Файл: Емельянов Г.А. Передача дискретной информации и основы телеграфии учеб. для вузов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 262
Скачиваний: 3
ка на 1 и самого себя. Кроме |
|
Т а б л и ц а 11.4 |
|
того, двучлен Xі+1 будет де |
многочленаСтепень |
|
|
литься без остатка на все не |
Вид многочлена |
—1 |
|
приводимые полиномы, степени |
m |
|
|
которых делят без остатка чис |
1 |
1+Х |
1 |
ло т. |
В |
табл. |
|
11.4 показаны не |
|
|
|
|
|
|||||||
приводимые |
многочлены до пя |
2 |
х*+х+1 |
|
3 |
||||||||||
той степени включительно. |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
П р и м е р . |
Построить |
цикличе |
3 |
[ Л ? + Х + 1 |
' 7 |
||||||||||
ский |
(п, |
к)-код, |
обнаруживающий |
|
[Х3 + * 2 + 1 |
|
|||||||||
одиночные |
и двойные |
ошибки, |
т. е. |
|
|
|
|
|
|||||||
d0 — 3. |
|
Минимальное |
/=« , |
тогда |
4 |
|
|
|
|
||||||
2r —l=2m —1 |
или г = т. |
|
полинома |
' Ьс |
4 +х 3 |
1 |
15 |
||||||||
Степень |
образующего |
|
+1 |
||||||||||||
равна |
числу |
проверочных |
разрядов. |
|
{х*+х3-\-х*+х+1 |
|
|||||||||
Но число проверочных разрядов рав |
|
|
|
|
|
||||||||||
но: r — \ogi(n+1). |
Следовательно, на |
5 |
хъ+х*-\-\ |
|
|
||||||||||
до задать |
длину |
кодовой |
комбина |
- |
31 |
||||||||||
ции п. Ее можно выбрать любой. Для |
|
х6+х3+1 |
|||||||||||||
простоты |
примем п — 7, тогда |
r = log2 |
|
Х6+Х*+Х2+Х-\-1 |
|
||||||||||
(7+1) = 3 . В |
|
качестве |
образующего |
|
|
||||||||||
полинома |
|
Р(х) |
можно |
выбрать лю |
|
• |
хъ+х*-\-х3+х+1 |
|
|||||||
бой из |
двух |
|
неприводимых |
много |
|
хЬ+х*+х3+х*+1 |
|
||||||||
членов |
степени |
т=3 (см. табл. 11.4), |
|
|
|
|
|||||||||
например х3 + |
х+А. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Далее |
находим |
комбинации |
циклического |
кода. Возьмем за. исходную |
ком |
||||||||||
бинацию |
(информационную) |
|
любую |
четырехразрядную |
комбинацию, например |
||||||||||
1100. Отображающий полином будет иметь вид G(x)=x3 |
+ X2. |
Умножим G(x) |
на хТ: |
/G{x) = Xs (х3 + Xі) = х8 + л-6,
разделим xs+x5 на образующий полином х3 + |
х+1: |
1100000 |
1011 |
© 1011 |
ПО |
1110
е
1011
1010
®
1011 Остаток от деления R(x) равеностаток010, или010R(x)=x.
Образованная кодовая комбинация
F(x) = R (х) + xr G (х) = х + хь + хв.
В двоичной форме записи
F ( x ) = 010 ООН
R (х) xTG (х) '
Аналогично определяют остальные комбинации циклического кода.
— 275 —
Если в принятой комбинации ошибок нет, то она должна делиться на об разующий полином без остатка. Действительно,
|
110001 |
ш и |
ф |
\ои_ |
111 |
е |
1110 |
|
1011 |
|
|
|
1011 |
|
|
® 10И |
|
остаток 0000
Рассмотрим кодирующие устройства циклических кодов. Как следует из рассмотренного выше, кодирующее устройство должно позволять разделить и-разрядное двоичное число, которое оканчи
вается г нулями, на многочлен степени |
г. |
Это соответствует |
тре |
буемым условиям, так как полином xrG(x) |
заканчивается г |
нуля |
|
ми, а степень образующего полинома Р(х) |
равна г. |
|
|
Подобное устройство может быть выполнено в виде регистра |
|||
сдвига с обратными связями и с числом |
ячеек, равным степени де |
лителя, между которыми включены сумматоры по модулю 2. Сум маторы включаются только перед ячейками, номера которых соот ветствуют ненулевым членам делителя.
