
- •Федеральное агентство связи
- •«Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики»
- •Системы и сети передачи дискретных сообщений
- •1. Принципы построения и основные характеристики систем передачи дискретных сообщений
- •1.1. Основные понятия: информация, сообщение, сигнал
- •1.2. Первичное кодирование дискретных сообщений
- •1.3. Основные преобразования в системе пдс
- •1.4. Структурная схема системы пдс
- •1.5. Стыки в системах пдс
- •1.6. Способы передачи и обработки сигналов в системах пдс
- •1.7. Внешние и внутренние параметры систем пдс
- •2. Характеристики каналов систем передачи дискретных сообщений
- •2.1. Непрерывные каналы связи
- •2.2. Дискретный канал непрерывного времени и искажения единичных
- •2.2.1. Аналитическое описание краевых искажений
- •2.2.2. Аналитическое описание дроблений
- •2.3. Методы регистрации единичных элементов.
- •2.3.1. Регистрация методом стробирования
- •2.3.2. Интегральный метод регистрации
- •2.3.3. Комбинированный метод регистрации
- •2.3.4. Регистрация со стиранием
- •2.4. Классификация и основные характеристики дискретных каналов
- •2.4.1. Пропускная способность дискретного канала
- •2.5.Основные аналитические модели дискретных каналов
- •2.5.1 Модель канала с независимыми ошибками
- •2.5.2. Модель неоднородного канала
- •2.5.3. Двухпараметрическая модель(модель вкас, модель Пуртова)
- •3.Методы сопряжения источников дискретных сообщений с дискретными каналами
- •3.1 Основы эффективного кодирования
- •3.2. Метод Шеннона-Фано
- •3.3. Метод Хаффмена
- •3.4.Особенности сопряжения источников дискретных сообщений с асинхронными и синхронными дискретными каналами
- •3.4.1. Сопряжение синхронного оу с синхронным дк
- •3.4.2. Сопряжение стартстопных оу с синхронным дк (метод наложения)
- •3.4.3. Сопряжение стартстопных оу с синхронными дк (метод скользящего индекса)
- •1 Зоне – 00
- •2 Зоне – 01
- •3 Зоне – 10
- •4 Зоне – 11
- •4.Принципы построения и техническая реализация корректирующих кодов
- •4.1 Основные характеристики спдс
- •4.2. Классификация методов повышения верности
- •4.3 Системы пдс без ос с многократным повторением
- •4.4. Системы пдс без ос с корректирующими кодами
- •Для биномиальной модели дискретного канала
- •4.3.1. Декорреляция ошибок в системах пдс
- •4.4. Принципы помехоустойчивого кодирования
- •4.5. Основные характеристики помехоустойчивых кодов
- •4.6. Классификация помехоустойчивых кодов
- •4.7. Коды Хемминга
- •4.8. Матричное представление кодов с поэлементным формированием проверочных разрядов
- •4.10 Техническая реализация кодов Хэмминга
- •1 Dc 1
- •1 2 3 4 5 6 7 8 9
- •4.11. Циклические коды
- •4.12. Выбор образующего полинома
- •4.13. Определение места ошибки в кк циклического кода
- •4.14 Матричное представление кодов с формированием проверочных элементов в целом
- •4.15 Техническая реализация циклических кодов
- •4.16. Итеративные коды
- •5. Адаптация в системах передачи дискретных сообщений
- •5.1. Принципы адаптации. Классификация систем пдс с ос
- •5.2 Основные параметры систем с ос.
- •5.3 Система пдс с рос – ож. Алгоритм работы.
- •5.4. Структурная схема системы пдс с рос – ож.
