súvislý kanál
Kanály, keď je na vstupe prijatý spojitý signál, na jeho výstupe bude signál tiež spojitý, sa nazývajú nepretržitý. Vždy sú súčasťou samostatného kanála. Nepretržité kanály sú napríklad štandardné telefónne komunikačné kanály (hlasové frekvenčné kanály - FC) so šírkou pásma 0,3 ... 3,4 kHz, štandardné širokopásmové kanály so šírkou pásma 60 ... 108 kHz, fyzické obvody atď. model môže byť reprezentovaný vo forme lineárneho štvorpólu (obrázok 3.4)
Obrázok 3.4 - Model lineárneho súvislého kanála
Na prispôsobenie kódovača a dekodéra kanálu spojitému komunikačnému kanálu sa používajú zariadenia na konverziu signálu (SCD), ktoré sa zapínajú počas vysielania a príjmu. V konkrétnom prípade ide o modulátor a demodulátor. Spolu s komunikačným kanálom UPS formulár diskrétny kanál (DC), t.j. kanál určený na prenos iba diskrétnych signálov.
Diskrétny kanál je charakterizovaný rýchlosťou prenosu informácií meranou v bitoch za sekundu (bps). Ďalšou charakteristikou diskrétneho kanála je rýchlosť modulácie meraná v baudoch. Je určený počtom prvkov prenesených za sekundu.
Binárny vyvážený kanál. Binárny symetrický kanál (BSC) je špeciálny prípad diskrétneho kanála bez pamäte, ktorého vstupná a výstupná abeceda pozostáva z binárnych prvkov (0 a I). Podmienené pravdepodobnosti sú symetrické.
Rovnica (3.6) vyjadruje tzv pravdepodobnosti prechodu.
Markovove modely DC. Stavy kanálov možno rozlíšiť podľa pravdepodobnosti chyby v každom zo stavov. Zmeny v pravdepodobnosti chyby môžu byť zase spojené s fyzickými príčinami - výskytom prerušení, impulzným šumom, vyblednutím atď. Stavová postupnosť je jednoduchý Markovov reťazec. Jednoduchý Markovov reťazec je náhodná postupnosť stavov, keď je pravdepodobnosť konkrétneho stavu v ja- tento časový bod je úplne určený štátom c i-1 v ( ja- 1) moment. Ekvivalentný obvod takéhoto kanála je znázornený na obrázku 3.5.
Obrázok 3.5 - Ekvivalentný obvod diskrétneho symetrického kanála, keď je opísaný modelom založeným na Markovových reťazcoch
Hilbertov model. Najjednoduchším modelom založeným na použití matematického aparátu Markovových reťazcov je model zdroja chýb navrhnutý Hilbertom. Podľa tohto modelu môže byť kanál v dvoch stavoch - dobrý (stav 1) a zlý (stav 2). Prvý stav je charakterizovaný absenciou chýb. V druhom stave sa chyby objavujú s pravdepodobnosťou p osh.
V súlade s definíciou uvedenou vyššie, diskrétny kanál je množina (obr. 2.1) spojitého kanála (NC) so zapnutými zariadeniami na konverziu signálu (SCD) na jeho vstupe a výstupe.
Hlavnými charakteristikami, ktoré určujú kvalitu a efektivitu prenosu dát, sú rýchlosť a vernosť prenosu.
Rýchlosť prenosu V informácia sa rovná množstvu informácií prenášaných kanálom za jednotku času, kde mc- počet pozícií signálu, t0- trvanie jedného signálneho prvku. Pre dva pozičné signály.
Hodnota určuje počet prvkov prenášaných kanálom za sekundu a nazýva sa modulačná rýchlosť (Baud). Tak pre binárne systémy prenosová rýchlosť a modulačná rýchlosť sú číselne rovnaké.
Vernosť prenosu údajov sa odhaduje na základe pravdepodobnosti chybného príjmu jednotlivých prvkov p0 a kombinácie kódov p kk.
Hlavnou úlohou diskrétneho kanála je teda vysielať digitálnych signálov dáta cez komunikačný kanál s požadovanou rýchlosťou V a pravdepodobnosťou chyby p 0 .
Na objasnenie procesu implementácie tejto úlohy si predstavme štruktúru diskrétneho kanála (obr. 2.2), na ktorom sú vyznačené iba tie bloky UPS, ktoré určujú charakteristiky systému diskrétny kanál.
Vstup kanála prijíma digitálne dátové signály s trvaním t0 s rýchlosťou B bps V UPS TX sú tieto signály frekvenčne konvertované (modulované M a G) a prechádzajú cez pásmový filter PF TX a výstupný zosilňovač US, z ktorého výstupu sú prenášané do komunikačného kanála s určitou úrovňou. P s in a šírku spektra D.F. c.
Komunikačný kanál (vrátane spojovacích vedení) je charakterizovaný šírkou pásma D.F, zvyškový útlm ost, zvyškové nepravidelnosti útlmu Zastav sa a čas prepravy skupiny (GWP) Dt gvp v kanálovom pásme .
Okrem toho dochádza k rušeniu v kanáli. Rušenie je akýkoľvek náhodný vplyv na signál, ktorý zhoršuje vernosť reprodukcie prenášanej správy. Interferencia je veľmi rôznorodá vo svojom pôvode a fyzikálnych vlastnostiach.
Vo všeobecnosti vplyv rušenia n(t) na signál u(t) môže byť vyjadrený operátorom z=y(u,n).
V špeciálnom prípade, keď operátor y degeneruje do súčtu z=u+n, sa šum nazýva aditívny. Aditívne rušenie sa podľa jeho elektrických a štatistických štruktúr delí na:
1) kolísavá alebo distribuovaná vo frekvencii a čase,
2) harmonické alebo frekvenčne koncentrované,
3) impulz alebo sústredený v čase.
Kolísavé rušenie je nepretržité v čase náhodný proces. Najčastejšie sa predpokladá, že je stacionárny a ergodický s normálnym rozložením okamžitých hodnôt a nulovým priemerom. Predpokladá sa, že energetické spektrum takejto interferencie v rámci analyzovaného frekvenčného pásma je jednotné. Zvyčajne je daný kolísavý šum spektrálna hustota alebo RMS napätie U p eff v kanálovom pásme.
Harmonické rušenie je aditívne rušenie, ktorého spektrum je sústredené v relatívne úzkom frekvenčnom pásme, porovnateľnom alebo dokonca výrazne užšom ako je šírka pásma signálu. Predpokladá sa, že tieto rušenia sú vo frekvenčnom pásme rozložené rovnomerne, t.j. pravdepodobnosť výskytu tohto rušenia v určitom frekvenčnom pásme je úmerná šírke tohto pásma a závisí od priemerného počtu n gp rušenie prekračujúce prahovú úroveň stredný výkon signál na jednotku šírky pásma.
