Кодирование для цифровой связи и систем памяти. Справочник-2.
В.В. Золотарёв
Изложены теоретические основы и описаны конкретные методы оптимального декодирования (ОД) с линейной от длины кодов сложностью для всех основных видов цифровых каналов связи с независимыми искажениями вплоть до окрестностей их пропускной способности. Все методы Оптимизационной Теории (ОТ) помехоустойчивого кодирования представлены как технологии, обеспечивающие полное решение великой проблемы Шеннона. Свёрточные и блоковые модификации алгоритма Витерби (АВ) и многопороговые декодеры (МПД), относящиеся к давно известным инженерам и специалистам абсолютно понятным способам коррекции ошибок, описаны как кодовые системы, проектируемые с использованием тонких методов настройки их параметров для задач поиска глобальных экстремумов специальных функционалов.
Показаны эффективные методы создания МПД декодеров, а также детально описаны новые возможности различных версий АВ. Широко представленные различные варианты их успешной работы подтверждают завершение прикладной теории кодирования как науки и превращение её в многочисленные технологичные методы проектирования систем кодирования. Разработка новых декодеров основана на строгой логичной системе взаимодействия тонкой теории и уникального программного обеспечения (ПО), которое можно непосредственно опробовать. Создателей декодеров новых поколений материал справочника ориентирует на широкое использование технологий оптимизационного компьютерного проектирования, моделирования, исследования и настройки систем кодирования, базирующихся на строгом и абсолютно понятном теоретическом фундаменте.
Десятки демопрограмм различных оптимизационных алгоритмов и специальные программные платформы, используемые в интерактивном режиме, можно непосредственно опробовать и применять для создания и моделирования декодеров любых типов с учётом всех новых парадигм теории ОТ.
Справочный и методический материал всесторонне поддерживается информационными и технологическими ресурсами трёх сетевых порталов научной школы ОТ.
Для специалистов в области цифровых систем, студентов и аспирантов радиотехнических факультетов, а также для кафедр информатики, прикладной и вычислительной математики политехнических ВУЗов и Университетов.
Издательство: Горячая линия - Телеком, 2022 год
Предисловие научного редактора, члена-корреспондента РАН Ю.Б. Зубарева
Предисловие научного редактора, д.т.н., профессора Г.В. Овечкина
Теория и алгоритмы многопорогового декодирования.
В.В. Золотарёв
Изложено современное состояние теории и прикладных вопросов многопорогового декодирования. Описаны конкретные методы коррекции ошибок в каналах с большим уровнем шума на основе итеративных мажоритарных процедур для блоковых и свёрточных кодов. Предложены оценки сложности процедур коррекции ошибок при программной и при аппаратной реализации. Рассмотрены алгоритмы декодирования каскадных кодов на базе внешних кодов с контролем по чётности и параллельного кодирования. Созданы новые алгоритмы мажоритарного декодирования недвоичных кодов, которые гораздо более эффективны, чем коды Рида-Соломона.
Проанализированы также специальные алгоритмы исправления стираний, сжатия данных и другие методы обеспечения высокой достоверности при передаче данных по каналам с шумами, основанные на идеях многопорогового декодирования. Обсуждаются характеристики программных и аппаратных вариантов реализации новых методов декодирования.
Для специалистов в области теории и техники кодирования, разработчиков систем связи, студентов и аспирантов соответствующих специальностей.
Издательство: Горячая линия - Телеком, Радио и связь, 2006 год
Предисловие научного редактора
Список литературы, относящийся к тематике многопорогового декодирования
Рецензия на монографию из журнала «ЭЛЕКТРОСВЯЗЬ»
Рецензия на монографию из журнала «Мобильные системы»
Оптимальные алгоритмы декодирования Золотарёва.
В.В. Золотарёв
На основе Оптимизационной Теории (ОТ) помехоустойчивого кодирования изложены принципиально новые методы декодирования сообщений для всех классических моделей каналов. Созданные многопороговые декодеры (МПД) с теоретически минимальной сложностью обеспечивают оптимальную достоверность даже вблизи границы Шеннона.
Представлены программные платформы, доступные читателям и позволяющие им изучать характеристики конкретных новых алгоритмов.
Обсуждаются особенности новых версий алгоритма Витерби (АВ) для блоковых кодов. Показано, что по триединому критерию «помехоустойчивость–достоверность–сложность» у алгоритмов ОТ нет конкурентов.
Указывается, что абсолютное мировое лидерство ОТ определяется синергетическим ускорением её развития, обусловленным тесным взаимодействием тонкой оригинальной теории и специального инновационного программного обеспечения, аналогов которым в мире нет.
Для специалистов в области систем связи, студентов старших курсов, а также аспирантов математических и радиотехнических факультетов и университетов.
Издательство: Горячая линия - Телеком, 2021 год
К выходу в свет книги профессора В.В. Золотарёва. Рецензия д.т.н., профессора А.Н. Пылькина
Предисловие научного редактора, члена-корреспондента РАН Ю.Б. Зубарева
Предисловие Заведующего кафедрой ВПМ РГРТУ, д.т.н. Г.В. Овечкина
Теория кодирования как задача поиска глобального экстремума.
