
- •Введение
- •1 Лекция 1. Сигнал, информация и сообщение.
- •1.1 Сообщение как случайный процесс
- •1.2. Формы представления детерминированных сигналов.
- •1.2.1. Временная форма
- •1.3 Мера Хартли. Количественная оценка информации
- •2 Лекция 2. Дискретный канал без помех
- •2.1. Понятие информации
- •2.2 Дискретный канал передачи информации без помех
- •2.3 Пропускная способность канала
- •2.4 Теоремы для пропускной способности канала без помех
- •2.5 Математическая модель дискретного канала без помех
- •3 Лекция 3. Дискретный канал с помехами
- •3.1 Понятие помехи
- •3.2. Виды помех
- •4 Лекция 4. Дискретный канал передачи информации с помехами
- •4.1 Дискретный канал передачи информации с помехами
- •4.2 Пропускная способность канала с помехами
- •4.3 Теоремы для пропускной способности канала с помехами
- •4.4 Математическая модель дискретного канала с помехами
- •5 Лекция 5. Принципы дискретизации и восстановление информации
- •5.1 Представление информации в непрерывном виде
- •5.2 Принципы дискретизации и восстановление информации
- •5.3 Критерии качества восстановления.
- •6 Лекция 6. Непрерывный канал
- •6.1 Разложение непрерывного сигнала в ортогональные ряды
- •6.2 Ряды Фурье и их применение в технике связи
- •6.3 Теорема Котельникова (Основная теорема Шеннона)
- •6.4 Пропускная способность непрерывного канала (без помех и с помехами)
- •6.5 Модель нкс
- •7 Лекция 7. Методы формирования и преобразования сигналов в системах связи
- •7.1 Методы модуляции носителей информации
- •7.2 Модуляция гармонического сигнала (несущей частоты)
- •7.3 Амплитудная (ам), частотная(чм), фазовая(фм) модуляции
- •7.3.2 Частотная модуляция
- •8 Лекция 8. Фазовая модуляция.
- •8.1 Фазовая модуляция
- •8.2 Временное, спектральное и векторное представление сигналов
- •8.3 Ширина полосы частот и различие в спектрах чм и фм сигналов
- •9 Лекция 9. Импульсная модуляция.
- •9.2 Методы дискретной модуляции.
- •10.2 Избыточность сообщений
- •10.3 Теорема об эффективном кодировании.
- •11 Лекция 11. Помехоустойчивые корректирующие коды.
- •11.1. Общие сведения.
- •11.2 Блоковые коды
- •11.2.1. Общие принципы использования избыточности
- •11.2.2 Связь корректирующей способности кода с кодовым расстоянием.
- •12 Лекция 12. Коды обнаруживающие ошибки.
- •12.1 Коды обнаруживающие ошибки.
- •12.2 Математическое введение к групповым кодам
- •12.3 Построение двоичного группового кода
- •12.3.1 Определение числа избыточных символов.
- •13 Лекция 13. Помехоустойчивые корректирующие коды.
- •13.1 Составление таблиц опознавателей.
- •13.2 Определение проверочных равенств.
- •13.3 Коды Хэмминга.
- •13.4 Коды Рида-Соломона.
- •13.5 Код Голея.
- •13.6 Непрерывные коды.
- •14 Лекция 14. Циклические коды.
- •14.1 Циклические коды
- •14.2 Выбор образующего многочлена по заданному объему кода и заданной корректирующей способности.
- •15 Лекция 15. Методы построения циклических кодов.
- •15.1 Методы построения циклических кодов.
- •15.2 Декодирование цк.
- •16 Лекция 16. Теория помехоустойчивых систем
- •16 Теория помехоустойчивых систем
- •16.1 Критерии оптимального приёма сообщений
- •16.2 Синтез алгоритмов и схем оптимальных приёмников, корреляционный приёмник, приёмник с согласованным фильтром
- •17 Лекция 17. Приёмник с согласованным фильтром
- •17.1 Приёмник с согласованным фильтром (продолжение)
- •17.2 Анализ помехоустойчивости систем связи с различными видами модуляций и различными методами приема сигналов
- •18 Лекция 18. Различные методы приема сигналов
- •18.1 Фазоманипулированные сигналы
- •18.2 Сигналы с относительной фазовой манипуляцией
- •1 9 Лекция 19. Многоканальная связь
- •19. Многоканальная связь
- •19.1 Методы частотного, временного и фазового разделения сигналов
- •20 Лекция 20. Методы многоканальной связи
- •20.1 Разделение сигналов по форме
- •20.2 Комбинационное разделение
- •20.3 Цифровые методы передачи непрерывных сообщений
- •20.4 Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи
- •21 Лекция 21. Цифровые методы модуляции
- •21.1 Дискретизация по времени и квантования
- •21.2 Импульсная - кодовая модуляция (икм)-модуляция, дифференциальная икм
- •21.3 Структура кадров икм-30
- •Содержание
15.2 Декодирование цк.
Обнаружение ошибок.
Обнаружение ошибок - достаточно просто.