Pulzné rušenie je aditívne rušenie, čo je sekvencia impulzov vybudených krátkodobým aperiodickým alebo oscilačným EMF. Predpokladá sa, že momenty výskytu impulzného šumu sú rovnomerne rozložené v čase. To znamená, že pravdepodobnosť výskytu impulzného šumu počas časového intervalu Túmerné trvaniu tohto intervalu a priemernému počtu n un rušenie za jednotku času, v závislosti od prípustnej úrovne rušenia. Impulzný hluk je zvyčajne špecifikovaný distribučnými zákonmi s ich číselnými parametrami alebo maximálnou hodnotou produktu A 0 trvanie impulzného šumu na jeho amplitúde. Patria sem krátkodobé prestávky (drvenie) určené distribučnými zákonmi s konkrétnymi číselnými parametrami alebo priemerným trvaním prestávok. t pruh a ich intenzitu n pruh.
Ak prevádzkovateľ r možno vyjadriť ako produkt z=ku, kde k(t) je náhodný proces, potom sa šum nazýva multiplikatívny.
V reálnych kanáloch zvyčajne dochádza k aditívnemu aj multiplikatívnemu rušeniu, t.j. z=ku+n.
Na vstupe UPS prm, pozostávajúceho z lineárneho zosilňovača US in, pásmového filtra PF pr, demodulátora DM, zariadení na registráciu UR a synchronizáciu US s rýchlosťou AT prichádza zmes signál-šum, charakterizovaná pomerom signálu k šumu q in. Po prechode prijímacím filtrom PF prm sa pomer signálu k šumu o niečo zlepší.
Pri DM dochádza vplyvom rušenia k skresleniu výstupných signálov v tvare, ktorého zmena je číselne vyjadrená hodnotou skreslenia hrán d cr.
Aby sa znížila pravdepodobnosť chyby v dôsledku skreslenia alebo rozdelenia hrán, signály z výstupu DM sú podrobené hradlovaniu alebo integrácii, ktorá sa vykonáva v SD pôsobením hodinových impulzov generovaných v synchronizačnom zariadení USA. UR sa vyznačuje korekčnou schopnosťou m ef a USA je chyba synchronizácie e c, čas synchronizácie t synchronizácia a čas údržby synchronizácie t ps.
Diskutované otázky sa skúmajú v laboratórne práceč. 3 "Charakteristika diskrétneho kanála".
testovacie otázky prednášať 5
5-1. Ktorý kanál sa nazýva diskrétny?
5-2. Aké sú hlavné charakteristiky, ktoré určujú kvalitu a efektivitu prenosu dát
5-3. Ako sa určuje rýchlosť, ktorou sa informácie prenášajú cez kanál?
5-4. Ako sa určuje miera modulácie?
5-5. Ako sa hodnotí vernosť prenosu informácií cez kanál?
5-6. Čo charakterizuje signály prichádzajúce na vstup diskrétneho kanála?
5-7. Čo charakterizuje signály prichádzajúce na vstup súvislého kanála?
5-8. Aké sú hlavné charakteristiky kontinuálneho kanála?
5-9. Čo sa nazýva relatívna sila signálu?
5-10. Čo sa nazýva absolútna úroveň signálu?
5-11. Čo sa nazýva úroveň meracieho signálu?
5-12. Čo je zvyškový útlm kanála?
5-13. Aký je zvyškový útlm kanála obsahujúceho zosilňovače?
5-15. Čo môže viesť k nadmernému výkonu signálu na vstupe kanála?
5-16. Aká je frekvenčná odozva kanála?
5-17. Aká je efektívna šírka pásma kanála?
5-18. Čo spôsobuje nerovnomernú frekvenčnú odozvu kanála?
5-19. Čo sa volá skupinový čas prejsť?
5-20. Čo je kanál FCH?
5-21. Ako sa odhaduje nelineárne skreslenie spôsobené kanálom?
5-22. Čo je úroveň preťaženia?
5-23. K čomu vedie obmedzenie spektra signálu pri prenose cez skutočné kanály?
5-24. Ako súvisí limit rýchlosti so šírkou pásma kanála pri prenose modulovaných signálov s dvoma stranami?
5-25. Ako povaha frekvenčnej odozvy kanála ovplyvňuje šírku pásma kanála?
5-26. Ako povaha kanála PFC ovplyvňuje šírku pásma kanála?
5-27. Ako je preň určená optimálna prenosová rýchlosť z frekvenčnej odozvy a fázovej odozvy kanála?
5-28. Čo sa nazýva rušenie?
5-29. Aký druh interferencie sa nazýva aditívum?
5-30. Aké sú typy aditívneho hluku?
5-31. Teda matematický model kolísavý hluk?
5.32. Aký je rozdiel medzi harmonickým šumom a fluktuačným šumom?
5.33. Aké sú charakteristiky harmonickej interferencie?
5.34. Aký je rozdiel medzi impulzným šumom a harmonickým šumom?
5.35. Aké sú vlastnosti impulzného hluku?
5-36. Aký druh interferencie sa nazýva multiplikatívne?
5-37. Aký typ rušenia je drift zisku kanálového zosilňovača?
5-38. Čo charakterizuje signály prichádzajúce zo vstupu súvislého kanála?
5-39. Čo slúži ako numerický odhad skreslenia tvaru vlny na výstupe demodulátora?
5-40. Aké sú parametre synchronizačného zariadenia?
Prednáška 6
Pri štúdiu rádiových systémov je tiež potrebné použiť modely diskrétnych kanálov. Je to spôsobené tým, že v mnohých typoch RTS ťažký náklad na ochranu informácií v podmienkach intenzívneho rušenia je použitie metód kódovania a dekódovania. Na zváženie problémov tohto typu sa odporúča zaoberať sa len vlastnosťami diskrétneho kanála, pričom sa neberú do úvahy vlastnosti súvislého kanála. V diskrétnom kanáli sú vstupné a výstupné signály sekvencie impulzov predstavujúce prúd kódových symbolov. To určuje takú vlastnosť diskrétneho kanála, že okrem obmedzení parametrov množiny možných signálov na vstupe je indikované aj rozdelenie podmienených pravdepodobností výstupného signálu pre daný vstupný signál. Pri definovaní množiny vstupné signály je tam informácia o čísle rôzne postavy t, počet impulzov v sekvencii P a v prípade potreby aj trvanie T in a Goi, každý impulz na vstupe a výstupe kanála. Vo väčšine prakticky dôležitých prípadov sú tieto doby trvania rovnaké a následne aj doby trvania akýchkoľvek //-sekvencií na vstupe a výstupe sú rovnaké. Výsledkom rušenia môže byť rozdiel medzi vstupnou a výstupnou sekvenciou. Preto pre ľubovoľné // je potrebné uviesť pravdepodobnosť, že pri prejdení niektorých
náhodná sekvencia AT výstupom bude skóre AT.
Uvažované //-sekvencie môžu byť reprezentované ako vektory v ///"-rozmernom euklidovskom priestore, v ktorom sú operácie "sčítanie" a "odčítanie" chápané ako bitová sumacia modulo t a podobne definuje násobenie celým číslom. Vo zvolenom priestore je potrebné zaviesť pojem "chybový vektor" E, ktorý sa chápe ako bitový rozdiel medzi vstupným (vysielaným) a výstupným (prijímaným) vektorom. Potom bude prijatý vektor súčtom prenášanej náhodnej sekvencie a chybového vektora B = B + E. Z formy zápisu je zrejmé, že vektor náhodnej chyby E je analogický šumu //(/) v modeli spojitého kanála. Diskrétne kanálové modely sa líšia v rozložení pravdepodobnosti chybového vektora. Vo všeobecnosti môže byť rozdelenie pravdepodobnosti E závislé od implementácie vektora AT. Poďme si názorne vysvetliť pojem významu chybového vektora pre prípad /// = 2 - binárny kód. Výskyt znaku 1 kdekoľvek v chybovom vektore informuje o prítomnosti chyby v príslušnom bite prenášanej //-sekvencie. Preto počet nenulových znakov v chybovom vektore možno nazvať váhou chybového vektora.
