📄Работа №158973
Тема: ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ НА ОСНОВЕ СВЕРТОЧНОГО КОДИРОВАНИЯ
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Информационная безопасность
Объем:
110 листов
Год:
2023
Просмотров:
126
4230
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Введение 4
1 Анализ угроз безопасности информации при ее передаче по каналам связи ...6
2 Анализ алгоритма сверточного кодирования и алгоритмов сверточного де-кодирования 8
2.1 Принципы работы и параметры сверточного кодера 8
2.2 Обзор методов декодирования сверточных кодов 11
2.2.1 Метод последовательного декодирования 11
2.2.2 Метод порогового декодирования 13
2.2.3 Метод максимального правдоподобия 15
3 Разработка концептуальной модели системы передачи данных 18
4 Проектирование программы, реализующей имитационную модель системы
передачи данных на основе сверточного кодирования 20
4.1 Описание блок-схем алгоритмов программы 20
4.2 Разработка диаграммы классов 32
5 Программная реализация имитационной модели 35
5.1 Описание программы 35
5.2 Программная реализация алгоритма сверточного кодирования 35
5.3 Программная реализация алгоритмов декодирования сверточного
кода 36
5.4 Программная реализация источника информации и дискретного ка-нала с искажениями 40
5.5 Программная реализация пользовательского интерфейса 41
6 Тестирование имитационной модели 43
6.1 Тестирование имитационных моделей 43
6.2 Подготовка тестовых сценариев 43
6.3 Написание модульных тестов 51
7 Проведение экспериментов с использованием разработанной имитационной
модели 53
8 Вредные психофизиологические факторы, влияющие на опорно-двигательный аппарат специалиста по защите информации. Методы и средства физической культуры, снижающие их воздействие 56
Заключение 58
Список использованных источников 59
Приложение А. Обязательное. Текст заголовочного файла encoder.h 61
Приложение Б. Обязательное. Текст основного файла программного модуля encoder.cpp 63
Приложение В. Обязательное. Текст заголовочного файла decoder.h 66
Приложение Г. Обязательное. Текст основного файла программного модуля decoder.cpp 71
Приложение Д. Обязательное. Руководство разработчика 80
Приложение Е. Обязательное. Текст модуля sequence.h 85
Приложение Ж. Обязательное. Текст главного модуля main.cpp 87
Приложение И. Обязательное. Руководство пользователя 90
Приложение К. Обязательное. Модульные тесты
1 Анализ угроз безопасности информации при ее передаче по каналам связи ...6
2 Анализ алгоритма сверточного кодирования и алгоритмов сверточного де-кодирования 8
2.1 Принципы работы и параметры сверточного кодера 8
2.2 Обзор методов декодирования сверточных кодов 11
2.2.1 Метод последовательного декодирования 11
2.2.2 Метод порогового декодирования 13
2.2.3 Метод максимального правдоподобия 15
3 Разработка концептуальной модели системы передачи данных 18
4 Проектирование программы, реализующей имитационную модель системы
передачи данных на основе сверточного кодирования 20
4.1 Описание блок-схем алгоритмов программы 20
4.2 Разработка диаграммы классов 32
5 Программная реализация имитационной модели 35
5.1 Описание программы 35
5.2 Программная реализация алгоритма сверточного кодирования 35
5.3 Программная реализация алгоритмов декодирования сверточного
кода 36
5.4 Программная реализация источника информации и дискретного ка-нала с искажениями 40
5.5 Программная реализация пользовательского интерфейса 41
6 Тестирование имитационной модели 43
6.1 Тестирование имитационных моделей 43
6.2 Подготовка тестовых сценариев 43
6.3 Написание модульных тестов 51
7 Проведение экспериментов с использованием разработанной имитационной
модели 53
8 Вредные психофизиологические факторы, влияющие на опорно-двигательный аппарат специалиста по защите информации. Методы и средства физической культуры, снижающие их воздействие 56
Заключение 58
Список использованных источников 59
Приложение А. Обязательное. Текст заголовочного файла encoder.h 61
Приложение Б. Обязательное. Текст основного файла программного модуля encoder.cpp 63
Приложение В. Обязательное. Текст заголовочного файла decoder.h 66
Приложение Г. Обязательное. Текст основного файла программного модуля decoder.cpp 71
Приложение Д. Обязательное. Руководство разработчика 80
Приложение Е. Обязательное. Текст модуля sequence.h 85
Приложение Ж. Обязательное. Текст главного модуля main.cpp 87
Приложение И. Обязательное. Руководство пользователя 90
Приложение К. Обязательное. Модульные тесты
📖 Аннотация
