Abstract
The article considers a method of error-correcting coding based on the holographic representation of a digital signal. The message encoding process is a mathematical simulation of a hologram created in virtual space by a wave from an input signal source. The code word is a hologram of a point, it is also a one-dimensional zone ruler that carries information about the input data block in the form of an n-bit code of the coordinate of the center of the Fresnel zones. It is shown that the holographic representation of the signal has significantly greater noise immunity and allows you to restore the original digital combination when most of the code message is lost and when the encoded signal is distorted by noise several times higher than the signal level. To assess the noise immunity, the reliability of information transmission over the channel with additive white Gaussian noise is compared using the Reed-Solomon code, the Reed-Muller code, the majority code, and the holographic code. The comparative efficiency of codes in the presence of packet errors caused by the effect of fading due to multipath propagation in radio channels is considered. It is shown that holographic coding provides the correction of packet errors regardless of the length of the packet and its location in the codeword. The holographic code is of interest for transmitting information over channels with a low signal-to-noise ratio (space communications and optical communication systems using free space as a transmission channel, terrestrial, including mobile radio communications), as well as for storing information in systems exposed to ionizing radiation.
Highlights
The article considers a method of error-correcting coding based on the holographic representation of a digital signal
The message encoding process is a mathematical simulation of a hologram created in virtual space by a wave from an input signal source
The code word is a hologram of a point, it is a one-dimensional zone ruler that carries information about the input data block in the form of an n-bit code of the coordinate of the center of the Fresnel zones
Summary
Голографический метод кодирования основан на математическом моделировании одномерной голограммы, создаваемой в виртуальном пространстве волной от объекта, представляющего собой входной блок данных [8]. Предварительно входной блок цифровых данных X, представляющий собой k-разрядный двоичный код, преобразуется во вторичный блок A – пространственный одномерный объект, состоящий из n = 2 k точек A(i), i = 1,..., n, значение одной из которых равно 1, остальных – нули: A(i) = 1 при i = X, A(i)=0 при i ≠ X. Входной блок данных используется как адрес позиции единицы в последовательности нулей единичного позиционного кода вторичного блока. В оптической интерпретации объект (вторичный блок) представляет черную линию с одной светящейся точкой, позиция которой определяется кодируемым первичным блоком. Рассмотрим значения сферического волнового фронта в плоскости нахождения объекта на линии, расположенной параллельно объекту на расстоянии L, в n точках с шагом d. Массив HO (j) – это голограмма точки, она же одномерная зонная линейка, несущая информацию о входном блоке данных в виде nразрядного кода координаты центра зон Френеля. Кодовая комбинация (кодовое слово) HO (j) передается по каналу связи с помехами и на приемной стороне производится декодирование – нахождение центра зон Френеля, определение его адреса и формирование k-разрядного выходного блока данных
Sign-in/Register to view highlights & summary 
Published Version (
Free)
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call