МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
1 Цель работы.
1.1 Моделирование многоканальной системы дискретной передачи данных средствами пакета MatLab.
1.2 Исследование информационных параметров системы и канала связи.
2 Задание.
2.1 Постройте модель четырехканальной системы дискретной передачи данных.
При выполнении этого задания можно воспользоваться справочным материалом. В модели использованы подсистемы датчика температуры, АЦП и ЦАП. Подсистемы АЦП и ЦАП должны содержать соответственно последовательный выход и последовательный вход. Блок Unbuffer применен из более ранней версии MatLab, его необходимо взять из библиотеки lib_kp.mdl. Блок применен для конвертирования векторного сигнала в дискретный скалярный. Оператор XOR (Logical operator) используется для реализации кода с проверкой на четность. Блоки G1 и G2 (Discrete Pulse Generator) используется для формирования маркеров каналов: первому каналу присвоен маркер "00", четвертому "11". Таким образом, структура векторного сигнала bline выглядит следующим образом: столбцы 1-8 – цифровое значение измеряемого параметра, столбец 9 – кодовый признак, столбцы 10 и 11 – маркеры каналов. Блок Buffer применен для формирования векторного сигнала из дискретного скалярного. Блок Selector (библиотека Signals & Systems) используется для выбора столбцов 1-8 из векторного сигнала (цифровые значения измеряемого параметра).
При моделировании обратите внимание на установку правильных значений в меню Simulation parameters (см. раздел 1 справочных материалов).
2.2 Постройте зависимость количества ошибок в канале связи от вероятности возникновения ошибки (параметр Error probability блока Binary Symmetric Channel).
Параметр Error probability следует варьировать в диапазоне 0 – 0,1 с шагом 0,005. Для контроля возникновения ошибок используется переменная error, формируемая на нижнем выходе блока Binary Symmetric Channel. Для подсчета числа ошибок может быть использована следующая программа на языке MatLab:
clc;
eNumb=0;
a=size(line)
for cRow=1:a(1)
for cCol=1:a(2)
if error(cRow,cCol)==1
eNumb=eNumb+1;
end
end
end
eNumb
clc;
eNumb=0;
a=size(line)
for cRow=1:a(1)
for cCol=1:a(2)
if error(cRow,cCol)==1
eNumb=eNumb+1;
end
end
end
eNumb
Переменная eNumb использована как счетчик числа ошибок. В результате выполнения программы в окне Command window выводится размер переменной error и количество ошибок, возникших при передаче сигнала по каналу связи. Последовательность моделирования следующая:
1) задается параметр Error probability блока Binary Symmetric Channel и проводится моделирование работы системы;
2) запускается на выполнение приведенная выше программа;
3) полученное значение количества ошибок заносится в массив ERRORS, имеющий 2 столбца и 21 строку: в первом столбце записываются значения вероятностей ошибок, во втором – количество ошибок.
Последовательность п.1-3 повторяется до достижения верхней границы диапазона варьирования параметра Error probability.
Формат ввода массивов в MatLab следующий (для примера приведен ввод массива ERRORS для 3-го опыта):
>> ERRORS=[0.005 11;0.01 25;0.015 42]
ERRORS =
0.0050 11.0000
0.0100 25.0000
0.0150 42.0000
>>
После каждого опыта вводится одна строка, состоящая из двух компонентов (см. выше), для вызова массива ERRORS, введенного на предыдущем опыте, следует в окне Command window нажать клавишу "вверх". Таким образом, нет необходимости повторять ввод всех элементов массива после каждого опыта.
Когда массив будет заполнен, необходимо построить график зависимости. Построение может быть выполнено при помощи команды
plot(ERRORS(:,1), ERRORS(:,2))
Знак ":" используется для указания выбора всех элементов столбца.
3 Обработка результатов опытов.
3.1 Вычислите энтропию сообщений, передаваемых по каналу связи.
3.2 Вычислите скорость передачи информации.