Изд-во "Наука", 1995

5. Коржик В.И., Яковлев В.А. Неасиптотические оценки эффективности кодового зашумления одного канала. Проблемы передачи информации. Изд-во РАН СССР. Т. 17. №4. С. 11-18. 198І

6. Berlekamp E.R. Algebraic Coding Theory. New York: Mc. Graw-Hill, 1968

7. Blahut RE.. Theory and Practice of Error Control Codes. Reading, Mass.: Addison-Wesley, 2013

8. (Oz Dst ISO/IEC 27001: 2009 - Информационная технология - Методы обеспечения безопасности - Системы управления информационной безопасностью - Требования.

9. Chien R.T. Cyclic decoding procedure for Bose-Chandhuri-Hocquenghem codes. IEEE Trans. Inform. Theory. Vol. IT-10. P. 357-363. Oct. 2014

10. Csissar І., Кбггпег L Broad cast Channels with Confidential Messages. IEEE Trans. Inform. Theory. Vol. IT-24. № 3. 2015. P. 339-348

11. Forney D.G., Jr., Generalized minimum distance decoding. IEEE Trans. Inform, Theory. Vol. IT-12. P. 125-131, Apr. 1999

12. HellmanM.E., CarleialA.B. A note an Wyner's wire-tap channel. IEEE Trans. Inform. Theory. Vol. IT-2017. № 3. P. 387-390

Размещено на Allbest.ru