- •В.Г. Шахов основы информационных технологий
- •Введение
- •Глава 1 Теоретические основы информационных технологий
- •1.1. Теория сигналов и спектральный анализ
- •1.2. Управление колебаниями
- •1.3. Теория информации
- •1.4. Дискретизация и квантование
- •Глава 2 Сжатие информации
- •2.1. Адаптивная дискретизация, разностная и дельта-модуляция.
- •2.2. Статистическое сжатие
- •2.3 Сжатие динамического диапазона.
- •2.4. Эффективное кодирование
- •2.5. Модификации кодов Хафмана
- •2.6. Алгоритмы Лемпеля – Зива
- •2.7. Сжатие графических изображений
- •2.8. Видеостандарт mpeg
- •Глава 3 Многоканальная передача и уплотнение линий связи
- •3.1. Сравнение и анализ основных методов разделения каналов
- •3.3. Адресное разделение каналов
- •3.4. Разделение каналов на основе псевдослучайных последовательностей
- •3.5. Комбинированное разделение каналов
- •Глава 4 Случайные процессы и их приложения
- •4.1. Основы теории случайных событий и величин
- •4.2 Основы теории случайных процессов
- •Глава 5 Основы цифровой обработки сигналов
- •5.1. Дискретные экспоненциальные функции (дэф)
- •5.2. Быстрое преобразование Фурье (бпф)
- •5.3. Применение теории чисел в цифровой обработке сигналов
- •5.5. Основы цифровой фильтрации
- •Глава 6 Борьба с помехами
- •6.1. Энергетические методы
- •6.2. Методы импульсной модуляции гармонической несущей
- •6.2. Простейшие методы приема импульсных сигналов
- •6.3. Помехоустойчивый прием модулированных колебаний при импульсной огибающей
- •6.3.1 Некогерентный ам-прием
- •6.3.2 Когерентный чм-прием
- •.3.3 Когерентный фм-прием.
- •6.4.Корректирующие коды.
- •6.4.1. Основные определения корректирующих кодов.
- •6.4.2. Алгебраические коды
- •6.4.3. Матричная запись линейных корректирующих кодов
- •6.4.4. Коды Рида - Маллера I рода
- •6.4.5. Полиномиальные коды
- •6.4.6. Итеративные коды
- •6.5. Непрерывные коды
- •6.5.1. Рекуррентные коды
- •6.5.2 Сверточное кодирование
- •6.5.3. Каскадные коды
- •6.5.4. Нелинейные коды
- •6.6. Системы с обратными связями
- •6.7. Комплексные решения помехоустойчивого приема.
- •Глава 7 Пример расчета параметров информационной системы
- •7.1. Основные сведения о системах телеизмерения
- •7.2. Содержание курсовой работы и исходные данные
- •7.3. Определение полосы занимаемых частот и построение спектральной диаграммы
- •7.3.1 Определение периода опроса
- •7.3.2. Определение верхней частоты спектра импульсной последовательности
- •7.3.3. Варианты модуляции
- •7.3.4. Выбор несущих и построение спектральной диаграммы
- •7.4. Определение максимального уровня помех в канале связи
- •7.4.1. Помехоустойчивость передачи импульсно-модулированных сигналов
- •7.4.2. Помехоустойчивость передачи кодовых посылок
- •7.5. Определение количества информации одного сообщения и скорости передачи информации.
- •7.6. Вычисление эффективности передачи
- •Заключение по курсовой работе
- •Общее заключение по учебному пособию
- •Библиографический список
- •Содержание
- •Глава 7 278
3.3. Адресное разделение каналов
Адресное разделение относится к асинхронным и является достаточно эффективным по сравнению с временным или частотным. При числе каналов (адресатов) эффективность ее достигает величины . 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) , где – 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.
3.4. Разделение каналов на основе псевдослучайных последовательностей
Этот метод применяется для некоторых типов спутниковых сетей связи [40]. 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 , через которое повторяется ПСП, называется периодом повторения. Очевидно, что, чем больше , тем генератор ПСП лучше. Рассмотрим 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 , где – 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 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 оказана 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) – вес ПСП, то есть количество содержащихся в ней единиц (обычно близко к ).
Рис. 3.5. Разделение каналов на основе ПСП
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).