Symetrický bezpamäťový kanál je najjednoduchší model diskrétneho kanála. V takomto kanáli môže byť každý prenášaný kódový symbol s určitou pravdepodobnosťou prijatý chybne R a s pravdepodobnosťou správne prijaté q = 1 - R. Ak došlo k chybe, namiesto prenášaného znaku 6. môže byť s rovnakou pravdepodobnosťou prenesený akýkoľvek iný znak b.
Použitie výrazu „bez pamäte“ znamená, že pravdepodobnosť chyby v ktoromkoľvek bite „-sekvencie nezávisí od toho, aké znaky boli prenesené pred týmto bitom a ako boli prijaté.
Pravdepodobnosť, že sa v tomto kanáli objaví n-rozmerný chybový vektor hmotnosti ?, rovná sa
Pravdepodobnosť, že sa to stalo ja o akýchkoľvek chybách nachádzajúcich sa svojvoľne v celej n-sekvencii určuje Bernoulliho zákon:
kde OD[ = P/[(!(« - ?)] - binomický koeficient, t.j. množstvo rôznych kombinácií ? chyby v "-sekvencii.
Model symetrického kanála bez pamäte (binomický kanál) je analógom kanálu s aditívnym bielym šumom pri konštantnej amplitúde signálu - jeho aproximácia.
Asymetrický bezpamäťový kanál sa od symetrického líši rôznymi pravdepodobnosťami prechodu symbolov 1 na 0 a naopak, pri zachovaní nezávislosti ich vzhľadu od praveku.
Odoslanie dobrej práce do databázy znalostí je jednoduché. Použite nižšie uvedený formulár
Študenti, postgraduálni študenti, mladí vedci, ktorí pri štúdiu a práci využívajú vedomostnú základňu, vám budú veľmi vďační.
Uverejnené dňa http://www.allbest.ru/
Úvod
1. Teoretická časť
1.1 Diskrétny kanál a jeho parametre
1.2 Model čiastočného popisu diskrétneho kanála
1.3 Klasifikácia diskrétnych kanálov
1.4 kanálové modely
1.5 Modulácia
1.6 Štrukturálna schéma s ROS
2. Zúčtovacia časť
2.1 Určenie optimálnej dĺžky kombinácie kódov, ktorá poskytuje najväčšiu relatívnu priepustnosť
2.2 Určenie počtu kontrolných číslic v kódovej kombinácii poskytujúcej danú pravdepodobnosť nezistenej chyby
2.3 Určenie množstva prenášanej informácie pri danej rýchlosti Ttr a kritérií zlyhania t otk
2.4 Určiť skladovaciu kapacitu
2.5 Výpočet charakteristík hlavného a obtokového kanála PD
2.6 Výber trasy diaľnice
Záver
Zoznam použitých zdrojov
Úvod
diskrétna komunikačná informačná správa
Rozvoj telekomunikačných sietí viedol k potrebe podrobnejšieho štúdia systémov digitálneho prenosu dát. A tomu je venovaná disciplína „Technológie digitálnej komunikácie“. Táto disciplína stanovuje princípy a metódy prenosu digitálneho signálu, vedecké základy a súčasný stav digitálnych komunikačných technológií; dáva predstavu o možnostiach a prirodzených hraniciach implementácie systémov digitálneho prenosu a spracovania; rozumie zákonitostiam, ktoré určujú vlastnosti zariadení na prenos údajov a úlohy ich fungovania.
Cieľom predmetovej práce je zvládnutie predmetu „Technológie digitálnych komunikácií“, získanie zručností pri riešení úloh v metodike inžinierskych výpočtov hlavných charakteristík a vyučovacích metód technickej prevádzky číslicových systémov a sietí;
AT ročníková práca je potrebné navrhnúť cestu prenosu údajov medzi zdrojom a príjemcom informácie pomocou systému s rozhod spätná väzba, nepretržitý prenos a blokovanie prijímača, ako aj konštrukcia obvodu kódovača a dekódera cyklický kód pomocou modulácie a demodulácie pomocou balíka "System View"; určenie množstva prenášaných informácií pri danej rýchlosti a kritériách zlyhania; výpočet charakteristík hlavných a obtokových diskrétnych kanálov; konštrukcia časového diagramu prevádzky systému.
Riešenie týchto problémov odhaľuje splnenie hlavného cieľa úlohy - modelovanie telekomunikačných systémov.
1 . Teoretická časť
1.1 Diskrétny kanál a jeho parametre
Diskrétny kanál - komunikačný kanál používaný na prenos diskrétnych správ.
Zloženie a parametre elektrické obvody na vstupe a výstupe jednosmerného prúdu sú určené príslušnými normami. Charakteristiky môžu byť ekonomické, technologické a technické. Hlavné sú technické údaje. Môžu byť vonkajšie a vnútorné.
Externé - informačné, technicko-ekonomické, technické a prevádzkové.
Existuje niekoľko definícií prenosovej rýchlosti.
Technická rýchlosť charakterizuje rýchlosť zariadenia zahrnutého vo vysielacej časti.
kde m i je kódová báza v i-tom kanáli.
Rýchlosť prenosu informácií - súvisí so šírkou pásma kanála. Objavuje sa s príchodom a rýchlym vývojom nových technológií. Informačná rýchlosť závisí od technickej rýchlosti, od štatistických vlastností zdroja, od typu CS, prijímaných signálov a rušenia pôsobiaceho v kanáli. Limitnou hodnotou je kapacita COP:
kde F - pásmo COP;
Podľa prenosovej rýchlosti diskrétnych kanálov a zodpovedajúcich UPS sa zvyčajne delí na:
Nízka rýchlosť (až 300 bps);
Stredná rýchlosť (600 - 19600 bps);
Vysoká rýchlosť (viac ako 24 000 bps).
Efektívna prenosová rýchlosť – počet znakov za jednotku času poskytnutých príjemcovi, berúc do úvahy čas réžie (čas fázovania SS, čas pridelený pre nadbytočné symboly).
Relatívna prenosová rýchlosť:
Spoľahlivosť prenosu informácií - používa sa v dôsledku skutočnosti, že v každom kanáli sú cudzie žiariče, ktoré skresľujú signál a sťažujú určenie typu prenášaného jednotlivého prvku. Podľa spôsobu premeny správ na signál môže byť rušenie aditívne a multiplikatívne. Podľa formy: harmonické, impulzné a kolísavé.
