Файл: Теория и техника передачи данных и телеграфия учебник..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 260
Скачиваний: 1
^2 |
e |
i |
= ' j , |
комбинации |
№ |
3 |
и |
№ |
4 — по |
две |
ошибки |
|||||||||||
^2 |
e |
i = |
2J, |
|
а комбинация |
№ 5 — т р и |
ошибки ^2 |
|
е г = |
|
з|. |
|
||||||||||
|
Число ошибок (кратность ошибок) в кодовых комбинациях |
|||||||||||||||||||||
определяется весом комбинации модулей ошибок. Если |
|
кодо |
||||||||||||||||||||
вая |
|
комбинация |
содержит |
т ошибок |
( 0 < о т |
> « ) , то |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
= т. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Число |
комбинаций |
|
1=1 |
|
веса |
т равно |
С™. |
Например, |
|||||||||||||
|
ошибок |
|||||||||||||||||||||
если |
п — 5, |
то |
число |
комбинаций |
ошибок |
с |
|
однократными |
||||||||||||||
ошибками |
равно |
Сйг |
= |
5, |
с двукратными |
ошибками — С я 2 = 10 |
||||||||||||||||
и т. д. Общее число ненулевых |
комбинаций |
ошибок |
равно |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 c = 2 " - i . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(=i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Если алгебраическая сумма элементов ненулевой |
|
комбина |
|||||||||||||||||||
ции |
ошибок |
равна |
нулю |
^2 |
гі = 0 при |
2 |
<^^oj |
, |
то |
|
такие |
|||||||||||
ошибки называются |
симметричными. |
|
В |
этом |
случае |
в |
преде |
|||||||||||||||
лах |
|
одной |
кодовой |
комбинации |
число |
ошибок |
вида |
|
0 - П |
(s,t = |
||||||||||||
= - j - l ) и число |
ошибок |
вида |
1-*0(е, = |
— 1) |
одинаково |
(комби |
||||||||||||||||
нация |
№ 4, |
рис. 5.1). Характерная особенность |
|
симметричных |
||||||||||||||||||
ошибок состоит |
в том, что они не изменяют веса |
кодовой |
ком |
бинации. Поэтому часто симметричные ошибки называются
транспозицией |
|
элементов |
или с пещением |
элементов. |
|
||
п |
|
|
|
п |
|
|
|
Если 2 8 г = : | / ' г 1 |
П Р И |
\ \ —ту т о такие ошибки называ- |
|||||
ются асимметричными. |
В этом |
случае |
все ошибки в преде |
||||
лах одной кодовой комбинации будут |
только одного |
вида: |
|||||
либо 0 - И , |
либо |
1->0 (комбинация |
№ 3, |
рис. 5.1). |
|
||
|
п |
|
|
п |
|
|
|
Если 0 < 2 |
гі |
<lm, |
при 2 К 1 |
= 'я, то такие ошибки на- |
|||
|
i-l |
|
|
i=l |
|
|
|
зываются |
частично |
асимметричными |
(комбинация |
№ 5, |
|||
рис. 5.1). |
|
|
|
|
|
|
|
§ 5.2. Методы выявления и исследования
последовательностей ошибок
5.2.1.Общие положения
Ошибки в каналах связи появляются в результате воздейст вия различного рода случайных помех. Поэтому последователь ность ошибок является случайной последовательностью, а ее ха рактеристики—случайными величинами. Основной метод изуче ния последовательности ошибок — статистический метод.
Сущность данного метода заключается в том, что с помощью специальных приборов производятся исследования каналов раз личного типа. В процессе исследований выявляются и накапли ваются последовательности ошибок за длительный промежуток времени. Обработка и обобщение полученных статистических данных позволяют установить и изучить закономерности появле ния ошибок в каналах связи. Знание этих закономерностей, в свою очередь, позволяет научно обоснованно определять наибо лее эффективные меры борьбы с ошибками.
