
- •Содержание
- •Глава 1. Каналы передачи информации 7
- •Глава 2. Основы теории сигналов 24
- •Глава 3. Спектры сигналов 42
- •Глава 4. Принципы построения модемов 50
- •Глава 5. Кодирование информации 70
- •Глава 6. Принципы построения
- •Введение
- •Глава 1 каналы передачи информации
- •1. Основные понятия
- •1.1 Определение системы передачи информации
- •1.2. Классификация каналов связи
- •1.3. Описание непрерывного канала
- •1.4. Помехи в каналах связи
- •1.5. Описание дискретного канала
- •2. Описание дискретных каналов
- •2.1. Состояния дискретного канала
- •2.2. Пакеты ошибок
- •2.3. Критерии описания реальных дискретных каналов
- •3. Основные модели источников ошибок
- •3.1. Описание источника ошибок на основе цепей Маркова
- •3.2. Описание источника ошибок на основе процессов восстановления
- •3.3. Описание источника ошибок на основе процессов накопления
- •3.4. Сопоставление основных моделей
- •4. Частные модели источников ошибок
- •4.1. Модель Гилберта
- •4.2. Модель Эллиота-Гилберта
- •4.3. Модель Элиота
- •4.4. Модель Беннета-Фройлиха
- •4.5. Модель Попова - Турина
- •Глава 2 основы теории сигналов
- •1. Математическое представление сигналов
- •1.1 Сообщения, сигналы и помехи как случайные процессы
- •1.2. Система базисных функций
- •2. Дискретизация и квантование сигналов
- •2.1. Общие положения
- •2.2. Регулярность отсчетов
- •2.3. Критерий оценки точности
- •2.4. Способы воспроизведения сигнала
- •2.5. Квантование сигнала
- •Глава 3 спектры сигналов
- •1. Частотная область представления сигналов
- •1.1. Разложение периодической функции в ряд Фурье
- •1.2. Представление произвольной периодической функции рядом Фурье
- •1. 3. Комплексный спектр сигнала
- •1.4. Представление произвольной функции на бесконечном интервале
- •2. Спектр плотности энергии
- •3. Спектр плотности мощности
- •Глава 4 принципы построения модемов
- •1. Виды модуляции
- •2. Спектры модулированных сигналов
- •2.1. Спектры сигналов, модулированных по амплитуде
- •2.2. Спектры сигналов, модулированных по частоте
- •2.3. Спектры сигналов, модулированных по фазе
- •2.4. Одновременная модуляция по амплитуде и частоте
- •2.5. Спектры манипулированных сигналов
- •3. Принцип действия дискретных каналов
- •3.1. Принципы построения многоканальных систем
- •3.2. Принцип действия канала с амплитудной манипуляцией
- •3.3. Принцип действия канала с частотной манипуляцией
- •3.4. Принцип действия канала с относительной фазовой модуляцией
- •Глава 5 кодирование информации
- •1. Первичные коды
- •1.1. Простой, безызбыточный код
- •1.2. Коды по законам комбинаторики
- •2. Помехоустойчивые коды
- •2.1. Основные понятия
- •2.2. Оценка корректирующих свойств кода
- •2.3. Коды для обнаружения одиночных ошибок
- •3. Групповые коды
- •3.1. Определение групповых кодов
- •3.2. Проверочная матрица
- •3.3. Условия обнаружения и исправления ошибок
- •4. Циклические коды
- •4.1. Сведения из алгебры полиномов
- •4.2. Построение циклических кодов
- •4.3.Методы обнаружения и исправления ошибок
- •5. Кодирующие устройства
- •5.1. Линейные переключательные схемы
- •5.2. Методы кодирования циклических кодов
- •6. Декодирование циклических кодов
- •6.1. Устройство декодирования для режима обнаружения ошибок
- •6.2. Устройство декодирования для режима исправления ошибок
- •Глава 6 принципы построения систем передачи информации
- •1. Синхронизация и фазирование
- •1.1. Общие понятия
- •1.2. Метод приема сигналов с неопределенной фазой
- •1.3. Классификация устройств синхронизации
- •1.4. Требования к устройствам фазирования по циклам
- •2. Методы повышения верности
- •2.1. Требования к системам передачи дискретной информации
- •2.2. Системы без обратной связи
- •2.3. Системы с обратной связью
- •3.Системы передачи информации с решающей обратной связью
- •3.1. Система с рос и ожиданием
- •3.2. Система с рос и непрерывной передачей информации
- •4.Системы передачи информации с информационной обратной связью
- •Библиографический список
- •Обработка и передача сигналов в системах дистанционного управления
2.3. Системы с обратной связью
Ошибки в каналах обычно группируются, состояние канала может быть самым различным. Следовательно, если применять корректирующий код в СПИ без обратной связи, то при значительной плотности ошибок он будет неэффективен по помехоустойчивости, а при небольшой плотности ошибок он будет неэффективен по скорости передачи. Обычно корректирующий код рассчитывают на постоянную плотность помех, поэтому СПИ без обратной связи применяют в системах с постоянным временем задержки информации, а также если отсутствует канал обратного направления или его создание невозможно.
