9.7 Системи передачі цифрової інформації
Під передачою цифрової інформації, або передачею даних, розуміють область електрозв'язку, куди входить передача інформації для обробки її обчислювальними машинами, а також передача результатів цієї обробки. Цей вид зв'язку виділений в особливий розділ через завищені вимоги до достовірності такої передачі. У випадку будь-якого іншого виду зв'язку виконується передача мови або друкованого тексту. Як мова, так і друкований текст, завдяки великому надлишку людської мови не губить свого сенсу у випадку викривлення окремих елементів передачі (напр., літер). В той же час при передачі даних навіть незначна кількість помилок повністю викривлює результати обробки даних на електронних обчислювальних машинах. Для забезпечення високої вірогідності використовуються особливі способи досягнення максимальної завадостійкості.
Наряду з використанням надлишкових кодів для підвищення вірогідності передачі даних часто застосовуюється також зворотній зв'язок. Це потребує так званого дуплексного канала зв'язку, т.б. наявності приймача та передавача на обох кінцях каналу. В залежності від метода використання зворотнього каналу розрізняють системи з інформаційним зворотнім зв'язком, системи з вирішальним зворотнім зв'язком і системи з комбінованим зворотнім зв'язком. Працюючи за принципом інформаційного зворотнього зв'язку приймач передає по зворотньому каналі всі прийняті повідомлення. На передавальній стороні ці повідомлення порівнюються з переданими. У випадку співпадання виробляється сигнал дозволу передачі наступної кодової комбінації і одночасно на прийомну сторону передається сигнал підтвердження. При неспівпаданні повторюється раніше передана кодова комбінація.
В деяких випадках по зворотньому каналу передається не вся прийнята кодова комбінація, а тільки група перевірочних символів, одержаних на прийомній стороні шляхом кодування прийнятих інформаційних символів. На передавальній стороні також формується група перевірочних символів, які звіряються з прийнятими з прийомної сторони перевірочними символами. Таким чином, в системах з інформаційним зворотнім зв'язком рішення про правильність прийому кодової комбінації завжди приймається на передавальній стороні.
В системах з вирішальним зворотнім зв'язком на передавальній стороні відбувається кодування повідомлень викриваючим кодом. Одночасно з передачею в канал зв'язку інформація записується в накопичувач. На прийомній стороні прийняте повідомлення також записується в приймальний накопичувач та перетворюється. При виявленні помилки неправильне повідомлення стирається, а по зворотньому каналу передається сигнал запиту (вирішальний сигнал), в результаті чого відбувається повторна передача "забракованого" повідомлення. Такі системи часто називають системами з перепитом або системами з автоматичним запитом і повторенням викривленої інформації. В залежності від стану каналу кількість запитів буде різною, т.б. надлишковість цих систем змінна, в той час як при використанні виправляючих кодів вона постійна. Це істотна перевага систем з перепитом, які можна назвати самопристосовуючими.
За алгоритмом функціонування системи з вирішальним зворотнім зв'язком діляться на системи з очікуванням вирішального сигналу, в яких передача нової кодової комбінації або повторення раніше переданої здійснюється тільки після надходження на передавальну сторону сигналу підтвердження або сигналу запита, і системи з неперервною передачею інформації. В останньому варіанті сигнал підтвердження не очікується і передача інформації, закодована виявляючим помилки кодом, іде неперервно. Одночасно з видачею в канал інформація записується в накопичувач, ємність якого а в цьому випадку визначається за формулою
,
(9.32)
де n — значність коду;
τ — тривалість елементарного символу;
Тож — час очікування рішення.
Якщо на прийомній стороні буде виявлена помилка, то прийнята комбінація стирається, вхід прийомного пристрою блокується і на передавальну сторону видається сигнал запиту. По цьому сигналу передавач повторює “а” кодових комбінацій. При групових викривленнях великої тривалості системи з неперервною передачею забезпечують більшу вірогідність, ніж системи з очікуванням.
В системах з комбінованим зворотнім зв'язком по зворотньому каналу передається як рішення, прийняте приймачем, так і повідомлення, що поступило. На передавальній стороні це повідомлення повторно аналізується на предмет визначення необхідності його повторної передачі. Застосування такого методу дозволяє знешкодити, з одного боку, викривлення сигналів підтвердження або запиту, з іншої — викривлення, виникаючі при повторній (зворотній) передачі кодової комбінації. Ймовірність одночасного викривлення в зворотньому каналі як кодової комбінації, так і сигналу запиту (підтвердження) дуже маленька.
Всі вказані способи підвищення вірогідності можуть бути реалізовані як з допомогою спеціально виготовленої апаратури, так і програмним методом на ЕОМ. В останньому випадку ЕОМ, поряд з розв'язком основних задач, за спеціальною програмою розв'язує комплекс задач, зв'язаних з підвищенням вірогідності.
ЛІТЕРАТУРА
Свиланс М.П. Элементы теории информации (применительно к автоматизированим системам управления) – Рига, Зинатне – 1973 – 245с.
Семенцов Г.Н. Телекерування і передача даних. Конспект лекцій. - Івано-Франківськ – ІФДТУНГ – 1997р. – 155с.
Анго А. Математика для электро- и радиоинженеров. М., “Наука”, 1965.
Бендат Дж., Пирсол А. Измерение и анализ случайных процессов. М., “Мир”, 1971.
Берлекэмп Э. Алгебраическая теория кодирования. М., “Мир”, 1971.
Бессонов Л. А. Линейные электрические цепи. М., “Высшая школа”, 1968.
