- •Федеральное агентство связи
- •«Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики»
- •Системы и сети передачи дискретных сообщений
- •1. Принципы построения и основные характеристики систем передачи дискретных сообщений
- •1.1. Основные понятия: информация, сообщение, сигнал
- •1.2. Первичное кодирование дискретных сообщений
- •1.3. Основные преобразования в системе пдс
- •1.4. Структурная схема системы пдс
- •1.5. Стыки в системах пдс
- •1.6. Способы передачи и обработки сигналов в системах пдс
- •1.7. Внешние и внутренние параметры систем пдс
- •2. Характеристики каналов систем передачи дискретных сообщений
- •2.1. Непрерывные каналы связи
- •2.2. Дискретный канал непрерывного времени и искажения единичных
- •2.2.1. Аналитическое описание краевых искажений
- •2.2.2. Аналитическое описание дроблений
- •2.3. Методы регистрации единичных элементов.
- •2.3.1. Регистрация методом стробирования
- •2.3.2. Интегральный метод регистрации
- •2.3.3. Комбинированный метод регистрации
- •2.3.4. Регистрация со стиранием
- •2.4. Классификация и основные характеристики дискретных каналов
- •2.4.1. Пропускная способность дискретного канала
- •2.5.Основные аналитические модели дискретных каналов
- •2.5.1 Модель канала с независимыми ошибками
- •2.5.2. Модель неоднородного канала
- •2.5.3. Двухпараметрическая модель(модель вкас, модель Пуртова)
- •3.Методы сопряжения источников дискретных сообщений с дискретными каналами
- •3.1 Основы эффективного кодирования
- •3.2. Метод Шеннона-Фано
- •3.3. Метод Хаффмена
- •3.4.Особенности сопряжения источников дискретных сообщений с асинхронными и синхронными дискретными каналами
- •3.4.1. Сопряжение синхронного оу с синхронным дк
- •3.4.2. Сопряжение стартстопных оу с синхронным дк (метод наложения)
- •3.4.3. Сопряжение стартстопных оу с синхронными дк (метод скользящего индекса)
- •1 Зоне – 00
- •2 Зоне – 01
- •3 Зоне – 10
- •4 Зоне – 11
- •4.Принципы построения и техническая реализация корректирующих кодов
- •4.1 Основные характеристики спдс
- •4.2. Классификация методов повышения верности
- •4.3 Системы пдс без ос с многократным повторением
- •4.4. Системы пдс без ос с корректирующими кодами
- •Для биномиальной модели дискретного канала
- •4.3.1. Декорреляция ошибок в системах пдс
- •4.4. Принципы помехоустойчивого кодирования
- •4.5. Основные характеристики помехоустойчивых кодов
- •4.6. Классификация помехоустойчивых кодов
- •4.7. Коды Хемминга
- •4.8. Матричное представление кодов с поэлементным формированием проверочных разрядов
- •4.10 Техническая реализация кодов Хэмминга
- •1 Dc 1
- •1 2 3 4 5 6 7 8 9
- •4.11. Циклические коды
- •4.12. Выбор образующего полинома
- •4.13. Определение места ошибки в кк циклического кода
- •4.14 Матричное представление кодов с формированием проверочных элементов в целом
- •4.15 Техническая реализация циклических кодов
- •4.16. Итеративные коды
- •5. Адаптация в системах передачи дискретных сообщений
- •5.1. Принципы адаптации. Классификация систем пдс с ос
- •5.2 Основные параметры систем с ос.
- •5.3 Система пдс с рос – ож. Алгоритм работы.
- •5.4. Структурная схема системы пдс с рос – ож.
- •5.5 Основные параметры системы рос-ож
- •5.6. Система пдс с рос-пп (нп)
- •5.7. Алгоритмы работы систем пдс с рос-пПбл
- •5.8. Структурная схема системы рос-пПбл
- •5.9. Параметры системы рос-пПбл
- •5.10. Системы пдс с рос и накоплением правильно принятых комбинаций
- •5.11. Система пдс с рос и адресным переспросом ( рос – ап)
- •5.12. Сравнение методов повышения верности в системах пдс
- •6. Методы и устройства синхронизации и фазирования
- •6.1. Задачи синхронизации и фазирования в системах пдс
- •6.2. Классификация методов реализации утс
- •6.3. Резонансные утс
- •6.4. Замкнутые утс с непосредственным воздействием на задающий генератор (зг)
- •6.5. Замкнутые утс без непосредственного воздействия на зг
- •6.6. Влияние погрешности тактовой синхронизации на достоверность приема
- •6.8. Системы фазирования по циклам. Предъявляемые требования
- •6.9. Классификация уцф.