Так, например, для делителя х3 + х+1 сумматоры нужно вклю чить перед первой, второй и третьей ячейками регистра. Заметим, что последний сумматор (перед третьей ячейкой) можно и ;не вклю чать, так как он дает результат сложения по модулю 2 старшего разряда делимого со старшим разрядом делителя, а этот резуль тат заранее известен (1@1) и тождественно равен нулю. С уче том сказанного структурную схему устройства для деления много
члена |
xrG(x) на Р(х) |
можно представить рис. 11.6. Операция де |
ления |
заканчивается |
через k = n—г тактов. Результат деления — |
остаток R(x) —остается записанным в ячейках регистра. Действие кодирующего устройства поясним на примере цикли
ческого 7,4 кода (рис. 11.7а). Процесс |
кодирования |
продолжается |
|||||
|
|
n = k + r тактов. В течение |
первых |
||||
|
|
k тактов (k = 4) |
замкнуты |
ключи |
|||
|
|
КЛІ |
и Кл3, |
а ключ |
Кл2 |
разом |
|
с • |
|
кнут. |
Поэтому |
на |
выход |
посту |
|
|
пают |
k информационных |
разря |
||||
|
|
||||||
Рис. 11.6. Структурная |
схема деления |
дов со входа и одновременно про |
|||||
многочленов |
изводится |
деление. Затем |
ключи |
||||
|
|
КЛІ и Кл3 |
размыкаются, |
а ключ |
|||
Кл2 замыкается. За |
оставшиеся |
г тактов (г — 3) |
записанный на |
ячейках регистра результат деления (проверочные разряды) вы водится на выход кодирующего устройства. Замыканием и размы
канием ключей Кл\—Клз |
управляет счетчик |
разрядов, |
который |
на |
рисунке не показан. |
|
|
|
|
Структурная схема декодирующего устройства показана |
на |
|||
рис. 11.76. Принимаемая |
последовательность |
посылок |
записывает- |
лексному (одностороннему) каналу связи. Для систем с обратной связью необходим обратный канал, по которому передают сведе ния о правильности принятой информации.
В системах без обратной связи возможно использование как простых, так и корректирующих кодов. При использовании прос тых кодов верность передачи целиком определяется качеством дис кретного канала связи и в большинстве случаев не удовлетворяет требованиям потребителей. При использовании корректирующих кодов возможно применение как кодов, обнаруживающих ошибки, так и исправляющих их. Использование обнаружения ошибок поз воляет достичь практически любой верности передачи при невы сокой сложности оборудования, однако при этом всякое обнару жение ошибок ведет к потере части информации, поскольку ком бинации с обнаруженной ошибкой потребителю не передаются. Такие потери информации допустимы только ,в очень редких слу чаях, что и обусловливает весьма редкое использование этих сис тем н.а практике. Использование в системах без обратной связи кодов с исправлением ошибок позволяет достичь практически лю бых требуемых значений верности приема при отсутствии потерь информации, однако при этом на код налагаются особые требова ния. Такой код должен иметь кодовые комбинации длиной порядка десятков тысяч разрядов и более. Это обстоятельство обусловли вается тем, что на реальных каналах связи ошибки, как известно, группируются в пакеты, длины которых могут достигать весьма
больших |
значений. |
Эффективная |
коррекция |
пакетов требует |
кодов |
с длиной |
кодовой |
комбинации, |
значительно |
превосходящей |
длину |
пакетов ошибок. Техническая реализация таких кодов чрезвычайно затруднена.
