Большая База Данных Рефератов - Технологии цифровой связи - скачать рефераты, бесплатно рефераты

Технологии цифровой связи

ринятая из прямого дискретного канала (ДКпр) кодовая комбинация декодируется (в ДКУ) и записывается в накопитель приема Н2. Комбинация может быть декодирована правильно, т.е. соответствовать переданной кодовой комбинации; она может содержать необнаруженную ошибку в результате перехода переданной кодовой комбинации в другую разрешенную кодовую комбинацию; наконец, в результате декодирования может быть обнаружена ошибка (если переданная кодовая комбинация перешла в неразрешенную). Вероятность наступления каждого из трех указанных событий зависит от характеристик дискретного канала, помехоустойчивого кода и метода декодирования.

В зависимости от результатов декодирования решающее устройство РУ принимает решение о выдаче кодовой комбинации из накопителя приема через схему И2 потребителю или о ее стирании в накопителе. Первое из этих решений принимается в случае отсутствия ошибок или при необнаруженных ошибках, а второе - при обнаружении ошибок. В первом случае одновременно с выдачей кодовой комбинации получателю информации ПИ устройством управления УУ2 и устройством УФС формирования сигнала ОС формируется сигнал подтверждения, который по обратному дискретному каналу (ДКобр) передается в передатчик. После получения сигнала подтверждения и его декодировании в УДС УУ1 передатчика запрашивает у источника информации следующую кодовую комбинацию и описанный выше цикл работы повторяется. Схема И1 при этом закрыта, поэтому при поступлении новой кодовой комбинации ранее переданная комбинация в накопителе стирается. Во втором случае одновременно с решением о стирании в УФС формируется сигнал переспроса, который по обратному дискретному каналу передается в передатчик. После получения и декодирования сигнала переспроса из накопителя передачи через схему ИЛИ повторно передается та же кодовая комбинация.

Рисунок 5 - Структурная схема системы с РОС

Рисунок 6 - Структурная схема алгоритма системы с РОСНП

2 Расчетная часть
2.1 Определение оптимальной длины кодовой комбинации, при которой обеспечивается наибольшая относительная пропускная способность

Рассчитаем пропускную способность R, соответствующую заданному значению n, по формуле (20).

(20)

n	a	b	c	d	e	R	r
31	0,107097	0,537547	1,920819	9,322581	0,002511	0,719468592	8,16177574
63	0,052698	0,700776	1,920819	6,619048	0,003505	0,841852769	8,70369533
127	0,026142	0,862142	1,920819	5,299213	0,004873	0,903306325	9,23942873
255	0,01302	1,022592	1,920819	4,647059	0,006762	0,93146092	9,7721238
511	0,006497	1,182589	1,920819	4,322896	0,009374	0,940130931	10,3033131
1023	0,003245	1,34236	1,920819	4,16129	0,01299	0,935926818	10,8337529
2047	0,001622	1,502018	1,920819	4,080606	0,017997	0,921418374	11,3638187
4095	0,000811	1,66162	1,920819	4,040293	0,02493	0,896661966	11,8936977

Максимальное R=0,940130931

Следовательно n=511

2.2 Определение числа проверочных разрядов в кодовой комбинации, обеспечивающих заданную вероятность необнаруженной ошибки

Нахождение параметров циклического кода n, k, r.

Значение r находится по формуле (21).

(21)

n - длина кодовой комбинации,

k - количество информационных символов,

r - количество проверочных символов.

r=10

Параметры циклического кода n, k, r ;

n, k, r имеют следующую зависимость

Следовательно k = n - r = 511 - 10 = 501

2.3 Выбор типа порождающего (образующего) полинома

Образующий полином степени r находится по таблице неприводимых полиномов и с учетом последней цифры зачетной книжки:

g(x) = х10+х4+х3+х+1

2.4 Построение схемы кодера для выбранного образующего полинома и пояснение его работы

Работа кодера на его выходе характеризуется следующими режимами.

1.Формирование k элементов информационной группы и одновременно деление полинома, отображающего информационную часть хr m(х), на порождающий (образующий ) полином g(х) с целью получения остатка от деления r(х).

2. Формирование проверочных r элементов путем считывания их с ячеек схемы деления хr m(х) на выход кодера.

Структурная схема кодера приведена на рисунке 6.

Цикл работы кодера для передачи n = 511 единичных элементов составляет n тактов. Тактовые сигналы формируются передающим распределителем, который на схеме не указан.

