Методы повышения верности передачи дискретных данных в системах без обратной связи

В системах без обратной связи (однонаправлен­ных системах) для повышения верности приема используются сле­дующие основные способы:

1. Многократная передача кодовых комбинаций.

2. Одновременная передача кодовой комбинации по несколь­ким параллельно работающим каналам.

3. Помехоустойчивое кодирование, т. е. использование кодов, исправляющих ошибки.

Иногда применяют комбинации этих способов.

Многократное повторение кодовой комбинации является самым простым спосо­бом повышения достоверности и легко реализуется. На каналах невысокого качества такой способ получил широкое прак­тическое применение.

При использовании многократного повторения за истинную кодовую комбинацию принимается та, которая появится большее число раз на приемной стороне. Так, если при пятикратном повторении буквы А получена последователь­ность ААБАБ, то принимается решение в пользу буквы А. Если же ни одна из букв не повторяется преобладающее число раз (например, принята комбинация ААББВ), то принятое сообщение ликвиди­руется (стирается).

Существенным недостатком такого способа является большое увеличение времени передачи и, следовательно, такое же умень­шение скорости. Если кодовая комбинация повторяется n раз, то скорость передачи снижается в n раз. Несмотря на отмеченные недостатки, из-за большой простоты реализации этот способ успешно исполь­зуется.

Способу многократного повторения аналогичен способ переда­чи одной и той же информации по нескольким параллельным ка­налам связи. При приеме может быть использован мажоритарный принцип (голосование). В этом случае необходимо иметь не менее трех каналов связи, которые нужно выбирать таким образом, что­бы ошибки в них были независимы. Если имеется только два параллельно рабо­тающих каналах, то в передаваемую информацию можно вводить из­быточность, позволяющую обнаруживать ошибки. При обнаруже­нии ошибки в одном канале информация может браться из друго­го канала. Существенным достоинством таких систем являются их высокая надежность и отсутствие увеличения время передачи.

Общим недо­статком многоканальных систем и систем с повторе­нием, является неэффективное использование избыточности.

Более эффективно избыточность используется при применении помехоустойчивых кодов для исправления ошибок. При этом в ко­довые комбинации вводится постоянная, заранее рассчитанная из­быточность (дополнительные элементы, сформированные по изве­стным правилам). Структура кода и его исправляющие возможно­сти рассчитываются для некоторого идеализированного канала с известной статистикой ошибок. Однако свойства реального кана­ла непостоянны и могут резко отличаться от выбранной модели. Могут быть ситуации, когда канал находится в хорошем состоянии и дополнительные избыточные разряды не нужны. Однако (и это бывает чаще) канал может находиться в таких состояниях, когда введенной избыточности оказывается недостаточно для исправле­ния всех ошибок.

Статистика ошибок, возникающих в реальных каналах связи, изучена недостаточно и плохо поддается формализации. Поэтому правильный выбор кода исправляющего ошибки представляется чрезвычайно трудной задачей. Кроме того, при увеличении числа исправляемых ошибок резко усложняется построение деко­дирующего устройства, что также является серьезным препятст­вием для реализации этого методов.