Для получения достоверных статистических результатов объ емы выборок последовательности ошибок должны быть такими, чтобы они охватывали все характерные состояния канала. Опыт ным путем установлено, что для получения достоверных стати стических данных каналы, образованные проводными, радиоре лейными и тропосферными линиями связи, должны испытываться в течение нескольких суток непрерывно, а коротковолновые ра диоканалы — по нескольку суток в различное время года. При этих условиях объем выборки может достигать 106 —109 и более элементов по каждому каналу. Испытаниям подвергаются дейст вующие каналы в обычных условиях эксплуатации. Первичные характеристики каналов должны соответствовать установленным нормам и периодически контролироваться в процессе испытания.
5.2.2. Сущность метода выявления |
ошибок |
Сущность общепринятого метода выявления последователь ности ошибок в дискретном канале заключается в следующем. На вход канала подается испытательная двоичная последова тельность Л и (испытательный тест). На выходе дискретного ка нала из принятой последовательности Л и поэлементно вычи тается Л и , в результате чего образуется последовательность оши бок <§. На рис. 5.2а изображена структурная схема, реализую щая рассмотренный метод. В том случае, когда необходимо вы явить лишь последовательность модулей ошибок Е, на выходе дискретного канала достаточно произвести поэлементное сложе ние по модулю 2 последовательностей Л и и Л и (рис. 5.26).
Статистическая структура испытательной последовательности Л и должна быть достаточно близка к структуре передаваемой информации. Этому условию удовлетворяют двоичные последо вательности, вырабатываемые рекуррентными регистрами. Бла годаря этому, а также вследствие простоты реализации рекур рентные регистры получили наибольшее распространение в ка честве генераторов испытательной последовательности Л и [11,40].
В зависимости от задач статистических измерений ошибки могут непосредственно подсчитываться с помощью счетчиков или
фиксироваться |
на долговременном |
запоминающем устройстве |
|
с последующей |
обработкой по специальной программе. Поэтому |
||
а) |
|
|
/?..-tЛ |
|
Дискретный |
я* |
|
|
канал |
|
пи "и |
і) |
|
Приемное (/строос/т7&> |
||
|
|
Устройство |
||
Передающее |
|
|
||
|
|
teit/cmoaqvo |
||
ycmpouc/ntfo |
|
|
0U/UOOK |
|
Датиик |
Канал |
РУ |
Схема |
Датчик |
испыгпа/п!^70Стоянногл |
Сравне |
\^испытат\ |
||
теста |
|
|
ния |
теста |
уёнератор |
|
|
|
Чстро6стіо\ |
утнгкто£ых\ |
|
|
частот |
разоройги. |
частот |
|
|
по циклу |
L .
Рис. 5.2.
на практике нашли применение измерительные приборы различ ного типа.
5.2.3. Измеритель частости ошибок
Структурная схема прибора для измерения частости ошибок приведена на рис. 5.2в. Передающая часть прибора состоит из генератора тактовых частот, определяющего скорость передачи двоичных элементов, и датчика испытательного теста. Приемная часть прибора включает в себя регистрирующее устройство РУ, устройство фазирования по посылкам УФП, генератор тактовых частот, датчик испытательного теста, аналогичный датчику пере дающей части, устройство фазирования по циклу, схему срав нения и устройство регистрации ошибок.
При работе прибора на схему сравнения подаются две оди наковые и согласованные по времени последовательности, кото рые сравниваются поэлементно. Если вследствие воздействия помех в канале значение элемента принимаемой двоичной после довательности изменится, то на вход устройства регистрации ошибок поступит сигнал о наличии ошибки.
Существует несколько вариантов реализации устройства ре гистрации ошибок. В простейшем случае в качестве такого уст ройства используется счетчик, подсчитывающий общее количе-
<ст,во ошибок за определенное время t. В этом случае опреде ляется частость ошибок за все время испытания канала:
|
р = |
M0JL, |
тде р — частость ошибок; Мош |
— количество ошибок за все время |
|
.испытания канала; |
L — общее число переданных элементов за |
|
это же время (L = |
Nt). |
|
Полученные результаты позволяют определить, в какой мере удовлетворяет канал связи поставленным требованиям по досто верности передачи дискретной информации, и оценить зависи мость частости ошибок от типа канала, вида модуляции, протя женности канала и т. п. Такого вида приборы обычно исполь зуются для контроля качества каналов.
