συνεχές κανάλι

Τα κανάλια, όταν λαμβάνεται ένα συνεχές σήμα στην είσοδο του οποίου, στην έξοδο του, το σήμα θα είναι επίσης συνεχές, ονομάζονται συνεχής. Αποτελούν πάντα μέρος ενός διακριτού καναλιού. Συνεχή κανάλια είναι, για παράδειγμα, τυπικά κανάλια τηλεφωνικής επικοινωνίας (κανάλια συχνότητας φωνής - FC) με εύρος ζώνης 0,3 ... 3,4 kHz, τυπικά κανάλια ευρυζωνικότητας με εύρος ζώνης 60 ... 108 kHz, φυσικά κυκλώματα κ.λπ. Το μοντέλο μπορεί να αναπαρασταθεί με τη μορφή ενός γραμμικού τετραπόλου (Εικόνα 3.4)

Εικόνα 3.4 - Μοντέλο γραμμικού συνεχούς καναλιού

Για την αντιστοίχιση του κωδικοποιητή και του αποκωδικοποιητή του καναλιού με ένα κανάλι συνεχούς επικοινωνίας, χρησιμοποιούνται συσκευές μετατροπής σήματος (SCD), οι οποίες ενεργοποιούνται κατά τη μετάδοση και τη λήψη. Σε μια συγκεκριμένη περίπτωση, αυτός είναι ένας διαμορφωτής και ένας αποδιαμορφωτής. Μαζί με το κανάλι επικοινωνίας φόρμα UPS διακριτό κανάλι (DC), δηλ. ένα κανάλι σχεδιασμένο να μεταδίδει μόνο διακριτά σήματα.

Ένα διακριτό κανάλι χαρακτηρίζεται από τον ρυθμό μεταφοράς πληροφοριών, που μετράται σε bit ανά δευτερόλεπτο (bps). Ένα άλλο χαρακτηριστικό ενός διακριτού καναλιού είναι ο ρυθμός διαμόρφωσης, μετρούμενος σε baud. Καθορίζεται από τον αριθμό των στοιχείων που μεταφέρονται ανά δευτερόλεπτο.

Δυαδικό ισορροπημένο κανάλι. Ένα δυαδικό συμμετρικό κανάλι (BSC) είναι μια ειδική περίπτωση ενός διακριτού καναλιού χωρίς μνήμη του οποίου τα αλφάβητα εισόδου και εξόδου αποτελούνται από δυαδικά στοιχεία (0 και I). Οι πιθανότητες υπό όρους είναι συμμετρικές.

Η εξίσωση (3.6) εκφράζει το λεγόμενο πιθανότητες μετάβασης.

Markov μοντέλα της DC.Οι καταστάσεις καναλιού μπορούν να διακριθούν από την πιθανότητα σφάλματος σε καθεμία από τις καταστάσεις. Οι αλλαγές στην πιθανότητα σφάλματος μπορούν, με τη σειρά τους, να σχετίζονται με φυσικές αιτίες - εμφάνιση διακοπών, θόρυβος ώθησης, ξεθώριασμα κ.λπ. Η ακολουθία καταστάσεων είναι μια απλή αλυσίδα Markov. Μια απλή αλυσίδα Markov είναι μια τυχαία ακολουθία καταστάσεων όταν η πιθανότητα μιας συγκεκριμένης κατάστασης βρίσκεται Εγώ-αυτό το χρονικό σημείο καθορίζεται πλήρως από το κράτος c i-1 V ( Εγώ- 1) η στιγμή. Το ισοδύναμο κύκλωμα ενός τέτοιου καναλιού φαίνεται στο Σχήμα 3.5.

Σχήμα 3.5 - Ισοδύναμο κύκλωμα ενός διακριτού συμμετρικού καναλιού όταν περιγράφεται από ένα μοντέλο που βασίζεται σε αλυσίδες Markov

Μοντέλο Hilbert.Το απλούστερο μοντέλο που βασίζεται στη χρήση της μαθηματικής συσκευής των αλυσίδων Markov είναι το μοντέλο πηγής σφάλματος που προτείνεται από τον Hilbert. Σύμφωνα με αυτό το μοντέλο, το κανάλι μπορεί να είναι σε δύο καταστάσεις - καλή (κατάσταση 1) και κακή (κατάσταση 2). Η πρώτη κατάσταση χαρακτηρίζεται από την απουσία σφαλμάτων. Στη δεύτερη κατάσταση, εμφανίζονται σφάλματα με πιθανότητα p osh.

Σύμφωνα με τον ορισμό που δόθηκε προηγουμένως, ένα διακριτό κανάλι είναι ένα σύνολο (Εικ. 2.1) ενός συνεχούς καναλιού (NC) με συσκευές μετατροπής σήματος (SCD) ενεργοποιημένες στην είσοδο και στην έξοδο του.

Τα κύρια χαρακτηριστικά που καθορίζουν την ποιότητα και την αποτελεσματικότητα της μετάδοσης δεδομένων είναι η ταχύτητα και η πιστότητα μετάδοσης.

Ταχύτητα μετάδοσης Vοι πληροφορίες είναι ίσες με την ποσότητα των πληροφοριών που μεταδίδονται μέσω του καναλιού ανά μονάδα χρόνου , όπου mc- αριθμός θέσεων σήματος, t0- διάρκεια ενός μόνο στοιχείου σήματος. Για δύο σήματα θέσεων.

Η τιμή καθορίζει τον αριθμό των στοιχείων που μεταδίδονται μέσω του καναλιού ανά δευτερόλεπτο και ονομάζεται ρυθμός διαμόρφωσης (Baud). Ετσι, για δυαδικά συστήματαΟ ρυθμός baud και ο ρυθμός διαμόρφωσης είναι αριθμητικά τα ίδια.

Η πιστότητα της μετάδοσης δεδομένων εκτιμάται από τις πιθανότητες λανθασμένης λήψης μεμονωμένων στοιχείων p0και συνδυασμούς κωδικών ρ κκ.

Έτσι, το κύριο καθήκον ενός διακριτού καναλιού είναι η μετάδοση ψηφιακά σήματαδεδομένα μέσω του καναλιού επικοινωνίας με την απαιτούμενη ταχύτητα V και πιθανότητα σφάλματος p 0 .

Για να διευκρινιστεί η διαδικασία υλοποίησης αυτής της εργασίας, ας φανταστούμε τη δομή ενός διακριτού καναλιού (Εικ. 2.2), υποδεικνύοντας σε αυτό μόνο εκείνα τα μπλοκ του UPS που καθορίζουν χαρακτηριστικά του συστήματοςδιακριτό κανάλι.

Η είσοδος καναλιού λαμβάνει ψηφιακά σήματα δεδομένων με διάρκεια t0με ταχύτητα σι bps Στο UPS TX, αυτά τα σήματα μετατρέπονται σε συχνότητα (διαμορφωμένα από τα M και G) και περνούν από το φίλτρο ζώνης PF TX και τον ενισχυτή εξόδου των ΗΠΑ, από την έξοδο του οποίου μεταδίδονται στο κανάλι επικοινωνίας με ένα ορισμένο επίπεδο Π με μέσακαι πλάτος φάσματος D.F. c.

Το κανάλι επικοινωνίας (συμπεριλαμβανομένων των γραμμών σύνδεσης) χαρακτηρίζεται από το εύρος ζώνης D.F. προς, υπολειπόμενη εξασθένηση ένα ost, υπολειπόμενες ανωμαλίες εξασθένησης Σταμάτακαι χρόνος ομαδικής διέλευσης (GWP) Dt gvpστη μπάντα του καναλιού .

Επιπλέον, υπάρχουν παρεμβολές στο κανάλι. Παρεμβολή είναι οποιαδήποτε τυχαία επίδραση στο σήμα που υποβαθμίζει την πιστότητα της αναπαραγωγής του μεταδιδόμενου μηνύματος. Οι παρεμβολές είναι πολύ διαφορετικές ως προς την προέλευση και τις φυσικές τους ιδιότητες.

Γενικά, η επιρροή των παρεμβολών n(t)στο σήμα u(t)μπορεί να εκφραστεί από τον χειριστή z=y(u,n).

Στην ειδική περίπτωση που ο τελεστής y εκφυλίζεται στο άθροισμα z=u+n, ο θόρυβος ονομάζεται προσθετικός. Οι προσθετικές παρεμβολές σύμφωνα με τις ηλεκτρικές και στατιστικές δομές τους χωρίζονται σε:

1) κυμαινόμενο ή κατανεμημένο σε συχνότητα και χρόνο,

2) αρμονική ή συγκεντρωμένη σε συχνότητα,

3) παρόρμηση ή συγκεντρωμένη στο χρόνο.

Οι κυμαινόμενες παρεμβολές είναι συνεχείς στο χρόνο τυχαία διαδικασία. Τις περισσότερες φορές, υποτίθεται ότι είναι σταθερό και εργοδοτικό με κανονική κατανομή στιγμιαίων τιμών και μηδενικό μέσο όρο. Το ενεργειακό φάσμα τέτοιων παρεμβολών εντός της αναλυόμενης ζώνης συχνοτήτων θεωρείται ότι είναι ομοιόμορφο. Συνήθως δίνεται θόρυβος διακύμανσης φασματική πυκνότηταή τάση RMS U π εφστη μπάντα του καναλιού.

Οι αρμονικές παρεμβολές είναι προσθετικές παρεμβολές της οποίας το φάσμα είναι συγκεντρωμένο σε μια σχετικά στενή ζώνη συχνοτήτων, συγκρίσιμη ή ακόμη και σημαντικά στενότερη από το εύρος ζώνης του σήματος. Αυτές οι παρεμβολές υποτίθεται ότι είναι ομοιόμορφα κατανεμημένες στη ζώνη συχνοτήτων, δηλ. η πιθανότητα εμφάνισης αυτής της παρεμβολής σε μια συγκεκριμένη ζώνη συχνοτήτων είναι ανάλογη με το πλάτος αυτής της ζώνης και εξαρτάται από τον μέσο αριθμό n gpπαρεμβολή που υπερβαίνει το επίπεδο κατωφλίου μέσης ισχύοςσήμα ανά μονάδα εύρους ζώνης.