Работа посвящена разработке имитационной модели системы передачи данных с применением сверточного кодирования для повышения помехоустойчивости. Актуальность исследования обусловлена необходимостью обеспечения целостности и достоверности информации в современных системах управления и автоматизации, где искажения данных в зашумленных каналах связи могут привести к критическим последствиям. В ходе исследования был проведен анализ алгоритмов сверточного кодирования и трех методов декодирования, разработана концептуальная и программная модель на языке C++, включающая модули кодера и декодеров. Для верификации модели, в соответствии с подходом, рассмотренным Гацко А.А., были разработаны и выполнены модульные тесты. Практическая значимость работы заключается в том, что созданная модель позволяет исследовать влияние параметров кода на помехоустойчивость и может быть использована при проектировании реальных систем связи, например, для анализа методов обхода искажений, описанных Шигановой М.В. Разработанный программный комплекс предоставляет инструмент для сравнительного анализа эффективности различных схем сверточного кодирования в условиях заданных помех.
📖 Введение
На сегодняшний день уровень развития телекоммуникационной отрасли позволяет передавать большие объемы данных на высоких скоростях, однако при этом приходится сталкиваться с повышенной зашумленностью каналов связи. Наличие помех вызывает искажение данных при передаче, что может привести к тяжелым последствиям, особенно в современных комплексах автоматизации и управления, где информация используется для управления различными процессами и обеспечение ее целостности, доступности и достоверности является приоритетной задачей. Таким образом, высокие показатели надежности и качества передачи информации не теряют своей значимости.
Для повышения достоверности информации, передаваемой в системах связи, используется помехоустойчивое кодирование. На сегодняшний день создано большое число различных помехоустойчивых кодов, отличающихся по своим характеристикам и областям применения. Один из наиболее популярных - сверточный код, который получил широкое распространение за счет относительной простоты реализации кодера и декодера, и возможности достижения высокой степени кодирования.
Сверточные коды используются во многих системах передачи информации. Они применяются в системах спутниковой и сотовой связи, системах цифрового телевидения и радиовещания, а также в системах радиосвязи с подвижными объектами. Можно отметить, что сверточные коды, несмотря на свою популярность, исследованы в меньшей мере, в отличие от тех же блоковых кодов, алгебраическая теория которых хорошо разработана. Однако проблема декодирования сверточных кодов является одним из немаловажных направлений современных научных исследований. На практике же используются предопределенные структуры сверточных кодов, полученные в ходе исследований, т.к. при произвольном задании характеристик кода существует риск выбора катастрофических сверточных кодов.
Таким образом, изучение сверточных кодов необходимо для понимания работы многих современных систем связи. С этой целью, а также для проведения исследования возможностей сверточных кодов по обеспечению защиты информации от искажений в канале связи необходима имитационная модель системы передачи данных, моделирующая работу кодирующего и декодирующего устройств и позволяющая на основе достоверности передаваемых последовательностей принимать решение об эффективности сверточного кодирования.
Цель дипломной работы - разработка имитационной модели системы передачи данных для изучения помехоустойчивости при использовании сверточных кодов в интересах обеспечения целостности информации в каналах связи. Данная имитационная модель предназначена для проведения статистических исследований помехоустойчивости сверточных кодов при естественных и преднамеретных помехах в канале связи.
Дипломная работа состоит из восьми глав. Первая глава посвящена анализу угроз информации при ее передаче по каналам связи. Во второй главе рассмотрены алгоритмы сверточного кодирования и декодирования. Третья глава содержит описание разработанной концептуальной модели системы передачи данных. В четвертой и пятой главах приведены результаты проектирования и разработки программы, реализующей имитационную модель системы передачи данных на основе сверточного кодирования. В шестой главе описан ход проведения тестирования ее работоспособности. Далее представлены результаты проведения экспериментов с использованием разработанной имитационной модели. В заключительной главе рассмотрены вредные психофизиологические факторы, влияющие на опорно-двигательный аппарат специалиста по защите информации.
