Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Исследование сверточных кодов с использованием прикладного пакета SPECTR2. Практикум № 24-А
.pdf
3. Сумматор по модулю 2 (схема XOR). Путь поиска: Битовые данные –
Биты – XOR.
Перетаскиваем (методом «Drag and drop») иконку сумматора на рабочее
поле.
4. Генератор цифрового шума собран по следующей схеме:
- пороговое устройство, где количество шумовых символов задается
величиной порога;
- генератор “белого шума”;
- источник постоянного напряжения.
На выходе схемы ставится преобразователь “2 уровня в бит”.
5. Измерение вероятности на входе и выходе декодера производится по
следующей схеме:
Количество ошибочных символов подсчитывается в устройстве
“Счетчик 1”.
Общее количество символов последовательности подсчитывается в
устройстве “Счетчик бит”.
Число подсчитанных символов измеряется вольтметрами, стоящими на
выходах интеграторов.
Вероятность ошибки измеряется выходным вольтметром.
11
6. Консоль индикации бит на выходах логических устройств. Консоль
может индицировать несколько каналов. Все биты каналов за один такт работы
цифровых устройств последовательно отображаются на экране консоли в виде
строки. Следующий такт отображается поканально на следующей строке и т.д.
Путь поиска: Битовые данные – Прочие – Битовая консоль. Перетаскиваем (методом «Drag and drop») иконку битовой консоли на рабочее поле. Окно с экраном консоли загружается автоматически при запуске программы. Оно спрятано
за окном с рабочим полем.
В нижней части экрана можно найти вкладку-иконку для вывода этого
окна консоли на передний план.
Внимание! Иконка консоли при большом числе входов (более пяти)
слишком велика и не помещается в одном квадратике, на которые разбито рабочее поле. При подключении входов консоли, начиная с пятого, которые вы-
ходят за пределы одной ячейки-квадрата, могут возникнуть трудности, если вы
будете наводить курсор на область нижнего квадрата из двух занимаемых
иконкой консолей. А программа осуществляет соединение выходов блоков со
входами консоли только при наведении курсора мыши на верхнюю часть икон-
ки консоли, как это показано на рисунке.
При соединении блоков с консолью курсор «мыши» всегда ведётся при
нажатой левой кнопке от блока (ячейки регистра) к верхней части значка
консоли.
12
7. В любую точку схемы можно подключить осциллограф через преоб-
разователь “Биты в импульсы”
8. Фотограмма битового потока. Это окно яркостной растровой инди-
кации битовой последовательности с заданным периодом развёртки. Если последовательность периодическая и её период совпадает с периодом развёртки,
то на экране в окне будут вертикальные полосы (подобные штрих-коду на
покупках в магазине). Путь поиска: Битовые данные – Прочие – Фотограмма
бит. потока.
Для установки устройства на рабочее поле перетаскиваем туда его иконку
методом «Drag and drop».
9. Сохранение битового потока. Путь поиска в меню: Битовые данные –
Преобразователи – Сохранение битового потока.
Для установки устройства на рабочее поле перетаскиваем туда его иконку
методом «Drag and drop». При установке запрашивается имя файла.
Сборка схемы
Режим сборки включается при нажатой кнопке-иконке с изображением
паяльника. Сборка состоит в соединении входов и выходов устройств методом
«Drag and drop». При осуществлении соединения может появляться окно с
уточнениями по порядку коммутации (например, номера входов и выходов).
Отключение соединений осуществляется по щелчку правой кнопки мыши на
том выходе или входе, который нужно отключить. Все выполняемые при этом
команды понятны из надписей на «кнопках» в окнах управления.
Внимание! Режим сборки при нажатых кнопках пуска (зелёные треугольные)
отключается.
Порядок выполнения работы
1. Запустить программное обеспечение «Спектр-2».
2. Собрать схемы кодирующего и декодирующего устройств по варианту.
3. Подключить генератор ПСП и генератор цифрового шума.
4. Собрать схемы измерения вероятности ошибок на входе и выходе
декодирующего устройства.