- •5.5 Основные параметры системы рос-ож
- •5.6. Система пдс с рос-пп (нп)
- •5.7. Алгоритмы работы систем пдс с рос-пПбл
- •5.8. Структурная схема системы рос-пПбл
- •5.9. Параметры системы рос-пПбл
- •5.10. Системы пдс с рос и накоплением правильно принятых комбинаций
- •5.11. Система пдс с рос и адресным переспросом ( рос – ап)
- •5.12. Сравнение методов повышения верности в системах пдс
- •6. Методы и устройства синхронизации и фазирования
- •6.1. Задачи синхронизации и фазирования в системах пдс
- •6.2. Классификация методов реализации утс
- •6.3. Резонансные утс
- •6.4. Замкнутые утс с непосредственным воздействием на задающий генератор (зг)
- •6.5. Замкнутые утс без непосредственного воздействия на зг
- •6.6. Влияние погрешности тактовой синхронизации на достоверность приема
- •6.8. Системы фазирования по циклам. Предъявляемые требования
- •6.9. Классификация уцф.
4.3 Системы пдс без ос с многократным повторением
Возможны различные методы повышения верности путем повторения сообщений:
Повторение во времени;
Повторение по параллельным каналам;
Повторение всей кодовой комбинации;
Поэлементное повторение;
Повторение с использованием простого кода;
Повторение с корректирующим кодом;
Комбинации различных методов.
Рассмотрим параметры некоторых методов.
Повторение во времени всей КК. Каждая КК передается несколько раз. На приеме производится сравнение принятых знаков (КК) и решение принимается по большинству (максоритарный принцип).
Пример передача прием решение
А А А А Б А А
С С С С С А С С Б А С и т. д.
Для принятия более определенных решений число повторных передач должно быть нечетным.
Вероятность ошибочного приема Рош(п), при условии симметричного дискретного канала без памяти (модель биноминальная);
Трехкратное повторение ® Рош(п)≈3n2p02-2n3p03 (4.3)
Пятикратное повторение ® Рош(п)≈10n3p03 (4.4)
Время передачи сообщения Tпер=ℓ*n*τ0 (4.5)
где ℓ - число повторений;
n – длина КК (в е. э.);
τ0 =1/В – длительность е. э.
Скорость передачи сообщений – оценивается коэффициентом замедления передачи, под которым понимается отношение времени получения КК получателем ко времени передачи этой же КК системой ПДС:
;
(4.6)
где k – число информационных е. э. в КК;
если передача ведется простым (примитивным) кодом n=k и R=1/ℓ (4.7)
то есть скорость передачи уменьшается на число повторений.
Повторение во времени каждого е. э. В такой системе ПДС повторяется каждый е. э. в КК.
Вероятность ошибочного приема
3-х кратное повторение элементов Рош(п)≈ 3np02 (4.8)
5-и кратное повторение элементов Рош(п)≈ 10np03 (4.9)
то есть, получаем выигрыш не менее чем на порядок.
Время передачи и скорость передачи сообщений рассчитываются по тем же формулам, что и при повторении КК.
Приведенные формулы справедливы только для случая независимых ошибок. В реальных же каналах ошибки, как правило, группируются в пачки, причем значительной длины. Поэтому приходится либо разносить во времени повторения, либо применять специальный прием декорреляции ошибок. Все это усложняет связную аппаратуру.
Недостатки.
большая избыточность, вследствие чего снижается пропускная способность системы ПДС;
низкая скорость передачи сообщений;
сложность решающих устройств;
необходимость принятия мер для декорреляции ошибок.
Для устранения перечисленных недостатков применяют метод параллельной передачи сообщения по нескольким каналам. Метод предусматривает передачу сообщения по трем каналам связи одновременно с последующим сравнением принимаемых из каждого канала комбинаций (или е. э.) и выборкой по критерию большинства. При использовании для передачи географически разнесенных каналов связи ошибки, возникающие в них будут очень близки к независимым. Поэтому приведенные выше соотношения для системы с повторением полностью справедливы.
Время задержки сообщения в системах ПДС с параллельной передачей не отличается от времени задержки при передаче простым кодом.
Большим недостатком данной системы выступает необходимость в трех независимых и желательно географически разнесенных каналах связи.
Находит применение метод параллельной передачи с использованием кодов, обнаруживающих ошибки. Использование корректирующих кодов позволяет уменьшить число необходимых параллельных каналов до двух. При обнаружении искажения в одном из каналов пользователю выдается сообщение, принятое по другому каналу. Вероятность поражения сразу в двух каналах мала, но, если такое событие произойдет, то получателю выдается сигнал ошибки