Η παρεμβολή παλμών είναι μια προσθετική παρεμβολή, η οποία είναι μια ακολουθία παλμών που διεγείρονται από βραχυπρόθεσμο απεριοδικό ή ταλαντευόμενο EMF. Οι στιγμές εμφάνισης παλμικού θορύβου θεωρείται ότι είναι ομοιόμορφα κατανεμημένες στο χρόνο. Αυτό σημαίνει ότι η πιθανότητα εμφάνισης παλμικού θορύβου κατά το χρονικό διάστημα Τανάλογο με τη διάρκεια αυτού του διαστήματος και τον μέσο αριθμό n unπαρεμβολή ανά μονάδα χρόνου, ανάλογα με το επιτρεπόμενο επίπεδο παρεμβολής. Ο παλμικός θόρυβος συνήθως καθορίζεται από τους νόμους διανομής με τις αριθμητικές τους παραμέτρους ή από τη μέγιστη τιμή του προϊόντος Α 0τη διάρκεια του παλμικού θορύβου στο πλάτος του. Αυτά περιλαμβάνουν βραχυπρόθεσμα διαλείμματα (θρυμματισμό) που καθορίζονται από τους νόμους διανομής με συγκεκριμένες αριθμητικές παραμέτρους ή τη μέση διάρκεια των διαλειμμάτων. λωρίδα tκαι την έντασή τους n λωρίδα.

Εάν ο χειριστής yμπορεί να εκφραστεί ως προϊόν z=ku, Οπου k(t)είναι μια τυχαία διαδικασία, τότε ο θόρυβος ονομάζεται πολλαπλασιαστικός.

Στα πραγματικά κανάλια, συνήθως συμβαίνουν τόσο προσθετικές όσο και πολλαπλασιαστικές παρεμβολές, δηλ. z=ku+n.

Στην είσοδο του UPS prm, που αποτελείται από έναν γραμμικό ενισχυτή US in, ένα ζωνοπερατό φίλτρο PF pr, έναν αποδιαμορφωτή DM, συσκευές για την καταχώρηση του UR και το συγχρονισμό των ΗΠΑ με ταχύτητα ΣΕέρχεται ένα μείγμα σήματος προς θόρυβο, που χαρακτηρίζεται από την αναλογία σήματος προς θόρυβο q σε. Αφού περάσετε το φίλτρο λήψης PF prm, η αναλογία σήματος προς θόρυβο βελτιώνεται κάπως.

Στο DM, λόγω παρεμβολής, τα σήματα εξόδου παραμορφώνονται σε σχήμα, η αλλαγή στο οποίο εκφράζεται αριθμητικά με την τιμή της παραμόρφωσης ακμής d cr.

Για να μειωθεί η πιθανότητα σφάλματος λόγω της επιρροής της παραμόρφωσης ή του διαχωρισμού των άκρων, τα σήματα από την έξοδο DM υπόκεινται σε πύλη ή ενσωμάτωση, η οποία πραγματοποιείται στο SD υπό την επίδραση παλμών ρολογιού που παράγονται στη συσκευή συγχρονισμού των ΗΠΑ. Το UR χαρακτηρίζεται από διορθωτική ικανότητα μ εφ, και ΗΠΑ είναι το σφάλμα συγχρονισμού ε γ, χρόνος συγχρονισμού t συγχρονισμόςκαι χρόνος συντήρησης συγχρονισμού t ps.

Τα θέματα που συζητήθηκαν διερευνώνται σε εργαστηριακές εργασίεςΝο 3 «Χαρακτηριστικά ενός διακριτού καναλιού».

Ερωτήσεις ελέγχουγια διάλεξη 5

5-1. Ποιο κανάλι ονομάζεται διακριτό;

5-2. Ποια είναι τα κύρια χαρακτηριστικά που καθορίζουν την ποιότητα και την αποτελεσματικότητα της μετάδοσης δεδομένων

5-3. Πώς καθορίζεται ο ρυθμός με τον οποίο μεταδίδονται πληροφορίες μέσω ενός καναλιού;

5-4. Πώς καθορίζεται ο ρυθμός διαμόρφωσης;

5-5. Πώς αξιολογείται η πιστότητα της μετάδοσης πληροφοριών μέσω του καναλιού;

5-6. Τι χαρακτηρίζει τα σήματα που φτάνουν στην είσοδο ενός διακριτού καναλιού;

5-7. Τι χαρακτηρίζει τα σήματα που φτάνουν στην είσοδο ενός συνεχούς καναλιού;

5-8. Ποια είναι τα κύρια χαρακτηριστικά ενός συνεχούς καναλιού;

5-9. Τι ονομάζεται σχετική ισχύς σήματος;

5-10. Τι ονομάζεται απόλυτη στάθμη του σήματος;

5-11. Τι ονομάζεται στάθμη σήματος μέτρησης;

5-12. Τι είναι η υπολειπόμενη εξασθένηση καναλιού;

5-13. Ποια είναι η υπολειπόμενη εξασθένηση ενός καναλιού που περιέχει ενισχυτές;

5-15. Τι μπορεί να οδηγήσει σε υπερβολική ισχύ σήματος στην είσοδο του καναλιού;

5-16. Ποια είναι η απόκριση συχνότητας ενός καναλιού;

5-17. Ποιο είναι το αποτελεσματικό εύρος ζώνης ενός καναλιού;

5-18. Τι προκαλεί την ανομοιόμορφη απόκριση συχνότητας του καναλιού;

5-19. Πως λέγεται ώρα ομάδαςπέρασμα?

5-20. Τι είναι ένα κανάλι FCH;

5-21. Πώς εκτιμάται η μη γραμμική παραμόρφωση που εισάγεται από το κανάλι;

5-22. Τι είναι το επίπεδο υπερφόρτωσης;

5-23. Σε τι οδηγεί ο περιορισμός του φάσματος σήματος κατά τη μετάδοση μέσω πραγματικών καναλιών;

5-24. Πώς σχετίζεται το όριο ρυθμού με το εύρος ζώνης του καναλιού στη μετάδοση διαμορφωμένων σημάτων με δύο πλευρές;

5-25. Πώς η φύση της απόκρισης συχνότητας του καναλιού επηρεάζει το εύρος ζώνης του καναλιού;

5-26. Πώς επηρεάζει η φύση του PFC του καναλιού το εύρος ζώνης του καναλιού;

5-27. Πώς καθορίζεται ο βέλτιστος ρυθμός μετάδοσης για αυτό από την απόκριση συχνότητας και την απόκριση φάσης του καναλιού;

5-28. Τι ονομάζεται παρεμβολή;

5-29. Τι είδους παρεμβολή ονομάζεται πρόσθετο;

5-30. Ποιοι είναι οι τύποι πρόσθετου θορύβου;

5-31. Αυτό είναι μαθηματικό μοντέλοκυμαινόμενος θόρυβος;

5.32. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του αρμονικού θορύβου και του θορύβου διακύμανσης;

5.33. Ποια είναι τα χαρακτηριστικά των αρμονικών παρεμβολών;

5.34. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ παλμικού θορύβου και αρμονικού θορύβου;

5,35. Ποια είναι τα χαρακτηριστικά του παλμικού θορύβου;

5-36. Τι είδους παρεμβολή ονομάζεται πολλαπλασιαστική;

5-37. Τι είδους παρεμβολή είναι η μετατόπιση κέρδους του ενισχυτή καναλιού;

5-38. Τι χαρακτηρίζει τα σήματα που προέρχονται από την είσοδο ενός συνεχούς καναλιού;

5-39. Τι χρησιμεύει ως αριθμητική εκτίμηση της παραμόρφωσης της κυματομορφής στην έξοδο του αποδιαμορφωτή;

5-40. Ποιες είναι οι παράμετροι της συσκευής συγχρονισμού;

Διάλεξη 6

Κατά τη μελέτη ραδιοφωνικών συστημάτων, είναι επίσης απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν μοντέλα διακριτών καναλιών. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι σε πολλούς τύπους RTS Βαρύ φορτίογια την προστασία των πληροφοριών σε συνθήκες έντονων παρεμβολών είναι η χρήση μεθόδων κωδικοποίησης και αποκωδικοποίησης. Για να εξετάσουμε προβλήματα αυτού του τύπου, είναι σκόπιμο να ασχολούμαστε μόνο με τα χαρακτηριστικά ενός διακριτού καναλιού, αποκλείοντας από την εξέταση τις ιδιότητες ενός συνεχούς καναλιού. Σε ένα διακριτό κανάλι, τα σήματα εισόδου και εξόδου είναι ακολουθίες παλμών που αντιπροσωπεύουν μια ροή κωδικών συμβόλων. Αυτό καθορίζει μια τέτοια ιδιότητα ενός διακριτού καναλιού ώστε, εκτός από τους περιορισμούς στις παραμέτρους του συνόλου των πιθανών σημάτων στην είσοδο, υποδεικνύεται η κατανομή των πιθανοτήτων υπό όρους του σήματος εξόδου για ένα δεδομένο σήμα εισόδου. Κατά τον καθορισμό ενός συνόλου σήματα εισόδουυπάρχουν πληροφορίες για τον αριθμό διάφορα σύμβολα Τ, τον αριθμό των παλμών στην ακολουθία Πκαι, αν χρειαστεί, τη διάρκεια Τ σεκαι Goi, κάθε παλμός στην είσοδο και στην έξοδο του καναλιού. Στις περισσότερες πρακτικά σημαντικές περιπτώσεις, αυτές οι διάρκειες είναι οι ίδιες και, κατά συνέπεια, οι διάρκειες οποιωνδήποτε //-ακολουθιών στην είσοδο και στην έξοδο είναι οι ίδιες. Το αποτέλεσμα της παρεμβολής μπορεί να είναι μια διαφορά μεταξύ της ακολουθίας εισόδου και εξόδου. Επομένως, για οποιαδήποτε // είναι απαραίτητο να υποδεικνύεται η πιθανότητα ότι κατά το πέρασμα ορισμένων

τυχαία ακολουθία ΣΕη έξοδος θα είναι το σκορ ΣΕ.