Если
ошибок нет =>
есть
=>
.
При безошибочном приеме -> контрольные символы отбрасываются, информационные – используются по назначению.
Обнаружение и исправление ошибок.
Для локализации ошибок необходимо каждому вектору ошибки поставить в соответствие свой опознаватель.
Допустим:
Тогда вектор ошибки:
-
0000001
=>
001
0000010
010
0000100
100
0001000
011
0010000
110
0100000
111
1000000
101
Т.е. достаточно загрузить в память эту таблицу.
2-й метод.
1. Вычисление остатка:
2. Подсчет веса остатка:
-вес остатка должен быть равен или < числа исправленных ошибок
W
2a.
Если условие выполняется, то
3. W > S Осуществляется циклический сдвиг КК на 1 символ влево.
Полученная КК вновь делится на g(x)
If W S. То см. пункт 2а
3а. Сдвиг вправо направленной КК на 1 символ вправо.
4. Дополнительные сдвиги влево до тех пор пока: W S
Затем п2.а
Затем повторение п.3.4 столько раз, сколько было сдвигов слева.
Пример. Принята КК: 1101110
S=1
1. Делим КК на g(x):
1101110|1011
1011
1101
1011
1101
1011
1100
1011
111
2. Проверим вес: W=3
3. Сдвиг влево на 1 разряд:
1011101
4. Делим
1011101|1011
1011
|101|
5. Проверим вес W=2
6. Новый сдвиг и деление:
0111011|1011
1011
1011
1011
|001|
7. Складываем
0111011
011
0111010
8. Два циклических сдвига вправо:
1001110
9. Проверяем:
1001110|1011
1011
1011
1011
0
Метод 3. Находится опознаватель для вектора ошибки в старшем разряде
1000000|1011
1011
1100
1011
1110
1011
|101|
При поступлении в схему деления на 7 такте будет образовываться этот остаток. Если ошибка во 2 разряде, то этот остаток образуется на 8-м такте и т.д.
16 Лекция 16. Теория помехоустойчивых систем
Цель лекции: ознакомление c критерием оптимального приёма сообщений помехоустойчивыми корректирующими кодами, синтез алгоритмов и схем оптимальных приёмников, корреляционный приёмник, приёмник с согласованным фильтром.
Содержание:
а) критерии оптимального приёма сообщений;
б) синтез алгоритмов и схем оптимальных приёмников, корреляционный приёмник, приёмник с согласованным фильтром.
16 Теория помехоустойчивых систем
16.1 Критерии оптимального приёма сообщений
В теории статистических решений, составляющей основу теории электросвязи, для анализа качества принимаемых приемником решений используют различные критерии. Одним из наиболее общих критериев оптимальности является критерий минимального риска. Он состоит в том, что каждой паре (переданный сигнал Si и сигнал Sj на выходе решающего устройства (РУ) приёмника) сопоставляются числа L(Si, Sj), i, j= 0, ma-1, называемые штрафами или потерями. Например, чем более нежелательны ошибки решений, тем больше потери (штрафы) им приписываются. Учитывая случайную природу переданных и принятых сигналов, находят средние потери или риск
(16.1)
где
p(Si)=pi
– априорная вероятность передачи
сигнала Si(t);
-
условная вероятность попадания принятого
сигнала
в
пределы области решения Гj
о передаче сигнала Si
(t).
Если j=i
-
это правильное решение; при
ошибочное
решение.
Соотношение
(16.1) есть функционал от границ Гj
области решения
.
Приёмник, в котором границ (пороги)
области решения Г выбраны так, что
достигается минимум r0(Г),
называется оптимальным приёмником по
критерию минимального риска. Часто этот
критерий называют байесовским или
критерией Байеса. Для его использования
требуется знать априори: а) матрицу
потерь
,
;
б) априорное распределение вероятностей
источника {Pi},
;
в) свойство канала связи для оценки
переходных вероятностей
.
В зависимости от полноты этих сведений
различают другие критерии, вытекающие
из байесовского.
Критерий
идеального наблюдателя получается из
(16.1), если взять
и
при
.
Тогда получаем
.
(16.2)
В этом случае средний риск равен средней вероятности ошибочного решения. Приёмник, обеспечивающий минимум r1=pош (см. (6.2)), называется оптимальным приёмником по критерию минимума средней вероятности ошибки.
Критерий
максимума
апостериорной вероятности.
Правило вынесения решения в этом случае
основывается на анализе следующего
распределения вероятностей
,
где
(16.3)
-
апостериорная вероятность того, что
передавался сигнал Si(t),
при условии, что на входе приёмника
наблюдается сигнал
.
В (16.3)
-
условная ФПВ принятого сигнала при
передаче сигнала Si(t).
Если при передаче любого сигнала Si(t) выносится решение, что передавался тот, для которого максимальна апостериорная вероятность (16.3), то для реализации вероятность правильного решения pпр=1-pош максимальна. Приёмник, принимающий решение о переданном сигнале по максимуму апостериорной вероятности называют также оптимальным приёмником Котельникова.