Файл: Теория и техника передачи данных и телеграфия учебник..pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 241

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

(см. рис. 10.1). Комбинация подается в общем случае через блок согласования.

На вход блока согласования информация может поступать поэлементно, а также в виде комбинаций первичного /-элемент­ ного кода или ^-элементных комбинаций, содержащих несколько /-элементных комбинаций. С выхода блока согласования инфор­ мация чаще поступает в виде ^-элементных комбинаций. На рис. 10.3 и на других схемах для упрощения схем этот блок че показан. С выхода кодирующего устройства корректирующего

(п, &)-кода «-элементная комбинация

передается по дискретному

каналу. Затем

эта комбинация

поступает в декодирующее уст-

 

 

 

 

Цнформаиия

 

От да/пчина

їооЬртцее

\Лаискренткі

Денооі/ptpo

8 /гриемми* •

 

информации 3

устройство}

канал

 

шееус/проиет&

~?ееноз(?/вмаг(ио

 

 

 

 

Сигнал

 

 

 

 

 

Стиранил

 

 

 

Рис.

10.3.

 

 

ройство, в качестве которого мопут применяться устройства ис­ правления или обнаружения ошибок. В этих устройствах в зави­ симости от используемого режима декодирования корректирую­ щего кода может производиться исправление ошибок, исправле­ ние и одновременное обнаружение ошибок или только обнару­ жение ошибок. С информационного выхода декодирующего уст­ ройства ^-элементная комбинация выдается в приемник инфор­ мации. При обнаружении ошибки с другого выхода устройства вместо комбинации выдается сигнал стирания.

Вероятности ошибочного приема комбинации d^Vi при ис­ пользовании корректирующего (/г, /г)-кода рассчитываются по формулам, полученным для оценки корректирующих кодов в главе 6. Вероятность стирания комбинации определяется следующим| образом:

 

О^ст = PQ^h

п )

— & о ш -

 

 

 

 

 

Так""как в

большинстве

случаев

Р ( ! > 1 ,

п) >

аР о ш , то

можно

пользоваться

приближенной

формулой ^"„^

Р(^>Л, п)

 

^пх~ар.

Скорость передачи системы ОНС-К

равна

скорости

пере­

дачи корректирующего (я, k)-кода,

т. е.

R — k\n.

Ш

 

Время задержки

сообщения

из

mjt

двоичных

элементов

(из',тс ^-элементных

комбинаций)

определяется по

формуле

 

t3{mck) =

mcnt0 +

tp + ta3.

 

 

 

 

(ЮЛ)

Здесь t0 — длительность

элементарной посылки,

tp

— время

распространения сигнала, с;

tp =

LTPlvc,

где

LTp

— длина

трас-

сы, км; ис — скорость распространения сигнала (vc

=

3-105 км,с

для радиосигналов, т>с =(2-ь2,5) 106 км/с для кабельных

магистра­

лей); для каналов, полученных

при использовании

искусствен­

ных спутников

Земли, г р < 3 3 0

мс; ta 3

—- общее время анализа

и аппаратурных

задержек

кодовых

комбинаций

в

приемнике

системы.

 

 

 

 

 

 

Выполнить предъявляемые в настоящее время высокие тре­

бования по достоверности

при использовании однонаправленных

систем и при недопустимости выдачи сигнала стирания в прием­ ник информации можно лишь при очень больших длинах кодо­

вых комбинаций п. Данное обстоятельство объясняется

тем, что

в реальных каналах ошибки группируются в весьма

длинные

пачки, а методы исправления ошибок становятся эффективными лишь при п, значительно больших, чем длины вероятных пачек. Применение же больших значений п требует исправления оши­

бок большой

кратности (или пачек большой длины), т. е. приво­

дит к значительному усложнению аппаратуры.

 

10.2.3. Однонаправленные

системы

с повторением

ОНС-П

Системы ОНС-П могут создаваться на основе применения

простых или корректирующих

кодов.

