22

Лабораторна робота № 1

СИСТЕМА З ВЗЗ І ОЧІКУВАННЯМ ВИРІШАЛЬНОГО СИГНАЛУ

Мета роботи

Метою даної лабораторної роботи є вивчення та дослідження алгоритму роботи адаптивної системи передачі даних з вирішальним зворотним зв'язком і очікуванням сигналу рішення ( ВЗЗ-Оч) при різних варіантах встановлення рівня шумів у дискретному каналі зв'язку.

Опис лабораторної роботи по системах передачі даних з ВЗЗ-Оч

У лабораторному макеті програмно виконана емуляція роботи системи передачі даних з ВЗЗ-Оч. На рис.1.3 представлене робоче вікно роботи програми. Структурна схема в спрощеному вигляді показана в лівій частині вікна. У правій стороні вікна розташовується поле для відображення часових діаграм роботи системи в характерних точках. У робочому вікні програми цифрами показані основні точки, що дозволяють управляти роботою системи ы при цьому візуально спостерігати процеси перетворень сигналів, які відображаються в робочому вікні через інтерфейс програми роботи системи з ВЗЗ-Оч.

Рисунок 1.3 – Вікно вихідного стану програми

Призначення керуючих елементів, відзначених у робочому вікні:

• поле введення переданого повідомлення – у це поле вводиться повідомлення, що повинне бути передане одержувачеві і яке вводиться із клавіатури ЕОМ і може бути літерним або символьним довжиною 15...25 символів. Для передачі повідомлень застосовується код КОІ-8;

• поле введення утворюючого полінома – у це поле вводиться утворюючий поліном Р(х), що використовується для завадостійкого кодування символів переданого повідомлення. Поліном уводиться у вигляді Xi + … + X₃ + X₂ +Х₁ + X₀, де i – ступені утворюючого полінома (i = 0, …, r), які вводяться із клавіатури. Рекомендується вводити один із утворюючих поліномів P(x):

Р₁(х) = Х³ +Х + 1;

Р₂(х) = Х³ +Х² + 1;

Р₃(х) = Х⁴ +Х ³+ 1;

Р₄(х) = Х⁴ +Х + 1;

• поле відображення прийнятого повідомлення – відображає повідомлення, що одержує одержувач при правильному прийомі інформації. Дане поле для редагування недоступне;

• регулятор рівня завад у прямому каналі (фактично у програмному емуляторі змінюється тільки рівень гаусового шуму) – використовується для зміни рівня шумів у прямому каналі. Розділений на три піддіапазона:

• -60 ...-25 дБ – діапазон впевненого прийому сигналу, досить велике співвідношення сигнал/завада в прямому каналі;

• -26 ... -15 дБ – діапазон невпевненого прийому сигналу, коли маємо співрозмірні рівні завад і сигналу в прямому каналі;

• -16 дБ і вище – діапазон невірного прийому сигналу, коли рівень завад у прямому каналі може перевищувати рівень корисного сигналу. Фактично в цьому випадку відбувається “відмова” дискретного каналу;

• вибір режиму – використовується для вибору одного з двох варіантів функціонування програми:

• покроковий режим – для послідовного переходу від одного блоку до іншого потрібне натискання кнопки «Наступний крок» (див. попередні пункти);

• автоматичний режим – програма сама послідовно переходить від одного блоку до іншого з невеликою часовою затримкою на кожному блоці;

• кнопка «Наступний крок» – використовується для послідовного переходу від одного блоку структурної схеми до іншого при покроковому режимі;

• поле відображення діаграм роботи системи – використовується для перегляду діаграм функціонування системи послідовно в кожному блоці при покроковому або автоматичному режимах роботи;

• структурна схема системи передачі з ВЗЗ-Оч.

Слід зазначити, що незалежно від обраного режиму робота схеми по зворотному каналі відбувається в автоматичному режимі. При покроковому режимі щораз відбувається активізація блоку, до якого ми послідовно переходимо. При цьому на часових діаграмах відображається епюр напруги розглянутого блоку системи з ВЗЗ-Оч. Для активізації роботи системи необхідно виконувати послідовність дій:

1) ввести текст переданого повідомлення у символьному вигліді, а не у двійковій формі;

2) ввести утворюючий поліном P(x) відповідно до раніше зроблених рекомендацій;

3) вибрати режим роботи (покроковий або автоматичний);

4) якщо був обраний автоматичний режим, то схема почне функціонувати після натискання кнопки «Старт», якщо ж був обраний режим покроковий, то потрібно натискати на кнопку «Наступний крок» при кожному наступному кроці проходження сигналом блоків структурної схеми системи.

Якщо не введено поліном або текст переданого повідомлення, то при виборі режиму роботи або натисканні на кнопку «Наступний крок» програма видасть повідомлення про неправильно введені вихідні дані для програмного емулятора, що показано на рис. 1.4. Варто мати на увазі, що система після переданого повідомлення може працювати знову тільки тоді, коли будуть введені нові вихідні повідомлення і ступені обраного утворюючого полінома.

Рисунок 1.5 – Прийом блоку інформації без помилок

Нижче розглядаються різні приклади роботи програми.

1. Переданий блок інформації був прийнятий без помилок або відновлений завдяки завадостійкому кодуванню. На рис. 1.5 у поле діаграм сигналів у позиції “Декодер” показаний умовний сигнал підтвердження (на екрані дисплея він пофарбований у блакитний колір). Цей сигнал підтвердження видається декодером приймача через вирішальний пристрій, керуючий пристрій і формувач СЗЗ, якщо переданий блок інформації був прийнятий без помилок. При покроковому або автоматичному режимах перегляду щораз буде відбуватися активізація функціонування розглянутого блоку системи, що буде зафарбовуватися в блакитний колір на екрані дисплея. Сигнал підтвердження правильності прийнятого блоку інформації, що видає приймач разом з блоками, що послідовно спрацювали – декодер, вирішальний пристрій і керуючий пристрій, буде пофарбований у блакитний колір. Від керуючого пристрою в цьому випадку видається сигнал видачі прийнятого блоку повідомлення одержувачеві. Програмний емулятор при цьому посилає по зворотному каналі сигнал підтвердження в автоматичному режимі, що і буде відображатися процесами на структурній схемі.

2 . Переданий блок інформації був невірно прийнятий або відновлений на прийомі. На рис.1.6 у полі діаграм сигналів у позиції “Декодер” показаний умовний сигнал запиту (на екрані дисплея він зафарбований у червоний колір), видаваний приймачем, якщо переданий символ (або блок інформації) був невірно прийнятий приймальною системою. Цей сигнал є сигналом запиту, що передається через зворотний канал на передавальну станцію системи передачі даних з ВЗЗ-Оч. Далі система продовжує працювати відповідно до алгоритму.

Рисунок 1.6 - Прийом блоку інформації з помилкою

3. Можливий варіант роботи системи, коли той самий блок інформації багаторазово приймається з помилкою. Система ввійшла в зациклення через високий рівень завад у дискретному каналі; фактично відбувається провалля каналу. На рис. 1.7 показане повідомлення, яке система передачі даних видає при аварійному режимі роботи. Система передачі даних припиняє функціонувати – і необхідно в реальних умовах провести перевірку дискретного каналу зв'язку. У лабораторній роботі вихід із цієї ситуації простій. Необхідно клацнути мишкою на кнопку “ОК”, зробити нову установку рівня завад, збільшивши співвідношення сигнал/завада в дискретному каналі зв'язку, і продовжити вивчення роботи системи передачі даних відповідно до завдання.

Рисунок 1.7 – Повідомлення при зацикленні роботи системи