- •1 Нормативні дані з дисципліни
- •2. Мета і завдання дисципліни
- •3 Перелік забезпечуючих дисциплін
- •4 Структура залікових кредитів
- •5 Навчально–методичне забезпечення дисципліни
- •5.1 Література
- •5.2 Методичні посібники та вказівки
- •Лекція 1 Система передачі інформації. Основні поняття і визначення
- •1. Місце інформаційних систем у сучасному світі
- •2. Класифікація систем передачі інформації
- •3. Узагальнена структурна схема системи передачі інформації
- •4.Основні інформаційно-технічні характеристики спи
- •4.1 Вірогідність передачі інформації
- •Завадостійкість передачі інформації
- •Швидкість передачі інформації
- •Пропускна здатність каналів зв'язку
- •Висновки
- •Тестові запитання
- •1.Кількість інформації в повідомленні
- •Логарифмічна міра добре відображає адитивність інформації.
- •2 .Джерело дискретних повідомлень і його ентропія
- •Ентропію джерела не рівноімовірних попарно залежних повідомлень, позначимо , дамо розрахункову формулу
- •3.Джерело неперервних повідомлень
- •Висновки
- •Тестові запитання
- •Практичне заняття №1
- •Задачі для самостійного розв’язання
- •Лекція 3 Передача інформації з дискретними і неперервними каналами зв'язку
- •1.Продуктивність джерела дискретних повідомлень
- •2.Швидкість передачі інформації з дискретних каналів без перешкод. Оптимальне статистичне кодування
- •3.Швидкість передачі інформації й пропускна здатність дискретних каналів з завадами
- •4.Пропускна здатність двійкового симетричного каналу зв'язку з завадами
- •5.Швидкість передачі інформації неперервними каналами з завадами.
- •6. Пропускна здатність неперервного каналу з нормальним білим шумом
- •Пропускна здатність неперервного каналу зв'язку при довільних спектрах сигналів і завад.
- •Висновки
- •Тестові запитання
- •Практичне заняття №2
- •Задачі для самостійного розв’язання
- •Лекція 4 завадостійке кодування. Основні положення теорії завадостійкого кодування
- •1.Постановка задачі застосування завадостійких кодів
- •2.Класифікація завадостійких кодів
- •3. Основні числові характеристики завадостійких кодів
- •4.Кодова відстань і її зв'язок із кратністю помилок що виявляються й або, що виправляються.
- •Висновки
- •Лекція 5 Систематичні блокові лінійні коди
- •Загальні методи кодування і декодування систематичних блокових лінійних кодів
- •Код з парним числом одиниць
- •Інверсний код
- •Код з подвоєнням елементів
- •Коди Хемінга
- •Висновки
- •Лабораторна робота №1 вивчення принципу дії та дослідження завадостійкості радіосистеми передавання інформації із блоковим кодом
- •1 Мета роботи
- •2 Методичні вказівки
- •Позиції, що займають одиниці в одиничній матриці, вказують номера позицій контрольних символів, що використовуються у кожній перевірці на парність.
- •3 Опис лабораторної установки
- •4 Порядок виконання роботи
- •6 Контрольні запитання і завдання
- •Лекція 6 циклічні коди
- •Основні властивості циклічного коду й способи побудови
- •Способи кодування і декодування циклічних кодів
- •Матричне подання циклічних кодів
- •Висновки
- •Тестові запитання
- •Лабораторна робота №2 Вивчення властивостей і принципів побудови циклічних кодів.
- •1 Ціль роботи
- •2 Методичні вказівки
- •3 Порядок виконання роботи
- •5 Контрольні запитання.
- •Практичне заняття №3
- •Розв’язання. Визначимо кількість інформаційних і контрольних символів у кодовій комбінації:
- •Задачі для самостійного розв’язання
- •Лекція 7 Оптимальний когерентний прийом дискретних сигналів
- •1.Основні положення теорії оптимального приймання сигналів
- •Синтез, правила розрізнення сигналів у випадку приймання повністю відомих сигналів на фоні нормального білого шуму
- •Структурні схеми оптимальних приймачів
- •Обчислення завадостійкості (імовірності помилок розрізнення сигналів) оптимальних когерентних приймачів
- •Виходячи з цього, можна записати формули для обчислення імовірностей помилок в системах когерентного приймання фазовою, частотною та амплітудною маніпуляцією.
- •Висновки
- •3 Порядок виконання роботи
- •5 Контрольні запитання
- •Лекція 8 оптимальний некогерентний прийом дискретних сигналів і його завадостійкість
- •Модель лінії зі змінними параметрами
- •Алгоритм прийняття рішення при прийманні сигналів з випадковою початковою фазою
- •Приймання сигналів з випадковою початковою фазою і флуктуючою амплітудою
- •Некогерентні приймачі сигналів з використанням обробки за огинаючою
- •Некогерентний приймач ортогональних сигналів
- •Приймання сигналів з випадковою початковою фазою при використанні відносної фозової маніпуляції
- •Висновки
- •Тестові запитання
- •3 Порядок виконання роботи.