Οι θεωρούμενες //-ακολουθίες μπορούν να αναπαρασταθούν ως διανύσματα στον ///"-διάστατο Ευκλείδειο χώρο, στον οποίο οι πράξεις "προσθήκη" και "αφαίρεση" γίνονται κατανοητές ως συντελεστής άθροισης bitwise Τκαι ομοίως, ορίζει τον πολλαπλασιασμό με έναν ακέραιο. Στον επιλεγμένο χώρο, είναι απαραίτητο να εισαχθεί η έννοια του "διανύσματος σφάλματος" E, η οποία νοείται ως η διαφορά bit μεταξύ των διανυσμάτων εισόδου (μεταδιδόμενης) και εξόδου (λαμβανόμενης). Τότε το λαμβανόμενο διάνυσμα θα είναι το άθροισμα της μεταδιδόμενης τυχαίας ακολουθίας και του διανύσματος σφάλματος Β = Β + Ε. Μπορεί να φανεί από τη φόρμα σημειογραφίας ότι το διάνυσμα τυχαίου σφάλματος Ε είναι ανάλογο με τον θόρυβο //(/) στο μοντέλο συνεχούς καναλιού. Τα μοντέλα διακριτών καναλιών διαφέρουν ως προς την κατανομή πιθανοτήτων του διανύσματος σφάλματος. Γενικά, η κατανομή πιθανοτήτων Ε μπορεί να εξαρτάται από την υλοποίηση του διανύσματος ΣΕ. Ας εξηγήσουμε οπτικά την έννοια της σημασίας του διανύσματος σφάλματος για την περίπτωση /// = 2 - ένας δυαδικός κώδικας. Η εμφάνιση του χαρακτήρα 1 οπουδήποτε στο διάνυσμα σφάλματος ενημερώνει για την παρουσία σφάλματος στο αντίστοιχο bit της μεταδιδόμενης //-ακολουθίας. Επομένως, ο αριθμός των μη μηδενικών χαρακτήρων στο διάνυσμα σφάλματος μπορεί να ονομαστεί βάρος του διανύσματος σφάλματος.

Το συμμετρικό κανάλι χωρίς μνήμη είναι το απλούστερο μοντέλο διακριτού καναλιού. Σε ένα τέτοιο κανάλι, κάθε μεταδιδόμενο κωδικό σύμβολο μπορεί να ληφθεί λανθασμένα με κάποια πιθανότητα Rκαι έγινε αποδεκτό σωστά με πιθανότητα q = 1 - R.Εάν υπήρξε σφάλμα, αντί για τον μεταδιδόμενο χαρακτήρα 6. οποιοσδήποτε άλλος χαρακτήρας μπορεί να μεταδοθεί με ίση πιθανότητα σι.

Η χρήση του όρου "χωρίς μνήμη" σημαίνει ότι η πιθανότητα σφάλματος σε οποιοδήποτε bit της ακολουθίας "-δεν εξαρτάται από το ποιοι χαρακτήρες μεταδόθηκαν πριν από αυτό το bit και πώς ελήφθησαν.

Η πιθανότητα να εμφανιστεί ένα διάνυσμα σφάλματος n-διάστατου βάρους σε αυτό το κανάλι ?, είναι ίσο με

Η πιθανότητα να έλαβε χώρα Εγώοποιωνδήποτε σφαλμάτων εντοπίζονται αυθαίρετα σε όλη την n-ακολουθία καθορίζεται από το νόμο του Bernoulli:

Οπου ΜΕ[ = Π/[(!(« - ?)] - διωνυμικός συντελεστής, δηλ. αριθμός διαφορετικών συνδυασμών ? λάθη στην ακολουθία "-.

Το μοντέλο ενός συμμετρικού καναλιού χωρίς μνήμη (διωνυμικό κανάλι) είναι ένα ανάλογο ενός καναλιού με πρόσθετο λευκό θόρυβο σε σταθερό πλάτος σήματος - η προσέγγισή του.

Ένα ασύμμετρο κανάλι χωρίς μνήμη διαφέρει από ένα συμμετρικό στις διαφορετικές πιθανότητες μετάβασης των συμβόλων 1 στο 0 και αντίστροφα, ενώ διατηρεί την ανεξαρτησία της εμφάνισής τους από την προϊστορία.

Στείλτε την καλή δουλειά σας στη βάση γνώσεων είναι απλή. Χρησιμοποιήστε την παρακάτω φόρμα

Φοιτητές, μεταπτυχιακοί φοιτητές, νέοι επιστήμονες που χρησιμοποιούν τη βάση γνώσεων στις σπουδές και την εργασία τους θα σας είναι πολύ ευγνώμονες.

Δημοσιεύτηκε στις http://www.allbest.ru/

Εισαγωγή

1. Θεωρητικό μέρος

1.1 Διακριτό κανάλι και οι παράμετροί του

1.2 Μοντέλο μερικής περιγραφής διακριτού καναλιού

1.3 Ταξινόμηση διακριτών καναλιών

Μοντέλα 1.4 καναλιών

1.5 Διαμόρφωση

1.6 Δομικό σχήμαμε ROS

2. Μέρος οικισμού

2.1 Προσδιορισμός του βέλτιστου μήκους του συνδυασμού κωδικών, ο οποίος παρέχει τη μεγαλύτερη σχετική διακίνηση

2.2 Προσδιορισμός του αριθμού των ψηφίων ελέγχου στον συνδυασμό κωδικών, παρέχοντας μια δεδομένη πιθανότητα μη ανιχνεύσιμου σφάλματος

2.3 Προσδιορισμός της ποσότητας των πληροφοριών που μεταδίδονται με δεδομένο ρυθμό T tr και κριτήρια αστοχίας t otk

2.4 Προσδιορισμός χωρητικότητας αποθήκευσης

2.5 Υπολογισμός των χαρακτηριστικών των κυρίων και παράκαμψης καναλιών ΠΔ

2.6 Επιλογή της διαδρομής του αυτοκινητόδρομου

συμπέρασμα

Κατάλογος πηγών που χρησιμοποιήθηκαν

Εισαγωγή

διακριτό μήνυμα πληροφοριών επικοινωνίας

Η ανάπτυξη των τηλεπικοινωνιακών δικτύων οδήγησε στην ανάγκη για μια πιο λεπτομερή μελέτη των ψηφιακών συστημάτων μετάδοσης δεδομένων. Και η πειθαρχία "Digital Communication Technologies" είναι αφιερωμένη σε αυτό. Αυτός ο κλάδος καθορίζει τις αρχές και τις μεθόδους μετάδοσης ψηφιακού σήματος, τα επιστημονικά θεμέλια και την τρέχουσα κατάσταση των τεχνολογιών ψηφιακών επικοινωνιών. δίνει μια ιδέα για τις δυνατότητες και τα φυσικά όρια της εφαρμογής συστημάτων ψηφιακής μετάδοσης και επεξεργασίας· κατανοεί τα πρότυπα που καθορίζουν τις ιδιότητες των συσκευών μετάδοσης δεδομένων και τα καθήκοντα της λειτουργίας τους.

Σκοπός αυτής της εργασίας του μαθήματος είναι να κατακτήσει το μάθημα "Ψηφιακές Τεχνολογίες Επικοινωνίας", αποκτώντας δεξιότητες στην επίλυση προβλημάτων στη μεθοδολογία μηχανικών υπολογισμών των κύριων χαρακτηριστικών και μεθόδων διδασκαλίας της τεχνικής λειτουργίας ψηφιακών συστημάτων και δικτύων.

ΣΕ θητείαείναι απαραίτητο να σχεδιαστεί μια διαδρομή μετάδοσης δεδομένων μεταξύ της πηγής και του παραλήπτη της πληροφορίας χρησιμοποιώντας ένα σύστημα με καθοριστικό ανατροφοδότηση, συνεχής μετάδοση και φραγή του δέκτη, καθώς και κατασκευή κυκλώματος κωδικοποιητή και αποκωδικοποιητή κυκλικός κώδικαςχρήση διαμόρφωσης και αποδιαμόρφωσης χρησιμοποιώντας το πακέτο "Προβολή συστήματος". προσδιορισμός της ποσότητας των πληροφοριών που μεταδίδονται με δεδομένο ρυθμό και κριτήρια αποτυχίας· υπολογισμός των χαρακτηριστικών των κύριων και των διακριτών καναλιών παράκαμψης. κατασκευή χρονοδιαγράμματος λειτουργίας του συστήματος.

Η επίλυση αυτών των προβλημάτων αποκαλύπτει την εκπλήρωση του κύριου στόχου της αποστολής - μοντελοποίηση συστημάτων τηλεπικοινωνιών.

1 . Θεωρητικό μέρος

1.1 Διακριτό κανάλι και οι παράμετροί του

Διακριτό κανάλι - ένα κανάλι επικοινωνίας που χρησιμοποιείται για τη μετάδοση διακριτών μηνυμάτων.

Σύνθεση και παράμετροι ηλεκτρικά κυκλώματαστην είσοδο και στην έξοδο του DC καθορίζονται από τα σχετικά πρότυπα. Τα χαρακτηριστικά μπορεί να είναι οικονομικά, τεχνολογικά και τεχνικά. Τα κυριότερα είναι Προδιαγραφές. Μπορούν να είναι εξωτερικά και εσωτερικά.

Εξωτερικό - πληροφοριακό, τεχνικό και οικονομικό, τεχνικό και λειτουργικό.

Υπάρχουν διάφοροι ορισμοί για το ρυθμό μεταφοράς.

Η τεχνική ταχύτητα χαρακτηρίζει την ταχύτητα του εξοπλισμού που περιλαμβάνεται στο τμήμα μετάδοσης.

όπου m i είναι η βάση κώδικα στο i-ο κανάλι.

Ρυθμός μεταφοράς πληροφοριών - που σχετίζεται με το εύρος ζώνης του καναλιού. Εμφανίζεται με την έλευση και την ταχεία ανάπτυξη των νέων τεχνολογιών. Ο ρυθμός πληροφόρησης εξαρτάται από τον τεχνικό ρυθμό, από τις στατιστικές ιδιότητες της πηγής, από τον τύπο του CS, τα λαμβανόμενα σήματα και τις παρεμβολές που δρουν στο κανάλι. Η οριακή τιμή είναι η χωρητικότητα του COP:

που F - μπάντα COP;

Σύμφωνα με τον ρυθμό μετάδοσης των διακριτών καναλιών και του αντίστοιχου UPS, συνηθίζεται να υποδιαιρείται σε:

Χαμηλή ταχύτητα (έως 300 bps).

Μεσαία ταχύτητα (600 - 19600 bps);

Υψηλή ταχύτητα (πάνω από 24000 bps).

Αποτελεσματικός ρυθμός μετάδοσης - ο αριθμός των χαρακτήρων ανά μονάδα χρόνου που παρέχονται στον παραλήπτη, λαμβάνοντας υπόψη τον γενικό χρόνο (χρόνος φάσης SS, χρόνος που διατίθεται για περιττά σύμβολα).

