21.5. Просторова комутаційна матриця, приклад роботи. Реалізація комбінаційної частини s-ступеня на електроних компонентах, мультиплексорах і демультиплексорах, програмованих логічних матрицях.

Б лок или модуль ЦКП, осуществляющий пространственную коммутацию цифрового сигнала (преобразование его пространственной координаты) называ­ется пространственной ступенью коммутации или S-ступенью. Поясним принцип преобразования пространственной координаты цифрового сигнала, использовав для этого условную коммутационную матрицу:

Матрица состоит из вертик. и горизонт. шин и элементов «И» (электронные ключи).

Пусть в некоторые КИ (напр, КИ1 и КИ2) необх. переда­вать кодовые слова из первой входящей ИКМ линии, которая включена в первую горизон­тальную шину, во вторую и в N-ую исходящие ИКМ линии, которые включены во вторую и в N-ую вертикальные шины соответственно.

В заданное время УУ включает соответствующие ключи, посылая сигналы управления y₁₂ и y_1n и кодовое слово во время КИ1 из первой входящей ИКМ линии попадает во вторую ис­ходящую ИКМ линию, а во время КИ2 - в N-ую исходящую ИКМ линию. Каждый ключ ос­тается открытым только на время длительности одного КИ. Понятно, что для обеспечения нормальной работы такой матрицы необходимо, чтобы в каждый момент времени работал только один ключ н а каждой вертикали.

Матрица представляет собой комбинационный автомат с N инфор­мационными входами, М информационными выходами и NxM точками коммутации, работа которых определяется управляющей частью. Комбинационная часть S-ступени может быть реализована различными способами: на электронных ключах (рис. а), на интегральных схемах средней степени интеграции -мультиплексорах и демультиплексорах (рис. б и в), или на БИС матричной структуры - программируемых логических матрицах ПЛМ (рис. г).

При реализации коммут. матрицы на электронных ключах каждой точке коммутации необходим свой управл. вх, и их количество будет равно N х М. При реализации коммут. матрицы на мультиплексорах/демультиплексорах число управл. вх уменьшается, поскольку управляющие сигналы передаются в кодированном виде. Построение коммута­ционной части на ПЛМ позволяет еще более сократить число управл. входов.

Білет 22

22.1. Пропускна здатність дискретного каналу з перешкодами. Теорема кодування Шеннона для дискретного джерела і дискретного каналу з перешкодами. Фундаментальне значення теореми.

Под пропускной способностью дискретного канала связи понимают максимальное количество переданной информации.

При этом из всего множества дискретных источников пропускную способность определяет только такой источник, распределение вероятностей P(A) которого обеспечивает максимальное значение передаваемой информации:

Размерность пропускной способности – бит. Пропускная способность зависит от энтропии H(A), т.е. от свойств передаваемого сообщения.

Пропускная способность зависит также от энтропии H(B), H(A/B), H(B/A), которые определяются как свойствами дискретного канала связи, так и свойствами передаваемого дискретного сообщения.

Пропускную способность канала связи определяют также в расчете на единицу времени ,

где T – средняя длительность передачи одного символа (сообщения).

Пропускная способность С всегда больше скорости передачи информации по каналу связи.

Теорема, известная в технической литературе как основная теорема кодирования К.Шеннона, применительно к дискретному источнику формулируется следующим образом: если производительность источника сообщения H’(A) меньше пропускной способности канала С, то существует по крайней мере одна процедура кодирования и декодирования, при которой вероятность ошибочного декодирования и ненадежность H(A/B) могут быть сколь угодно малы. Если H’(A)>C, то такой процедуры не существует.

Считалось, что для повышения верности можно уменьшать скорость передачи сообщения. Это подтверждалось практическими результатами анализа многократной повторной передачи символов по каналу связи, из которых следовало, что весьма малую вероятность ошибки можно обеспечить только при стремлении скорости передачи к нулю.

Однако теорема Шеннона указывает на принципиальную возможность передачи информации со скоростью, скроль угодно близкой к пропускной способности канала и при сколь угодно малой вероятности ошибки.

Это очень важный для теории и практики результат.

К сожалению, теорема Шеннона не конструктивна в том смысле, что она не дает конкретного способа кодирования, существование которого доказывает. Однако, обосновав принципиальную возможность такого кодирования, она мобилизует усилия ученых на поиск высокоэффективных помехоустойчивых кодов.