Для повышения достоверности информации, передаваемой в системах связи, используется помехоустойчивое кодирование. На сегодняшний день создано большое число различных помехоустойчивых кодов, отличающихся по своим характеристикам и областям применения. Один из наиболее популярных - сверточный код, который получил широкое распространение за счет относительной простоты реализации кодера и декодера, и возможности достижения высокой степени кодирования.
Сверточные коды используются во многих системах передачи информации. Они применяются в системах спутниковой и сотовой связи, системах цифрового телевидения и радиовещания, а также в системах радиосвязи с подвижными объектами. Можно отметить, что сверточные коды, несмотря на свою популярность, исследованы в меньшей мере, в отличие от тех же блоковых кодов, алгебраическая теория которых хорошо разработана. Однако проблема декодирования сверточных кодов является одним из немаловажных направлений современных научных исследований. На практике же используются предопределенные структуры сверточных кодов, полученные в ходе исследований, т.к. при произвольном задании характеристик кода существует риск выбора катастрофических сверточных кодов.
Таким образом, изучение сверточных кодов необходимо для понимания работы многих современных систем связи. С этой целью, а также для проведения исследования возможностей сверточных кодов по обеспечению защиты информации от искажений в канале связи необходима имитационная модель системы передачи данных, моделирующая работу кодирующего и декодирующего устройств и позволяющая на основе достоверности передаваемых последовательностей принимать решение об эффективности сверточного кодирования.
Цель дипломной работы - разработка имитационной модели системы передачи данных для изучения помехоустойчивости при использовании сверточных кодов в интересах обеспечения целостности информации в каналах связи. Данная имитационная модель предназначена для проведения статистических исследований помехоустойчивости сверточных кодов при естественных и преднамеретных помехах в канале связи.
Дипломная работа состоит из восьми глав. Первая глава посвящена анализу угроз информации при ее передаче по каналам связи. Во второй главе рассмотрены алгоритмы сверточного кодирования и декодирования. Третья глава содержит описание разработанной концептуальной модели системы передачи данных. В четвертой и пятой главах приведены результаты проектирования и разработки программы, реализующей имитационную модель системы передачи данных на основе сверточного кодирования. В шестой главе описан ход проведения тестирования ее работоспособности. Далее представлены результаты проведения экспериментов с использованием разработанной имитационной модели. В заключительной главе рассмотрены вредные психофизиологические факторы, влияющие на опорно-двигательный аппарат специалиста по защите информации.
✅ Заключение
В ходе выполнения дипломной работы был рассмотрен и проанализирован необходимый теоретический материал в части угроз безопасности информации при ее передаче по каналам связи и построения сверточных кодеров и декодеров. Произведен обзор трех методов декодирования сверточного кода.
Была разработана концептуальная модель системы передачи данных, а также выполнено проектирование программы, реализующей имитационную модель системы передачи данных на основе сверточного кодирования.
На заключительном этапе была разработана программная реализация имитационной модели на языке С++, к которой также было составлено руководство пользователя. В составе разработанной программы были реализованы программный модуль кодера encoder.h и программный модуль декодеров decoder.h, к которым было составлено руководство разработчика. Для оценки достоверности имитационной модели были написаны и выполнены модульные тесты.
Кроме того, были проведены эксперименты с использованием разработанной имитационной модели, направленные на исследование влияния длины кодового ограничения и скорости кода на способность декодеров исправлять ошибки в принятых последовательностях бит.
Таким образом, техническое задание на дипломную работу выполнено в полном объеме.
Была разработана концептуальная модель системы передачи данных, а также выполнено проектирование программы, реализующей имитационную модель системы передачи данных на основе сверточного кодирования.
На заключительном этапе была разработана программная реализация имитационной модели на языке С++, к которой также было составлено руководство пользователя. В составе разработанной программы были реализованы программный модуль кодера encoder.h и программный модуль декодеров decoder.h, к которым было составлено руководство разработчика. Для оценки достоверности имитационной модели были написаны и выполнены модульные тесты.
Кроме того, были проведены эксперименты с использованием разработанной имитационной модели, направленные на исследование влияния длины кодового ограничения и скорости кода на способность декодеров исправлять ошибки в принятых последовательностях бит.
Таким образом, техническое задание на дипломную работу выполнено в полном объеме.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.