- •В.Г. Шахов основы информационных технологий
- •Введение
- •Глава 1 Теоретические основы информационных технологий
- •1.1. Теория сигналов и спектральный анализ
- •1.2. Управление колебаниями
- •1.3. Теория информации
- •1.4. Дискретизация и квантование
- •Глава 2 Сжатие информации
- •2.1. Адаптивная дискретизация, разностная и дельта-модуляция.
- •2.2. Статистическое сжатие
- •2.3 Сжатие динамического диапазона.
- •2.4. Эффективное кодирование
- •2.5. Модификации кодов Хафмана
- •2.6. Алгоритмы Лемпеля – Зива
- •2.7. Сжатие графических изображений
- •2.8. Видеостандарт mpeg
- •Глава 3 Многоканальная передача и уплотнение линий связи
- •3.1. Сравнение и анализ основных методов разделения каналов
- •3.3. Адресное разделение каналов
- •3.4. Разделение каналов на основе псевдослучайных последовательностей
- •3.5. Комбинированное разделение каналов
- •Глава 4 Случайные процессы и их приложения
- •4.1. Основы теории случайных событий и величин
- •4.2 Основы теории случайных процессов
- •Глава 5 Основы цифровой обработки сигналов
- •5.1. Дискретные экспоненциальные функции (дэф)
- •5.2. Быстрое преобразование Фурье (бпф)
- •5.3. Применение теории чисел в цифровой обработке сигналов
- •5.5. Основы цифровой фильтрации
- •Глава 6 Борьба с помехами
- •6.1. Энергетические методы
- •6.2. Методы импульсной модуляции гармонической несущей
- •6.2. Простейшие методы приема импульсных сигналов
- •6.3. Помехоустойчивый прием модулированных колебаний при импульсной огибающей
- •6.3.1 Некогерентный ам-прием
- •6.3.2 Когерентный чм-прием
- •.3.3 Когерентный фм-прием.
- •6.4.Корректирующие коды.
- •6.4.1. Основные определения корректирующих кодов.
- •6.4.2. Алгебраические коды
- •6.4.3. Матричная запись линейных корректирующих кодов
- •6.4.4. Коды Рида - Маллера I рода
- •6.4.5. Полиномиальные коды
- •6.4.6. Итеративные коды
- •6.5. Непрерывные коды
- •6.5.1. Рекуррентные коды
- •6.5.2 Сверточное кодирование
- •6.5.3. Каскадные коды
- •6.5.4. Нелинейные коды
- •6.6. Системы с обратными связями
- •6.7. Комплексные решения помехоустойчивого приема.
- •Глава 7 Пример расчета параметров информационной системы
- •7.1. Основные сведения о системах телеизмерения
- •7.2. Содержание курсовой работы и исходные данные
- •7.3. Определение полосы занимаемых частот и построение спектральной диаграммы
- •7.3.1 Определение периода опроса
- •7.3.2. Определение верхней частоты спектра импульсной последовательности
- •7.3.3. Варианты модуляции
- •7.3.4. Выбор несущих и построение спектральной диаграммы
- •7.4. Определение максимального уровня помех в канале связи
- •7.4.1. Помехоустойчивость передачи импульсно-модулированных сигналов
- •7.4.2. Помехоустойчивость передачи кодовых посылок
- •7.5. Определение количества информации одного сообщения и скорости передачи информации.
- •7.6. Вычисление эффективности передачи
- •Заключение по курсовой работе
- •Общее заключение по учебному пособию
- •Библиографический список
- •Содержание
- •Глава 7 278
7.4.2. Помехоустойчивость передачи кодовых посылок
Приемник Котельникова в этом случае работает следующим образом. Элементарный сигнал двоичного кода может принимать одно из двух значений: ноль или единицу. Допустим, сигнал длительности соответствует единице, а той же длительности – нулю. Приемник должен отнести принятую сумму сигнала и помехи к единице или нулю: в нем производится вычисление энергии разности между принятым сигналом и образцовым в соответствии с выражениями:
|
(7.21) |
Приемник относит сигнал к , если разность энергий , и к , если разность меньше значения . Величина порога выбирается, исходя из требования минимума средней вероятности ошибки:
. |
(7.22) |
В выражении (7.22) и – вероятности «1» и «0» в кодовой комбинации; и – соответственно вероятности перехода «1» в «0» и «0» в «1» (вероятности искажения кода помехой).
Для идеального приемника они могут быть найдены по формуле:
; , |
(7.23) |
где – табличная функция. Поскольку , то
. |
(7.24) |
Значения функции даны в прил. II. В выражении (7.23) величина определяется из соотношения:
. |
(7.25) |
В дальнейшем считаем, что канал связи симметричный: . Тогда
выбираем . Выражение (7.22) примет вид:
. |
(7.26) |
В задании при передаче кодовых комбинаций «нулю» соответствует отсутствие сигнала: . Тогда выражение (7.25) примет вид:
. |
(7.27) |
Здесь – энергия элементарного сигнала, соответствующего единице.
Порядок расчета сводится к следующему. Принимаем вероятность искажения кода равной допустимой погрешности от помех:
. |
|
По значению вычисляем , по которому из таблицы функции вычисляем аргумент – это и будет аргумент для . Например, ; . Из таблицы . Следовательно, .
Считаем, что передача происходит идеальными прямоугольными импульсами, для которых энергия одного импульса
. |
(7.28) |
Тогда
, |
(7.29) |
где, например, для КИМ , а для КМ . Вычисляем для двух методов разделения каналов и сравниваем между собой.
7.5. Определение количества информации одного сообщения и скорости передачи информации.
Максимальное количество информации в одном сообщении будет равно его энтропии. Так как передаваемый сигнал по своей природе имеет непрерывный характер, энтропия в битах определяется исходя из погрешности :
. |
(7.30) |
Для манипуляции энтропия равна числу разрядов двоичного кода:
. |
(7.31) |
Так как за время опроса передается сообщений, где – число каналов, то общее количество информации за период опроса равно соответственно и .
Поток или скорость передачи информации по каналу связи определится из соотношения, бит/с:
. |
(7.32) |