- •1 Теоретические аспекты информационных технологий. 6
- •2 Сжатие информации 43
- •3 Многоканальная передача и уплотнение линий связи 68
- •Теоретические аспекты информационных технологий.
- •Теория сигналов и спектральный анализ
- •Управление колебаниями
- •Теория информации
- •Дискретизация и квантование.
- •Сжатие информации
- •Адаптивная дискретизация, разностная и дельта-модуляция.
- •Статистическое сжатие.
- •Сжатие динамического диапазона.
- •Эффективное кодирование
- •Модификации кодов Хафмана
- •Алгоритмы Лемпеля – Зива
- •Сжатие графических изображений
- •Видеостандарт mpeg
- •Многоканальная передача и уплотнение линий связи
- •Сравнение и анализ основных методов разделения каналов
- •Адресное разделение каналов.
- •Разделение каналов на основе псевдослучайных последовательностей
- •3.4. Комбинированное разделение каналов
-
Адресное разделение каналов.
Адресное разделение относится к асинхронным и является достаточно эффективным по сравнению с временным или частотным. При числе каналов (адресатов) N эффективность ее достигает величины N / log2N. Сущность адресного разделения достаточно проста: перед информационным пакетом в передаваемое сообщение добавляется код адресата (он еще называется адресом приемника), указывающий, кому предназначено сообщение. Количество различных адресов (другими словами, число различных кодовых комбинаций) N = 2k , где к - число двоичных разрядов, откуда и вытекает выражение для эффективности.
При большом числе абонентов и дуплексной (то есть двусторонней) связи к адресу приемника добавляется и адрес источника, что позволяет легко идентифицировать абонентов.
-
Разделение каналов на основе псевдослучайных последовательностей
Этот метод применяется для некоторых типов спутниковых сетей связи [38]. Сущность его сводится к тому, что проводится логическая операция поразрядное сложение по модулю 2, в которой один операнд - передаваемая информация, а второй - псевдослучайная последовательность (ПСП).
Псевдослучайной называется последовательность цифр (чаще нулей и единиц), в которой закономерность выявить трудно, но через какое-то число символов она повторяется. Число символов М, через которое повторяется ПСП, называется периодом повторения. Очевидно, что, чем больше М, тем генератор ПСП лучше. Свойства ПСП.
1. Если ПСП участвует в линейной операции, ее результат обладает свойством обратимости. Это значит, что если результат подвергнуть обратной линейной процедуре, первый сооперанд восстанавливается.
2. ПСП обладают свойством ортогональности. Если обозначить ПСП в виде функции Х(к), где к - номер такта, то ортогональность запишется в виде
. |
(3.5) |
Здесь - логическая операция “сложение по модулю 2” или “исключающее ИЛИ”. Эта операция характерна своей обратимостью, то есть в логическом выражении (уравнении), основанном на ней, можно переносить члены из левой части в правую и наоборот без изменения знака. Условие ортогональности (3.5) можно расширить на любую другую ПСП Y(m) того же (или другого) периода повторения:
. |
(3.6) |
Для пояснения смысла этих свойств обратимся к чертежу системы разделения каналов на базе ПСП (рис.3.5). Здесь знаком показана та же процедура “сложение по модулю 2”. Если генераторы ПСП одинаковы и работают синхронно, процедура связи обратима в силу ортогональности (3.5). Если же генераторы разные или работают со сдвигом, процедура связи необратима, то есть в приемнике передаваемые символы не восстанавливаются, а образуется случайный набор символов. В выражении (3.5) W - вес ПСП, то есть количество содержащихся в ней единиц (обычно W близко к М/2).
Такой способ разделения каналов обеспечивает, кроме того, секретность передачи, но имеет очень низкую частотную эффективность (порядка 2%), поэтому может использоваться только в широкополосных линиях связи (радиолинии СВЧ - диапазона, волоконно-оптические).