Přihlášení Zapomněli jste heslo? Zjednodušené blokové schéma zařízení PDS

Odeslat svou dobrou práci do znalostní báze je jednoduché. Použijte níže uvedený formulář

Studenti, postgraduální studenti, mladí vědci, kteří využívají znalostní základnu ve svém studiu a práci, vám budou velmi vděční.

Úvod

Od nepaměti se lidstvo snažilo vyřešit problém přenosu informací na dálku v co nejkratším čase a s menším počtem chyb. Ve vývoji vědy bylo vynalezeno mnoho způsobů přenosu dat. Všechny mají své výhody a nevýhody. Proto je tento problém aktuální i dnes.

V současné době hraje technika přenosu diskrétních zpráv důležitou roli v životě lidské společnosti. Použití této techniky umožňuje zajistit nejlepší využití drahých vysoce výkonných zařízení vytvářením počítačových sítí a sítí pro přenos dat.

V tomto článku budou zváženy hlavní aspekty techniky PDS.

1. Synchronizace v systémech PDS

1.1 Klasifikace synchronizačních systémů

Synchronizace je proces vytváření a udržování určitých časových vztahů mezi dvěma nebo více procesy. Existuje synchronizace prvků po prvku, skupin a snímků. Synchronizace prvku po prvku umožňuje správně oddělit jeden prvek od druhého na příjmu a poskytnout nejlepší podmínky pro jeho registraci. Skupinová synchronizace zajišťuje správné rozdělení přijímané sekvence do kombinací kódů a synchronizace snímků zajišťuje správné rozdělení cyklů a časové kombinování prvků na příjmu.

Synchronizaci element po elementu lze zajistit pomocí autonomního zdroje - správce časového standardu a metod nucené synchronizace. První způsob se používá pouze v případech, kdy čas komunikační relace včetně času připojení ke komunikaci nepřekročí dobu uchování synchronizace. Jako nezávislý zdroj lze použít lokální generátor s vysokou stabilitou.

Metody nucené synchronizace mohou být založeny na použití samostatného kanálu, přes který jsou přenášeny impulsy nutné pro nastavení lokálního oscilátoru nebo pracovní (informační) sekvence. Použití první metody vyžaduje snížení propustnosti pracovního kanálu přidělením dalšího synchronizačního kanálu. Proto se v praxi nejčastěji používá druhý způsob.

Podle způsobu generování hodinových impulsů se synchronizační zařízení s nucenou synchronizací dělí na otevřená (bez zpětné vazby) a uzavřená (se zpětnou vazbou).

Synchronizační zařízení s uzavřenou smyčkou se dělí do dvou podtříd: s přímým účinkem na generátor hlavních hodin a s nepřímým účinkem.

Synchronizační zařízení s přímým vlivem na frekvenci generátorů se dělí do dvou skupin podle způsobu ovládání: diskrétní řídící zařízení, u kterých řídící zařízení čas od času diskrétně mění řídící signál, a kontinuální řídící zařízení, u kterých řídící zařízení nepřetržitě působí na generátor SHI.

Synchronizační zařízení bez přímého působení se dělí na dva typy: zařízení, ve kterých je mezilehlým zařízením dělič frekvence s proměnným poměrem dělení frekvence, a zařízení, ve kterých se v procesu fázové korekce přidávají nebo odečítají impulzy na vstupu frekvenčního měniče. dělič frekvence.

1.2 Synchronizace prvek po prvku s přičítáním a odečítáním impulzů (princip činnosti)

Synchronizační zařízení se sčítáním a odečítáním pulzů se skládá z fázového detektoru (PD), hlavního oscilátoru (MG) a synchronizační pulzní fázové řídicí jednotky (SHI) (obr. 1). Tento blok obsahuje frekvenční dělič (DF) pro opakování impulsů generovaných ZG. Na výstupu frekvenčního děliče se získá SHI, přicházející na druhý vstup PD a do přijímače.

FD porovnává časové polohy pulzů čel (hranic) přijímaných jednotlivých prvků a SHI. Pokud se neshodují, generuje odpovídající pulzní signál. Pokud je například SHI před hranicemi jednotlivých prvků, pak se impuls objeví na levém výstupu PD, pokud zaostávají, na pravém. Tyto impulsy jsou přiváděny na vstupy zpětného čítače (RS).

Řídicí impuls z výstupu naplněného RS je přiváděn do obvodu pro přidávání a eliminaci impulsů (PDII) ze sekvence generovaného CG. Takže v případě posouvání SHI hranic jednotlivých prvků je pro vybudování fáze SHI v SDII vyloučen jeden puls ze sekvence generované CG. To povede k posunu SHIA na hranici jediného prvku. Fáze hodin se posunula doprava.

Když SHI zaostává za hranicemi jednotlivých prvků, přidá se impuls k sekvenci přicházející ze ZG v SDII. Fáze SHI je posunuta doleva.

