- •Основы теории передачи данных
- •Лекция 1 История развития техники передачи дискретных сообщений
- •Особенности систем дискретной связи
- •Структурная схема системы передачи дискретной информации
- •Виды систем передачи дискретной информации
- •Понятие кодирования
- •Основные понятия в области кодирования
- •Параметры кодов
- •Классификация кодов
- •Стандартные первичные коды
- •1. Стандартный пятиэлементный код
- •2. Стандартный семиэлементный код
- •Лекция 2 Понятие о дискретной модуляции
- •Основные понятия дискретной модуляции
- •Виды дискретной модуляции
- •1. Виды параметрической модуляции. Несущий сигнал - постоянный ток
- •Несущий сигнал - переменный ток
- •2. Относительная модуляция
- •Способы увеличение пропускной способности канала с использованием свойств дискретной модуляции
- •Прохождение дискретного канала по каналу связи Общие сведения о линиях и каналах связи
- •Проводные и кабельные каналы
- •Радиолинии и радиоканалы
- •Перспективные типы линий и каналов
- •Способы передачи сигнала по каналу связи
- •Сочетание последовательного и параллельного методов передачи сигнала по каналу связи
- •Распределители. Основные характеристики
- •Лекция 3 Общие сведения о каналах связи для передачи дискретных данных
- •Способы повышения пропускной способности канала связи
- •Скорость передачи дискретной информации
- •Виды помех в канале связи
- •Механизм появления искажений импульсов
- •Классификация искажений
- •Характеристика искажений преобладания
- •Характеристика характеристических искажений
- •Характеристика случайных краевых помех
- •Закон распределения вероятностей искажений
- •Лекция 4 Прием элементов дискретных сигналов Понятие регистрации сигнала
- •Метод стробирования
- •Интегральный метод регистрации
- •Понятие об ошибках. Поток ошибок
- •Классификация ошибок
- •Коэффициенты ошибок
- •Расчет вероятности ошибок
- •Математические модели ошибок
- •Общие сведения об измерении искажений и ошибок
- •Методика измерения искажений
- •Методика измерения ошибок
- •Лекция 5 Методы повышения верности передачи дискретных данных
- •Избыточность сигналов дискретной информации
- •Методы повышения верности передачи дискретных данных в системах без обратной связи
- •Методы повышения верности передачи дискретных данных в системах с обратной связью
- •Принципы помехоустойчивого кодирования
- •Доля ошибок, обнаруживаемых корректирующим кодом
- •Доля ошибок, исправляемых корректирующим кодом
- •Кодовое расстояние
- •Связь расстояния Хэмминга и корректирующих свойств кода
- •Определение требуемого числа проверочных разрядов
- •Классификация помехоустойчивых кодов
- •Лекция 6 Коды Хэмминга Общие сведения
- •Понятие синдрома
- •Построение кода Хэмминга
- •Понятие проверочной матрицы
- •Обнаружение ошибок кодом Хэмминга (9,5)
- •Понятие порождающей матрицы
- •Связь порождающей и проверочной матриц кода Хэмминга
- •Матричное построение систематических кодов с поэлементным формированием проверочной группы
- •Дуальные коды
- •Лекция 7 Циклические коды Общие сведения
- •Построение разрешенных комбинаций циклического кода
- •Обнаружение ошибок при циклическом кодировании
- •Определение места ошибки. Выбор образующего полинома
- •Матричное представление циклических кодов
- •Общие сведения об итеративном коде
- •Метод исправления ошибок. Порождающая матрица итеративного кода
- •Лекция 8 Принципы построения кодирующих устройств Код с поэлементным формированием проверочной группы
- •Кодирующее устройство циклического кода
- •Принципы использования детекторов качества сигналов
- •Понятие о непрерывных и сверточных кодах
- •Содержание
Закон распределения вероятностей искажений
Влияние различного рода помех на сигналы, передаваемые по каналу связи, приводит к тому, что значение искажений изменяется случайным образом. Поэтому вопросы, связанные с характером изменения краевых искажений и дроблений, рассматриваются с вероятностной точки зрения.
Для выяснения закона распределения вероятностей краевых искажений, как случайной величины, используют анализатор краевых искажений, который позволяет фиксировать количество случаев попадания границ принимаемых импульсов в тот или иной интервал временной шкалы. Временная шкала представляет собой отрезок длительностью t0, разбитый на интервалы длительностью 0,05t0. Каждый интервал временной шкалы обслуживается своим счетчиком. На основе этих сведений может быть найден закон распределения краевых искажений кодовых импульсов.
Полученные результаты представлены на гистограмме:
где по оси x - относительная величина краевого искажения в процентах,
по оси y – отношение количества границ импульсов, попавших в соответствующий интервал к общему числу измеренных границ.
Форма гистограммы и многочисленные измерения анализаторами искажений дают основание предположить, что закон распределения смещений границ принимаемых импульсов близок к нормальному:
где - изучаемая случайная величина, в данном случае относительное значение краевого искажения;
- среднее квадратическое отклонение от значения а;
а - математическое ожидание случайной величины.
При определении закона распределения дроблений пользуются понятием “импульс дробления”. Импульсом дробления называется изменение одной из значащих позиций, которая непрерывно передается в канал. Проведенные исследования показали, что закон распределения длительности импульсов дроблений близок к логарифмически нормальному:
,
где - длительность дробления;
- среднее квадратическое отклонение случайной величины ;
m – математическое ожидание случайной величины от среднего значения m.
Исследования показали, моменты начала дроблений равномерно распределены по длине импульса. Интенсивность дроблений, т.е. среднее число дроблений в единицу времени, зависит от времени суток (днем она значительно выше, чем ночью).
Лекция 4 Прием элементов дискретных сигналов Понятие регистрации сигнала
Регистрацией называется определение значащей позиции восстановления каждого входящего элементарного импульса. Эта операция противоположна операции дискретной модуляции и является первой операцией, которая выполняется в приемнике над принятым сигналом.
Регистрация осуществляется индивидуально для каждого импульса и затруднена тем, что импульсы в канале связи подверглись действию помех, поэтому на входе порового устройства (первой решающей схемы), они искажены по длительности.
Приступая к регистрации, необходимо знать:
1. Какое значение информационного параметра принято за 1, а какое за 0, т.е. должен быть известен вид модуляции;
2. С каким периодом поступают импульсы на вход приемника, т.е. должна быть известна скорость дискретной модуляции.
В процессе регистрации необходимо решить следующие задачи:
1. Определить, какая из значащих позиций должна быть зафиксирована в действительности на каждом единичном интервале;
2. Восстановить идеальную длительность каждого элементарного импульса.
Известны два классических методы регистрации: метод регистрации стробированием и интегральный метод регистрации.