Большаков И. А., Гуткин Л. С., Левин Б. Р., Стратоиович Р. Л. Математические основы современной радиоэлектроники. М., “Советское радио”, 1968.
Борисов Ю. П., Пеиин П. И. Основы многоканальной передачи информации. М., “Связь”, 1967.
Бородин Л. Ф. Введение в теорию помехоустойчивого кодирования. М., “Советское радио”, 1968.
Варакин Л. Е. Теория сложных сигналов, М., “Советское радио”, 1970.
Возенкрафт Дж., Джекобс И. Теоретические основы техники связи. М., “Мир”, 1969.
Гойхман Э. Ш., Лосев Ю. И. Передача информации в автоматизированных системах управления. М., “Связь”, 1971.
Гоноровский И. С. Радиотехнические цепи и сигналы. М., “Советское радио”, 1967.
Горянов В. Т., Журавлев А. Г., Тихонов В. И. Примеры и задачи по статистической радиотехнике. М., “Советское радио”, 1970.
Гуд Г. X., Макол Р. Э. Системотехника. М., “Советское радио”, 1962.
Гуткин Л. С. Теория оптимальных методов радиоприема при флуктуационных помехах. М., “Госэнергоиздат”, 1961.
Г уткин Л. С.. Лебедев В. Л., Сифоров В. И. Радиоприемные устройства. Ч. 2. М., “Советское радио”, 1963.
Дадаев Ю. Г. Арифметические коды, исправляющие ошибки. М., “Советское радио”, 1969.
Дваит Г. Б: Таблицы интегралов и другие математические формулы. М., “Наука”, 1966.
3аездный А. М. Основы расчетов по статистической радиотехнике. М., “Связь”, 1969.
Зиновьев А. Л., Филиппов Л. И. Введение в теорию сигналов и цепей. М., “Высшая школа”, 1968.
3юко А. Г. Элементы теории передачи информации. Киев, “Техника”, 1969.
Каневский 3. М. Вероятностные задачи в радиотехнике. М., “Энергия”, 1966.
Кловский Д. Д. Передача дискретных сообщений по радиоканалам. М., “Связь”, 1969.
Клюев Н. И. Информационные основы передачи сообщений. М., “Советское радио”, 1966.
Колесник В. Д., Мир.ончиков Е. Т. Декодирование циклических кодов. М., “Связь”, 1968.
Корн Г., Корн Т. Справочник по математике, М., “Наука”, 1968.
Куликов Е. И. Вопросы оценок параметров сигналов при наличии помех. М., “Советское радио”, 1969.
Куликовский А. А. Справочник по радиоэлектронике, т. 1.М., “Энергия”, 1967.
Латхи Б. Р. Системы передачи информации. М., “Связь”, 1971.
Левин Б.Р. Теоретические oсновы статистической радиотехники. Ч. 1, 2. М., “Советское радио”, 1968, 1969.
Маркюс Ж. Дискретизация и квантование. М., “Энергия”, 1969.
Мартынов Ю. М. Обработка информации в системах передачи данных. М., “Связь”, 1969.
Назаров М. В., Кувшинов Б. И., Попов О. В. Теория передачи сигналов. М., “Связь”, 1970.
Петрович Н. Т., Размахин М. К. Системы связи с шумо-подобными сигналами. М., “Советское радио”, 1969.
Пирс Д ж. Символы, сигналы, шумы. М., “Мир”, 1967.
Смольяников В. М., Филиппов Л. И. Синтез оптимальных радиоприемников дискретных сигналов. М., “Высшая школа”, 1969.
Солодов А. В. Теория информации и ее применение к задачам автоматического управления и контроля. М., “Наука”, 1967.
Стейн С., Джонс Дж. Принципы современной теории связи и их применение к передаче дискретных сообщений. М., “Связь”, 1971.
Супри н Б. А. Первичные коды. М., “Связь”, 1970.
Темников Ф. Е., Афонин В. А., Дмитриев В. И. Теоретические основы информационной техники. М., “Энергия”, 1971.
ФаддееваВ. Н., Габурин М. К. Таблицы функций Бесселя целых номеров. М.—Л., Гос. изд-во техн.-теорет. лит., 1950.
Фано Р. Передача информации. Статистическая теория связи. М., “Мир”, 1965.
Фельдбаум А. А.,Бутковский А.Г. Методы теории автоматического управления. М., “Наука”, 1971.
Финк Л.М. Теория передачи дискретных сообщений. М., “Советское радио”, 1970.
Форин Д. Каскадные коды. М., “Мир”, 1970.
Харкевич А. А. Борьба с помехами. М., ГИФМЛ, 1963.
Шварцман В. О., Зубовский Л. И., Пугач А. Б., Беркман Н. А. Каналы передачи данных. М., “Связь”, 1970.
Шеннон К. Работы по теории информации и кибернетике М., ИЛ, 1963.
Busko B. Vademecum zastosowan elektroniki. Warszawa, Wydawnictwo Ministerstwa obrony narodowej, 1966.
Hütte. Des Ingenieurs Taschenbuch Fernmeldetechnik. Berlin-München. Verlag von Wichelm Ernst und Sohn, 1962.
Raisbeck G. Informationstheorie. Berlin, Akademie-Verlag, 1970.
Seidler J. Optimierung informationsübertragender Szsteme. Berlin, VEB Verlag Technik, 1971.
ЗМІСТ
До читача.......................................................................................5
Частина перша
ВСТУП
Коротка історія розвитку систем передачі інформації........7
Загальна схема системи передачі інформації, або модель системи зв’язку........................................................................9
Перешкоди радіозв’язку.......................................................11
Частина друга