Первый режим работы кодера длится k = 501 такт. От первого тактового импульса триггер Т занимает положение, при котором на его прямом выходе появляется сигнал "1", а на инверсном - сигнал "0". Сигналом "1" открываются ключи (логические схемы И) 1 и 3 . Сигналом "0" ключ 2 закрыт. В таком состоянии триггер и ключи находятся k+1 тактов, т.е. 502 такта. За это время на выход кодера через открытый ключ 1 поступят 501 единичных элементов информационной группы k = 501.

Одновременно через открытый ключ 3 информационные элементы поступают на устройство деления многочлена хr m(х) на g(х).

Деление осуществляется многотактным фильтром с числом ячеек, равным числу проверочных разрядов (степени порождающего полинома). В рассматриваемом случае число ячеек r=10. Число сумматоров в устройстве равно числу ненулевых членов g(х) минус единица. В данном случае число сумматоров равно четырем. Сумматоры устанавливаются после ячеек, соответствующих ненулевым членам g(х). Поскольку все неприводимые полиномы имеют член х°=1, то соответствующий этому члену сумматор установлен перед ключом 3 (логической схемой И).

После k=501 такта в ячейках устройства деления окажется записанным остаток от деления r(х).

При воздействии k+1=502 тактового импульса триггер Т изменяет свое состояние: на инверсном выходе появляется сигнал "1", а на прямом - "0". Ключи 1 и 3 закрываются, а ключ 2 открывается. За оставшиеся r=10 тактов элементы остатка от деления (проверочная группа) через ключ 2 поступают на выход кодера, также начиная со старшего разряда.

Рисунок 6 - Структурная схема кодера

2.5 Построение схемы декодера для выбранного образующего полинома и пояснение его работы

Функционирование схемы декодера (рисунок 7) сводится к следующему. Принятая кодовая комбинация, которая отображается полиномом Р(х) поступает в декодирующий регистр и одновременно в ячейки буферного регистра, который содержит k ячеек. Ячейки буферного регистра связаны через логические схемы "нет", пропускающие сигналы только при наличии "1" на первом входе и "0" - на втором (этот вход отмечен кружочком). На вход буферного регистра кодовая комбинация поступит через схему И1. Этот ключ открывается с выхода триггера Т первым тактовым импульсом и закрывается k+1 тактовым импульсом (полностью аналогично работе триггера Т в схеме кодера) . Таким образом, после k=501 тактов информационная группа элементов будет записана в буферный регистр. Схемы НЕТ в режиме заполнения регистра открыты, ибо на вторые входы напряжение со стороны ключа И2 не поступает.

Одновременно в декодирующем регистре происходит в продолжение всех n=511 тактов деление кодовой комбинации (полином Р(х) на порождающий полином g(х)). Схема декодирующего регистра полностью аналогична схеме деления кодера, которая подробно рассматривалась выше. Если в результате деления получится нулевой остаток - синдром S(х)=0, то последующие тактовые импульсы спишут информационные элементы на выход декодера.

При наличии ошибок в принятой комбинации синдром S(х) не равен 0. Это означает, что после n-го (511) такта хотя бы в одной ячейке декодирующего регистра будет записана “1”.Тогда на выходе схемы ИЛИ появится сигнал. Ключ 2 (схема И2) сработает, схемы НЕТ буферного регистра закроются, а очередной тактовый импульс переведет все ячейки регистра в состояние "0". Неправильно принятая информация будет стерта. Одновременно сигнал стирания используется как команда на блокировку приемника и переспрос.

Рисунок 7 - Структурная схема декодера

2.6 Получение схемы кодирующего и декодирующего устройства циклического кода с применением пакета «System View»

На вход кодера подается сигнал 1 и 510 нулей

Рисунок 8 - Схема кодера

На рисунке 10 представлены входной и выходной сигналы кодера, а также исправляющая комбинация к.

Рисунок 10

Рисунок 11 - Схема декодера

Рисунок 12 - сигналы декодера, полученные в окне анализа

На рисунке 13 представлен декодер с исправлением ошибок.

Рисунок 13 декодер с исправлением ошибок

Рисунок 14 сигналы декодера с исправлением ошибок

2.7 Определение объема передаваемой информации при заданном темпе Tпер и критерии отказа t отк.

Объем передаваемой информации находится по формуле (22).

W = R.B.(Tпер - tотк). (22)

(бит).

где R - наибольшая относительная пропускная способность для выбранных параметров циклического кода.

