Файл: Шляпоберский В.И. Основы техники передачи дискретных сообщений.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 163
Скачиваний: 2
Для оценки качества передачи дискретных сообще ний (степени безыскаженного приема), обеспечиваемого системой связи, пользуются понятием достоверность, ко торая определяется (измеряется) отношением числа правильно принятых символов к общему числу передан ных символов за измеренный промежуток времени.
На практике чаще пользуются понятием потеря до стоверности г\ош, которая оценивается частостью оши бок, т. е. отношением числа неправильно принятых сим
волов |
иош |
к |
общему |
числу 'переданных символов |
/г0бщ |
||||
за сеанс измерений, |
т. |
е. т ] о ш = —— . Так |
как |
продол- |
|||||
|
|
|
|
|
|
побщ |
|
|
|
жительность |
сеансов |
измерений |
обычно |
невелика |
(от |
||||
10—15 |
мин до 1—2 ч), |
а состояние измеряемого |
канала |
||||||
непрерывно |
|
меняется, |
значения |
частости |
ошибок, |
вы |
|||
численные |
для малого |
числа 'сеансов измерений, могут |
|||||||
заметно отличаться друг от друга. При |
многократном |
||||||||
повторении |
измерений |
значение |
частости |
приближается |
с незначительными отклонениями к некоторой средней величине, которая при достаточно большом числе сеан сов и стационарности канала связи практически не от личается от вероятности появления ошибок в отдель ном сеансе. С учетом этого условия выражение для ве роятности ошибки можно записать в виде
Р 0 Ш |
= |
Ит |
|
|
|
"общ-"" "0 б Щ |
|
|
|
Следует различать |
достоверность, |
обеспечиваемую |
||
каналом связи (на разряд) |
и системой |
связи (на |
кодо |
|
вое слово или группу слов). |
|
|
|
|
Достоверность передачи |
информации |
является |
весь |
ма важной характеристикой дискретной системы связи, так как позволяет заранее определить ожидаемую час тость ошибок в принимаемых сообщениях, что особенно важно при проектировании систем передачи данных, со прягаемых с ЭВМ . Различные потребители предъявляют разные требования к достоверности дискретных сообще ний, передаваемых по каналам связи. Одних удовлетво ряет потеря достоверности (на разряд) не хуже 10~3, других — не хуже 10~8. Так как величина 'потери досто верности в значительной мере определяется характери стиками линии связи, по которой ведется передача сооб щений, то в аппаратуре передачи дискретных сообще нии, рассчитанной для работы по каналам связи с по-
23
вышенным |
уровнем |
помех пли |
предназначенной |
для |
||||||||
обеспечения |
|
весьма |
малой |
потери |
достоверности |
|||||||
( < 1 0 - 4 ) , создаются |
специальные |
устройства, |
обеспечи |
|||||||||
вающие требуемую величину |
достоверности. |
|
|
|
||||||||
С к о р о с т ь |
м о д у л я ц и и .и п е р е д а ч и |
|
д а н- |
|||||||||
н ы х. |
Для |
оценки быстродействия |
дискретных |
систем |
||||||||
связи |
пользуются понятием |
скорость |
модуляции. |
|
За еди |
|||||||
ницу |
скорости |
модуляции |
принята |
скорость, |
при |
кото |
рой в одну секунду передается единичный интервал. Та кая единица называется бодом. Измеряется скорость мо дуляции количеством единичных интервалов, передавае мых за 1 с, п обозначается буквой В. Так как продол жительность единичного интервала равна то, с, то В=1/то, бод. Зная продолжительность единичного интер
вала то, легко определить скорость |
модуляции |
В и нао |
борот. Так, при 5 = 1000 бод то=1 |
мс, или при |
то = 20 мс |
5 = 50 бод. |
|
|
Скорость модуляции В является весьма важным па раметром дискретной системы связи. Однако она не оп
ределяет объем передаваемой |
в канал связи |
инфор |
|
мации. |
|
|
|
Скорость передачи |
данных |
(производительность) |
— |
количество сведений, которое может быть передано по системе в единицу времени. Современная теория связи устанавливает универсальную меру для количества све дений, содержащихся в передаваемом сообщении, неза
висимо от вида связи. Если |
при |
двоичном кодировании |
на входе источника символы |
0 и |
1 появляются незави |
симо с вероятностями ро и pi соответственно, то коли
чество информации |