Rušenie vedie k chybám v príjme jednotlivých prvkov, sú náhodné. Za týchto podmienok je pravdepodobnosť charakterizovaná bezchybným prenosom. Vernosť prenosu možno odhadnúť pomerom počtu chybných symbolov k celkovému počtu
Pravdepodobnosť vysielača je často menšia, ako sa vyžaduje, preto sa prijímajú opatrenia na zvýšenie pravdepodobnosti chýb, odstránenie prijatých chýb, zahrnutie niektorých ďalších zariadení do kanála, ktoré znižujú vlastnosti kanálov, a tým znižujú chyby. Zlepšenie vernosti je spojené s dodatočnými nákladmi na materiál.
Spoľahlivosť - diskrétny kanál, ako každý DC, nemôže fungovať bezchybne.
Zlyhanie je udalosť, ktorá končí v úplnom alebo čiastočnom lone zdravotného systému. Pokiaľ ide o systém prenosu dát, porucha je udalosť, ktorá spôsobí oneskorenie prijatej správy o čas t set>t add. Súčasne je t dodatočný v rôznych systémoch odlišný. Vlastnosť komunikačného systému, ktorá zabezpečuje normálny výkon všetkých špecifikovaných funkcií, sa nazýva spoľahlivosť. Spoľahlivosť je charakterizovaná stredným časom medzi poruchami T®, priemerným časom obnovy Tv a faktorom dostupnosti:
Pravdepodobnosť uptime ukazuje pravdepodobnosť, s akou môže systém fungovať bez jedinej poruchy.
1.2 Model čiastočného popisu diskrétneho kanála
Závislosť pravdepodobnosti výskytu skreslenej kombinácie od jej dĺžky n a pravdepodobnosti výskytu kombinácie dĺžky n s t chybami.
Závislosť pravdepodobnosti výskytu skreslenej kombinácie od jej dĺžky n je charakterizovaná ako pomer počtu skreslených kombinácií k celkovému počtu prenesených kombinácií kódov.
Táto pravdepodobnosť je neklesajúca hodnota funkcie n. Keď n=1, potom P=P OSH, keď P=1.
V Purtovovom modeli sa pravdepodobnosť vypočíta:
kde b je index zoskupenia chýb.
Ak b = 0, potom nedochádza k zhlukovaniu chýb a výskyt chýb by sa mal považovať za nezávislý.
Ak 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.
Ak 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.
Ak 0,3< б < 0.4, то наблюдается в радиотелеграфных каналах.
Rozloženie chýb v kombináciách rôznych dĺžok tiež odhaduje pravdepodobnosť kombinácií dĺžky n s t vopred určenými chybami.
Porovnanie výsledkov vypočítaných pravdepodobností podľa vzorcov (2) a (3) ukazuje, že zoskupovanie chýb vedie k zvýšeniu počtu kombinácií kódov ovplyvnených chybami s vyššou násobnosťou. Možno tiež usúdiť, že pri zoskupovaní chýb sa počet skreslených kombinácií kódov danej dĺžky n znižuje. Je to pochopiteľné aj z čisto fyzikálnych úvah. Pri rovnakom počte chýb vedie paketizácia k ich koncentrácii na jednotlivé kombinácie (množstvo chýb sa zvyšuje) a počet skreslených kombinácií kódov klesá.
1.3 Klasifikácia diskrétnych kanálov
Klasifikácia diskrétnych kanálov môže byť vykonaná podľa rôznych vlastností alebo charakteristík.
Podľa prenášanej nosnej frekvencie a signálu do kanála existujú (kontinuálny signál - kontinuálna nosná):
Spojitý-diskrétny;
Diskrétne-kontinuálne;
Diskrétne-diskrétne.
Rozlišujte medzi pojmom diskrétna informácia a diskrétnym prenosom.
Z matematického hľadiska môže byť kanál definovaný abecedou jednotlivých prvkov na vstupe a výstupe kanála. Závislosť tejto pravdepodobnosti závisí od povahy chýb v diskrétnom kanáli. Ak sa pri prenose i-tého jednotlivého prvku i=j nevyskytli žiadne chyby - ak prvok počas príjmu prijal nový prvok odlišný od j, tak nastala chyba.
Kanály, v ktorých P(a j / a i) nezávisí od času pre žiadne i a j, sa nazývajú stacionárne, inak - nestacionárne.
Kanály, v ktorých pravdepodobnosť prechodu nezávisí od hodnoty predtým prijatého prvku, ide o kanál bez pamäte.
Ak sa i nerovná j, P(a j /a i)=const, potom je kanál symetrický, inak je asymetrický.
Väčšina kanálov je symetrických a má pamäť. Vesmírne komunikačné kanály sú symetrické, ale nemajú pamäť.
1.4 Modely kanálov
Pri analýze systémov CS sa používajú 3 hlavné modely pre analógové a diskrétne systémy a 4 modely len pre diskrétne systémy.
Hlavné matematické modely CS:
Kanál s aditívnym šumom;
Lineárny filtrovaný kanál;
Lineárny filtrovaný kanál a variabilné parametre.
Matematické modely pre diskrétne CS:
DCS bez pamäte;
DCS s pamäťou;
binárne symetrické CS;
COP z binárnych zdrojov.
CS s aditívnym šumom je najjednoduchší matematický model implementovaný podľa nasledujúcej schémy.
Obrázok 1.1 - Schéma štruktúry COP s aditívnym šumom
V tomto modeli je prenášaný signál S(t) ovplyvnený dodatočným šumom n(t), ktorý môže vzniknúť z vonkajšieho elektrického šumu, elektronické komponenty, zosilňovačov alebo v dôsledku javu rušenia. Tento model aplikovaný na akýkoľvek COP, ale ak dôjde k procesu tlmenia, faktor tlmenia sa musí pridať k celkovej reakcii.
r(t)=6S(t)+n(t) (1,9)
Lineárny filtrovaný kanál je použiteľný pre fyzické kanály obsahujúce lineárne filtre na obmedzenie frekvenčného pásma a elimináciu javu rušenia. c(t) je impulzná odozva lineárny filter.
Obrázok 1.2 - Lineárny filtrovaný kanál
Lineárny filtrovaný kanál s premenlivými parametrami je charakteristický pre špecifické fyzické kanály, ako sú akustické CS, ionosférické rádiové kanály, ktoré sa vyskytujú s časovo premenlivým vysielaným signálom a sú opísané premenlivými parametrami.
Obrázok 1.3 - Lineárny filtrovaný kanál s variabilnými parametrami
Diskrétne modely CS bez pamäte sa vyznačujú vstupnou abecedou alebo binárnou sekvenciou symbolov, ako aj súborom vstupnej pravdepodobnosti prenášaného signálu.
V DCS s pamäťou dochádza k interferencii v prenášanom dátovom pakete alebo kanál podlieha úniku, potom je podmienená pravdepodobnosť vyjadrená ako celková spoločná pravdepodobnosť všetkých prvkov sekvencie.
Binárne symetrické CS je špeciálny prípad diskrétneho bezpamäťového kanála, keď vstupná a výstupná abeceda môže byť iba 0 a 1. Preto sú pravdepodobnosti symetrické.
DCS binárnych zdrojov generuje ľubovoľnú sekvenciu symbolov, pričom konečný diskrétny zdroj je určený nielen touto sekvenciou a pravdepodobnosťou ich výskytu, ale aj zavedením takých funkcií, ako je sebainformácia a matematické očakávanie.
