Факультет електроніки та інформаційних технологій (ЕлІТ)
Permanent URI for this communityhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/20
Browse
88 results
Search Results
Item FPGA-Implemented Fractal Decoder with Forward Error Correction in Short-Reach Optical Interconnects(MDPI, 2022) Matsenko, S.; Борисенко, Олексій Андрійович; Борисенко, Алексей Андреевич; Borysenko, Oleksii Andriiovych; Spolitis, S.; Udalcovs, A.; Gegere, L.; Krotov, A.; Ozolins, O.; Bobrovs, V.Forward error correction (FEC) codes combined with high-order modulator formats, i.e., coded modulation (CM), are essential in optical communication networks to achieve highly efficient and reliable communication. The task of providing additional error control in the design of CM systems with high-performance requirements remains urgent. As an additional control of CM systems, we propose to use indivisible error detection codes based on a positional number system. In this work, we evaluated the indivisible code using the average probability method (APM) for the binary symmetric channel (BSC), which has the simplicity, versatility and reliability of the estimate, which is close to reality. The APM allows for evaluation and compares indivisible codes according to parameters of correct transmission, and detectable and undetectable errors. Indivisible codes allow for the end-to-end (E2E) control of the transmission and processing of information in digital systems and design devices with a regular structure and high speed. This study researched a fractal decoder device for additional error control, implemented in field-programmable gate array (FPGA) software with FEC for short-reach optical interconnects with multilevel pulse amplitude (PAM-M) modulated with Gray code mapping. Indivisible codes with natural redundancy require far fewer hardware costs to develop and implement encoding and decoding devices with a sufficiently high error detection efficiency. We achieved a reduction in hardware costs for a fractal decoder by using the fractal property of the indivisible code from 10% to 30% for different n while receiving the reciprocal of the golden ratio.Item Binomial Number System(MDPI, 2021) Борисенко, Олексій Андрійович; Борисенко, Алексей Андреевич; Borysenko, Oleksii Andriiovych; Matsenko, S.; Bobrovs, V.This paper presents and first scientifically substantiates the generalized theory of binomial number systems (BNS) and the method of their formation for reliable digital signal processing (DSP), transmission, and data storage. The method is obtained based on the general theory of positional number systems (PNS) with conditions and number functions for converting BNS with a binary alphabet, also allowing to generate matrix BNS, linear-cyclic, and multivalued number systems. Generated by BNS, binomial numbers possess the error detection property. A characteristic property of binomial numbers is the ability, on their basis, to form various combinatorial configurations based on the binomial coefficients, e.g., compositions or constant-weight (CW) codes. The theory of positional binary BNS construction and generation of binary binomial numbers are proposed. The basic properties and possible areas of application of BNS researched, particularly for the formation and numbering of combinatorial objects, are indicated. The CW binomial code is designed based on binary binomial numbers with variable code lengths. BNS is efficiently used to develop error detection digital devices and has the property of compressing information.Item Estimating the indivisible error detecting сodes based on an average probability method(Technology Center, 2020) Борисенко, Олексій Андрійович; Борисенко, Алексей Андреевич; Borysenko, Oleksii Andriiovych; Маценко, Світлана Михайлівна; Маценко, Светлана Михайловна; Matsenko, Svitlana Mykhailivna; Новгородцев, Анатолій Іванович; Новгородцев, Анатолий Иванович; Novhorodtsev, Anatolii Ivanovych; Кобяков, Олександр Миколайович; Кобяков, Александр Николаевич; Kobiakov, Oleksandr Mykolaiovych; Spolitis, S.; Bobrovs, V.Given the need to improve the efficiency of data transfer, there are requirements to ensure their reliability and quality under interference. One way to improve data transfer efficiency is to use noise-resistant codes, which include a closed-form expression of the Fibonacci code, a parity check code, and a constant weight code. The result of applying these types of coding produces interference-resistant end-to-end processing and transmission of information, which is a promising approach to improving the efficiency of telecommunications systems in today's environment. This paper reports the estimation of the error detecting code capability of the Fibonacci code in a closed-form expression, as well as its comparative characteristic with a parity check code and a constant weight code for a binary symmetrical channel without memory. To assess an error detecting capability of the Fibonacci code in a closed-form expression, the probability of Fibonacci code combinations moving to the proper, allowable, and prohibited classes has been determined. The comparative characteristic of the indivisible error-detecting codes is based on an average probability method, for the criterion of an undetectable error probability, employing the MATLAB and Python software. The method has demonstrated the simplicity, versatility, and reliability of estimation, which is close to reality. The probability of an undetectable error in the Fibonacci code in a closed-form expression is V=5×10-7; in a code with parity check, V=7.7×10-15; and in a constant weight code, V=1.9×10-15, at p10=3×10-9. The use of the average probability method makes it possible to effectively use indivisible codes for detecting errors in telecommunications systems.Item Дешифратори кодів Фібоначчі(2018) Борисенко, Олексій Андрійович; Борисенко, Алексей Андреевич; Borysenko, Oleksii Andriiovych; Посна, Е.