Файл: Шляпоберский В.И. Основы техники передачи дискретных сообщений.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 196

Скачиваний: 2

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

го канала. Поступающие с выхода дискретного канала комбинации анализируются решающим устройством, ко­

торое затем

принимает

решение

о степени

соответствия

их переданным и возможности выдачи

получателю.

Решающее

устройство

(РУ) может

работать в трех

режимах. В

первом режиме решение о степени

верности

поступающей

информации

принимается

на

основании

контроля

структуры

двоичной

последовательности.

В этом случае

для передачи информации

используются

избыточные коды, исправляющие или обнаруживающие ошибки, или одновременно исправляющие и обнаружи­ вающие ошибки, и при. анализе структуры принимаемой //-элементной последовательности с выхода декодирую­ щего устройства, входящего в РУ, выдается одна из используемых ^-элементных комбинаций или сигнал ошибки (рис. 7.1а).

Во втором режиме решение о степени верности посту­ пающей информации принимается по наличию форми­ руемого УПС сигнала стирания, свидетельствующего о ненадежном приеме элемента комбинации. Такой режим работы предполагает передачу информации простыми безызбыточными кодами. Наличие хотя бы одного сиг­ нала стирания блокирует передачу получателю всей /г-элементной комбинации (рис. 7.16).

а)

 

5)

 

 

Инф.

ИНт.

 

 

От

 

Инт.

 

 

РУ

 

РУ

 

УПС

От \

 

,0ши6ка"

 

 

 

 

 

УПС

I

 

 

 

 

 

 

 

, Стирание'

 

 

6)

 

 

 

 

Инд].

Инщ.

 

 

 

От

РУ

 

 

 

 

 

 

 

УПС

Ошибка

 

 

\„ Стирание" Рис. 7.1. Режимы работы РУ

В третьем режиме решение о степени верности посту­ пающей информации принимается РУ по двум показа­ телям: на основании анализа структуры п-элементной двоичной последовательности и анализа числа сигналов

377


стирания, поступающих на РУ от УПС. Если при прие­ ме д-злементнон комбинации число стирании не превы­

сило

допустимой

величины,

определяемой

избыточно­

стью

кода, а декодирующее

устройство ДУ

выделило

из 2п

комбинаций

разрешенную ^-элементную комбина­

цию, то последняя будет передана получателю. Во всех

остальных случаях при 'выдаче с ДУ

'сигнала

ошибки

или

при числе

стираний больше допустимых выход ДУ

блокируется

и получателю выдается

сигнал

ошибки

(рис.

7Лв).

 

 

 

Рассмотренные режимы работы РУ позволяют с раз­ личной вероятностью определить степень верности посту­ пающей информации. Выбор режима работы РУ опре­ деляется в основном требованиями, предъявляемыми к УЗО, и его структурой.

Из всех видов дуплексных УЗО наибольшее распро­ странение получили УЗО с автоматическим запросом и повторением искаженного сообщения как обеспечиваю­ щие наибольшую производительность системы связи при

высокой достоверности

принимаемой

информации.

§

7.2. М Е Т О Д Ы ПОСТРОЕНИЯ

С И М П Л Е К С Н Ы Х

 

УЗО

 

 

М н о г о к р а т н о е

п о в т о р е н и е п е р е д а в а е ­

м ы х

к о м б и н а ц и й .

Этот метод

основан па сравне­

нии в месте приема всех принятых одноименных кодовых комбинаций между собой. Переданной считается та ко­ довая комбинация, которая принята одинаково большее число раз (критерий большинства). При работе просты­ ми кодами исключение неопределенности достигается передачей каждой комбинации не менее трех раз. В этом случае я-элементная кодовая комбинация считается при­ нятой правильно, если две из трех комбинаций не будут искажены.

Если предположить, что ошибки в приеме отдельных элементов комбинаций независимы друг от друга, то, пользуясь биномиальным законом распределения, легко определить вероятность ошибочного приема л-элемент- ной комбинации при трехкратном повторении:

где < 7 К = ! ( 1 — р ) п — вероятность

правильного

приема

n-элементной кодовой комбинации, рк—((1—р)п

378


вероятность ошиоочного приема /г-элементиои кодовой

комбинации, р — вероятность искажения

одного элемен­

та комбинации.