Отметим также, что все системы без обратной связи характер ны тем, что передатчик не получает подтверждений о приеме сооб щений приемником. Это приводит к появлению больших труднос тей при создании систем передачи данных, к надежности которых предъявляются повышенные требования.
Все перечисленные факторы значительно ограничивают область использования систем без обратной связи, которые применяются тогда, когда канал обратной связи, в принципе, отсутствует или его создание очень затруднено. 'Кроме того, системы без обратной связи используются при очень жестких требованиях к времени за держки сообщения (т. е. к промежутку времени между моментом поступления сообщения на передающую АПД и моментом передачи ее потребителю), когда всякое использование канала обратной связи приводит к задержке сообщения сверх допустимого уровня.
Наиболее широкое применение в технике передачи дискретной информации получили системы с обратной связью. В отличие от систем без обратной связи, в системах с обратной связью повы шение верности достигается посредством повторения только непра вильно принятой (искаженной) информации. При этом обратный канал связи используется для управления процессом повторения.
Таким образом, в системах с обратной связью избыточность ин формации, характеризующаяся частостью повторений, переменна и зависит от конкретного, существующего в данный момент, времени состояния канала связи. Избыточность минимальна при отсутствии ошибок и увеличивается по мере их возникновения.
Введение переменной избыточности в передаваемую |
информа |
||||||||
цию может быть |
осуществлено |
различными способами. |
В |
системе |
|||||
с информационной |
обратной |
связью |
(ИОС) |
решение |
о |
повторной |
|||
передаче сообщения принимает |
передающая |
станция |
на |
основа |
|||||
нии сравнения |
переданной |
информации и информации, |
принятой |
||||||
по обратному |
каналу. |
|
|
|
|
|
|
|
|
В системах |
с |
решающей |
обратной |
связью |
(РОС), |
называемой |
часто системой с переспросом, автозапросом, системой с автома тическим запросом ошибок (АЗО), решение о повторной передаче
сообщения принимает приемная станция при обнаружении |
ошибок |
в принятой комбинации. |
|
СИСТЕМЫ С ИНФОРМАЦИОННОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ |
|
Рассмотрим логику работы системы с информационной |
обрат |
ной связью. Пріт использовании ИОС приемник играет пассивную роль, поскольку не занимается обнаружением ошибок, а только
информирует передатчик о том, какая |
комбинация |
им |
принята.. |
Эта комбинация не передается сразу |
потребителю, |
а |
поступает |
в буферный накопитель и хранится там до тех пор, пока передат чик не вынесет решения о ее верном приеме и не известит прием ник о принятом решении. Информирование передатчика приемни ком происходит путем передачи по обратному каналу специальных сигналов (квитанций), характеризующих в той или иной степени принятые кодовые комбинации. Если в передатчике устанавли вается, что принятая квитанция не соответствует переданному со общению, то делается вывод о том, что переданная ранее комби нация принята приемником ошибочно. Передатчик принимает ре шение о повторной передаче этой комбинации и посылает в прием ник специальную комбинацию «стирание», а потом — ошибочно при нятую кодовую комбинацию. Приемник, приняв комбинацию «сти рание», уничтожает накопленную в буферном накопителе ошибоч ную кодовую комбинацию и записывает на ее место принимаемую вслед за комбинацией «стирание» кодовую комбинацию. Далее приемник вновь информирует передатчик о принятой кодовой ком бинации и т. д. Хранение кодовой комбинации в буферном нако
пителе приемника продолжается |
до тех пор, пока у передатчика |
||||
не |
будет уверенности в |
ее безошибочности, после чего записанная |
|||
в |
буферном |
накопителе |
комбинация передается |
потребителю. За |
|
метим, что |
время этого |
хранения |
(или, что то |
же самое, емкость |
|
буферного накопителя) |
зависит от конкретной разновидности ИОС |
||||
и может быть различным. |
|
|