Необходимо избыточность, вводимую в передаваемую информацию, соразмерять с состоянием дискретного канала в каждый момент времени. Например, рост числа ошибок должен быть связан с ростом избыточности.
Избыточность вводится в передатчике, а о состоянии канала можно судить по результатам приема информации. Чтобы регулировать избыточность, надо чтобы приемник информировал передатчик о числе ошибок. Поэтому водится канал обратной связи.
СПИ с каналом обратной связи делятся на системы с решающей обратной связью (РОС), системы с информационной обратной связью (ИОС) и системы с комбинированной обратной связью (КОС).
В системах с РОС приемник, приняв кодовую комбинацию и выполнив ее анализ на наличие ошибок, принимает окончательное решение либо о выдаче кодовой комбинации потребителю, либо о ее стирании и посылке по обратному каналу сигнала переспроса. Системы с РОС называют системами с переспросом или системами с автоматическим запросом ошибок. В случае принятия кодовой комбинации без ошибок приемник формирует и направляет в канал обратной связи сигнал подтверждения. Передатчик, получив сигнал подтверждения, передает следующую кодовую комбинацию. Активная роль принадлежит приемнику, а по каналу обратной связи передается сигнал решения, вырабатываемый приемником.
В системах с ИОС по каналу обратной связи передаются сведения о поступающих в приемник кодовых комбинациях (или их элементах) до окончательной обработки и принятия заключительного решения. Возможно, что осуществляется ретрансляция кодовой комбинации от приемника к передатчику. Такие системы называются ретрансляционными. Возможно, что приемник вырабатывает специальные сигналы, имеющие меньший объем, чем полезная информация, но характеризующие качество ее приема. Эти сигналы от приемника по каналу обратной связи также направляются к передатчику. Если количество информации, передаваемой по каналу обратной связи (квитанция), равно количество информации в сообщении, передаваемом по прямому каналу, то ИОС называется полной. Если же информация квитанции отражает лишь некоторые признаки сообщения, то ИОС называется укороченной.
Полученная по каналу обратной связи квитанция анализируется передатчиком. По результатам анализа передатчик принимает решение о передаче следующей кодовой комбинации или о повторении ранее переданных комбинаций.
После этого передатчик передает служебные сигналы о принятом решении, а затем соответствующие кодовые комбинации. В соответствии с полученными от передатчика служебными сигналами приемник или выдает накопленную кодовую комбинацию получателю, или стирает ее и запоминает как вновь переданную.
В системах с укороченной ИОС меньше загрузка канала обратной связи, но больше вероятность появления ошибок по сравнению с системами с полной ИОС.
В системах с КОС решение о выдаче кодовой комбинации получателю или о повторной передаче может приниматься как в приемнике, так и в передатчике, а канал ОС использоваться как для передачи квитанции, так и для решения.
Системы с ОС делятся на системы с ограниченным и неограниченным числом повторений. При ограниченном числе повторений вероятность ошибки больше, но меньше время задержки.
Если СПИ с обратной связью отбрасывает информацию в забракованных кодовых комбинациях, то эта система без памяти. В противном случае СПИ с обратной связью называют системой с памятью. На рис.6.10 приведена иллюстрация, поясняющая реализации обратных связей в СПИ.
Рис.6.10
При варианте I по каналу связи передаются сведения о принимаемом сигнале до принятия какого-либо решения. При варианте II обратная связь охватывает дискретный канал связи, а по каналу обратной связи передаются решения, принятые первой решающей схемой. При варианте III обратная связь охватывает канал передачи дискретной информации, а по каналу обратной связи передаются решения второй решающей схемы, принятые на основе анализа кодовой комбинации.
Системы с ОС являются адаптивными системами передачи информации, т.к. передача по каналу автоматически приводится в соответствие с конкретными условиями прохождения сигналов.
Каналы обратной связи образуются методами частотного или временного разделения от каналов передачи полезной информации.
Для защиты от искажений сигналов, передаваемых по каналу ОС, применяют корректирующие коды, многократную и параллельную передачи.