1.5 Modulácia
Signály sa tvoria zmenou určitých parametrov fyzického nosiča v súlade s prenášanou správou. Tento proces (zmena parametrov nosiča) sa nazýva modulácia.
Všeobecným princípom modulácie je zmena jedného alebo viacerých parametrov nosnej vlny (nosnej) f(t, b, c, ...) v súlade s prenášanou správou. Ak je teda zvolený dopravca harmonické kmitanie f(t)=Ucos(w 0 t+c), potom možno vytvoriť tri typy modulácie: amplitúdovú (AM), frekvenčnú (FM) a fázovú (PM).
Obrázok 1.4 - Priebehy pre binárny kód pre rôzne druhy diskrétna modulácia
Amplitúdová modulácia je úmerná zmene primárneho signálu x(t) v amplitúde nosnej U AM =U 0 +ax(t). V najjednoduchšom prípade harmonického signálu x(t)=XcosЩt sa amplitúda rovná:
Výsledkom je AM oscilácia:
Obrázok 1.5 - Grafy fluktuácií x(t), u a u AM
Obrázok 1.6 - AM oscilačné spektrum
Obrázok 1.5 ukazuje fluktuácie x(t), u a u AM . Maximálna odchýlka amplitúdy U AM od U 0 predstavuje amplitúdu obálky U W =aX. Pomer amplitúdy obálky k amplitúde nosnej (nemodulovanej) oscilácie:
m - sa nazýva modulačný faktor. Zvyčajne m<1. Коэффициент модуляции, выраженный в процентах, т.е. (m=100%) называют глубиной модуляции. Коэффициент модуляции пропорционален амплитуде модулирующего сигнала.
Pomocou výrazov (1.12) je výraz (1.11) napísaný takto:
Aby sme určili spektrum AM vibrácií, otvorme zátvorky vo výraze (1.13):
Podľa (1.14) je kmit AM súčtom troch vysokofrekvenčných harmonických kmitov blízkych frekvencií (od r.<<щ 0 или F< Oscilácie nosnej frekvencie f 0 s amplitúdou U 0 ; Oscilácie frekvencie hornej strany f 0 +F; Kmity frekvencie spodnej strany f 0 -F. Spektrum AM oscilácií (1.14) je znázornené na obrázku 1.6. Šírka spektra sa rovná dvojnásobnej modulačnej frekvencii: ?f AM = 2F. Amplitúda nosnej vlny sa počas modulácie nemení; amplitúdy kmitov bočných frekvencií (horných a dolných) sú úmerné hĺbke modulácie, t.j. amplitúda X modulačného signálu. Keď m=1, amplitúdy kmitov bočných frekvencií dosahujú polovicu nosnej vlny (0,5U 0). Nosná vlna neobsahuje žiadnu informáciu a počas modulačného procesu sa nemení. Môžeme sa preto obmedziť na prenos len postranných pásiem, ktorý sa v komunikačných systémoch realizuje na dvoch postranných pásmach (DBS) bez nosnej. Navyše, keďže každé postranné pásmo obsahuje kompletné informácie o primárnom signáli, možno upustiť od prenosu iba jedného postranného pásma (SSB). Modulácia, ktorá vedie k osciláciám v jednom postrannom pásme, sa nazýva jedno postranné pásmo (SW). Zjavnými výhodami komunikačných systémov DBP a OBP je možnosť využitia výkonu vysielača na prenos len postranných pásiem (dvoch alebo jedného) signálu, čo umožňuje zvýšiť dosah a spoľahlivosť komunikácie. Pri modulácii s jedným postranným pásmom sa navyše šírka spektra modulovaného kmitania zmenší na polovicu, čo umožňuje zodpovedajúcim spôsobom zvýšiť počet signálov prenášaných po komunikačnej linke v danom frekvenčnom pásme. Fázová modulácia je úmerná zmene primárneho signálu x(t) vo fáze q nosnej u=U 0 cos(w 0 t+c). Amplitúda oscilácie počas fázovej modulácie sa nemení, preto je analytický výraz pre FM osciláciu Ak sa modulácia uskutočňuje harmonickým signálom x(t)=XsinШt, potom okamžitá fáza Prvé dva členy (1.17) určujú fázu nemodulovaného kmitania, tretí - zmenu fázy kmitania v dôsledku modulácie. Fázovo modulované kmitanie je jasne charakterizované vektorovým diagramom na obrázku 1.7, postaveným na rovine rotujúcej v smere hodinových ručičiek s uhlovou frekvenciou u 0 . Nemodulovanému kmitaniu zodpovedá pohybujúci sa vektor U 0 . Fázová modulácia spočíva v periodickej zmene s frekvenciou W v rotácii vektora U vzhľadom na U0 o uhol? c (t) \u003d aXsin Wt. Krajné polohy vektora U sú označené U" a U"". Maximálna odchýlka fázy modulovaného kmitania od fázy nemodulovaného kmitania: kde M je modulačný index. Modulačný index M je úmerný amplitúde X modulačného signálu. Obrázok 1.7 - Vektorový diagram fázovo modulovaného kmitania Pomocou (1.18) prepíšeme kmitanie FM (1.16) ako u \u003d U 0 cos (u 0 t + c 0 + Msin t) (1,19) Okamžitá frekvencia kmitov PM u \u003d U (u 0 + cena MU) (1,20) FM oscilácia v rôznych časových okamihoch má teda rôzne okamžité frekvencie, ktoré sa líšia od frekvencie nosnej oscilácie w 0 o hodnotu? Frekvenčná modulácia spočíva v úmernej zmene k primárnemu signálu x(t) okamžitej frekvencie nosnej vlny: w=w 0 +ax(t) (1,21) kde a je faktor proporcionality. Okamžitá fáza kmitania FM Analytické vyjadrenie kmitov FM, berúc do úvahy stálosť amplitúdy, možno zapísať ako: Frekvenčná odchýlka - jej maximálna odchýlka od nosnej frekvencie w 0, spôsobená moduláciou: WA = aX (1,24) Analytický výraz pre túto FM osciláciu je: Pojem (?sh D /sh)sinsht charakterizuje fázovú zmenu vyplývajúcu z FM. To nám umožňuje považovať kmitanie FM za kmitanie PM s modulačným indexom a napíš to takto: Z toho, čo bolo povedané, vyplýva, že FM a FM oscilácie majú veľa spoločného. Takže oscilácia tvaru (1.27) môže byť výsledkom FM aj FM harmonického primárneho signálu. Okrem toho sú FM a FM charakterizované rovnakými parametrami (modulačný index M a frekvenčná odchýlka? f D), prepojené rovnakými vzťahmi: (1.21) a (1.24). Spolu so zaznamenanou podobnosťou frekvenčnej a fázovej modulácie je medzi nimi aj významný rozdiel spojený s odlišnou povahou závislosti hodnôt M a?fD od frekvencie F primárneho signálu: Pri PM nezávisí modulačný index od frekvencie F a frekvenčná odchýlka je úmerná F; Pri FM nezávisí frekvenčná odchýlka od frekvencie F a modulačný index je nepriamo úmerný F. 1.6