 

 

 

 

 

 

Второй член выражения

(7.1) учитывает случай,

ког­

да вое три комбинации приняты правильно, а третий,—

когда

правильно

приняты

только

две

комбинации

из

трех.

Подставляя

в выражение (7.1)

значения

( 7 К = 1 — Р к ,

после

несложных

преобразований

получим

y ° o m ( n o B 3 ) =

Зр2к2рЗ. Так как р к

~ п р , то, пренебрегая членами со

степенями р выше второй, приближенно искомая ве­

роятность составит

 

 

 

 

 

 

 

^ ( n c , 3 ) = 3 , i V .

 

( 7 . 2 )

Аналогично определяется вероятность ошибочного приема я-элемептной комбинации при пятикратном пов­ торении '(выборка три из пяти):

Р , С 1 » 1 0 я 3

р 3 .

(7.3)

ош (пов 5)

"

Х '

Сопоставляя выражения (7.2)

и (7.3), видим, что

при

прочих равных условиях и небольших п пятикратное повторение обеспечивает значительно меньшую вероят­

ность ошибочного

приема комбинации. Если принять

p = i l 0 ~ 3 и /г = 10,

то при переходе от трехкратного

к пя­

тикратному повторению достоверность повышается

поч­

ти в 30 раз.

 

 

Рассмотренный метод приема основан на покомбинационном сравнении. Если же реализовать поэлементное сравнение принимаемых комбинаций, т. е. такое, когда значение каждого элемента комбинации (1 или 0) опре­ деляется по критерию большинства, то можно умень­ шить вероятность ошибочного приема комбинаций. Ве­ роятность правильного приема элемента при трехкрат­ ном повторении определяется как qaa элем = Ф + С\q2p. Тогда вероятность ошибочного приема /i-элементной ко­

довой комбинации

будет

равна:

 

 

 

p 0 w (пов з) = 1 -

(93 +

С§ q* PY *

3 п р\

(7.4)

Аналогично при пятикратном повторении

получим

 

Л > ш ( п о в 5 , ~ 1 ° " Р 3 -

 

 

( 7 - 5 )

Соотношения

(7.2)—'(7.5)

получены

в

предположе­

нии, что ошибки, возникающие при передаче информа­ ции, независимы. В реальных каналах связи из-за паке-

379



тпрования ошибок

выигрыш,

получаемый

при методе

повторения,

значительно снижается. Это

объясняется

тем, что при

последовательной

передаче

повторяемых

комбинаций один пакет ошибок с большой

вероятностью

может поразить несколько комбинаций. Для

уменьшения

вредного влияишя

'пакетирования ошибок

необходимо

или .использовать кодовые комбинации большой длины, или разносить по времени повторения. В обоих случаях требуется усложнить аппаратуру (так как расстут емкости накопителей) и увеличить время задержки при приеме информации. Д а ж е при отсутствии времен­ ного разноса повторяемых комбинаций время между мо­ ментом поступления в передатчик кодовой комбинации и моментом получения ее потребителем равно времени, затрачиваемому на передачу трех (или пяти) комбина­ ций, плюс время распространения сигнала по каналу связи.

Таким образом, к недостаткам метода многократного повторения передаваемых комбинаций относятся:

1) большая избыточность передаваемой информации, вследствие чего снижается пропускная способность

УЗО;

2)значительная задержка передаваемой информа­

ции;

3)сложность (громоздкость) решающих устройств вследствие необходимости хранить большой объем при­ нимаемой информации;

4)необходимость применения специальных мер для декорреляции ошибок.

П а р а л л е л ь н а я п е р е д а ч а с о о б щ е н и я по н е с к о л ь к и м к а н а л а м . Этот метод, являясь, по су­ ществу, разновидностью метода повторения, не имеет указанных выше недостатков. Он предусматривает пере­ дачу информации по трем параллельным каналам связи с последующим сравнением принимае-мых с каждого ка­ нала комбинаций и выборкой по критерию большинства. При использовании для передачи географически разне­ сенных каналов ошибки, возникающие в них, являются взаимно независимыми. Поэтому приведенные выше рас­ четные соотношения вероятностей ошибок полностью справедливы.

Время задержки информации в УЗО с параллельной работой не отличается от времени задержки при переда­ че простым кодом без повторений. Решающие устрой-

380