2.8 Определение емкости накопителя

Емкость накопителя определяется по формуле (23)

, (23)

где tp - время распространения сигнала по каналу связи, с;

tk - длительность кодовой комбинации из n разрядов, с.

Но ,

где L - расстояние между оконечными станциями, км;

V - скорость распространения сигнала по каналу связи, км/с;

B - скорость модуляции, Бод.

(с).

(c).

2.9 Расчет характеристик основного и обходного каналов ПД

Для основного канала:

1) Максимальная скорость работы канала В = 1200 Бод.

2) Распределение вероятности возникновения хотя бы одной ошибки на длине n.

(24)

3) Распределение вероятности возникновения ошибок кратности t и более на длине n.

. (25)

4) время распространения сигнала tp = с.

5) вероятность необнаруживаемой декодером ошибки.

(26)

6) вероятность обнаружения кодом ошибки.

. (27)

7) избыточность кода.

. (28)

8) скорость кода.

. (29)

9) Средняя относительная скорость передачи в РОСнп бл

tож = tр + tр + tак + tас + tс = + ++ = 0.9892 с.

tк = tс=

tак = tас = 0.5 tк = 0.5. 0.4258 = 0.2129 с.

10) Вероятность правильного приема.

(31)

Для обходного канала:

1) максимальная скорость работы канала В = 75 Бод.

с.

2) Распределение вероятности возникновения хотя бы одной ошибки на длине n.

3) Распределение вероятности возникновения ошибок кратности t и более на длине n.

4) время распространения сигнала tp = с.

5) вероятность необнаруживаемой декодером ошибки.

6) вероятность обнаружения кодом ошибки.

7) избыточность кода.

8) скорость кода.

9) Средняя относительная скорость передачи в РОСнп бл

tож = tр + tр + tак + tас + tс = + + + = 13.7636 с.

tк = tс=

tак = tас = 0.5 tк = 0.5. = 3.407 с.

10) Вероятность правильного приема.

(21)

2.10 Построение временной диаграммы работы системы

Система с решающей обратной связью, непрерывной передачей и блокировкой приемника строят таким образом, что после обнаружения ошибки приемник стирает комбинацию с ошибкой и блокируется на h комбинаций (т. е. не принимает h последующих комбинаций), а передатчик по сигналу переспроса повторяет h комбинаций (комбинацию с ошибкой и h-1комбинаций, следующих за ней). Эти системы позволяют организовать непрерывную передачу кодовых комбинаций с сохранением порядка их следования. Поэтому одновременно с формированием сигнала переспроса УУ приемной стороны блокирует (т. е. запрещает) вывод информации потребителю из Нпр на время, равное h комбинациям. Получив сигнал переспроса по обратному каналу, УУ приемной стороны ожидает конца передачи последней комбинации, во время которой получен этот сигнал. Затем ИС блокируется также на время передачи h комбинаций, а из Нпер в это время в канал через кодер передаются хранящиеся в накопителе последние h комбинаций. После их передачи ИС опять получает разрешение на передачу очередных комбинаций. Таким образом, последовательность передаваемых и принимаемых комбинаций не нарушается.

Временная диаграмма, соответствующая параметры h, tож и tр, которые были рассчитаны выше (п. 2.9), изображена на рисунке 15.

Рисунок 15 - Временная диаграмма работы системы ПДС с РОСнпбл

Заключение
В данном курсовом проекте произведены основные расчеты для проектирования кабельных линий связи (так как показатель группирования ошибок ).

В теоретической части работы изучена модель Пуртова Л.П., которая используется в качестве модели частичного описания дискретного канала, построена структурная схема системы РОСнпбл и описан принцип работы этой системы, а также рассмотрена относительная фазовая модуляция.

В соответствие с заданным вариантом найдены параметры циклического кода и по ним определен порождающий полином. Для полученного циклического кода были построены кодирующее и декодирующее устройство. Также схемы кодера и декодера были построены с использованием пакета «System View». В работе представлены все структурные схемы и рисунки.

Для основного и обходного канала передачи данных рассчитаны основные характеристики (распределение вероятности возникновения хотя бы одной ошибки на длине n, распределение вероятности возникновения ошибок кратности t и более на длине n, скорость кода, избыточность кода, вероятность обнаружения кодом ошибки и др.). В данной работе построена временная диаграмма, соответствующая работе системы РОСнпбл.

Список литературы

1. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение: 2-е изд. /Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. 1104 с.

Страницы: 1, 2

Меню

Технологии цифровой связи