Файл: Теория и техника передачи данных и телеграфия учебник..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 196
Скачиваний: 1
комбинации, анализирует их структуру. Если вследствие ошибок
будет |
нарушена |
структура кодовой комбинации, то приемник |
|
УПД |
обнаружит |
ошибки, забракует кодовую комбинацию и за |
|
претит выдачу |
ее в приемник информации. Иногда |
приемник |
|
УПД |
не только |
обнаруживает ошибки, но также |
и исправ |
ляет их.
Благодаря двойной защите передаваемых дискретных сигна лов от искажений и ошибок С П Д С обеспечивает передачу сооб щений с заданной достоверностью.
В том случае, когда принимаются п-элементные комбинации,, структура которых соответствует передаваемым кодовым комби нациям, приемник УПД преобразует их в /-элементные комби нации и выдает в приемник информации.
Приемник информации осуществляет обратное преобразова ние кодовых комбинаций в символы сообщения. В качестве при емника информации при телеграфной связи используется прием ник телеграфного аппарата, при передаче данных — ЭВМ, отоб ражающее устройство, реперфоратор или приемная часть теле графного аппарата (при выводе данных на печать).
Оконечная аппаратура телеграфной связи и передачи данных конструктивно выполняется по-разному. В состав передающей части оконечной телеграфной аппаратуры входят датчик инфор мации и передатчик УПД, если требуется повышение достовер ности передачи телеграфных сообщений. Приемная часть теле графного аппарата в этом случае состоит из регистрирующего^
устройства, |
приемника УПД и приемника информации. |
Модуля |
тор и демодулятор входят в состав каналообразующей |
аппара |
|
туры, если |
работа осуществляется по телеграфным |
каналам,, |
или могут отсутствовать в случае передачи дискретных |
сигналов |
|
по проводным линиям посылками постоянного тока. |
|
|
При отсутствии устройств повышения достоверности пере дающая часть оконечного телеграфного аппарата состоит только* из датчика информации, а приемная часть включает регистри рующее устройство и приемник информации.
При передаче данных датчиками и приемниками информации1 могут быть различные технические устройства (ЭВМ, приборы автоматики — трансмиттер и реперфоратор, отображающие уст ройства, телеграфные аппараты или специальные устройства ввода и вывода информации), поэтому они не входят в составоконечной аппаратуры передачи данных АПД и являются само стоятельными устройствами. Исходя из этого передающая часть
А П Д состоит из передатчика УПД и модулятора, а |
приемная |
часть — из демодулятора, регистрирующего устройства |
и прием |
ника УПД. Совокупность передающей и приемной частей А П Д и- непрерывного канала получила название канала передачи дан ных (канала передачи дискретных сообщений).
При математическом анализе С П Д С обычно вводится услов ное понятие дискретного канала. Под дискретным каналом пони-
24
мается совокупность модулятора, непрерывного канала, демоду лятора и регистрирующего устройства (рис. 1.7). Так как двоич ная последовательность элементов на выходе дискретного канала отличается от аналогичной последовательности на его входе только наличием ошибок, то введение понятия дискретного ка нала позволяет отвлечься от природы помех и рассматривать результат их воздействия как двоичную последовательность ошибок. Такая последовательность состоит из нулей и единиц, причем нулю соответствует отсутствие ошибок, а единице — на личие ошибок.
§ 1.7. Основные параметры СПДС
Основными параметрами С П Д С являются достоверность, скорость и надежность передачи дискретных сообщений.
Под достоверностью понимается степень соответствия приня тых сообщений переданным.
Достоверность передачи дискретных сообщений определяется всеми элементами СПДС . Возможные несоответствия между принятыми и переданными сообщениями могут быть вследствие неточности ввода информации, искажений в оконечной аппара туре, воздействия помех в канале и т. п. Главными источниками искажений дискретных каналов и наличия ошибок в принятой информации являются каналы связи, так как они обычно харак теризуются большой протяженностью, изменяющимися усло виями прохождения сигнала, посторонними воздействиями на сигнал и т. п.
Количественно достоверность оценивается вероятностью пра вильного приема кодовых комбинаций неизбыточного кода Аїр, соответствующих передаваемым символам (буквам, цифрам, знакам препинания и др . ) .
Если ВцР — число правильно принятых символов, а В0 — об
щее количество переданных символов за достаточно |
большой |
|
промежуток времени t, то |
|
|
Pnf=-"— |
• |
(1.5) |
На практике более часто пользуются вероятностью ошибоч ного приема символов (потерей достоверности), которая опреде ляется отношением количества искаженных символов 5 0 Ш к об щему числу переданных символов:
Рои = - ^ . |
(1.6) |
о
Из указанных определений следует, что обе эти величины связаны соотношением Япр + -Рош=1.
П р и м е р . Из 10 000 000 переданных символов 5000 символов приняты искаженными. Определить достоверность и потерю достоверности.
Используя соотношения |
(1.5) |
и (1.6), получим: |
|
|||
_ |
9 995 000 |
|
|
. |
5000 |
_ 5 . 1 0 - 4 _ |
^ " Р ~ |
10000000 |
' |
' |
о ш ~ |
10 000 000 |
|
Требования к достоверности зависят от многих факторов, в частности определяются характером передаваемых сообщений. Очевидно, что в сообщениях, состоящих из смыслового текста и не содержащих цифр, может быть допущено больше искажен ных символов, чем при передаче цифрового текста, так как неко торые искаженные символы можно исправить по смыслу приня того сообщения.
