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: 258

Скачиваний: 3

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

бинацию. При этом прекращаются выдача сигнала ЗОК, а следо­ вательно, и передача информации.

После передачи комбинации «запрос» информация, накоплен­ ная в буферном накопителе, через ключ Кл также передается в дискретный канал связи.

На противоположной станции комбинация «запрос» регистри­ руется дешифратором служебной комбинации, вырабатывающим специальный сигнал. Последний поступает на устройство управ­ ления, которое производит те же операции, что и при получении сигнала обнаруженной ошибки, т. е. повторяет передачу инфор­ мации, которая была принята противоположной станцией иска­ женной.

Временная диаграмма работы системы для случая искажения кодовой комбинации при передаче в направлении Л—кб приведена на рис. 11.86. Буква А будет принята на станции Б через время распространения сигнала Допустим, что при передаче буквы В обнаружена ошибка. Станция Б, обнаружив ошибку, прервет свою передачу и вместо очередного знака (цифра 6) пошлет в сто­ рону станции А комбинацию «запрос» (ЗК). Одновременно на вре­ мя £бл блокируется приемник станции Б. После передачи комби­ нации ЗК станция Б начинает передавать комбинации, записан­ ные во входном накопителе (1, 2, 3 и т. д.).

На станции А при получении комбинации ЗК останавливается передача и блокируется приемник на время Гбл- Затем в сторону станции Б посылается комбинация ЗК и начинается повторная передача с буферного накопителя. Емкость М буферного накопи­ теля, выраженная в числе знаков кодовой комбинации, должна

быть больше 2tv/tK0MQ, т. е. Л! = а+(2£р /^комб), г Д е а дополнитель­ ная емкость, обеспечивающая устойчивую работу системы. Для

уменьшения времени переспроса величину а следует выбрать ми­ нимально возможной. Практикой установлено, что а = 2-+-3, поэтому

 

М = 3 + -^£-.

(11.9)

 

^ксмб

 

Время блокировки приемника Т§Я = М (нарис. 11.86

Т^Л = М = 5).

Во время повторной передачи с накопителя станции А проис­

ходит

следующее:

 

на станции Б не принимаются знаки Г, Д, Е, Ж

и ЗК, кото­

рые передавались со станции А вслед за ошибочно принятой бук­ вой В. Прием начинается с буквы В, передаваемой станцией А

сбуферного накопителя;

на станции А не принимаются цифры 1, 2, 3, 4, 5, которые

передавались с буферного накопителя станции Б;

прием начинается

с цифры 6.

 

 

 

Таким

образом,

последовательность приема

знаков как 'на

станции А,

так и на

станции Б не нарушается.

 


Если комбинация «запрос», передаваемая станцией Б, иска­ зится, то приемник станции А воспримет ее как искаженную кодо­ вую комбинацию; на станцию Б при этом будет передана запрос­ ная комбинация и т. д. Процесс переспроса не изменится, и сбоя в работе не произойдет.

При одновременном искажении комбинаций в обоих направле­ ниях сигналы «запрос» посылаются и в том, и в другом направле­ ниях. В результате происходит блокировка приемников. Передат­ чики начинают передавать информацию, накопленную в буферных накопителях, после чего восстанавливается нормальная работа связи.

Рассмотрим случай, когда в комбинации «запрос» имеется не­ обнаруженная ошибка. На противоположной станции искаженная запросная комбинация воспринимается как разрешенная кодовая и продолжается передача информации. В то же время приемник станции, которая послала запросную комбинацию, заблокирован. Ясно, что при таком положении теряется М кодовых комбинаций.