Štrukturálny diagram s ROS Prenos s ROS je podobný telefonickému rozhovoru v podmienkach slabého sluchu, keď jeden z účastníkov rozhovoru, ktorý zle počul slovo alebo frázu, požiada druhého, aby ich zopakoval, a s dobrou počuteľnosťou buď potvrdí skutočnosť, že dostal informácie, alebo v žiadnom prípade nepožaduje opakovanie . Informácie prijaté cez kanál OS sú analyzované vysielačom a na základe výsledkov analýzy sa vysielač rozhodne vyslať nasledujúcu kombináciu kódov alebo zopakovať predtým vysielané. Potom vysielač vysiela servisné signály o prijatom rozhodnutí a potom zodpovedajúce kombinácie kódov. V súlade s obslužnými signálmi prijatými z vysielača prijímač buď odovzdá nahromadenú kombináciu kódov príjemcovi informácie, alebo ju vymaže a uloží novo vyslanú. Typy systémov s ROS: systémy s čakaním na servisné signály, systémy s nepretržitým prenosom a blokovaním, systémy s prenosom adries. V súčasnosti je známych množstvo algoritmov pre operačné systémy s OS. Najbežnejšie systémy sú: s ROS s očakávaním signálu OS; s neadresným opakovaním a blokovaním prijímača s opakovaním adresy. Systémy čakania po vzore buď čakajú na spätnoväzbový signál, alebo vysielajú rovnaký kódový vzor, ale začnú vysielať ďalší kódový vzor až po prijatí potvrdenia pre predtým vyslaný vzor. Blokovacie systémy vysielajú nepretržitú sekvenciu kombinácií kódov v neprítomnosti signálov OS pre predchádzajúce kombinácie S. Po zistení chýb v (S + 1) kombinácii sa výstup systému zablokuje na čas príjmu S kombinácií, S predtým prijatých kombinácií sa vymaže v pamäťovom zariadení prijímača PDS systému a odošle sa signál spätného volania. Vysielač zopakuje prenos S naposledy vyslaných vzorov. Systémy s opakovaním adries sa vyznačujú tým, že kombinácie kódov s chybami sú označené podmienenými číslami, podľa ktorých vysielač opätovne vysiela len tieto kombinácie. Algoritmus na ochranu pred prekrývaním a stratou informácií. Systémy OS môžu zahodiť alebo použiť informácie obsiahnuté v odmietnutých kombináciách kódov, aby urobili správnejšie rozhodnutie. Systémy prvého typu sa nazývajú systémy bez pamäte a systémy druhého typu sa nazývajú systémy s pamäťou. Obrázok 1.8 ukazuje blokovú schému systému s ROS-exp. Systém s ROS-ozh funguje nasledovne. Vychádzajúc z informačného zdroja (II), m - elementárna kombinácia primárneho kódu prostredníctvom logického OR je zaznamenaná v mechanike vysielača (NK 1). Súčasne sa v kódovači (CU) vytvárajú riadiace symboly, ktoré predstavujú blokovú riadiacu sekvenciu (BPS). Obrázok 1.8? Štrukturálny diagram systému s ROS Výsledná kombinácia n prvkov sa privádza na vstup priameho kanála (PC). Z výstupu PC kombinácia vstupuje na vstupy rozhodovacieho zariadenia (RU) a dekódovacieho zariadenia (DCU). DCU na základe m informačných symbolov prijatých z priameho kanála tvorí svoju blokovú riadiacu sekvenciu. Rozhodovacie zariadenie porovná dva CPB (prijaté z PC a vygenerované DCU) a urobí jedno z dvoch rozhodnutí: buď je informačná časť kombinácie (primárny kód m-prvku) vydaná príjemcovi informácie PI, alebo je vymazaný. Súčasne sa v DCU vyberie informačná časť a prijatá kombinácia m-prvkov sa zaznamená do mechaniky prijímača (NC 2). Obrázok 1.9 - Štrukturálny diagram algoritmu systému s ROS NP V prípade neprítomnosti chýb alebo nezistených chýb sa rozhodne o vydaní informácie do PI a riadiace zariadenie prijímača (CU 2) vydá signál, ktorý otvorí prvok AND 2, čím sa zabezpečí vydanie kombinácie m prvkov z NK. 2 k PI. Generátor spätnoväzbového signálu (UFS) generuje kombinovaný signál potvrdenia príjmu, ktorý sa prenáša do vysielača cez spätný kanál (OK). Ak je signál prichádzajúci z OK dekódovaný zariadením na dekódovanie spätnoväzbového signálu (VDS) ako potvrdzovací signál, potom sa na vstup riadiaceho zariadenia vysielača (CU 1) privedie príslušný impulz, podľa ktorého CU 1 vydá požiadavku z AI ďalšej kombinácie. Logický obvod AND 1 je v tomto prípade uzavretý a kombinácia zaznamenaná v NC 1 sa vymaže, keď príde nová. V prípade zistenia chýb sa RU rozhodne vymazať kombináciu zaznamenanú v NC 2, zatiaľ čo CU 2 generuje riadiace impulzy, ktoré uzamknú logický obvod AND 2 a vytvárajú spätný signál v UFS. Keď obvod UDS dešifruje signál prichádzajúci na jeho vstup ako spätný signál, riadiaca jednotka 1 generuje riadiace impulzy, pomocou ktorých sa kombinácia uložená v NK 1 prenesie cez obvody AND 1, OR a KU v PC. . 2
.