Σχετικό ποσοστό μεταφοράς:

Αξιοπιστία μετάδοσης πληροφοριών - χρησιμοποιείται λόγω του γεγονότος ότι σε κάθε κανάλι υπάρχουν εξωτερικοί πομποί που παραμορφώνουν το σήμα και καθιστούν δύσκολο τον προσδιορισμό του τύπου του εκπεμπόμενου μεμονωμένου στοιχείου. Σύμφωνα με τη μέθοδο μετατροπής μηνυμάτων σε σήμα, η παρεμβολή μπορεί να είναι αθροιστική και πολλαπλασιαστική. Κατά μορφή: αρμονική, ώθηση και διακύμανση.

Οι παρεμβολές οδηγούν σε σφάλματα στη λήψη μεμονωμένων στοιχείων, είναι τυχαία. Υπό αυτές τις συνθήκες, η πιθανότητα χαρακτηρίζεται από τη μετάδοση χωρίς σφάλματα. Η πιστότητα μετάδοσης μπορεί να εκτιμηθεί από την αναλογία του αριθμού των λανθασμένων συμβόλων προς το σύνολο

Συχνά η πιθανότητα του πομπού αποδεικνύεται μικρότερη από την απαιτούμενη, επομένως, λαμβάνονται μέτρα για την αύξηση της πιθανότητας σφαλμάτων, την εξάλειψη των λαμβανόμενων σφαλμάτων, τη συμπερίληψη ορισμένων πρόσθετων συσκευών στο κανάλι που μειώνουν τις ιδιότητες των καναλιών, επομένως, μειώνουν τα σφάλματα. Η βελτίωση της πιστότητας συνδέεται με πρόσθετο κόστος υλικού.

Αξιοπιστία - ένα διακριτό κανάλι, όπως κάθε DC, δεν μπορεί να λειτουργήσει άψογα.

Μια αποτυχία είναι ένα γεγονός που τελειώνει στην πλήρη ή μερική μήτρα ενός συστήματος υγείας. Όσον αφορά το σύστημα μετάδοσης δεδομένων, μια αποτυχία είναι ένα γεγονός που προκαλεί καθυστέρηση στο ληφθέν μήνυμα για ένα χρόνο t set>t add. Ταυτόχρονα, το t επιπλέον σε διαφορετικά συστήματα είναι διαφορετικό. Η ιδιότητα ενός συστήματος επικοινωνίας που διασφαλίζει την κανονική απόδοση όλων των καθορισμένων λειτουργιών ονομάζεται αξιοπιστία. Η αξιοπιστία χαρακτηρίζεται από τον μέσο χρόνο μεταξύ των αστοχιών T®, τον μέσο χρόνο ανάκτησης TV και τον παράγοντα διαθεσιμότητας:

Πιθανότητα χρόνο λειτουργίαςδείχνει την πιθανότητα με την οποία το σύστημα μπορεί να λειτουργήσει χωρίς μία μόνο αστοχία.

1.2 Μοντέλο μερικής περιγραφής διακριτού καναλιού

Εξάρτηση της πιθανότητας εμφάνισης ενός παραμορφωμένου συνδυασμού από το μήκος του n και η πιθανότητα εμφάνισης ενός συνδυασμού μήκους n με t σφάλματα.

Η εξάρτηση της πιθανότητας εμφάνισης ενός παραμορφωμένου συνδυασμού από το μήκος του n χαρακτηρίζεται ως ο λόγος του αριθμού των παραμορφωμένων συνδυασμών προς τον συνολικό αριθμό των συνδυασμών κωδικών που μεταδίδονται.

Αυτή η πιθανότητα είναι μια μη φθίνουσα τιμή της συνάρτησης n. Όταν n=1, τότε P=P OSH, όταν, P=1.

Στο μοντέλο Purtov, η πιθανότητα υπολογίζεται:

όπου b είναι ο δείκτης ομαδοποίησης σφαλμάτων.

Εάν b = 0, τότε δεν υπάρχει ομαδοποίηση σφαλμάτων και η εμφάνιση σφαλμάτων θα πρέπει να θεωρείται ανεξάρτητη.

Αν 0,5< б < 0.7, то это пакетирование ошибок наблюдается на кабельных линиях связи, т.к. кратковременные прерывания приводят к появлению групп с большой плотностью ошибок.

Εάν 0,3< б < 0.5, то это пакетирование ошибок наблюдается в радиорелейных линиях связи, где наряду с интервалами большой плотности ошибок наблюдаются интервалы с редкими ошибками.

Εάν 0,3< б < 0.4, то наблюдается в радиотелеграфных каналах.

Η κατανομή σφαλμάτων σε συνδυασμούς διαφορετικών μηκών εκτιμά επίσης την πιθανότητα συνδυασμών μήκους n με t προκαθορισμένα σφάλματα.

Η σύγκριση των αποτελεσμάτων των υπολογισμένων πιθανοτήτων σύμφωνα με τους τύπους (2) και (3) δείχνει ότι η ομαδοποίηση των σφαλμάτων οδηγεί σε αύξηση του αριθμού των συνδυασμών κωδικών που επηρεάζονται από σφάλματα υψηλότερης πολλαπλότητας. Μπορεί επίσης να συναχθεί το συμπέρασμα ότι κατά την ομαδοποίηση σφαλμάτων, ο αριθμός των παραμορφωμένων συνδυασμών κωδικών ενός δεδομένου μήκους n μειώνεται. Αυτό είναι επίσης κατανοητό από καθαρά φυσικούς λόγους. Με τον ίδιο αριθμό σφαλμάτων, η πακετοποίηση οδηγεί στη συγκέντρωσή τους σε μεμονωμένους συνδυασμούς (η πολλαπλότητα των σφαλμάτων αυξάνεται) και ο αριθμός των παραμορφωμένων συνδυασμών κωδικών μειώνεται.

1.3 Ταξινόμηση διακριτών καναλιών

Η ταξινόμηση των διακριτών καναλιών μπορεί να πραγματοποιηθεί σύμφωνα με διάφορα χαρακτηριστικά ή χαρακτηριστικά.

Σύμφωνα με τον μεταδιδόμενο φορέα και το σήμα προς το κανάλι, υπάρχουν (συνεχές σήμα - συνεχής φορέας):

Συνεχής-διακριτή;

Διακριτή-συνεχής;

Διακριτό-διακριτό.

Να γίνει διάκριση μεταξύ της έννοιας της διακριτής πληροφορίας και της διακριτής μετάδοσης.

Από μαθηματική άποψη, ένα κανάλι μπορεί να οριστεί από ένα αλφάβητο μεμονωμένων στοιχείων στην είσοδο και στην έξοδο του καναλιού. Η εξάρτηση αυτής της πιθανότητας εξαρτάται από τη φύση των σφαλμάτων στο διακριτό κανάλι. Εάν δεν υπήρχαν σφάλματα κατά τη μετάδοση του i-ου μοναδικού στοιχείου i=j - εάν το στοιχείο έλαβε ένα νέο στοιχείο διαφορετικό από το j κατά τη λήψη, τότε προέκυψε σφάλμα.

Τα κανάλια στα οποία το P(a j /a i) δεν εξαρτάται από το χρόνο για οποιαδήποτε i και j ονομάζονται ακίνητα, διαφορετικά - μη στάσιμα.

Κανάλια στα οποία η πιθανότητα μετάβασης δεν εξαρτάται από την τιμή του προηγουμένως ληφθέντος στοιχείου, τότε αυτό είναι ένα κανάλι χωρίς μνήμη.

Αν i δεν ισούται με j, P(a j /a i)=const, τότε το κανάλι είναι συμμετρικό, διαφορετικά είναι ασύμμετρο.

Τα περισσότερα κανάλια είναι συμμετρικά και έχουν μνήμη. Τα διαστημικά κανάλια επικοινωνίας είναι συμμετρικά, αλλά δεν έχουν μνήμη.

1.4 Μοντέλα καναλιών

Κατά την ανάλυση συστημάτων CS, χρησιμοποιούνται 3 κύρια μοντέλα για αναλογικά και διακριτά συστήματα και 4 μοντέλα για διακριτά συστήματα μόνο.

Τα κύρια μαθηματικά μοντέλα του CS:

Κανάλι με πρόσθετο θόρυβο.

Γραμμικό φιλτραρισμένο κανάλι.

Γραμμικό φιλτραρισμένο κανάλι και μεταβλητές παράμετροι.

Μαθηματικά μοντέλα για διακριτά CS:

DCS χωρίς μνήμη.

DCS με μνήμη?

Δυαδικό συμμετρικό CS;

COP από δυαδικές πηγές.

Το CS με προσθετικό θόρυβο είναι το απλούστερο μαθηματικό μοντέλο που εφαρμόζεται σύμφωνα με το ακόλουθο σχήμα.

Εικόνα 1.1 - Δομικό διάγραμμα του COP με πρόσθετο θόρυβο

Σε αυτό το μοντέλο, το μεταδιδόμενο σήμα S(t) επηρεάζεται από πρόσθετο θόρυβο n(t), ο οποίος μπορεί να προκύψει από εξωγενή ηλεκτρικό θόρυβο, ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ, ενισχυτές ή λόγω του φαινομένου των παρεμβολών. Αυτό το μοντέλοεφαρμόζεται σε οποιοδήποτε COP, αλλά εάν υπάρχει διαδικασία απόσβεσης, ο συντελεστής απόσβεσης πρέπει να προστεθεί στη συνολική αντίδραση.

r(t)=6S(t)+n(t) (1.9)

Το γραμμικό φιλτραρισμένο κανάλι μπορεί να εφαρμοστεί σε φυσικά κανάλια που περιέχουν γραμμικά φίλτρα για τον περιορισμό της ζώνης συχνοτήτων και την εξάλειψη του φαινομένου παρεμβολής. c(t) είναι παρορμητική απόκρισηγραμμικό φίλτρο.

Εικόνα 1.2 - Γραμμικό φιλτραρισμένο κανάλι

Ένα γραμμικό φιλτραρισμένο κανάλι με μεταβλητές παραμέτρους είναι χαρακτηριστικό συγκεκριμένων φυσικών καναλιών, όπως ακουστικά CS, ιονόσφαιρα ραδιοκανάλια, τα οποία εμφανίζονται με ένα μεταδιδόμενο σήμα που μεταβάλλεται χρονικά και περιγράφονται από μεταβλητές παραμέτρους.