Наряду с дуплексными системами РОС широко используются полудуплексные системы. В таких системах сигнал «запрос» не яв­ ляется кодовой комбинацией используемого в системе корректи­ рующего кода; признаком появления сигнала «запрос» является изменение полярности передаваемого по обратному каналу сигна­ ла. Обратный канал организуется обычно (см. гл. 8) с помощью частотного разделения используемого телефонного канала на два подканала: узкополосного обратного канала и прямого канала, ширина полосы пропускания которого лишь незначительно меньше ширины полосы пропускания канала тональной частоты. Необхо­ димость частотного разделения прямого и обратного каналов обус­ ловливается тем, что полудуплексные системы передачи дискрет­ ной информации рассчитываются обычно для работы по двухпро­ водному каналу, а не по четырехпроводному, как дуплексные си­ стемы. Работает такая система в общих чертах так же, как и описанная выше, но с той разницей, что при правильном приеме информации по обратному каналу передается сигнал одной поляр­ ности, а при обнаружении ошибки передаваемая полярность ме­ няется на обратную. Сигнал обратной связи фиксируется приемни­

ком обратного канала, который на своем

выходе в зависимости

от

принятой

полярности

вырабатывает сигналы «подтверждение»

и

«запрос»,

используемые

для управления

передатчиком прямого

канала. При появлении сигнала «запрос» передатчик прямого ка­ нала повторяет информацию, накопленную в буферном накопите­ ле. При этом часть повторяемой информации, как и раньше, не воспринимается приемником прямого канала противоположной станции, который блокируется, снимая блокировку в момент прие­ ма кодовой комбинации, ранее принятой ошибочно.

Здесь следует отметить, что в таких системах емкость буфер­ ного накопителя не определяется выражением (11.9), так как сиг­ налы обратной связи не передаются в цикле переспроса. Величина


емкости буферного накопителя, выражаемая в числе запоминаемых комбинаций, может быть найдена из выражения

M = ^ - + toc,

(11.10)

'комб

 

где toc — время надежной фиксации сигнала обратной связи.

ВЫБОР МЕТОДОВ И СИСТЕМ ПОВЫШЕНИЯ ВЕРНОСТИ

При выборе метода повышения верности необходимо знать тре­ буемую верность передачи, модель ошибок в используемом кана­ ле связи, возможность организации обратного канала связи.

Если нет возможности организовать обратный канал, то вер­ ность может быть повышена или способом повторной (параллель­ ной) передачи, или применением корректирующего кода с исправ­ лением ошибок. Число повторных передач или же тип кода выби­ рается таким, чтобы иметь возможность исправить ошибки при наблюдаемом в канале связи потоке одиночных ошибок и пакетов ошибок. При этом выбранный метод должен быть наиболее эко­ номичным, т. е. обеспечивать наибольшую пропускную способность.

В общем виде вопрос о выборе наиболее экономичного метода передачи еще не решен. Поэтому рассмотрим наиболее характер­ ные частные случаи. Например, при одиночных независимых ошиб­ ках можно использовать (в системах без обратной связи) трое­ кратное повторение передачи или же код с исправлением одиноч­

ных ошибок — код Хэмминга. Допустим, что исходное

сообщение

содержит

k информационных разрядов. Вероятность неправильно­

го приема

комбинации в системах с повторением» когда

искажены

две комбинации из трех [9],

 

 

Р о ш к о м б = 3 ^ ш .

( П Л І )

где рош — вероятность искажения посылки.

Вероятность неправильного приема комбинации при использо­ вании кодов, исправляющих ошибку, определяют, исходя из соот­ ношения (10.20), показывающего вероятность наличия t ошибок в и-элементной кодовой комбинации. Если код исправляет все ошибки кратности t, то

 

 

'ош коиб ~ °„ К0ш 1

Для k=5 код Хэмминга имеет п = 9. Он исправляет все ошибки

кратности t = \,

поэтому

Рошкомб = 3 6 р о п | . При повторной передаче

РоШ комб = 75 plm.

Видно,

что использование кода эффективнее, чем

повторная передача.