2.3. Методы регистрации единичных элементов.
Прием сигналов, поступающих с выхода канала непрерывного времени (канала постоянного тока), заключается в определении и фиксации значащих позиций единичных элементов. Эта процедура в соответствии с /7/ называется регистрацией. Реализация оптимальных устройств регистрации вызывает серьезные технические трудности. Поэтому на практике применяют субоптимальные (близкие к оптимальным) методы регистрации, которые проигрывают оптимальным в помехоустойчивости, однако проще в реализации. Рассмотрим наиболее распространенные методы.
2.3.1. Регистрация методом стробирования
Сущность метода заключается в том, что сигнал на выходе КПТ, в виде импульса постоянного тока, анализируется (стробируется) в середине единичного интервала отсчетом малой длительности min 0 . Результат анализа сравнивается с пороговым значением Uпор и в результате сравнения принимается решение о значащей позиции единичного элемента. Целесообразность выбора стробирующего отсчета в середине единичного элемента обусловлена тем, что эта область единичного элемента в меньшей степени подвержена краевым искажениям. Обозначим uвх(t) – сигнал на входе устройства регистрации. Тогда сигнал на выходе этого устройства
uвых(t) = uвх(t) (t – tр)dt, (2.12)
где (.) – дельта функция; tр – момент регистрации, р 0.
На основании фильтрующего свойства - функции получим:
uвых(t) = uвх(tр) (2.13)
Алгоритм регистрации методом стробирования можно представить следующим образом:
(2.14)
Из (2.14) следует, что если значение единичного элемента в момент регистрации uвх(tр) больше порогового значения uпор , то принимается решение о регистрации символа “1” , в противном случае регистрируется символ “0”.
Рассмотрим один из возможных путей технической реализации регистрации стробированием. Структурная схема устройства приведена на рис.2.10, а соответствующие временные диаграммы – на рис.2.11.
Рис.2.10. Структурная схема регистрации стробированием
Рис.2.11. Временные диаграммы работы устройства регистрации стробированием
Логические элементы D1 – D3 предназначены для определения значащих позиций единичных элементов, а триггер D4 – для восстановления единичного интервала 0. Регистрация значений единичных элементов строго в середине 0 обеспечивается системой тактовой синхронизации.
Из временных диаграмм следует, что передается последовательность 1010101. На выходе входного устройства импульсы постоянного тока u1 имеют прямоугольную форму, но искажены по длительности (штриховой линией показаны неискаженные сигналы и идеальные значащие моменты ИЗМ). В зависимости от значащей позиции импульсов сигнала u 1 срабатывает тот или иной логический элемент D2 или D3 и в триггер D4 записывается соответствующее значение единичного элемента с задержкой во времени приблизительно 0,50. Если смещение значащих моментов ЗМ относительно ИЗМ не превышает 0,50, то элементы сигнала регистрируются правильно. Максимальная величина смещения ЗМ относительно ИЗМ, не приводящее к неправильной регистрации, определяет важный параметр, называемый теоретической исправляющей способностью по краевым искажениям. Этот параметр определяется отношением максимального смещения ЗМ относительно ИЗМ max, не приводящим к неправильной регистрации, к величине единичного интервала 0:
μкр = %(2.15)
Для регистрации стробированием:
μдр = % = 50%
Из рис2.11 видно, что вследствие смещения ЗМ относительно ИЗМ на величину
3 > 0,5, пятый элемент принимается с ошибкой.
Регистрация стробированием не обеспечивает защиты от дроблений. Поскольку появление дроблений равновероятно на интервале 0, часть из них совпадает с моментами регистрации и вызывает ошибки в принятых и зарегистрированных комбинациях. Поэтому считается, что исправляющая способность по дроблениям метода стробирования μдр = 0.
На рис.2.11 показано, что вследствие дроблений для практической оценки качества приема вводится понятие эффективной исправляющей способности μэф, измеряемой в условиях эксплуатации. По сравнению с теоретической исправляющей способностью μт величина μэф учитывает погрешность работы распределителя распр и погрешность системы фазирования фаз. Эти погрешности вызывают некоторый сдвиг моментов регистрации по отношению к их оптимальному положению. Поэтому:
μэф = μт - распр - фаз (2.16)
Определенные погрешности вносятся также входными и выходными устройствами оконечных устройств.
Номинальная исправляющая способность μн представляет собой минимальное значение величины μэф, полученное для группы однотипных аппаратов в нормальных условиях их эксплуатации. Она показывает, какую исправляющую способность можно получить для любого произвольно выбранного аппарата.