Εικόνα 1.3 - Γραμμικό φιλτραρισμένο κανάλι με μεταβλητές παραμέτρους

Τα διακριτά μοντέλα CS χωρίς μνήμη χαρακτηρίζονται από ένα αλφάβητο εισόδου ή μια δυαδική ακολουθία συμβόλων, καθώς και από ένα σύνολο πιθανοτήτων εισόδου του μεταδιδόμενου σήματος.

Σε ένα DCS με μνήμη, υπάρχει παρεμβολή στο μεταδιδόμενο πακέτο δεδομένων ή το κανάλι υπόκειται σε εξασθένιση, τότε η υπό όρους πιθανότητα εκφράζεται ως η συνολική κοινή πιθανότητα όλων των στοιχείων της ακολουθίας.

Το δυαδικό συμμετρικό CS είναι μια ειδική περίπτωση ενός διακριτού καναλιού χωρίς μνήμη, όταν τα αλφάβητα εισόδου και εξόδου μπορούν να είναι μόνο 0 και 1. Επομένως, οι πιθανότητες είναι συμμετρικές.

Το DCS των δυαδικών πηγών δημιουργεί μια αυθαίρετη ακολουθία συμβόλων, ενώ η τελική διακριτή πηγή καθορίζεται όχι μόνο από αυτή τη σειρά και την πιθανότητα εμφάνισής τους, αλλά και από την εισαγωγή τέτοιων συναρτήσεων όπως η αυτοπληροφόρηση και η μαθηματική προσδοκία.

1.5 Διαμόρφωση

Τα σήματα σχηματίζονται αλλάζοντας ορισμένες παραμέτρους του φυσικού φορέα σύμφωνα με το μεταδιδόμενο μήνυμα. Αυτή η διαδικασία (αλλαγή των παραμέτρων του φορέα) ονομάζεται διαμόρφωση.

Η γενική αρχή της διαμόρφωσης είναι η αλλαγή μιας ή περισσότερων παραμέτρων του φέροντος κύματος (φορέας) f(t, b, c, ...) σύμφωνα με το μεταδιδόμενο μήνυμα. Αν λοιπόν επιλεγεί ο φορέας αρμονική ταλάντωση f(t)=Ucos(w 0 t+c), τότε μπορούν να σχηματιστούν τρεις τύποι διαμόρφωσης: πλάτος (AM), συχνότητα (FM) και φάση (PM).

Εικόνα 1.4 - Κυματομορφές για δυαδικό κώδικα για διάφορα είδηδιακριτή διαμόρφωση

Η διαμόρφωση πλάτους είναι ανάλογη με την αλλαγή του πρωτεύοντος σήματος x(t) στο πλάτος του φορέα U AM =U 0 +ax(t). Στην απλούστερη περίπτωση ενός αρμονικού σήματος x(t)=XcosЩt, το πλάτος είναι ίσο με:

Ως αποτέλεσμα, έχουμε την ταλάντωση ΑΜ:

Σχήμα 1.5 - Γραφήματα διακυμάνσεων x(t), u και u AM

Εικόνα 1.6 - Φάσμα ταλάντωσης ΑΜ

Το σχήμα 1.5 δείχνει τις διακυμάνσεις x(t), u και u AM . Η μέγιστη απόκλιση του πλάτους U AM από το U 0 αντιπροσωπεύει το πλάτος του φακέλου U W =aX. Ο λόγος του πλάτους του περιβλήματος προς το πλάτος της φέρουσας (μη διαμορφωμένης) ταλάντωσης:

m - ονομάζεται συντελεστής διαμόρφωσης. Συνήθως μ<1. Коэффициент модуляции, выраженный в процентах, т.е. (m=100%) называют глубиной модуляции. Коэффициент модуляции пропорционален амплитуде модулирующего сигнала.

Χρησιμοποιώντας τις εκφράσεις (1.12), η έκφραση (1.11) γράφεται ως:

Για να προσδιορίσουμε το φάσμα των δονήσεων AM, ας ανοίξουμε τις αγκύλες στην έκφραση (1.13):

Σύμφωνα με την (1.14), η ταλάντωση ΑΜ είναι το άθροισμα τριών αρμονικών ταλαντώσεων υψηλής συχνότητας κοντινών συχνοτήτων (αφού<<щ 0 или F<

Ταλαντώσεις της φέρουσας συχνότητας f 0 με πλάτος U 0 ;

Ταλαντώσεις της συχνότητας της άνω πλευράς f 0 +F;

Ταλαντώσεις της συχνότητας της κάτω πλευράς f 0 -F.

Το φάσμα των ταλαντώσεων ΑΜ (1.14) φαίνεται στο Σχήμα 1.6. Το πλάτος του φάσματος είναι ίσο με τη διπλασιασμένη συχνότητα διαμόρφωσης: ?f AM =2F. Το πλάτος του φέροντος κύματος δεν αλλάζει κατά τη διαμόρφωση. τα πλάτη των ταλαντώσεων των πλευρικών συχνοτήτων (άνω και κάτω) είναι ανάλογα με το βάθος διαμόρφωσης, δηλ. πλάτος Χ του σήματος διαμόρφωσης. Όταν m=1, τα πλάτη ταλάντωσης των πλευρικών συχνοτήτων φτάνουν στο μισό του φορέα (0,5U 0).

Το φέρον κύμα δεν περιέχει καμία πληροφορία και δεν αλλάζει κατά τη διαδικασία διαμόρφωσης. Επομένως, μπορούμε να περιοριστούμε στη μετάδοση μόνο πλευρικών ζωνών, η οποία πραγματοποιείται σε συστήματα επικοινωνίας σε δύο πλευρικές ζώνες (DBS) χωρίς φορέα. Επιπλέον, δεδομένου ότι κάθε πλευρική ζώνη περιέχει πλήρεις πληροφορίες σχετικά με το πρωτεύον σήμα, η μετάδοση μόνο μιας πλευρικής ζώνης (SSB) μπορεί να καταργηθεί. Η διαμόρφωση που οδηγεί σε ταλαντώσεις μονής πλευρικής ζώνης ονομάζεται μονή πλευρική ζώνη (SW).

Τα προφανή πλεονεκτήματα των συστημάτων επικοινωνίας DBP και OBP είναι η δυνατότητα χρήσης της ισχύος του πομπού για μετάδοση μόνο των πλευρικών ζωνών (δύο ή μία) του σήματος, γεγονός που καθιστά δυνατή την αύξηση της εμβέλειας και της αξιοπιστίας της επικοινωνίας. Με τη διαμόρφωση μιας πλευρικής ζώνης, επιπλέον, το πλάτος του φάσματος της διαμορφωμένης ταλάντωσης μειώνεται στο μισό, γεγονός που καθιστά δυνατή την αντίστοιχη αύξηση του αριθμού των σημάτων που μεταδίδονται μέσω της γραμμής επικοινωνίας σε μια δεδομένη ζώνη συχνοτήτων.

Η διαμόρφωση φάσης είναι ανάλογη με την αλλαγή του πρωτεύοντος σήματος x(t) στη φάση q του φορέα u=U 0 cos(w 0 t+c).

Το πλάτος ταλάντωσης κατά τη διαμόρφωση φάσης δεν αλλάζει, επομένως, η αναλυτική έκφραση για την ταλάντωση FM

Εάν η διαμόρφωση πραγματοποιείται από ένα αρμονικό σήμα x(t)=XsinШt, τότε η στιγμιαία φάση

Οι δύο πρώτοι όροι (1.17) καθορίζουν τη φάση της μη διαμορφωμένης ταλάντωσης, ο τρίτος - την αλλαγή στη φάση της ταλάντωσης ως αποτέλεσμα της διαμόρφωσης.

Η διαμορφωμένη κατά φάση ταλάντωση χαρακτηρίζεται σαφώς από το διανυσματικό διάγραμμα στο Σχήμα 1.7, χτισμένο σε ένα επίπεδο που περιστρέφεται δεξιόστροφα με γωνιακή συχνότητα u 0 . Μια μη διαμορφωμένη ταλάντωση αντιστοιχεί σε ένα κινούμενο διάνυσμα U 0 . Η διαμόρφωση φάσης συνίσταται σε περιοδική αλλαγή με συχνότητα W στην περιστροφή του διανύσματος U σε σχέση με U 0 κατά γωνία; c (t) \u003d aXsin Wt. Οι ακραίες θέσεις του διανύσματος U υποδεικνύονται με U" και U"". Η μέγιστη απόκλιση της φάσης της διαμορφωμένης ταλάντωσης από τη φάση της μη διαμορφωμένης ταλάντωσης:

όπου M είναι ο δείκτης διαμόρφωσης. Ο δείκτης διαμόρφωσης M είναι ανάλογος με το πλάτος X του σήματος διαμόρφωσης.

Εικόνα 1.7 - Διανυσματικό διάγραμμα μιας ταλάντωσης διαμορφωμένης φάσης

Χρησιμοποιώντας το (1.18), ξαναγράφουμε την ταλάντωση FM (1.16) ως

u \u003d U 0 cos (u 0 t + c 0 + Msin t) (1.19)

Στιγμιαία συχνότητα ταλάντωσης PM

u \u003d U (u 0 + MU cos t) (1,20)

Έτσι, η ταλάντωση FM σε διαφορετικές χρονικές στιγμές έχει διαφορετικές στιγμιαίες συχνότητες που διαφέρουν από τη συχνότητα της ταλάντωσης του φορέα w 0 κατά την τιμή;

Η διαμόρφωση συχνότητας συνίσταται σε μια αναλογική αλλαγή στο πρωτεύον σήμα x(t) της στιγμιαίας συχνότητας του φορέα:

w=w 0 +ax(t) (1,21)

όπου α είναι ο παράγοντας αναλογικότητας.

Στιγμιαία φάση ταλάντωσης FM

Η αναλυτική έκφραση των ταλαντώσεων FM, λαμβάνοντας υπόψη τη σταθερότητα του πλάτους, μπορεί να γραφτεί ως:

Απόκλιση συχνότητας - η μέγιστη απόκλιση από τη φέρουσα συχνότητα w 0, που προκαλείται από διαμόρφωση:

W A = aX (1,24)

Η αναλυτική έκφραση για αυτήν την ταλάντωση FM είναι:

Ο όρος (?sh D /sh)sinsht χαρακτηρίζει την αλλαγή φάσης που προκύπτει από το FM. Αυτό μας επιτρέπει να θεωρήσουμε την ταλάντωση FM ως ταλάντωση PM με δείκτη διαμόρφωσης

και γράψε το ως εξής:

Από όσα ειπώθηκαν, προκύπτει ότι οι ταλαντώσεις FM και FM έχουν πολλά κοινά. Άρα μια ταλάντωση της μορφής (1.27) μπορεί να είναι το αποτέλεσμα τόσο ενός αρμονικού πρωτεύοντος σήματος FM όσο και ενός FM. Επιπλέον, τα FM και FM χαρακτηρίζονται από τις ίδιες παραμέτρους (δείκτης διαμόρφωσης M και απόκλιση συχνότητας; f D), διασυνδεδεμένες από τις ίδιες σχέσεις: (1.21) και (1.24).