Sídlisková časť 2.1 Určenie optimálnej dĺžky kódového slova, ktoré poskytuje najvyššiu relatívnu priepustnosť V súlade s možnosťou zapíšeme počiatočné údaje na implementáciu tejto kurzovej práce: B = 1200 Baud - rýchlosť modulácie; V = 80 000 km/s - rýchlosť šírenia informácie komunikačným kanálom; P osh = 0,5·10-3 - pravdepodobnosť chyby v diskrétnom kanáli; P ale = 3·10 -6 - pravdepodobnosť počiatočnej chyby; L = 3500 km - vzdialenosť medzi zdrojom a prijímačom; t otk = 180 s - kritérium zlyhania; T pruh \u003d 220 sekúnd - dané tempo; d 0 = 4 - minimálna kódová vzdialenosť; b = 0,6 - koeficient zoskupenia chýb; AM, FM, FM - typ modulácie. Vypočítajme priepustnosť R zodpovedajúcu danej hodnote n podľa vzorca (2.1): kde n je dĺžka kódového slova; Tabuľka 2.1 Z tabuľky 2.1 nájdeme najväčšiu hodnotu priepustnosti R=0,997, čo zodpovedá dĺžke kombinácie kódov n = 4095. 2.2 Určenie počtu kontrolných číslic v kódovej kombinácii poskytujúcej danú pravdepodobnosť nezistenej chyby Nájdenie parametrov cyklického kódu n, k, r. Hodnotu r nájdeme podľa vzorca (2.2) Parametre cyklického kódu n, k, r sú spojené cez závislosť k=n-r. Preto k=4089 znakov. 2.3
Určenie množstva prenášaných informácií pri danej rýchlosti T pruhua kritériá odmietnutiat OTVORENÉ Množstvo prenášaných informácií sa zistí podľa vzorca (2.3): W = 0,997 1200 (220 - 180) = 47 856 bitov. Použijeme získanú hodnotu, modulo, РWР = 95712bit. 2.4
Určite kapacitu úložiska Skladovacia kapacita je určená vzorcom (2.4): kde tp =L/V - čas šírenia signálu cez komunikačný kanál, s; t k =n/B - trvanie kódovej kombinácie n bitov, s. 2.5
Výpočet charakteristík hlavného a obtokového kanála PD Rozdelenie pravdepodobnosti výskytu aspoň jednej chyby na dĺžke n je určené vzorcom (2.5): Rozdelenie pravdepodobnosti chýb násobnosti t a viac na dĺžke n je určené vzorcom (2.6): kde t asi =d 0 -1 - čas premostenia kanála prenosu dát alebo násobok jednej chyby na dĺžke n. Pravdepodobnosť výskytu počiatočnej chyby je určená vzorcom (2.7): Pravdepodobnosť odhalenia chybového kódu je určená vzorcom (2.8): Redundancia kódu je určená vzorcom (2.9): Rýchlosť kódovaného symbolu vo vstupnom kanáli prenosu údajov je určená vzorcom (2.10): Priemerná relatívna rýchlosť prenosu dát v systéme s ROS je určená vzorcom (2.11): kde f 0 - čas recipročný k maximálnej rýchlosti kanálu alebo čas recipročný k modulačnej rýchlosti (2.12); t exp - čakacia doba pri prenose informácií v kanáli s ROS. kde tak a tac sú časový rozdiel v asynchrónnom prevádzkovom režime pre chybu kódu v kanáli a pre hlavný signál (2.14); Pravdepodobnosť správneho príjmu je určená vzorcom (2.15): 2.6 Výber trasy diaľnice Na geografickej mape Kazašskej republiky vyberáme dva body, ktoré sú od seba vzdialené 3500 km. Vzhľadom na to, že územie Kazachstanu neumožňuje výber takýchto bodov, položíme diaľnicu z juhu na východ, z východu na sever, zo severu na východ a potom z východu na juh (obrázok 2.1). Východiskový bod bude Pavlodar a konečný bod - Kostanay, preto sa naša diaľnica bude volať "Pavlodar - Kostanay". Túto diaľnicu rozdelíme na úseky s dĺžkou 500-1000 km a zriadime aj hraničné priechody, ktoré naviažeme na veľké mestá Kazachstanu: Pavlodar (východiskový bod); Usť-Kamenogorsk; Shymkent; Kostanay. Obrázok 2.1 - Diaľnica s kontrolnými bodmi Záver
V tomto kurze boli vykonané základné výpočty pre návrh káblových komunikačných vedení. V teoretickej časti práce bol študovaný model L.P.Purtov, ktorý slúži ako model pre čiastočný popis diskrétneho kanála, zostavená štrukturálna schéma systému npbl ROS a popísaný princíp fungovania tohto systému. a zvažovala sa aj relatívna fázová modulácia. V súlade s daným variantom sa zistia parametre cyklického kódu n, k, r. Stanoví sa optimálna dĺžka kódového slova n, ktorá zaisťuje najvyššiu relatívnu priepustnosť R, ako aj počet kontrolných bitov v kódovom slove r, ktoré poskytujú danú pravdepodobnosť nedetegovania chyby. Pre hlavný kanál prenosu údajov sa vypočítajú hlavné charakteristiky (distribúcia pravdepodobnosti aspoň jednej chyby na dĺžke n, rozdelenie pravdepodobnosti chýb s násobnosťou t alebo viac na dĺžke n, kódová rýchlosť, redundancia kódu, pravdepodobnosť detekcie chyby , atď.). V závere práce bola vybraná trasa linky prenosu dát, po celej dĺžke ktorej boli vybrané body prenosu dát. Tým bola dokončená hlavná úloha práce v kurze - modelovanie telekomunikačných systémov. Zoznam použitých zdrojov 1 Biryukov S. A. Digitálne zariadenia na integrovaných obvodoch MOS / Biryukov S. A. - M .: Rádio a komunikácia, 2007 - 129 s.: ill. - (Hromadná rozhlasová knižnica; číslo 1132). 2 Gelman M. M. Analógovo-digitálne prevodníky pre informačno-meracie systémy / Gelman M. M. - M.: Vydavateľstvo noriem, 2009. - 317s. 3 Oppenheim A., Schafer R. Digitálne spracovanie signálu. Ed. 2., rev. - M.: "Technosfera", 2007. - 856 s. ISBN 978-5-94836-135-2 4 Sergienko A. B. Digitálne spracovanie signálu. Peter Publishing. - 2008 5 Sklyar B. Digitálna komunikácia. Teoretické základy a praktická aplikácia: 2. vyd. / Za. z angličtiny. M.: Williams Publishing House, 2008. 1104 s. Hostené na Allbest.ru Model čiastočného popisu diskrétneho kanála (model L. Purtova). Určenie parametrov cyklického kódu a generujúceho polynómu. Konštrukcia kódovacieho a dekódovacieho zariadenia. Výpočet charakteristík pre hlavný a obídený kanál prenosu dát. semestrálna práca, pridaná 3.11.2015 Štúdium zákonitostí a metód prenosu správ komunikačnými kanálmi a riešenie problému analýzy a syntézy komunikačných systémov. Návrh cesty prenosu údajov medzi zdrojom a príjemcom informácií. Model čiastočného popisu diskrétneho kanála. semestrálna práca, pridaná 01.05.2016 Princíp činnosti kodéra a dekodéra cyklického kódu. Určenie množstva prenášaných informácií. Nájdenie kapacity a vykreslenie diagramu. Výpočet ukazovateľov spoľahlivosti hlavného a obtokového kanála. Výber diaľnice na mape. ročníková práca, pridaná 06.05.2015 Model čiastočného popisu diskrétneho kanála, model L. P. Purtova. Štrukturálna schéma systému s ROSNP a blokovaním a bloková schéma algoritmu činnosti systému. Konštrukcia schémy kodéra pre vybraný generujúci polynóm a vysvetlenie jeho činnosti. ročníková práca, pridaná 19.10.2010 Zostavenie zovšeobecneného blokového diagramu na prenos diskrétnych správ. Prieskum cesty zdroja a kanála kódovač-dekodér. Určenie modulačnej rýchlosti, jednobitového intervalu prenosových hodín a minimálnej požadovanej šírky pásma kanála. semestrálna práca, pridaná 26.02.2012 Modely čiastočného popisu diskrétneho kanála. Systém s ROS a nepretržitým prenosom informácií (ROS-np). Výber optimálnej