Устройство регистрации ошибок может состоять из несколь ких счетчиков, с помощью которых, кроме ошибок, подсчитывается число комбинаций фиксированной длины с одной, двумя, тремя и т. д. ошибками, число двойных смежных ошибок, трой ных и т. п. Полученные результаты дают дополнительные сведе ния о степени искажения комбинаций и о распределении ошибок в комбинациях определенной длины.
Однако данный вариант реализации прибора, как и вариант прибора с подсчетом только частости ошибок, не позволяет полу чить полных статистических данных, на основании которых можно оценить эффективность различных способов повышения достоверности и выбрать наиболее эффективные из них. Наи большими возможностями для получения любых статистических характеристик последовательности ошибок обладают приборы, у которых регистрация ошибок осуществляется в виде времен ной последовательности на перфорированной или магнитной ленте. Это позволяет путем статистической обработки последо вательное ги ошибок с помощью специальных анализирующих устройств или Э В М получать любые статистические характери стики.
' Кроме того, подобный метод измерений дает возможность осуществлять моделирование различных методов повышения до стоверности и производить их сравнительный анализ на одной "И той же последовательности ошибок, т. е. в одних и тех ж е усло
виях работы |
капала. |
|
|
5.2.4. Прибор |
для регистрации |
последовательности |
ошибок |
Структурная схема прибора, позволяющего выявить и заре гистрировать поток ошибок, изображена на рис. 5.3. В состав прибора входят передатчик, приемник и трехдорожечный магни тофон. Основной особенностью рассматриваемого прибора [53] является стартетодный принцип записи последовательности оши- •бок: при отсутствии ошибок магнитная лента не продвигается, а запускается только при наличии ошибок в канале связи. Эта
особенность обеспечивает экономию магнитной ленты, значитель ное сокращение времени обработки ленты и возможность дли тельных испытаний каналов связи как с малой, так и с большой величиной интенсивности ошибок в канале.
^Выходное |
№кцррентнш\ |
выход о—| |
датчик |
|
РД |
Вход * |
у!хо(?мое |
Регистра - |
Ус/npoiicmfoV |
|
ру/ощее |
тазиро&г/шяХ |
|||
|
штроііст&к |
ycmpoucmfo |
w посылка** |
генератор |
|
|
Анализирую |
№#уррентны&Устройстводсп. |
|
|
|
щее ислуюи- |
аатчик |
фазиро&гния |
|
|
c/ngo /ГУ |
РД |
по Ци#Л</ |
|
|
|
,, Сорос |
|
|
Счетчики |
Счетчик |
Устройство |
|
|
правильно |
|||
|
OtO{/O0X |
принятых |
ипрабрешя |
|
|
элементов |
|
||
|
|
і — _ |
1 си |
|
ill Буферные регистры
Рис. 5.3.
В качестве передатчика использован рекуррентный регистрсдвига, который вырабатывает псевдослучайную последователь ность нулей и единиц с периодом в 511 элементов. Кроме гогог предусмотрена возможность передачи в канал связи любой восьмиэлементной постоянной комбинации.
Выходное устройство передатчика и входное устройство при емника обеспечивают работу прибора как по телеграфным, так и по телефонным каналам с устройством ЧМ и ОФМ. Тактовые импульсы приемного и передающего устройства формируются с помощью задающего генератора с делителем частоты, обеспе чивающим необходимые скорости работы. Синфазная работа всех элементов приемника по отношению к передатчику обеспе чивается устройством фазирования по посылкам. Принимаемыеиз канала посылки регистрируются с помощью регистрирующегоустройства и подаются на анализирующее устройство и устрой-