Μαζί με την παρατηρούμενη ομοιότητα της διαμόρφωσης συχνότητας και φάσης, υπάρχει επίσης μια σημαντική διαφορά μεταξύ τους, που σχετίζεται με τη διαφορετική φύση της εξάρτησης των τιμών M και f D από τη συχνότητα F του πρωτεύοντος σήματος:

Με το PM, ο δείκτης διαμόρφωσης δεν εξαρτάται από τη συχνότητα F και η απόκλιση συχνότητας είναι ανάλογη του F.

Με το FM, η απόκλιση συχνότητας δεν εξαρτάται από τη συχνότητα F και ο δείκτης διαμόρφωσης είναι αντιστρόφως ανάλογος του F.

1.6 Δομικό διάγραμμα με ROS

Η μετάδοση με ROS είναι παρόμοια με μια τηλεφωνική συνομιλία σε συνθήκες κακής ακοής, όταν ένας από τους συνομιλητές, έχοντας ακούσει άσχημα μια λέξη ή φράση, ζητά από τον άλλο να τις επαναλάβει και με καλή ακουστική, είτε επιβεβαιώνει το γεγονός της λήψης πληροφοριών, ή σε καμία περίπτωση δεν ζητά επανάληψη.

Οι πληροφορίες που λαμβάνονται μέσω του καναλιού OS αναλύονται από τον πομπό και με βάση τα αποτελέσματα της ανάλυσης, ο πομπός αποφασίζει να μεταδώσει τον επόμενο συνδυασμό κωδικών ή να επαναλάβει αυτούς που μεταδόθηκαν προηγουμένως. Μετά από αυτό, ο πομπός μεταδίδει σήματα υπηρεσίας σχετικά με την απόφαση που ελήφθη και στη συνέχεια τους αντίστοιχους συνδυασμούς κωδικών. Σύμφωνα με τα σήματα υπηρεσίας που λαμβάνονται από τον πομπό, ο δέκτης είτε εκδίδει τον συσσωρευμένο συνδυασμό κωδικών στον παραλήπτη της πληροφορίας, είτε τον διαγράφει και αποθηκεύει τον πρόσφατα μεταδιδόμενο.

Τύποι συστημάτων με ROS: συστήματα με αναμονή σημάτων υπηρεσίας, συστήματα με συνεχή μετάδοση και μπλοκάρισμα, συστήματα με μεταφορά διευθύνσεων. Επί του παρόντος, είναι γνωστοί πολλοί αλγόριθμοι για λειτουργικά συστήματα με λειτουργικό σύστημα. Τα πιο κοινά συστήματα είναι: με ROS με την προσδοκία ενός σήματος OS. με αδιεύθυνση επανάληψη και μπλοκάρισμα του δέκτη με επανάληψη διεύθυνσης.

Τα συστήματα αναμονής μετά το μοτίβο είτε περιμένουν για ένα σήμα ανάδρασης είτε μεταδίδουν το ίδιο μοτίβο κώδικα, αλλά αρχίζουν να μεταδίδουν το επόμενο μοτίβο κώδικα μόνο αφού λάβουν μια επιβεβαίωση για το μοτίβο που είχε μεταδοθεί προηγουμένως.

Τα συστήματα αποκλεισμού μεταδίδουν μια συνεχή ακολουθία συνδυασμών κωδικών απουσία σημάτων λειτουργικού συστήματος για προηγούμενους συνδυασμούς S. Αφού εντοπιστούν σφάλματα στον συνδυασμό (S + 1), η έξοδος του συστήματος μπλοκάρεται για το χρόνο λήψης συνδυασμών S, οι συνδυασμοί S που ελήφθησαν προηγουμένως διαγράφονται στη συσκευή μνήμης του δέκτη συστήματος PDS και αποστέλλεται ένα σήμα επανάκλησης. Ο πομπός επαναλαμβάνει τη μετάδοση των μοτίβων S που μεταδόθηκε πιο πρόσφατα.

Τα συστήματα με επανάληψη διευθύνσεων διακρίνονται από το γεγονός ότι οι συνδυασμοί κωδικών με σφάλματα επισημαίνονται με αριθμούς υπό όρους, σύμφωνα με τους οποίους ο πομπός αναμεταδίδει μόνο αυτούς τους συνδυασμούς.

Αλγόριθμος για προστασία από επικάλυψη και απώλεια πληροφοριών. Τα συστήματα λειτουργικού συστήματος μπορούν να απορρίψουν ή να χρησιμοποιήσουν τις πληροφορίες που περιέχονται στους συνδυασμούς κωδικών που απορρίφθηκαν προκειμένου να λάβουν μια πιο σωστή απόφαση. Τα συστήματα του πρώτου τύπου ονομάζονται συστήματα χωρίς μνήμη και τα συστήματα του δεύτερου τύπου ονομάζονται συστήματα με μνήμη.

Το σχήμα 1.8 δείχνει ένα μπλοκ διάγραμμα ενός συστήματος με ROS-exp. Το σύστημα με ROS-ozh λειτουργεί ως εξής. Προερχόμενος από την πηγή πληροφοριών (II), ο m - στοιχειακός συνδυασμός του πρωτεύοντος κώδικα μέσω ενός λογικού OR καταγράφεται στη μονάδα πομπού (NK 1). Ταυτόχρονα, στον κωδικοποιητή (CU) σχηματίζονται σύμβολα ελέγχου, τα οποία αντιπροσωπεύουν την ακολουθία ελέγχου μπλοκ (BPS).

Εικόνα 1.8 ; Δομικό διάγραμμα συστήματος με ROS

Ο προκύπτων συνδυασμός n - στοιχείων τροφοδοτείται στην είσοδο του απευθείας καναλιού (PC). Από την έξοδο του υπολογιστή, ο συνδυασμός εισέρχεται στις εισόδους της συσκευής απόφασης (RU) και της συσκευής αποκωδικοποίησης (DCU). Το DCU, με βάση m σύμβολα πληροφοριών που λαμβάνονται από το άμεσο κανάλι, σχηματίζει την ακολουθία ελέγχου μπλοκ του. Η συσκευή απόφασης συγκρίνει δύο CPB (που λαμβάνονται από τον υπολογιστή και δημιουργούνται από το DCU) και λαμβάνει μία από τις δύο αποφάσεις: είτε το τμήμα πληροφοριών του συνδυασμού (πρωτεύων κωδικός m-element) εκδίδεται στον παραλήπτη των πληροφοριών PI ή διαγράφεται. Ταυτόχρονα, το τμήμα πληροφοριών επιλέγεται στο DCU και ο λαμβανόμενος συνδυασμός στοιχείων m καταγράφεται στον οδηγό δέκτη (NC 2).

Εικόνα 1.9 - Δομικό διάγραμμα του αλγορίθμου του συστήματος με ROS NP

Ελλείψει σφαλμάτων ή μη ανιχνευθέντων σφαλμάτων, λαμβάνεται απόφαση για την έκδοση πληροφοριών στο PI και η συσκευή ελέγχου δέκτη (CU 2) εκδίδει ένα σήμα που ανοίγει το στοιχείο AND 2, το οποίο διασφαλίζει την έκδοση συνδυασμού m-στοιχείων από το NK 2 στο PI. Η γεννήτρια σήματος ανάδρασης (UFS) παράγει ένα συνδυαστικό σήμα επιβεβαίωσης λήψης, το οποίο μεταδίδεται στον πομπό μέσω του καναλιού αντίστροφης λειτουργίας (ΟΚ). Εάν το σήμα που προέρχεται από το ΟΚ αποκωδικοποιείται από τη συσκευή αποκωδικοποίησης σήματος ανάδρασης (VDS) ως σήμα επιβεβαίωσης, τότε εφαρμόζεται ο κατάλληλος παλμός στην είσοδο της συσκευής ελέγχου πομπού (CU 1), σύμφωνα με τον οποίο η CU 1 υποβάλλει αίτημα από το AI του επόμενου συνδυασμού. Το λογικό κύκλωμα AND 1 σε αυτή την περίπτωση είναι κλειστό και ο συνδυασμός που έχει καταγραφεί στο NC 1 διαγράφεται όταν έρχεται νέος.

Σε περίπτωση ανίχνευσης σφαλμάτων, η RU αποφασίζει να διαγράψει τον συνδυασμό που έχει καταγραφεί στο NC 2, ενώ το CU 2 παράγει παλμούς ελέγχου που κλειδώνουν το λογικό κύκλωμα AND 2 και σχηματίζουν ένα σήμα επανάκλησης στο UFS. Όταν το κύκλωμα UDS αποκρυπτογραφεί το σήμα που φτάνει στην είσοδό του ως σήμα επανάκλησης, η μονάδα ελέγχου 1 παράγει παλμούς ελέγχου, με τη βοήθεια των οποίων ο συνδυασμός που είναι αποθηκευμένος στο NK 1 αναμεταδίδεται μέσω των κυκλωμάτων AND 1 , OR και KU στον υπολογιστή .

2 . Μέρος οικισμού

2.1 Προσδιορισμός του βέλτιστου μήκους κωδικών λέξεων που παρέχει την υψηλότερη σχετική απόδοση

Σύμφωνα με την επιλογή, γράφουμε τα αρχικά δεδομένα για την υλοποίηση αυτής της εργασίας μαθήματος:

B = 1200 Baud - ρυθμός διαμόρφωσης;

V = 80.000 km/s - η ταχύτητα διάδοσης πληροφοριών μέσω του καναλιού επικοινωνίας.

P osh = 0,5·10 -3 - πιθανότητα σφάλματος σε διακριτό κανάλι.

P αλλά = 3·10 -6 - η πιθανότητα του αρχικού σφάλματος.

L = 3500 km - απόσταση μεταξύ πηγής και δέκτη.

t otk = 180 sec - κριτήριο αποτυχίας;

T lane \u003d 220 δευτερόλεπτα - δεδομένος ρυθμός.

d 0 = 4 - ελάχιστη απόσταση κωδικού.

b = 0,6 - συντελεστής ομαδοποίησης σφάλματος.