 

 

В системе

ОНС-П с применением

простого кода,

структурная

схема которой показана на рис. 10.4, с помощью повторителя передатчика осуществляется v-кратное повторение ^-элементных

От датчика

]ftucHpemHu\

информации

канал

Г

<//фор*ацаи

Рис. 10.4.

комбинаций. На схеме, изображенной на рис. 10.4, рассматри­ вается ОНС-П для v = 3. В общем случае величина v, всегда вы­ бираемая нечетной, может быть и больше трех. Поэтому декоди­ рование может осуществляться определением по принимаемым V элементам значений каждого переданного элемента комбинации по критерию большинства, т. е. если из принятых элементов (•v+l)/2 или более являются единицами, то считается, что была

передана

«1», если число единиц меньше

( v + l ) / 2 , то

считается,

что принят «0».

 

 

При

v = 3 соответствующий элемент

принимается

как «1»,

если два

или три раза будет принята единица. Цри

первом и

втором приеме комбинации записываются в накопители 1 я 2. После начала приема комбинации, повторяемой третий раз, в

устройстве, состоящем из трех схем И и схемы ИЛИ, по трем принятым элементам получают по критерию большинства пере­ данный элемент. Работа этого устройства, называемого мажори­ тарным, поясняется табл. 10.1.

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 10.1

Выход

Выход

Выход

Выход

Выход

Выход

Выход

накопи­

накопи­

схемы

схемы

схемы

канала

системы

теля /

теля 2

Иг

 

Из

 

 

 

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

1

1

0

1

0

0

1

1

0

1

0

1

0

1

0

1

1

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

С выхода схемы ИЛИ комбинации выдаются в приемник ин­ формации. При этом элементы принимаются правильно при на­ личии не более одной ошибки среди трех повторенных элементов.

В общем случае прием происходит правильно, если из v по­

вторяемых элементов

( v + l ) / 2 или более

приняты

правильно.

Число элементов в

комбинации простого

кода k

может быть

взято равным числу элементов в комбинации используемого в системе первичного кода /. Однако для того, чтобы ошибки, воз­ действующие на повторяемые элементы, имели меньшую зави­ симость (т. е. для декорреляции ошибок), целесообразно брать k достаточно большим (несколько десятков и даже сотен элемен­ тов). При декорреляции ошибок для расчета вероятности оши­ бочного приема элемента, повторяемого v раз, для принятия решения по критерию большинства можно попользовать формулу биномиального распределения

Я о ш

=

І

С[рЧ\-р)-\

 

(10.2)

где р — ' В е р о я т н о с т ь

ошибочного приема элемента

в дискретном

канале. Суммирование

при

определении Р о т

производится

от

/ — ( v + l ) / 2 потому,

что

элементы, выдаваемые

в

приемник

ин­

формации, принимаются ошибочно, если (v-Hl)/2 и более эле­

ментов из v повторяемых приняты неправильно.

 

 

Вероятность ошибочного приема /-элементной

комбинации

первичного кода ^°0ш(І)

находится по вероятности

Рот.

Д л я

независимых ошибок вероятность правильного приема /-эле­ ментной комбинации Q (/) = (1 — Роа)1.' Для каналов с группи­ рованием ошибок вероятность правильного приема комбинации всегда будет больше величины (1 — Р о ш ) ' . Следовательно, для любого распределения ошибок

^о-Л) < 1 - (1 - PoJ ~ Роті-

(10.3)

Скорость передачи для систем ОНС-П R = 1,'v. Время за­ держки при передаче сообщения из тс ^-элементных комби­ наций

t3(mck) = ^mckt0 + to + ta3.

(10.4)

Известны также системы ОНС-П, в которых обработка при­ нятой информации по критерию большинства производится не по элементам, а по комбинациям (знакам). Например, при трех­ кратной передаче и при приеме комбинаций А, А и Б прини­ мается решение о том, что была передана комбинация А. Обра­ ботка по комбинациям менее эффективна, чем обработка по эле­ ментам, и поэтому не находит применения.

