ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. eISSN 1684-1719. 2023. №12
Оглавление выпускаТекст статьи (pdf)
DOI: https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.12.25
УДК: 621.396; 519.21
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛА ШЕННОНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
ОСОБЫХ СВОЙСТВ ПРИКЛАДНОЙ СИСТЕМЫ
Ю. М. Вешкурцев1, Д.А. Титов2
1Институт радиоэлектроники, сервиса и диагностики,
644077, Омск, проспект Мира, 572Омский государственный технический университет,
644050, Омск, проспект Мира, 11
Статья поступила в редакцию 29 сентября 2023 г.
Аннотация. Цель работы заключается в сохранении фундаментальности предела и ограничений в математической теории связи Шеннона и поиске компромиссного решения для изменения границы отношения сигнал/шум, при котором вероятность ошибок минимальна, за счет использования особых свойств прикладной системы, т.е. модулятора и демодулятора. При этом «идеальность» прикладной системы по определению Шеннона сохранена и дополнена особыми свойствами, полученными в наше время, от применения характеристической функции Ляпунова и действия открытого в конце 20 века эффекта стохастического резонанса. Рассмотрены прикладная система 1 и прикладная система 2 с использованием результатов проведенных ранее исследований и выявлены особые свойства систем. Прикладные системы адаптированы к демодуляторам сигналов с изменяющейся характеристической функцией Ляпунова. Рассчитана новая граница фундаментального предела Шеннона. С учетом свойств системы предложено предел Шеннона скорректировать до значения −17,7 дБ при передаче сообщений с малой вероятностью ошибок.
Ключевые слова: стохастический резонанс, характеристическая функция Ляпунова, цифровой фильтр, помехоустойчивость цифрового фильтра, квазидетерминированный сигнал.
Автор для переписки: Титов Дмитрий Анатольевич, dtitov2@yandex.ru
Литература
1. Шеннон, К. Математическая теория связи / К. Шеннон // Работы по теории информации и кибернетике: пер. с англ. / К. Шеннон; под ред. Р.Л. Добрушина, О.Б. Лупанова. – Москва: Издательство иностранной литературы, 1963. – С. 243–332.
2. Шеннон, К. Связь при наличии шума / К. Шеннон // Работы по теории информации и кибернетике: пер. с англ. / К. Шеннон; под ред. Р.Л. Добрушина, О.Б. Лупанова. – Москва: Издательство иностранной литературы, 1963. – С. 433–460.
3. Шеннон, К. Вероятность ошибки для оптимальных кодов в гауссовском канале / К. Шеннон // Работы по теории информации и кибернетике: пер с англ. / К. Шеннон; под ред. Р.Л. Добрушина, О.Б. Лупанова. – Москва: Издательство иностранной литературы, 1963. – С. 540–586.
4. Теоретические основы цифровой связи: лекции. Раздел 9: Компромиссы при использовании модуляции и кодирования. – URL: https://www.siblec.ru (дата обращения: 25.09.2023).
5. Вешкурцев, Ю.М. Фильтрация в пространстве вероятностей аддитивной смеси нецентрированного квазидетерминированного сигнала и шума / Ю.М. Вешкурцев, Н.Д. Вешкурцев, Д.А. Титов // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. – 2018. – №. 3. – С. 18–23.
6. Стохастический резонанс как индуцированный шумом эффект увеличения степени порядка / В.С. Анищенко, А.Б. Нейман, Ф. Мосс, Л. Шиманский-Гайер // Успехи физических наук. – 1999. – Т. 169, №. 1. – С. 7–38.
7. Климонтович, Ю.Л. Что такое стохастическая фильтрация и стохастический резонанс? / Ю. Л. Климонтович // Успехи физических наук. – 1999. – Т. 169, № 1. – С. 39–47.
8. Вешкурцев, Ю.М. Приборостроение на базе характеристической функции случайных процессов: моногр. / Ю.М. Вешкурцев, Н.Д. Вешкурцев, Д.А. Титов. – Новосибирск: Сибирская академическая книга, 2018. – 182 с. – ISBN 978-5-4379-0592-0.
9. Вешкурцев, Ю.М. Спектральные характеристики выходных сигналов цифрового фильтра в условиях возникновения стохастического резонанса / Ю.М. Вешкурцев, Д.А. Титов, А.С. Табакова // Теория и техника радиосвязи. – 2023. – № 2. – С. 28–37.
10. Вешкурцев, Ю.М. Стохастический резонанс в цифровом фильтре на основе характеристической функции Ляпунова / Ю.М. Вешкурцев, Д.А. Титов, А.С. Табакова. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.6.7 // Журнал радиоэлектроники. – 2023. – №. 6.
11. Вешкурцев, Ю.М. Прикладной анализ характеристической функции случайных процессов: моногр. / Ю.М. Вешкурцев. – Москва: Радио и связь, 2003. – 204 с. – ISBN 5-256-01705.
12. Вешкурцев, Ю.М. Обобщение теории нового метода модуляции и демодуляции случайного сигнала / Ю.М. Вешкурцев. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2022.12.8 // Журнал радиоэлектроники. – 2022. – №. 12.
Для цитирования:
Вешкурцев Ю.М., Титов Д.А. Определение предела Шеннона с использованием особых свойств прикладной системы. // Журнал радиоэлектроники. – 2023. – №. 12. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.12.25