5. Запустить режим симуляции и снять характеристики помехоустойчиво-
сти, зафиксировать эпюры последовательностей в различных точках схе-
мы.
13
Пример выполнения следующего варианта
Задание:
Информационные символы U=01111010;
Порождающие многочлены G
(1)
(D) =1, G
(2)
(D) =1+D2+D5+D6;
Рис. 4. Схема кодера с заданными порождающими многочленами
Получим кодовую комбинацию на выходе кодера при помощи диаграммы
переходов из состояния в состояние (решетчатая диаграмма).
Количество состояний кодера равно 2
(М-1) *к
= 2
(6-1)*1
= 32.
Выходные последовательности:
I(D) = 01111011
P(D) = 01100010
Порождающая матрица имеет следующий вид:
G =
14
А = U*G – закодированная последовательность
А = 01111010*
= 0011111010001110.
Состав набора проверок для порогового декодера в соответствии с вариантом:
Например, для ССК, задаваемого полиномом g(x) = 1+D2+D5+D6, H
T
(D)
7
выглядит следующим образом:
.
Условие раздельных проверок выполняется, когда J строк матрицы НTm+1(х)
будут содержать ненулевые символы только в одном столбце данной матрицы.
Тогда в качестве системы J ортогональных проверок из матрицы можно взять
символы синдрома, соответствующие тем позициям двоичных символов, у ко-
торых последняя строка матрицы состоит из матрицы (6.10) системы J ортогональных проверок и имеет вид:
S0 = E
S5 = E
i
0
0
P
+Е
, S2 = E
0
i
+E
+E
3
i
+E
5
i
+ E
0
P
, S6 = E
5
i
2
+E
P
i
0
,
2
+ E
i
1
+ E
i
4
+ E
P
.
6
i
Величина порога (П) равна 2, если J=2 и J=3; если, J≥4, то П=J/2+1.
15
Один из вариантов модели
Рис. 5. Схема порогового декодера
16
Результаты эксперимента
17
По полученным результатам вероятности на входе и выходе декодера могут
быть построены зависимости Р
ош. на вых
= F(P
ош. на вх
Эпюры напряжений в различных точках схемы:
).
18
Контрольные вопросы
1. Определение систематических и несистематических кодов.
2. Примеры кодеров систематического и несистематического кодов.
3. Схемное построение кодеров для скорости 1/2, 1/3 и 2/3.
4. Представление сверточных кодов с помощью многочленов.
5. Обоснование названия “сверточные коды”.
6. Диаграмма состояний кодера сверточного кода (СК).
7. Решетчатая диаграмма кодера СК.
8. Определение характеристик СК: скорость, избыточность, память и длина
кодового ограничения.
9. Вес и кодовое расстояние СК.
10. Минимальное кодовое расстояние, корректирующая способность СК.
11. Мощность и энергетический выигрыш кода.
12. Методы декодирования СК.
13. Характеристика двоичного симметричного канала.
14. Постройте схему кодера СК, заданного порождающими полиномами:
(23,35); (13,15,17). Охарактеризуйте формируемый СК.
Список литературы
1. Банкет В.Л. Сверточные коды в системах передачи информации. – Одесса,
1986.
2. Месси Дж. Пороговое декодирование. – М.: МИР, 1966.
3. Касами Т., Токура Н., Ивадар Е. и др. Теория кодирования. Пер. с японско-
го. – М.: Мир, 1978.
4. Радиотехнические системы передачи информации: Учебное пособие для ву-
зов. – М.: Радио и связь, 1990.
19
Практикум № 24 - А
ИССЛЕДОВАНИЕ СВЕРТОЧНЫХ КОДОВ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРИКЛАДНОГО ПАКЕТА SPECTR2
Подписано в печать 16.06.2016г. Формат 60х90 1/16.
Объём 1,3 усл.п.л. Тираж 100 экз. Изд. № 43. Заказ 81.
ООО «Брис-М». Москва, ул. Авиамоторная, д. 8а.
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]