13.3 Описание лабораторной установки
Лабораторный макет представляет собой программную имитационную модель в пакете Simulink. Модель содержит источник информации с возможностью выдачи заданной или случайной кодовой комбинации, кодер, модель двоичного симметричного канала связи, декодер и средства анализа процессов кодирования, декодирования и передачи кодовых комбинаций. Структурная схема модели представлена на рис.13.4. На рис.13.5 представлена структурная схема кодера и декодера для классического кода Хемминга (7,4).
Рис. 13.4. Структурная схема модели
Рис.13.5. Структурная схема кодера и декодера
Структурные схемы кодера и декодера построены на сумматорах по модулю два, мультиплексорах и демультиплексорах. В схеме декодера в качестве решающего устройства применена модель программируемой логической матрицы. Программируемая логическая матрица содержит матрицу, которая определяет кодовую комбинацию выдаваемую на выход по следующему алгоритму: на выход выдается строка матрицы с индексом соответствующем кодовой комбинации поступившей на вход (входная кодовая комбинация рассматривается как двоичное число, первый разряд старший). Так, например, для классического кода Хемминга (7,4), приведенного на рис.13.5, марица имеет вид:
0 0 0 0;
0 0 0 0;
0 0 0 0;
1 0 0 0;
0 0 0 0;
0 1 0 0;
0 0 1 0;
0 0 0 1.
При настройке параметров модели необходимо ввести строку:
«[0 0 0 0, 0 0 0 0, 0 0 0 0, 1 0 0 0, 0 0 0 0, 0 1 0 0, 0 0 1 0, 0 0 0 1,]»
13.4 Порядок выполнения работы и методические указания по ее выполнению
В лабораторной работе исследуется коды Хемминга в том числе и усеченные.
Таблица 13.2
|
№ варианта |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
m |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
7 |
8 |
9 |
Запустите систему моделирования Simulink.
Откройте шаблон модели Hemming.mdl.
Щелкните дважды мышкой по блоку кодера и измените его структуру согласно вашему варианту задания и результатам домашнего задания.
Подав на вход кодера контрольную информационную комбинацию в которой все разряды кроме первого равны нулю, проверьте правильность работы кодера.
Повторите проверку для остальных разрядов. Результаты проверки сведите в таблицу (см. табл.13.3)
Таблица 13.3
|
Информационная комбинация |
Проверочная комбинация |
Кодовая комбинация |
|
|
|
|
|
|
|
|
Щелкните дважды мышкой по блоку декодера и измените его структуру согласно вашему варианту задания и результатам домашнего задания.
Аналогично п.4 и п.5 проверьте правильность декодирования. Для этого подайте на вход кодера произвольную кодовую комбинацию и, изменяя место возникновения однократной ошибки в канале связи, проверьте правильность генерации синдрома ошибки, корректирующего вектора и декодированной комбинации. Результаты свести в таблицу 13.4.
Таблица 13.4
|
Информационная комбинация |
Вектор ошибки |
Синдром |
Корректирующий вектор |
Декодированная комбинация |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Внести в канале связи двукратную ошибку. Провести исследование процесса декодирования принятой кодовой комбинации. Повторить эксперимент еще три раза для других вариантов двукратной ошибки. Результаты занести в табл.13.4. Объяснить полученные результаты.
Провести исследование условий появления нулевых синдромов за счет трехкратных и многократных ошибок в канале связи. Сделать выводы.
Провести исследование помехоустойчивости кода Хемминга. Для этого, переключив ключ в модели, пропустите передаваемые кодовые комбинации через двоичный симметричный канал. Изменяя вероятность искажения одиночного бита, снимите зависимость вероятность искажения бита на выходе декодера от вероятности ошибки в канале связи. Результаты представить в виде графика в логарифмическом масштабе.