В.В. Золотарёв
Представлены теоретические и прикладные результаты современной теории кодирования как задачи поиска глобального экстремума функционала в дискретных пространствах. Рассмотрены различные методы простой коррекции ошибок при максимально допустимом уровне шума. Показано, что многопороговые декодеры, различные версии алгоритма Витерби и новые методы кодирования успешно решают на высоком технологическом уровне главную проблему теории информации – простое и эффективное декодирование вблизи границы Шеннона.
Для специалистов в области систем связи, инженеров, студентов старших курсов, а также аспирантов математических и радиотехнических факультетов.
Издательство: Горячая линия - Телеком, 2018 год
Предисловие научного редактора, Лауреата Государственной премии СССР, академика РАН Н.А. Кузнецова
Рецензия на книгу д.т.н., профессора Г.В. Овечкина
Предисловие к английскому изданию книги
Замечания о книге "Теория кодирования как задача поиска глобального экстремума"
Ответ д.т.н., проф. В.В. Золотарёва на замечания
Подробный ответ д.т.н., проф. В.В. Золотарёва на замечания в журнале ЦОС
Optimization Coding Theory and Multithreshold Algorithms
V.V. Zolotarev, Y.B. Zubarev, G.V. Ovechkin
This work sets out the basic principles of modern error-correction coding optimization theory, before moving on directly to consider multithreshold decoding (MTD) algorithms. These iterative algorithms, with each symbol correction iteration, always find decisions of strictly increasing likelihood, and can achieve optimum results that would normally require exhaustive search of all possible code words.
It reviews the capabilities of symbolic codes, discovered by the authors, and the corresponding, simple-toimplement special symbolic MTD decoders, which are easier and more efficient than all other known methods of decoding non-binary codes. Concatenated parallel-type arrangements and other configurations that enhance the efficiency of MTD are proposed. The efficiency limits of real codes with a code rate close to channel capacity, i.e. when R≈C, are evaluated. The effectiveness and complexity of error-correction procedures in software and hardware implementation are assessed.
This work will be of interest to experts in the field of coding theory, communication system developers, and undergraduate and postgraduate students in relevant disciplines.
First published in Switzerland in 2015 by ITU
Coding Theory as a Simple Optimal Decoding near Shannon's Bound
V.V. Zolotarev
Optimization Theory of error-correcting coding - is a new "quantum mechanics" of information theory
Theoretical and applied results of modern coding theory are presented as a problem of search global extremum of the functionals in the discrete spaces.
Various methods of simple error correction are considered for maximum possible noise level. It is shown that the multithreshold decoders (MTD), different versions of the Viterbi algorithms (VA) and other new coding methods successfully have solved at high technological level the main problem of information theory – a simple and effective decoding in close vicinity to the Shannon's bound.
This new «quantum mechanics» of information theory is named Optimization Theory (OT) of error-correcting coding.
For specialists in the field of communication systems, engineers, undergraduate, graduate and postgraduate students of mathematics and radio engineering departments.
Publisher: Hot Line - Telecom, 2019
Многопороговые декодеры и оптимизационная теория кодирования.
В.В. Золотарёв, Ю.Б. Зубарев, Г.В. Овечкин
Изложены основные принципы современной оптимизационной теории помехоустойчивого кодирования и следующие из нее алгоритмы многопорогового декодирования (МПД). Эти итеративные алгоритмы при каждом изменении корректируемых ими символов всегда находят строго более правдоподобные решения.
Рассмотрены возможности открытых авторами символьных кодов и соответствующих им простых в реализации специальных символьных МПД, которые намного проще и эффективнее всех других известных методов декодирования недвоичных кодов. Оцениваются границы эффективности реальных кодов при равенстве пропускной способности канала и кодовой скорости, т.е. при R=C. Сравнивается сложность различных алгоритмов коррекции ошибок.
Для специалистов в области теории и техники кодирования, разработчиков систем связи, студентов и аспирантов соответствующих специальностей.
Издательство: Горячая линия - Телеком, 2012 год
Предисловие научного редактора, академика РАН В.К. Левина
Рецензия на книгу д.т.н., профессора В.В. Витязева
Помехоустойчивое кодирование. Методы и алгоритмы. Справочник.
В.В. Золотарёв, Г.В. Овечкин
Систематически изложены методы и описаны характеристики различных алгоритмов помехоустойчивого кодирования. Рассмотрены методы многопорогового декодирования для блоковых и сверточных кодов, которые имеют технологические преимущества перед другими алгоритмами коррекции ошибок и могут найти применение в различных областях связи, обеспечивая высокие характеристики декодирования.
Для специалистов в области теории и техники кодирования, разработчиков систем связи, студентов и аспирантов соответствующих специальностей.
Издательство: Горячая линия - Телеком, 2004 год
Книги можно приобрести в ИКИ РАН в отделе 71 у одного из авторов, В.В. Золотарёва:
тел. +7(495)333-45-45, моб.: 8-916-518-86-28,
или в издательстве «Горячая линия – Телеком»: тел. (495)957-77-84, (495)737-39-27.