- •4 Структура звіту
- •5 Контрольні запитання і завдання
- •Практичне заняття № 4 "Когерентне и не когерентне приймання дискретних сигналів та його завадостійкість"
- •Приклади розв’язання основних типів задач
- •Задачі для самостійного розв’язання
- •Лекція 9 оптимальний і квазиоптимальНіЙ прийом неПерервних сигналів і його завадостійкість
- •1.Особливості приймання неперервних сигналів з аналоговою модуляцією
- •2. Завадостійкість прийому сигналів з амплітудною модуляцією
- •3.Завадостійкість прийому сигналів з фазовою модуляцією
- •4.Завадостійкість прийому сигналів з частотною модуляцією
- •Висновки
- •Лекція 10 цифрові методи передачі неЗперервних повідомлень
- •Імпульсно – кодова модуляція
- •2.Завадостійкисть систем зв’язку з імпульсно-кодовою модуляцією
- •3.Диференціальна імпульсно-кодова модуляція. Дельта модуляція
- •Висновки
- •Тестові запитання
- •Практичне заняття № 5
- •Приклади розв’язання основних типів задач
- •Задачі для самостійного розв’язання
- •Лекція 11 багатоканальні системи передачі інформації
- •1.Узагальнена структура багатоканальної системи зв’язку
- •2.Системи зв’язку із частотним поділом каналів
- •3Системи зв’язку із часовим поділом каналів
- •Висновки
- •Тестові запитання
- •Лекція 12
- •1. Поняття про багатостанційний доступ
- •Системи з часовим поділом каналів
- •Системи із частотним поділом каналів
- •Системи з кодовим поділом каналів
- •Асинхронно-адресні системи передачі інформації (аас)
- •Висновки
4.Кодова відстань і її зв'язок із кратністю помилок що виявляються й або, що виправляються.
Побудуємо лінійну модель коду
- дозволені комбінації, - заборонені комбінації.
Розглянемо процес виявлення помилок
Нехай була передана дозволена кодова комбінація, а прийняли одну із заборонених комбінацій. Це значить, що в кодовій комбінації є помилка.
Кратність помилок, що виявляються.
При проектуванні коду призначеного для виявлення помилок кратністю необхідно забезпечити виконання нерівності
.
Надмірність коду:
.
- кількість спотворених символів кодової комбінації, що можуть бути виявлені.
Розглянемо процес виявлення помилок.
Принцип максимальної правдоподібності. Будемо вважати, що була передана та кодова комбінація, що лежить на мінімальній відстані від прийнятої забороненої. Імовірність спотворення одного символу . Імовірність спотворення комбінації символів в комбінації.
,
При незалежних помилках імовірність спотворення великої кількості символів різко падає в порівнянні з імовірністю спотворення одного символу.
При виправленні комбінації ми вважаємо, що була передана та комбінація, що лежить на мінімальній відстані від прийнятої забороненої.
Кратність помилок, що виправляються
Імовірність не виправлення кодових комбінацій. При передачі кодових комбінацій виникають наступні ситуації - дозволена кодова комбінація може бути:
прийнята правильно
с помилкою, що може бути виправлена
с помилкою, що не виправляється
Помилка може бути виправлена, якщо виправляючі здатності коду відповідають кількості прийнятих символів прийнятої комбінації
- імовірність правильного прийому кодової комбінації,
- імовірність виправлення помилок заданої кратності,
Імовірність помилкового прийому одного символу - ,
Сума цих імовірностей дорівнює одиниці ,
імовірність виправлення кодової комбінації при довільній кількості помилок, рівній на фіксованих позиціях коду.
При довільному розміщенні помилково прийнятих символів у коді, що виправляє помилок,
,
де
Імовірність виправлення помилок кратності від 1 до включно
Імовірність помилок, що не виправляються
При =1
.
Оскільки
.
Найпростіший загальний алгоритм декодування завадостійких кодів.
- кількість повідомлень, що підлягають кодуванню, вони кодуються дозволеними кодовими комбінаціями. Ці комбінації передаються каналом зв'язку. На виході каналу зв'язку може бути прийнята кожна з M- можливих комбінацій. Загальний алгоритм виправлення помилок полягає в тому, що прийняту комбінацію порівнюють із усіма дозволеними комбінаціями й ухвалюють рішення щодо передачі тої, котра перебуває на мінімальній відстані від прийнятої забороненої.
В наведеному вигляді алгоритм потребує складної апаратної реалізації, бо необхідно спочатку одчислити сум виду , де і змінюється від 1 до , а потім порівняти їх між собою, знайти мінімальну суму і прийняти рішення про передану комбінацію .
На практиці використовують більш складні алгоритми, які мають високу швидкодію і просту апаратну реалізацію. Деякі з них ми розглянемо в наступних лекціях.