AM, FM, FM - τύπος διαμόρφωσης.

Ας υπολογίσουμε την απόδοση R που αντιστοιχεί στη δεδομένη τιμή n, σύμφωνα με τον τύπο (2.1):

όπου n είναι το μήκος του συνδυασμού κωδικών.

Πίνακας 2.1

Από τον Πίνακα 2.1 βρίσκουμε τη μεγαλύτερη τιμή απόδοσης R=0,997, η οποία αντιστοιχεί στο μήκος του συνδυασμού κωδικών n = 4095.

Εύρεση των παραμέτρων του κυκλικού κώδικα n, k, r.

Η τιμή του r βρίσκεται από τον τύπο (2.2)

Οι παράμετροι του κυκλικού κώδικα n, k, r συνδέονται μέσω της εξάρτησης k=n-r. Ως εκ τούτου k=4089 χαρακτήρες.

2.3 Προσδιορισμός της ποσότητας των πληροφοριών που μεταδίδονται με δεδομένο ρυθμό T λωρίδακαι κριτήρια απόρριψηςt Άνοιξε

Η ποσότητα των μεταδιδόμενων πληροφοριών βρίσκεται από τον τύπο (2.3):

W = 0,997 1200 (220 - 180) = 47856 bit.

Χρησιμοποιούμε την τιμή που προκύπτει, modulo, РWР = 95712bit.

2.4 Προσδιορίστε τη χωρητικότητα αποθήκευσης

Η χωρητικότητα αποθήκευσης καθορίζεται από τον τύπο (2.4):

όπου t p =L/V - χρόνος μετάδοσης σήματος στο κανάλι επικοινωνίας, s;

t k =n/B - διάρκεια του συνδυασμού κωδικών n bit, s.

2.5 Υπολογισμός των χαρακτηριστικών των κυρίων και παράκαμψης καναλιών ΠΔ

Η κατανομή της πιθανότητας εμφάνισης τουλάχιστον ενός σφάλματος στο μήκος n καθορίζεται από τον τύπο (2.5):

Η κατανομή πιθανοτήτων των σφαλμάτων πολλαπλότητας t και περισσότερο σε μήκος n προσδιορίζεται από τον τύπο (2.6):

όπου t περίπου =d 0 -1 - ο χρόνος του καναλιού μετάδοσης δεδομένων παράκαμψης ή η πολλαπλότητα ενός σφάλματος στο μήκος n.

Η πιθανότητα εμφάνισης του αρχικού σφάλματος καθορίζεται από τον τύπο (2.7):

Η πιθανότητα ανίχνευσης κωδικού σφάλματος καθορίζεται από τον τύπο (2.8):

Ο πλεονασμός κώδικα προσδιορίζεται από τον τύπο (2.9):

Ο ρυθμός του κωδικοποιημένου συμβόλου στο κανάλι μετάδοσης δεδομένων εισόδου καθορίζεται από τον τύπο (2.10):

Ο μέσος σχετικός ρυθμός μεταφοράς δεδομένων σε ένα σύστημα με ROS καθορίζεται από τον τύπο (2.11):

όπου f 0 - χρόνος αντίστροφος προς τη μέγιστη ταχύτητα του καναλιού ή χρόνος αντίστροφος προς τον ρυθμό διαμόρφωσης (2.12).

t exp - χρόνος αναμονής κατά τη μετάδοση πληροφοριών σε ένα κανάλι με ROS.

όπου t ak και t ac είναι η χρονική διαφορά στον τρόπο ασύγχρονης λειτουργίας για το σφάλμα κωδικού στο κανάλι και για το κύριο σήμα, αντίστοιχα (2.14).

Η πιθανότητα σωστής λήψης καθορίζεται από τον τύπο (2.15):

2.6 Επιλογή της διαδρομής του αυτοκινητόδρομου

Στον γεωγραφικό χάρτη της Δημοκρατίας του Καζακστάν επιλέγουμε δύο σημεία που απέχουν μεταξύ τους 3500 χλμ. Λόγω του γεγονότος ότι η επικράτεια του Καζακστάν δεν επιτρέπει την επιλογή τέτοιων σημείων, θα τοποθετήσουμε τον αυτοκινητόδρομο από νότο προς ανατολή, από ανατολή προς βορρά, από βορρά προς ανατολή και στη συνέχεια από ανατολή προς νότο (Εικόνα 2.1). Το σημείο εκκίνησης θα είναι το Pavlodar και το τελικό σημείο - Kostanay, επομένως, ο αυτοκινητόδρομός μας θα ονομάζεται "Pavlodar - Kostanay".

Θα χωρίσουμε αυτόν τον αυτοκινητόδρομο σε τμήματα μήκους 500-1000 km και θα δημιουργήσουμε επίσης σημεία διέλευσης, τα οποία θα συνδέσουμε με μεγάλες πόλεις του Καζακστάν:

Pavlodar (σημείο εκκίνησης);

Ust-Kamenogorsk;

Shymkent;

Κοστανάι.

Εικόνα 2.1 - Αυτοκινητόδρομος με σημεία ελέγχου

συμπέρασμα

Σε αυτό το μάθημα έγιναν οι βασικοί υπολογισμοί για το σχεδιασμό καλωδιακών γραμμών επικοινωνίας.

Στο θεωρητικό μέρος της εργασίας, μελετήθηκε το μοντέλο L.P. Purtov, το οποίο χρησιμοποιείται ως μοντέλο για μερική περιγραφή ενός διακριτού καναλιού, κατασκευάστηκε ένα δομικό διάγραμμα του συστήματος npbl ROS και περιγράφηκε η αρχή λειτουργίας αυτού του συστήματος. , και ελήφθη επίσης υπόψη η σχετική διαμόρφωση φάσης.

Σύμφωνα με τη δεδομένη παραλλαγή, βρίσκονται οι παράμετροι του κυκλικού κώδικα n, k, r. Καθορίζεται το βέλτιστο μήκος κωδικών λέξης n, το οποίο εξασφαλίζει την υψηλότερη σχετική απόδοση R, καθώς και τον αριθμό των bit ελέγχου στην κωδική λέξη r, τα οποία παρέχουν μια δεδομένη πιθανότητα να μην εντοπιστεί σφάλμα.

Για το κύριο κανάλι μετάδοσης δεδομένων, υπολογίζονται τα κύρια χαρακτηριστικά (η κατανομή πιθανότητας τουλάχιστον ενός σφάλματος σε μήκος n, η κατανομή πιθανότητας σφαλμάτων πολλαπλότητας t ή περισσότερων σε μήκος n, ρυθμός κωδικού, πλεονασμός κώδικα, πιθανότητα ανίχνευσης σφαλμάτων , και τα λοιπά.).

Στο τέλος της εργασίας επιλέχθηκε η διαδρομή της γραμμής μετάδοσης δεδομένων, σε όλο το μήκος της οποίας επιλέχθηκαν σημεία μεταφοράς δεδομένων.

Ως αποτέλεσμα, ολοκληρώθηκε το κύριο καθήκον της εργασίας του μαθήματος - μοντελοποίηση συστημάτων τηλεπικοινωνιών.

Κατάλογος πηγών που χρησιμοποιήθηκαν

1 Biryukov S. A. Ψηφιακές συσκευές σε ολοκληρωμένα κυκλώματα MOS / Biryukov S. A. - M .: Radio and communication, 2007 - 129 p.: ill. - (Μαζική Ραδιοφωνική Βιβλιοθήκη; Τεύχος 1132).

2 Gelman M. M. Μετατροπείς αναλογικού σε ψηφιακό για συστήματα μέτρησης πληροφοριών / Gelman M. M. - M.: Publishing house of standards, 2009. - 317p.

3 Oppenheim A., Schafer R. Ψηφιακή επεξεργασία σήματος. Εκδ. 2η, αναθ. - Μ.: «Τεχνόσφερα», 2007. - 856 σελ. ISBN 978-5-94836-135-2

4 Sergienko A. B. Ψηφιακή επεξεργασία σήματος. Εκδόσεις Peter. - 2008

5 Sklyar B. Ψηφιακές επικοινωνίες. Θεωρητικές βάσεις και πρακτική εφαρμογή: 2η έκδ. / Περ. από τα Αγγλικά. M.: Williams Publishing House, 2008. 1104 p.

Φιλοξενείται στο Allbest.ru

...

Παρόμοια Έγγραφα

Μοντέλο μερικής περιγραφής διακριτού καναλιού (μοντέλο L. Purtov). Προσδιορισμός των παραμέτρων του κυκλικού κώδικα και του δημιουργού πολυωνύμου. Κατασκευή συσκευής κωδικοποίησης και αποκωδικοποίησης. Υπολογισμός χαρακτηριστικών για το κύριο και το bypass κανάλι μετάδοσης δεδομένων.

θητεία, προστέθηκε 03/11/2015

Η μελέτη προτύπων και μεθόδων μετάδοσης μηνυμάτων μέσω καναλιών επικοινωνίας και η επίλυση του προβλήματος της ανάλυσης και σύνθεσης συστημάτων επικοινωνίας. Σχεδιασμός διαδρομής μετάδοσης δεδομένων μεταξύ της πηγής και του παραλήπτη της πληροφορίας. Μοντέλο μερικής περιγραφής διακριτού καναλιού.

θητεία, προστέθηκε 05/01/2016

Η αρχή λειτουργίας του κωδικοποιητή και του αποκωδικοποιητή του κυκλικού κώδικα. Προσδιορισμός του όγκου των μεταδιδόμενων πληροφοριών. Εύρεση χωρητικότητας και σχεδίαση διαγράμματος. Υπολογισμός δεικτών αξιοπιστίας των καναλιών κύριας και παράκαμψης. Επιλογή αυτοκινητόδρομου στο χάρτη.

θητεία, προστέθηκε 05/06/2015

Μοντέλο μερικής περιγραφής διακριτού καναλιού, μοντέλο L.P. Purtov. Δομικό διάγραμμα συστήματος με ROSNP και μπλοκάρισμα και μπλοκ διάγραμμα αλγόριθμου λειτουργίας συστήματος. Κατασκευή του σχήματος κωδικοποιητή για το επιλεγμένο πολυώνυμο παραγωγής και επεξήγηση της λειτουργίας του.