dĺžky kombinácie kódov pri použití cyklického kódu v systéme s ROS. Dĺžka kódového slova. ročníková práca, pridaná 26.01.2007 Spôsoby kódovania správy s cieľom znížiť objem abecedy znakov a dosiahnuť zvýšenie rýchlosti prenosu informácií. Štrukturálna schéma komunikačného systému na prenos diskrétnych správ. Výpočet prispôsobeného filtra na príjem základnej parcely. semestrálna práca, pridaná 05.03.2015 Informačné charakteristiky zdroja správ a primárnych signálov. Štrukturálny diagram systému zasielania správ, šírka pásma komunikačného kanála, výpočet parametrov ADC a DAC. Analýza odolnosti proti šumu demodulátora analógového modulačného signálu. ročníková práca, pridaná 20.10.2014 Účel komunikačného kanála na prenos signálov medzi vzdialenými zariadeniami. Spôsoby ochrany prenášaných informácií. Normalizovaná frekvenčná odozva kanála. Technické zariadenia pre zosilňovače elektrických signálov a kódovanie. test, pridané 04.05.2017 Výpočet charakteristík systému prenosu správ, jeho komponentov. Zdroj správy, diskretizátor. Etapy kódovania. Modulácia nosnej harmonickej. Charakteristika komunikačného kanála. Spracovanie modulovaného signálu v demodulátore. METÓDY PRENOSU ÚDAJOV FYZICKEJ VRSTVY KAPITOLA 2 V súlade s definíciou uvedenou vyššie sa diskrétny kanál zvyčajne nazýva súbor (obr. 2.1) kontinuálneho kanála (NC) so zapnutými zariadeniami na konverziu signálu (SCD) na jeho vstupe a výstupe. Hlavnými charakteristikami, ktoré určujú kvalitu a efektivitu prenosu dát, sú rýchlosť a vernosť prenosu. Rýchlosť prenosu V informácia sa rovná množstvu informácií prenášaných kanálom za jednotku času, kde mc- počet pozícií signálu, t0- trvanie jedného signálneho prvku. Pre dva pozičné signály. Hodnota určuje počet prvkov prenášaných kanálom za sekundu a nazýva sa modulačná rýchlosť (Baud). Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ pre binárne systémy sú prenosová rýchlosť a modulačná rýchlosť číselne rovnaké. Vernosť prenosu údajov sa odhaduje na základe pravdepodobnosti chybného príjmu jednotlivých prvkov p0 a kombinácie kódov p kk. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, hlavnou úlohou diskrétneho kanála je prenášať digitálne dátové signály cez komunikačný kanál s požadovanou rýchlosťou V a pravdepodobnosťou chyby p 0 . Na objasnenie procesu implementácie tejto úlohy si predstavme štruktúru diskrétneho kanála (obr. 2.2), na ktorom sú vyznačené iba tie bloky UPS, ktoré určujú systémové charakteristiky diskrétneho kanála. Vstup kanála prijíma digitálne dátové signály s trvaním t0 s rýchlosťou B bps V UPS TX sú tieto signály frekvenčne konvertované (modulované M a G) a prechádzajú cez pásmový filter PF TX a výstupný zosilňovač US, z ktorého výstupu sú prenášané do komunikačného kanála s určitou úrovňou. P s in a šírku spektra D.F. c. Komunikačný kanál (vrátane spojovacích vedení) je charakterizovaný šírkou pásma D.F, zvyškový útlm ost, zvyškové nepravidelnosti útlmu Zastav sa a čas prepravy skupiny (GWP) Dt gvp v kanálovom pásme .
Okrem toho dochádza k rušeniu v kanáli. Rušenie sa zvyčajne nazýva akýkoľvek náhodný vplyv na signál, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ zhoršuje vernosť reprodukcie prenášanej správy. Interferencia je veľmi rôznorodá vo svojom pôvode a fyzikálnych vlastnostiach. Vo všeobecnosti vplyv rušenia n(t) na signál u(t) môže byť vyjadrený operátorom z=y(u,n). V konkrétnom prípade, keď operátor y degeneruje do súčtu z=u+n, interferencia sa nazýva aditívna. Aditívne rušenie sa podľa jeho elektrických a štatistických štruktúr delí na: 1) kolísavá alebo distribuovaná vo frekvencii a čase, 2) harmonické alebo frekvenčne koncentrované, 3) impulz alebo sústredený v čase. Fluktuačný šum - ϶ᴛᴏ nepretržitý v čase náhodný proces. Najčastejšie sa predpokladá, že je stacionárny a ergodický s normálnym rozložením okamžitých hodnôt a nulovým priemerom. Predpokladá sa, že energetické spektrum takejto interferencie v rámci analyzovaného frekvenčného pásma je jednotné. Kolísavý šum je zvyčajne daný spektrálnou hustotou alebo RMS napätím U p eff v pásme komunikačného kanála. Harmonické rušenie je aditívne rušenie, ktorého spektrum je sústredené v relatívne úzkom frekvenčnom pásme, porovnateľnom alebo dokonca výrazne užšom ako frekvenčné pásmo signálu. Predpokladá sa, že tieto interferencie sú rovnomerne rozložené vo frekvenčnom pásme, ᴛ.ᴇ. pravdepodobnosť výskytu tohto rušenia v určitom frekvenčnom pásme je úmerná šírke tohto pásma a závisí od priemerného počtu n gp rušenie prekračujúce prahovú úroveň priemerného výkonu signálu na jednotku šírky pásma. Pulzné rušenie je aditívne rušenie, čo je sekvencia impulzov vybudených krátkodobým aperiodickým alebo oscilačným EMF. Predpokladá sa, že momenty výskytu impulzného šumu sú rovnomerne rozložené v čase. To znamená, že pravdepodobnosť výskytu impulzného šumu počas časového intervalu Túmerné trvaniu tohto intervalu a priemernému počtu n un rušenie za jednotku času, v závislosti od prípustnej úrovne rušenia. Impulzný hluk je zvyčajne špecifikovaný distribučnými zákonmi s ich číselnými parametrami alebo maximálnou hodnotou produktu A 0 trvanie impulzného šumu na jeho amplitúde. Patria sem krátkodobé prestávky (fragmentácia) špecifikované zákonmi distribúcie s konkrétnymi číselnými parametrami alebo priemerným trvaním prestávok. t pruh a ich intenzitu n pruh. V prípade, že operátor r musí byť vyjadrený ako produkt z=ku, kde k(t) je náhodný proces, potom sa šum nazýva multiplikatívny. Skutočné kanály majú zvyčajne aditívne aj multiplikatívne rušenie, ᴛ.ᴇ. z=ku+n. Na vstup UPS prm pozostávajúci z lineárneho zosilňovača US in, pásmového filtra PF pr, demodulátora DM, zariadení na registráciu UR a synchronizáciu US s rýchlosťou AT prichádza zmes signál-šum, charakterizovaná pomerom signálu k šumu q in. Po prechode prijímacím filtrom PF prm sa pomer signálu k šumu o niečo zlepší. Pri DM dochádza vplyvom rušenia k skresleniu výstupných signálov v tvare, ktorého zmena je číselne vyjadrená veľkosťou okrajového skreslenia. d cr. Aby sa znížila pravdepodobnosť chyby v dôsledku skreslenia alebo rozdelenia okrajov, signály z výstupu DM sú podrobené hradlovaniu alebo integrácii, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ sa vykonáva v UR pôsobením hodinových impulzov generovaných v synchronizačnom zariadení v USA . UR sa vyznačuje korekčnou schopnosťou m ef a USA je chyba synchronizácie e c, čas synchronizácie t synchronizácia a čas údržby synchronizácie t ps. Diskrétny kanál - koncepcia a typy. Klasifikácia a vlastnosti kategórie „Diskrétny kanál“ 2017, 2018.
Podobné dokumenty
Načítava...