 

 

Рис.

10.5.

 

В системах

ОНС-П

с

применением

корректирующего

(п, k)-Koda осуществляется

v-кратная передача

я-элементных

кодовых комбинаций. На приеме с помощью устройства обнару­ жения ошибок производится выбор из v принимаемых комбина­ ций одной разрешенной комбинации. В приемник информации выдаются k информационных элементов этой выбранной комби­ нации.

На рис. 10.5 показан вероятностный

граф для системы ОНС-П

с корректирующим кодом с выбором

разрешенной комбинации

из v передаваемых. Состояние 1 на этом графе есть исходное со­ стояние системы, соответствующее началу передачи первой ком­

бинации. Эта комбинация с вероятностью

Р д р может

быть при­

нята правильно, а с вероятностью Р о ш

может быть

принята

с ошибкой, не обнаруживаемой используемым (я, k) -кодом. Так как в обоих случаях принятые комбинации будут разрешенными, - то они выдаются в приемник информации. На графе это отобра-

жается переходами системы в конечные состояния «ПР» и «ОШ», соответствующие выдаче в приемник информации правильных или ошибочных комбинаций. С вероятностью Р С т первая комби­ нация может быть принята с обнаруженной ошибкой. На графе это отображается переходом в состояние 2, соответствующее анализу второй комбинации. В результате анализа второй ком­ бинации также возможны рассмотренные ранее три исхода. Ана­ логичные процессы происходят при анализе 3-й, 4 - й , . . . , v-й ком­ бинаций. Если при приеме комбинаций ни разу не будет при­ нята разрешенная комбинация, то в приемник информации вы­ дается сигнал «Стирание». На графе это отображается перехо­ дом в состояние «СТ».

Определим вероятности выдачи в приемник информации правильно принятых комбинаций аґпр, комбинаций с ошибками о/\,а и сигналов стирания &^с т при условии независимости оши­ бок, воздействующих на отдельные комбинации. Как видно из

графа,

правильный прием

возможен с вероятностью

Я п р

при

приеме

первой комбинации,

с вероятностью

Я с т Р п р

при приеме

второй

комбинации, ... , с вероятностью Я ^ Я ^

при

приеме

v-й комбинации. Следовательно, суммарная

вероятность

пра­

вильного приема, т. е. вероятность выдачи в приемник инфор­

мации

правильной

комбинации, равна

 

 

 

 

 

S^'np =

Рпр "Т~

Я С Т Я п р -+- . . . "Ь Я с т Я п р =

Я п р

^

р .

(10.5)

Аналогичным образом находится вероятность выдачи

оши­

бочной

комбинации:

 

 

 

 

 

 

 

 

<^ош =

Р0Ш + РстЯол +

• • • +

Р0,

=

Яош \^?Г

• (1 0-6)

Сигнал стирания

выдается

в приемник

информации,

если

все v комбинации

приняты

 

с обнаруженными

ошибками.

Сле ­

довательно,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

&„

=

Ріт.

 

 

 

 

(Ю.7)

Из формулы следует, что вероятность выдачи сигнала сти­

рания

о^ст

уменьшается

с

увеличением числа

повторений v .

Величины вероятностей (^пр и о^ощ зависят

от v незначительно,

а определяются

в

основном

вероятностями

Я п р

И Я0 ш.т - е «

свойствами

используемого

(п,

&)-кода.

 

 

 

 

 

Дополнительное уменьшение вероятности of on можно полу­ чить, осуществляя сравнение принятых разрешенных комбина­ ций. В этом случае комбинация выдается в приемник инфор­ мации лишь при совпадении комбинаций, а при несовпадении их выдается сигнал «Стирание».

24 Зак. 169.

369

Смотрите также файлы