М.; Титаренко, О.А.; Маценко, Світлана Михайлівна; Маценко, Светлана Михайловна; Matsenko, Svitlana MykhailivnaОдними з основних вузлів цифрової техніки є дешифратори кодів, які застосовуються у багатьох пристроях. Як відомо, їх можна будувати різними методами на основі завадостійких систем числення, однією з яких є фібоначчієва.Item Виправлення помилок в лічильниках Фібоначчі(Сумський державний університет, 2017) Борисенко, Олексій Андрійович; Борисенко, Алексей Андреевич; Borysenko, Oleksii Andriiovych; Маценко, Світлана Михайлівна; Маценко, Светлана Михайловна; Matsenko, Svitlana Mykhailivna; Посна, Е.М.; Тихонова, А.С.В даний час до систем передачі та обробки інформації пред'являються значні вимоги до підвищення рівня достовірності їх роботи. Коди Фібоначчі відносяться до нероздільних перешкодостійких кодів і здатні виявляти асиметричні помилки не тільки в каналах зв’язку, а й в цифрових пристроях, що працюють в них, наприклад, пристроях, побудованих на основі швидкодіючих лічильників Фібоначчі. Якщо у фібоначчієвому числі в мінімальній формі є послідовність двійкових символів, що складається з 3 суміжних одиниць, то одиниця, яка перебуває між двома крайніми одиницями, буде помилковою і може бути виправлена перетворенням в нуль.Item Description and applications of binomial numeral systems(ICIC International, 2014) Борисенко, Олексій Андрійович; Борисенко, Алексей Андреевич; Borysenko, Oleksii Andriiovych; Калашніков, Вячеслав Віталійович; Калашников, Вячеслав Витальевич; Kalashnikov, Viacheslav Vitaliiovych; Калашнікова, Наталія Іванівна; Калашникова, Наталия Ивановна; Kalashnikova, Nataliia Ivanivna; Gutenko, D.V.We develop a new class of positional numeral systems, namely the binomial ones, which form a subclass of generalized positional numeral systems (GPNS). The binomial systems have wide range of applications in the information transmission, processing, and storage due to their error-detection capabilities. In this paper, the binomial numeral systems are well-defined, their prefix and compactness properties are established. Algorithms of generating binomial coding words (non-uniform and uniform) are presented, as well as an enhanced procedure of construction of constant weight Boolean combinations based upon the non-uniform binomial coding words. The correctness of this procedure is established.Item Binomial Numeral Systems: Description and Aplications to Numeration Problems(Biomedical Fuzzy Systems Association, 2011) Борисенко, Олексій Андрійович; Борисенко, Алексей Андреевич; Borysenko, Oleksii Andriiovych; Калашнікова, Наталія Іванівна; Калашникова, Наталия Ивановна; Kalashnikov, Viacheslav Vitaliiovych; Калашніков, Вячеслав Віталійович; Калашников, Вячеслав Витальевич; Kalashnikova, Nataliia Ivanivna; Watada, J.; Gutenko, D.V.We develop a new class of positional numeral systems, namely the binomial ones, which form a subclass of generalized positional numeral systems (GPNS). The binomial systems have wide range of applications in the information transmission, processing, and storage due to their error-detection capabilities. In this paper, the binomial numeral systems are well-defined, their prefix and compactness properties are established. Algorithms of generating binomial coding words (non-uniform and uniform) are presented, as well as an enhanced procedure of construction of constant weight Boolean combinations based upon the non-uniform binomial coding words. The correctness of this procedure is also established.Item Принципы построения дешифраторов равновесных кодов(Вінницький національний технічний університет, 2010) Борисенко, Олексій Андрійович; Борисенко, Алексей Андреевич; Borysenko, Oleksii Andriiovych; Гутенко, Д.В.Item Исследование помехоустойчивости равновесных кодов 1 из N(Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского», 2009) Борисенко, Олексій Андрійович; Борисенко, Алексей Андреевич; Borysenko, Oleksii Andriiovych; Гутенко, Д.В.; Лесик, В.Ю.Равновесные коды нашли широкое применение на практике, в частности их разновидность коды 1 из N. В этом коде работают дешифраторы и распределители импульсов. Эти коды обладают естественной избыточностью и соответственно помехоустойчивостью. При этом возникает задача оценить их помехоустойчивость.Item Оценка помехоустойчивости равновесных кодов 1 из N(УНІВЕРСУМ-Вінниця, 2009) Борисенко, Олексій Андрійович; Борисенко, Алексей Андреевич; Borysenko, Oleksii Andriiovych; Гутенко, Денис Вікторович; Гутенко, Денис Викторович; Hutenko, Denys Viktorovych; Кремезный, В.В.На практике широко используются равновесные коды, в частности их разновидность коды 1 из N. В этом коде работают дешифраторы и распределители импульсов. Эти коды обладают естественной избыточностью и соответственно помехоустойчивостью. При этом возникает задача оценить их помехоустойчивость.