источника |
/ определяется |
выраже |
|||
нием |
/ = — (ро logzpo |
+ fh log2/?i), |
дв. ед. Если же |
вероят |
||
ности |
появления символов равны, т. е. p 0 |
= p i = p = l / 2 , |
то |
|||
/ = 1 дв. ед. Однако |
величина количества |
информации |
/ |
не может характеризовать объем передаваемой инфор мации по каналу связи, так как не учитывает 'структуры
используемого |
кода. Для |
определения |
объема |
сообще |
||||
ния, |
кодируемого |
равномерным |
кодом, воспользуемся |
|||||
числом |
возможных |
кодовых слов |
А: |
|
|
|||
|
|
|
|
A = rm, |
|
|
(1.9) |
|
где |
г — основание |
кода, |
m — число |
символов |
(разря |
|||
дов) |
кода. |
|
|
|
|
|
|
|
Объем сообщения / определяется как двоичный ло |
||||||||
гарифм |
числа |
возможных кодовых |
слов: / = l-og2 Л = |
24
^ to l-og2 г, т. е. / пропорционально числу |
разрядов |
кодО* |
вого слова. При двоичном кодировании |
г = 2 и, |
следо |
вательно, J = Ш. |
|
|
Таким образом, объемом сообщения называется ко личество двоичных символов, которыми описывается это сообщение при выбранном или типовом способе коди
рования. За единицу объема сообщения принят |
1 бит, |
т. е. 'одна двоичная единица. Производительность |
N дис |
кретных систем связи измеряется числом бит, передан ных за одну секунду. Если бы все единичные элементы, передаваемые системой за секунду, были информацион ными, то производительность системы в битах численно равнялось бы скорости модуляции в бодах. Однако в любой системе связи наряду с информационными пере даются и служебные элементы. Поэтому производитель ность в битах всегда меньше скорости модуляции в бодах.
Для оценки эффективности использования скорости модуляции различными дискретными системами связи пользуются 'коэффициентом Л, определяемым отноше
нием |
N к В: (k=iN/B. |
Для |
'большинства |
современных си |
стем |
передачи дискретных |
сообщении |
iA, = 0,7-f-0,9. |
|
Н а д е ж н о с т ь . |
Под надежностью |
понимается свой |
||
ство |
системы, обеспечивающее нормальное выполнение |
всех заданных функций. Надежность системы характери зуется средним временем наработки на отказ Тп и сред ним временем восстановления после отказа ТросПоня тие «отказ» системы связи включает не только прекра щение функционирования системы из-за выхода из строя ее отдельных элементов, но и наступление такого со стояния, при котором системой ие обеспечивается выпол нение ряда функций, например, невыполнение, хотя бы однократное, такого требования, как передача за любой интервал времени информации, содержащей бит.
Для обеспечения высоких требований, предъявляемых к системам передачи данных по надежности, необходимо при разработке аппаратуры применять надежные эле менты, а при проектировании систем резервировать ап паратуру и каналы связи.
Рассмотрим некоторые варианты построения систем передачи дискретных сообщений. В наиболее общем ви де структурная схема системы передачи дискретных со общений (СПДС) представлена на рис. 1.7. В качестве источника, вырабатывающего предназначенные для пе редачи сообщения (ИС), могут использоваться телеграф-
25
|
АПДС |
_АПДС |
|
|
|
|
|
- g r | » } f ( £ H £ ] |
|||
|
Канал с§юи |
|
|
|
|
|
Дискретный |
канал сбти |
|
|
|
|
Канал передачи |
тыл сообщений |
|
|
|
Рис. 1.7. Структурная схема системы передачи |
|
||||
дискретных |
сообщений |
|
|
|
|
ные аппараты, |
автоматизированные |
датчики, |
электрон |
||
но-вычислительные машины (ЭВМ) и т. п. |
|
|
|||
Передача дискретных сообщений |
любой |
системой |
|||
связи возможна только в том |
случае, |
если |
подлежащие |
||
передаче сообщения на вход |
аппаратуры |
передачи дис |
кретных сообщений (АПДС) подаются сформированны ми определенным образом: в виде кодовых слов опреде ленной длины, вводимых поразрядно (последовательно) или пословно (параллельно) с установленной скоростью ввода. С целью обеспечения возможности передачи си стемой связи сообщений, формируемых различными ис точниками, на входе АПДС устанавливается аппаратура сопряжения (АС), которая является составной частью источника.