В отношении потерь пропускной способности также выгоднее использование кода, исправляющего ошибки, так как

Сиспр = \ В = А В = 0,5555, бит/с,

а пропускная способность при повторной передаче

с „ о в Т = 4 = 4 = = 0 ' з з з в ' б и т / с >

оо

где S — число повторений, а Б — скорость телеграфирования. Однако комплексы АПД, использующие код с исправлением

ошибок, значительно сложнее систем с повторной передачей. Коды, которые предназначены для обнаружения ошибок, имеют

значительно меньшую избыточность, чем коды для исправления ошибок. Поэтому, если есть возможность организовать обратный канал связи, как правило, используют системы с обратной связью. Оценим пропускную способность этих систем 4 ) . Если бы не было переспросов, то максимальная пропускная способность:

С- J -

^инф макс

2 '

^решмакс —

Наличие переспросов снижает максимальную пропускную спо­ собность системы на величину 1—Рми(М + 1), так как при каждом переспросе передается М+1 комбинация, а общее их количество определяется вероятностью переспроса. Переспрос возникает как при ошибке в прямом, так и в обратном каналах. В случае неза­ висимых одиночных ошибок Язапр = 2/гр0ш-

При пакетировании ошибок вероятность запроса уменьшается. Если в одном пакете группируются z ошибок, то ориентировочно можно считать, что вероятность переспроса уменьшается в z раз.

Поэтому

P3lmp~2n.pom/z.

 

пропускная способность систем

с ОС:

С учетом переспросов

 

 

^инФ

2

j

о ш « ( М + 1 ) ] ,

(11.12)

 

^реш —

 

 

- ^ - ( A f + l ) ] .

(11.13)

 

 

п

 

г

 

 

 

 

 

 

Таким образом, система с решающей обратной связью обеспе­ чивает большую пропускную способность, чем система с информа­ ционной обратной связью, если &//г>1/2. Это неравенство практи­ чески всегда соблюдается.

При вероятности ошибки в канале рО ш=^10~3 (типичные зна-

') Для систем с ИОС рассмотрен случай с ретрансляционной

обратной

связью.

 


чения для проводных каналов связи) пропускная способность си­ стемы с решающей обратной связью мало отличается от своего максимально достижимого значения Bk/n. Поэтому системы с ре­ шающей обратной связью являются наиболее экономичными и на­ ходят самое широкое применение в системах передачи дискретной информации.

В заключение заметим, что при достаточно высокой вероятности ошибок и слабом их группировании системы с обратной связью оказываются малоэффективными, поскольку большую часть вре­ мени находятся в режиме повторения информации, хранящейся в буферном накопителе. В этих условиях наиболее рациональным решением является использование кодов с исправлением ошибок, несмотря на значительную сложность декодирующих устройств.

11.4.П Р И М Е Р Ы УСТРОЙСТВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ВЕРНОСТИ ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНОЙ

ИНФОРМАЦИИ

УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОТ ОШИБОК (УЗО) АППАРАТУРЫ «АККОРД-'1200ПП»

Устройство повышения верности передачи, упрощенная схема которого при­ ведена на рис. 11.9, предназначено для совместной работы с устройством преоб­ разования сигналов «Модем-1200» (см. разд. 9.5). Линейная скорость переда-

I

I

ИНФ

Петр.

 

зон

управл.

Оводом

л

Е Т

Датчик

буф.

служ.

нанопотель

признака

 

 

Управл.

 

буф. ноноп.

ТПКГ

 

Надир,

 

Пер.

устр-во

(прямой,

 

 

канал)

\Пналозатор\

Пр.

запроса

(обратный

 

 

канал)

Формиров. От генерат. тактовой опорных частот частоты „Модем-1200"

ІЗ

ИНФ

Пр

 

Вх.

Пр.

I

 

накопитель]

регистр.

(прямой

 

 

ыешифра-

 

канал)

1

 

 

 

 

5j

 

 

\\mop служ.

 

 

 

 

признана

 

 

С;

Запрос повт. Усгпргво

|J Декодир

Датчик за-

Пер.

 

 

 

управл:

устр-во

проса (под­

 

 

ИГ

тверждены(обратный

 

 

 

 

 

Рис. 11.9. Упрощенная схема устройства повышения верности в аппаратуре «Аккорд-1200ПП»