8.2 Сур. Түйгенілген код кодерінің күйлер диаграммасы (2.1.3)

Күй құрамында өткен шақ туралы ақпарат аз болу керек, ол ақпарат негізінде ағымдық деректермен бірге шығыстағы деректерді анықтауға болады.

Әр ағымдық күйден тек кейбір күйлерге ауысуға болады, кейбір күйлерге ауысалмайды.

ТК 1/n жылдамдықпен күйлер регистрдің (К-1)кіші ячейкаларының құрамымен ұсынылады. Келесі элементтің келуі келесі күйге ауысуды, кодер шығысындағы элементтерді көрсетеді.

Түйгенілген кодтың түзетуші қабілетін бағалау

Блоктық кодтар үшін түзеуші қабілет дегеніміз ұзындығы n блоктағы номиналды қателер саны, және табылған қате түзетіледі. Бұл қабілет кодтық арақашықтықпен анықталады:

ТК үшін түзеуші қабілеті солай бірмәнді(однозначно) берілмейді. Бұл қабілет сәуле(просвет) немесе кодтың еркін арақашықтығы арқылы (8.1) формуламен анықталады:

(8.1)

Мұндағы d_f - сәуле (просвет) немесе кодтың еркін арақашықтығы

Декодтауда ТК максималды расұқсастық принципі бойынша бірнеше(«бірнеше» - бұл 3тен 5 Кдейін ) кодтық ұзындық шектер шегінде берілген қателер саның түзетеді. Дәл мәні қателер таралуына тәуелді.

Сәуле (просвет) немесе кодтың еркін арақашықтығы жолдың ең кіші салмағы, бұл жол басталады және аяқталады нольдік күйде.

1) 100 d=5

2) 1100 d=6

3) 10100 d=6

8.3Сур. Жолдың салмағын анықтау

(2.1.3) код үшін ең кіші сәуле (просвет) d_f =5, ол дегеніміз екі кезкелген қатені түзете алады.

Байланыс жүйелерінде қолданатын түйгенілген кодтар

GSMда полиномдармен код (2.1.5)қолданады: d_f = 7

g₁(x)=1+x³+x⁴

g₂(x)=1+x+x³+x⁴

серіктік байланыс жүйелерінде (2.1.7): d_f = 10

g₁(x)=1+x²+x³+x⁵+x⁶

g₂(x)=1+x+x²+x³+x⁶.

Түйгенілген кодты декодттау. Витерби декодтау алгоритмі.

ТКты декодттаудың мақсаты қабылданған кезекке ең ұқсас шарбақ бойымен жолды таңдау.

Әр жол шарбақ тәрізді диаграма бойымен түйін қосатын бұтақтардан қосылады. Шарбақтың әр бұтағына екі биттан тұратын кодтық сөз сәйкес келеді. Әр бұтақты әр периодта алынған кодтық сөзбен кодтық сөз арасын бұтаққа сәйкес келетін Хемминг арақашықтығымен белгілеуге болады. Бұтақтардың Хемминг арақашықтықтарын қосқанда, жолға сәйкес келетін метрикасын аламыз.

Берілген метрика қабылданған кезектің әр жолдың Ұқсастық дәрежесін сипаттайды. Неғұрлым метрика кіші, соғұрлым жолмен қабылданған кезек ұқсас. Яғни ең кіші метрикалы жолға сәйкес келетін ақпараттық кезек декодитау нәтежесі болып табылады.

Егер бір күйге екі жол кірсе, метрикасы жақсырағы таңдалады. Ондай жол тірі қалған деп аталады. Тірі қалған жолдарды таңдау әр күй үшін жасалынады.

Жүйелік және жүйелік емес түйгенілген кодтар.

Жүйелік түйгенілген код – өзінің кодтық симводардың шықпалы кезегінің құрамында ақпараттық символдарын тудырған кезегі бар код. Керісінше кодты жүйелік емес код деп атаймыз.

Жүйелік кодтың кодтық шектеудің ұзындығы, кодтың жылдамдығы жүйелік емес кодына тең, ал еркін арақашықтығы кем. Сондықтан түзету қабілеті кем.

Жұмсақ және қатты шешім қабылдау сұлбалары

УПС шығысынан ТК декодеріна келген ақпарат түріне байланысты шешім қабылдау сұлбасы жұмсақ және қатты болып бөлінеді.

Егер мәндік(значащий) орын туралы шешім «1» немесе «0» қатал қабылданса, онда ол – қатты сұлба.

Егер УПС декодерға 2 деңгейден артық квантталған мән берілсе, онда ол – жұмсақ декодтау.

Жұмсақ сұлба шешім қабылдау үшін декодерға көп ақпарат береді. Мәндік(значащий) орын туралы шешіммен бірге ақпараттың дұрыстығы, қаншалықты дұрыс екендігі туралы мәлімет беріледі.

8.4 Сур. Қатты және жұмсақ декодтау сұлбалары

Тақырып бойынша бақылау сұрақтары:

1. түйгенілген кодтардың негізгі элементтерін атандар.

2. түйгенілген кодтың түзетуші қабілетін қалай бағалаймыз

3. Витерби декодтау алгоритмін түсіндіріңіз

4. жұмсақ және қатты шешім қабылдау сұлбаларының айрмашылығы неде.

2 Аралық бақылау

5 бөлім. Таржолақты беріліс

9Дәріс. Найквист теоремасы. Найквист бойынша ең кіші өткізу ені. Спектрді сәйкестендіру. Сигналды түрлендіру құрылғысы. Қайтакодтау. Цифрлық кодтау алгоритмдері: алфавиттік код, сызықтық сигналдың қарапайым кодтар(фазалық кодтау, манчестерлік кодтау).