С выхода АС сообщения в виде кодовых слов опреде ленной длины и в соответствии с принятым для данной аппаратуры алгоритмом обмена поступают на вход пе редающей части устройства защиты от ошибок (УЗО) * ) . Требуемая величина достоверности передаваемой инфор мации обеспечивается совместной работой передающей и
приемной частей |
УЗО. Применяемые в системах |
переда |
||||||
чи дискретных сообщений УЗО |
отличаются друг |
от дру |
||||||
га иопользуемым |
способом |
повышения |
достоверности. |
|||||
В системах, к которым предъявляются |
.не столь высо |
|||||||
кие требования по достоверности |
передаваемой |
инфор |
||||||
мации, УЗО |
может |
отсутствовать. |
|
|
|
|||
Последовательность .импульсов, |
составляющих кодо |
|||||||
вые слова, с выхода |
УЗО поступает на устройство |
преоб |
||||||
разования |
сигналов |
(УПС), |
обеспечивающее преобразо- |
|||||
Ёание импульсов |
постоянного |
тока |
в |
модулированный |
сигнал и согласование выходных параметров передаю
щей части аппаратуры с параметрами |
канала связи. Не- |
|
') |
Иногда УЗО называют устроиствами |
повышения достовер- |
пости |
( У П Д ) . |
|
26
обходимость применения УПС обусловливается тем, что для передачи дискретных сообщений используются не только телеграфные каналы, ие требующие преобразова ния импульсов постоянного тока в модулированный сиг
нал, но и каналы ТЧ |
или |
более |
широкополосные |
ка |
|
налы. УПС |
отличаются друг от друга как используемым |
||||
•видом 'модуляции, так и скоростью |
передами информа |
||||
ции в канал связи. |
|
|
|
УЗО |
|
Совокупность устройств |
от входа |
передающего |
|||
до выхода |
приемного |
УЗО |
образует |
канал передачи дис |
|
кретных сообщений (канал |
П Д С ) . |
Он характеризуется |
|||
производительностью |
(бит/с) и обеспечиваемой досто |
верностью. При использовании для передачи сообщений
одного канала связи понятие канала |
ПДС |
совпадает с |
||||
понятием тракта. |
входом УПС |
|
|
|
||
Участок |
между |
на передающей стороне |
||||
и выходом |
УПС |
на |
приемной |
представляет |
собой дис |
|
кретный канал. |
Он |
характеризуется |
скоростью передачи |
в бодах и предназначен для передачи и приема дискрет ных сообщений.
Для обеспечения высоких требований по надежности,
предъявляемых |
к СПДС, |
применяется |
резервирование |
|
аппаратуры и каналов связи. На рис. |
1.8 представлена |
|||
|
канал |
ПДС |
|
|
|
Канал |
УАУПС |
|
|
I |
I |
связи |
|
|
|
|
ГУЫАС ПС |
||
ИСЫАС |
|
|
|
СПДС
Рис. 1.8. Структурная схема двухканального тракта передачи дискретных сообщений
структурная схема СПДС, в которой для повышения надежности используются два канала передачи дискрет ных сообщений, работающие параллельно. Передача и прием информации по двум или более параллельно рабо тающим каналам обеспечиваются с помощью группового устройства (ГУ). Передающая часть ГУ служит для пе редачи информации, поступающей от АС, параллельно по двум каналам ПДС . На приемной стороне ГУ анали-
з |
27 |