По существующим нормам М К К Т Т на международных теле графных связях допускается не более одного искаженного сим вола на 44 000 переданных символов. Следовательно, вероятность
ошибочного приема символа на |
этих связях должна |
быть не |
|
более |
|
|
|
Р — 1 |
_ О Q . 1 П - 5 |
|
|
44000 |
~ ' |
' |
|
При передаче цифровой информации |
для Э В М к |
системам |
|
передачи данных (СПД ) предъявляются повышенные требования
по достоверности. Предварительными |
рекомендациями М К К Т Т |
в зависимости от конкретных условий |
применения С П Д опреде |
лен широкий диапазон для вероятности ошибочного приема сим
волов: от 10~5 до Ю - 9 |
. В последнее время для С П Д общего при |
||
менения установлена |
норма Р О ш = 1 0 _ 6 . |
|
|
Скорость передачи |
дискретной |
информации |
характеризует |
количество полезной информации, передаваемой в единицу вре мени.
При передаче дискретных сообщений в канал |
посылаются |
||
как |
элементы, несущие информацию |
(информационные элемен |
|
т ы ) , |
так и дополнительные элементы |
(избыточные, |
служебные |
и т. п . ) . Скорость передачи информации определяет долю: ин формационных элементов среди всех переданных элементов. При этом считается, что для двоичных сигналов один информацион ный элемент несет одну единицу информации, один бит инфор мации. Поэтому скорость передачи информации оценивается числом бит (двоичных единиц), передаваемых в секунду.
Скорость передачи информации в системе передачи дискрет ных сообщений зависит от принципа построения оконечной аппа ратуры и пропускной способности канала. Пропускная способ ность канала определяется шириной полосы пропускания канала,
видом модуляции и интенсивностью |
помех. |
|
|
В СПДС |
скорость передачи информации # C „ C T обычно |
мень |
|
ше скорости |
телеграфирования: |
|
|
|
Ясист бит/с < |
N бод, |
(1.7) |
Скорость передачи информации системы уменьшается за счет передачи дополнительных элементов избыточного кода, передачи
служебных сигналов и воздействия помех, которые снижают пропускную способность канала.
Требования по достоверности и скорости передачи информа ции противоречивы. В общем случае чем выше достоверность, тем меньше скорость передачи информации и наоборот. Так как скорость передачи информации зависит также от пропускной способности канала, то при проектировании С П Д С одним из основных критериев ее эффективности является обеспечение максимальной скорости передачи при заданной достоверности.
П р и м е р . Определить скорость передачи информации в телеграфией системе, если в качестве оконечной аппаратуры использован стартстопный аппарат, работающий непрерывно, и помехи в канале отсутствуют.
Каждый знак, передаваемый аппаратом, состоит из 7,5 элементарных по сылок, из которых пять информационных и две служебных: стартовая дли тельностью 20 мс и стоповая — в полтора раза длиннее. Скорость телеграфи рования N = 1/0,02 = 50 бод. Скорость передачи информации в телеграфной системе запишем
/?тг = -^у 50 = 33,3 бит/с.
Под надежностью СПДС обычно понимают способность си стемы бесперебойно выполнять заданные функции в течение определенного интервала времени. Для систем передачи дис кретных сообщений такими функциями могут являться обеспе чение заданного времени передачи сообщений и заданной досто верности. Поэтому отказом для СПДС может считаться любое событие, вызывающее задержку передаваемых сообщений на время, большее допустимой задержки или приводящее к сниже нию достоверности. Допустимые значения задержки сообщений и достоверности обусловливаются конкретным назначением СПДС . Например, работа одной и той же С П Д С может счи таться безотказной при больших допустимых задержках и иметь большое число отказов при малых допустимых задержках. По этому выбор критерия отказа С П Д С и других исходных данных для определения надежности С П Д С осуществляется исходя из конкретных условий работы системы.
Повышение надежности СПДС обычно достигается резерви рованием аппаратуры и каналов связи [73]. В частности, находит применение постоянное резервирование, при котором осущест вляется параллельная работа по двум-трем каналам передачи дискретных сообщений (каналам П Д С ) или двум-трем каналам связи. При этом желательно, чтобы каналы связи были разно типными и проходили по географически разнесенным трассам. На рис. 1.8а показан вариант постоянного резервирования, при котором одна и та ж е информация передается по двум парал лельно соединенным каналам ПДС . На приеме с помощью груп пового устройства (ГУ) в каждый данный момент выбирается информация одного из каналов ПДС . Сочетание нескольких ка налов ПДС, объединенных групповым устройствам, называют
трактом передачи дискретных сообщений. Другой вариант, при •котором осуществляется одновременная параллельная передача информации по двум каналам связи, приведен на рис. 1.86.
|
|
I |
Канал ПДС |
|
|
|
а) ДИ |
ГУ |
ГУ |
ПИ |
|||
|
|
і |
L _ _ Канал ПДС |
|
|
|
|
|
|
-Тракт ПДС |
|
|
|
|
|
|
Канал |
|
|
|
б) |
Пере |
|
связи. |
ГУ |
Приемник |
|
датчик |
— ГУ |
|||||
ОЙ |
||||||
|
OR |
|
Ксгнал |
|
||
СІK0 3U
8)Ши
|
|
т . |
Канал |
|
і |
|
|
Пере |
Ъ |
связи |
|
Приемник |
|
г) |
датчик |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ОЙ |
Y |
Канал |
и |
|
0 Й |
|
|
" |
связи |
|
||
|
|
|
|
|||
|
|
|
Рис. 1.8. |
|
|
|
Иногда резервирование осуществляется путем замещения основного элемента системы резервным с помощью автомати ческих переключающие устройств. На рис. 1.8в приведен вариант замещения канала ПДС, а на рис. 1.8г — канала связи. Анало гично могут замещаться отдельные устройства оконечной аппа ратуры.