θητεία, προστέθηκε 19/10/2010

Σύνταξη γενικευμένου μπλοκ διαγράμματος για τη μετάδοση διακριτών μηνυμάτων. Διερεύνηση της διαδρομής κωδικοποιητή-αποκωδικοποιητή πηγής και καναλιού. Προσδιορισμός του ρυθμού διαμόρφωσης, του διαστήματος ρολογιού μετάδοσης ενός bit και του ελάχιστου απαιτούμενου εύρους ζώνης καναλιού.

θητεία, προστέθηκε 26/02/2012

Μοντέλα μερικής περιγραφής διακριτού καναλιού. Σύστημα με ROS και συνεχή μετάδοση πληροφοριών (ROS-np). Επιλογή του βέλτιστου μήκους του συνδυασμού κωδικών όταν χρησιμοποιείται ένας κυκλικός κώδικας σε ένα σύστημα με ROS. Το μήκος της κωδικής λέξης.

θητεία, προστέθηκε 26/01/2007

Μέθοδοι κωδικοποίησης μηνύματος προκειμένου να μειωθεί ο όγκος του αλφαβήτου των χαρακτήρων και να επιτευχθεί αύξηση της ταχύτητας μετάδοσης πληροφοριών. Δομικό διάγραμμα συστήματος επικοινωνίας για τη μετάδοση διακριτών μηνυμάτων. Υπολογισμός του αντιστοιχισμένου φίλτρου για την παραλαβή του στοιχειώδους δέματος.

θητεία, προστέθηκε 05/03/2015

Χαρακτηριστικά πληροφοριών της πηγής μηνυμάτων και των πρωταρχικών σημάτων. Δομικό διάγραμμα του συστήματος ανταλλαγής μηνυμάτων, εύρος ζώνης καναλιού επικοινωνίας, υπολογισμός παραμέτρων ADC και DAC. Ανάλυση της ατρωσίας θορύβου του αποδιαμορφωτή του σήματος αναλογικής διαμόρφωσης.

θητεία, προστέθηκε 20/10/2014

Ο σκοπός ενός καναλιού επικοινωνίας για τη μετάδοση σημάτων μεταξύ απομακρυσμένων συσκευών. Τρόποι προστασίας των μεταδιδόμενων πληροφοριών. Κανονική απόκριση συχνότητας του καναλιού. Τεχνικές συσκευές για ενισχυτές ηλεκτρικών σημάτων και κωδικοποίησης.

δοκιμή, προστέθηκε 04/05/2017

Υπολογισμός των χαρακτηριστικών του συστήματος μετάδοσης μηνυμάτων, των στοιχείων του. Πηγή μηνύματος, διακριτικός παράγοντας. Στάδια κωδικοποίησης. Διαμόρφωση του αρμονικού φορέα. Χαρακτηριστικά του καναλιού επικοινωνίας. Επεξεργασία του διαμορφωμένου σήματος στον αποδιαμορφωτή.

ΜΕΘΟΔΟΙ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΦΥΣΙΚΟΣ ΣΤΡΩΔΟΥ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2

Σύμφωνα με τον ορισμό που δόθηκε προηγουμένως, ένα διακριτό κανάλι ονομάζεται συνήθως ένα σύνολο (Εικ. 2.1) ενός συνεχούς καναλιού (NC) με συσκευές μετατροπής σήματος (SCD) ενεργοποιημένες στην είσοδο και στην έξοδο του.

Η τιμή καθορίζει τον αριθμό των στοιχείων που μεταδίδονται μέσω του καναλιού ανά δευτερόλεπτο και ονομάζεται ρυθμός διαμόρφωσης (Baud). Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, για δυαδικά συστήματα, ο ρυθμός baud και ο ρυθμός διαμόρφωσης είναι αριθμητικά τα ίδια.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, η κύρια αποστολή ενός διακριτού καναλιού είναι να μεταδίδει ψηφιακά σήματα δεδομένων μέσω ενός καναλιού επικοινωνίας με την απαιτούμενη ταχύτητα V και πιθανότητα σφάλματος p 0 .

Για να διευκρινιστεί η διαδικασία υλοποίησης αυτής της εργασίας, ας φανταστούμε τη δομή ενός διακριτού καναλιού (Εικ. 2.2), υποδεικνύοντας σε αυτό μόνο τα μπλοκ του UPS που καθορίζουν τα χαρακτηριστικά του συστήματος ενός διακριτού καναλιού.

Επιπλέον, υπάρχουν παρεμβολές στο κανάλι. Παρεμβολή συνήθως ονομάζεται οποιαδήποτε τυχαία επίδραση στο σήμα, το ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ επιδεινώνει την πιστότητα της αναπαραγωγής του μεταδιδόμενου μηνύματος. Οι παρεμβολές είναι πολύ διαφορετικές ως προς την προέλευση και τις φυσικές τους ιδιότητες.

Γενικά, η επιρροή των παρεμβολών n(t)στο σήμα u(t)μπορεί να εκφραστεί από τον χειριστή z=y(u,n).

Στη συγκεκριμένη περίπτωση που ο τελεστής y εκφυλίζεται στο άθροισμα z=u+n, η παρεμβολή ονομάζεται προσθετική. Οι προσθετικές παρεμβολές σύμφωνα με τις ηλεκτρικές και στατιστικές δομές τους χωρίζονται σε:

1) κυμαινόμενο ή κατανεμημένο σε συχνότητα και χρόνο,

2) αρμονική ή συγκεντρωμένη σε συχνότητα,

3) παρόρμηση ή συγκεντρωμένη στο χρόνο.

Θόρυβος διακύμανσης - ϶ᴛᴏ συνεχής σε χρονική τυχαία διαδικασία. Τις περισσότερες φορές, υποτίθεται ότι είναι σταθερό και εργοδοτικό με κανονική κατανομή στιγμιαίων τιμών και μηδενικό μέσο όρο. Το ενεργειακό φάσμα τέτοιων παρεμβολών εντός της αναλυόμενης ζώνης συχνοτήτων θεωρείται ότι είναι ομοιόμορφο. Ο κυμαινόμενος θόρυβος δίνεται συνήθως από τη φασματική πυκνότητα ή την τάση RMS U π εφστη ζώνη του καναλιού επικοινωνίας.

Η αρμονική παρεμβολή είναι μια προσθετική παρεμβολή, το φάσμα της οποίας συγκεντρώνεται σε μια σχετικά στενή ζώνη συχνοτήτων, συγκρίσιμη ή ακόμη και σημαντικά στενότερη από τη ζώνη συχνοτήτων του σήματος. Αυτές οι παρεμβολές θεωρείται ότι είναι ομοιόμορφα κατανεμημένες στη ζώνη συχνοτήτων, ᴛ.ᴇ. η πιθανότητα εμφάνισης αυτής της παρεμβολής σε μια συγκεκριμένη ζώνη συχνοτήτων είναι ανάλογη με το πλάτος αυτής της ζώνης και εξαρτάται από τον μέσο αριθμό n gpπαρεμβολές που υπερβαίνουν το επίπεδο κατωφλίου της μέσης ισχύος σήματος ανά μονάδα εύρους ζώνης.

Η παρεμβολή παλμών είναι μια προσθετική παρεμβολή, η οποία είναι μια ακολουθία παλμών που διεγείρονται από βραχυπρόθεσμο απεριοδικό ή ταλαντευόμενο EMF. Οι στιγμές εμφάνισης παλμικού θορύβου θεωρείται ότι είναι ομοιόμορφα κατανεμημένες στο χρόνο. Αυτό σημαίνει ότι η πιθανότητα εμφάνισης παλμικού θορύβου κατά το χρονικό διάστημα Τανάλογο με τη διάρκεια αυτού του διαστήματος και τον μέσο αριθμό n unπαρεμβολή ανά μονάδα χρόνου, ανάλογα με το επιτρεπόμενο επίπεδο παρεμβολής. Ο παλμικός θόρυβος συνήθως καθορίζεται από τους νόμους διανομής με τις αριθμητικές τους παραμέτρους ή από τη μέγιστη τιμή του προϊόντος Α 0τη διάρκεια του παλμικού θορύβου στο πλάτος του. Αυτά περιλαμβάνουν βραχυπρόθεσμα διαλείμματα (κατακερματισμός) που καθορίζονται από τους νόμους κατανομής με συγκεκριμένες αριθμητικές παραμέτρους ή τη μέση διάρκεια των διαλειμμάτων. λωρίδα tκαι την έντασή τους n λωρίδα.

Σε περίπτωση που ο χειριστής yπρέπει να εκφράζεται ως προϊόν z=ku, Οπου k(t)είναι μια τυχαία διαδικασία, τότε ο θόρυβος ονομάζεται πολλαπλασιαστικός.

Τα πραγματικά κανάλια συνήθως έχουν και αθροιστική και πολλαπλασιαστική παρεμβολή, ᴛ.ᴇ. z=ku+n.

Στην είσοδο του UPS prm, που αποτελείται από έναν γραμμικό ενισχυτή US in, ένα φίλτρο διέλευσης ζώνης PF pr, έναν αποδιαμορφωτή DM, συσκευές για την καταχώρηση του UR και το συγχρονισμό των ΗΠΑ με ταχύτητα ΣΕέρχεται ένα μείγμα σήματος προς θόρυβο, που χαρακτηρίζεται από την αναλογία σήματος προς θόρυβο q σε. Αφού περάσετε το φίλτρο λήψης PF prm, η αναλογία σήματος προς θόρυβο βελτιώνεται κάπως.

Στο DM, λόγω παρεμβολής, τα σήματα εξόδου παραμορφώνονται σε σχήμα, η μεταβολή του οποίου εκφράζεται αριθμητικά από το μέγεθος της παραμόρφωσης των ακμών d cr.

Για να μειωθεί η πιθανότητα σφάλματος λόγω της επίδρασης της παραμόρφωσης ή του διαχωρισμού των άκρων, τα σήματα από την έξοδο του DM υπόκεινται σε πύλη ή ενσωμάτωση, το ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ πραγματοποιείται στο UR υπό την επίδραση παλμών ρολογιού που παράγονται στη συσκευή συγχρονισμού των ΗΠΑ . Το UR χαρακτηρίζεται από διορθωτική ικανότητα μ εφ, και ΗΠΑ είναι το σφάλμα συγχρονισμού ε γ, χρόνος συγχρονισμού t συγχρονισμόςκαι χρόνος συντήρησης συγχρονισμού t ps.

Διακριτό κανάλι - έννοια και τύποι. Ταξινόμηση και χαρακτηριστικά της κατηγορίας "Διακριτό κανάλι" 2017, 2018.