Негізгі әдебиеттер:

1. Скляр Б. Цифровая связь.  М., Санкт-П, Киев: Изд. дом «Вильямс», 2003.

2. Цифровая телефония: Беллами Дж., Пер. с англ./ Под ред. А.Н.Берлина, Ю.Н.Ченышева.- М.:Эко-Трендз, 2004. – 640с.: илл.

Қосымша әдебиеттер:

3. Передача дискретной информации: Учебник для ВУЗов / Г. А. Емельянов, В. О. Шварцман - М.: Радио и связь, 1982-240 с.

4. Прокис Дж. Цифровая связь. - М.: Радио и связь, 2000.

5. Мирманов А.Б. Курс лекций по дисциплине «Технология цифровой связи» - Астана: КазАТУ, 2009. (электронный)

Кілттік сөздер: Найквист теоремасы, ең кіші өткізу ені, спектрді сәйкестендіру, символаралық интерференция, Найквист сүзгісі, алфавиттік код, фазалық кодтау, манчестерлік кодтау.

Қарастырылатын сұрақтар:

1. «сигнал\шу қатынасы» ұғымы

2. сәйкестендірілген сүзгіні анықтау

3. Найквист импульстары

4. жүйе жолағының енін анықтау

5. символаралық интерференция

6. Найквист сүзгісі

7. Сигналды түрлендіру құрылғылары

8. Қайтакодтау

9. Биполярлы код

10. полярлығы кезектесетін код

11. манчестерлік код

12. 2B1Q потенциалды коды

13. потенциалды кодтардың қасиеттерін жақсарту үшін логикалық кодты қолданылуы.

Дәрістердің тезистері

Таржолақты беріліс. Сигнал шу қатынасы

Байланыс жүйелердің негізгі сапа критериі – сигнадың қуатының орташа мәнінің шу қуатының орташа мәніне қатынасы(S/N немесе SNR). Цифрлық байланыста сапа критериі ретінде SNRдің нормаланған версиясы қолданады.

— бит энергиясы, оны S сигналының қуатын битті беру уақытына көбейтіндісі деп атуға болады. — шу қуатының спектрлік тығыздығы, оны жол W еніне бөлінген шудың N қуаты деп атуға болады. Битті беру уақыты, битті беру жылдамдығы өзара қайытқыш(обратимы) болғандықтан, ны ға ауыстырамыз.

немесе (9.1)

Цифрлық жүйе байланысында сапаның метрикасы қате битінің пайда болу ықтималдығының ге тәуелділік графигі, яғни әртүрлі жүйелердің сапасын салыстыруға мүмкіндік береді. Неғұрлым кіші, соғұрлым берілген қате ықтималдығы үшін детектерлеу процессі эфективті болады. Өлшемсіз қатынас - бұл цифрлық байланыс жүйелерінің өнімділігінің стандартты сапа өлшемі.

Сәйкестендірілген сүзгі

Сәйкестендірілген сүзгі (matched filter) — берілген сигнал үшін шығыста максималды мүмкін сигнал/шу қатынасын беретін сызықты құрылғы.

Кәдімгі сүзгі қабылданған сигналдың таңдалған спектрдағы сигналды елестеткенде дәлдікті сақтасақ (өткізу жолағында(pass-band)) керек емес спектралды компоненттерді кесіп тастайды.

Кәдімгі сүзгіде кездейсоқ сигналдар қолданады, сүзгілеудің нәтежесі сигналдар жолағымен анықталады, ал сәйкестендірілген сүзгілер белгілі сигналдар үшін арналған(олардың кездейсоқ сипаттамалары амплитуда уақыт).

Цифрлық байланыста қабылдағыш келетін сигналдарды осы екі сүзгі арқылы өңдейді. Кәдімгі сүзгінің мақсаты изоляциялау және жоғарыдәлді сигналдың аппросимакциясын шығарып(извлечение), нәтежені сәйкестендірілген сүзгіге береді. Сәйкестендірілген сүзгі қабылданған сигналдың энергиясын жинайды, сұрыптауды(выборка) алу мезетінде(t = T) сүзгі шығысына кернеу беріледі, ол сол энергияға пропорционал, одан кейін детектерлеу және сигналды өңдеу процесі болады.

Рисунок 9.1Сур. Найквист импульсі

Найквист импульстары

Сипаттамасы көтерілген косинус сүзгінің импульстік үндесуі(отклик) Найквист импульс.

R_s ті(символов\секунду) детек­тирлеу үшін керекті жүйенің жолағының ең кіші теориялық ені R_s / 2 Гц-ке тең. Егер жүенің H(f) беріліс(передаточная) функциясы тікбұрышты формалы болса, онда алдағы сөйлем мүмкін болады. төмен жиілікті жүйелерінің біржақты жолақтың ені ½T-ға тең сүзгінің H(f)-і тікбұрышты формалы(Найквистің идеал сүзгісі). h(t)=Sin c(t/T) - Фурьенің кері түрлендіруі арқылы есептелетін H(f) функциясының импульстік сипаттамасы. Sin c(t/T) функциясымен сипатталатын импульс Найквисттің идеал импульсі деп аталады. Оның ұзындығы шексіз және көп жапырақтан тұрады: бас, бүйір, құйрық.

Найквисттің айтуынша егер қабылданған кезектің әр импульстің түрі Sin c(t/T) болса, онда импульстер символаралық интерференциясыз детектирленеді. символаралық интерференция(ISI) – паразиттік эффект, радитолқындарды көрші сигнал символдарының көпсәулелік тарату каналындағы ұзақтылығы бойынша «жабумен» байланысты.