RS se používá k eliminaci vlivu náhodných faktorů, zejména náhodných okrajových zkreslení, na nastavení fáze SHI. Řídicí impuls na výstupu RS se objeví pouze tehdy, když převažují případy posunutí hranic prvků vůči SHI v jednom směru. K tomu dochází v situaci, kdy je pozorována skutečná fázová divergence, protože počet posunů hranic prvků doleva a doprava vzhledem k SHI s náhodnými hranovými zkresleními je přibližně stejný.

1.3 Parametry synchronizačního systému se sčítáním a odečítáním impulsů

Mezi hlavní parametry charakterizující synchronizační zařízení se sčítáním a odečítáním impulsů patří:

1. Chyba synchronizace - hodnota vyjádřená ve zlomcích jednotkového intervalu a rovna největší odchylce synchronizačních signálů od jejich optimální polohy, která může nastat s danou pravděpodobností při synchronizaci.

m je dělicí faktor děliče;

k je koeficient nestability vysílacích a přijímacích generátorů;

S je kapacita RS;

Střední kvadratická hodnota hranových zkreslení jednotlivých prvků.

První dva členy určují chybu statické synchronizace. V tomto případě první člen určuje minimální možný posun SHI v procesu fázové úpravy a nazývá se korekční krok. Druhý člen se rovná fázovému rozdílu mezi SHI a hranicemi prvků v důsledku nestability vysílacích a přijímacích generátorů mezi dvěma nastaveními fáze.

Poslední člen určuje chybu dynamické synchronizace.

2. Čas synchronizace t s - čas potřebný ke korekci počáteční odchylky SHI vzhledem k hranicím přijímaných prvků.

vyjádřeno ve zlomcích jednotkového intervalu

3. Doba údržby synchronizace t p.s. - doba, po kterou odchylka SHI od hranic jednotlivých prvků nepřekročí povolenou mez nesouladu (add), když přestane fungovat synchronizační zařízení pro nastavení fáze.

4. Pravděpodobnost selhání synchronismu P c . C. - pravděpodobnost, že v důsledku působení interference překročí odchylka SSI od hranic jednotlivých prvků polovinu jednotkového intervalu. Takový fázový posun narušuje synchronizační zařízení a vede k selhání. Při návrhu a výpočtu synchronizačních zařízení se obvykle nastavují následující parametry: chyba synchronizace, přenosová rychlost B, střední kvadratická hodnota okrajového zkreslení, korekční kapacita přijímače µ, čas synchronizace t c, čas údržby synchronizace t p.s. Na základě zadaných parametrů se vypočítá: kmitočet CG f zg, přípustný koeficient nestability generátoru k, kapacita RS S, dělicí faktor děliče m.

1.4 Výpočet parametrů synchronizačního systému se sčítáním a odečítáním impulsů (úkoly)

1. Součinitel nestability ZG synchronizačního zařízení a vysílače k=10 -6 . Korekční schopnost přijímače µ=40%. Nedochází k žádnému zkreslení okrajů. Nakreslete závislost doby běžného provozu (bez chyb) přijímače na rychlosti telegrafie po poruše PD synchronizačního zařízení. Dojde k chybám minutu po selhání PD, pokud je rychlost telegrafie B=9600 baudů ?

Řešení:

t p.s =; => t p.s =

t p.s =

Podle podmínky:

=> - není pravda, protože

Proto je v tomto případě doba udržení synchronizace kratší než minuta. Po minutě dojde k chybám.

Protože potřebujeme určit čas normálního provozu přijímače po selhání fázového detektoru synchronizačního zařízení, musíme určit čas normálního provozu přijímače s výskytem chyb. A protože se chyby objevují na, pak bereme stejně.

Graf závislosti doby běžného provozu přijímače na rychlosti telegrafie

Odpovědět: Po minutě dojde k chybám.

2. Systém přenosu dat používá synchronizační zařízení bez přímého ovlivnění frekvence hlavního oscilátoru. Modulační rychlost je rovna V. Korekční krok by neměl být delší? C. Určete frekvenci CG a počet buněk frekvenčního děliče, pokud je dělicí faktor každé buňky roven dvěma. Určete hodnoty B, ?c pro vaši možnost pomocí vzorců: B=1000+100N*Z, ?c =0,01+0,003N, kde N je číslo možnosti.Z=1.

Řešení:

B=1000+100*13*1=2300 Baud

?c=0,01+0,003*13=0,049

;

Počet buněk

Odpovědět:

n=5

3. Vypočítejte parametry synchronizačního zařízení bez přímého vlivu na frekvenci MO s následujícími charakteristikami: čas synchronizace ne více než 1 s, doba údržby ve fázi ne méně než 10 s, chyba synchronizace ne více než 10 % jednotky interval. d cr?? - střední kvadratická hodnota zkreslení hran je rovna 10 % f 0 ? , korekční kapacita přijímače 45 %, koeficient nestability generátorů k=10 -6 . Vypočítejte míru modulace pro vaši variantu pomocí vzorce: B=(600+100N) Baud, kde N je číslo varianty.

Řešení:

B=600+100*13=1900 baudů

Abychom našli parametry, řešíme systém:

Odpovědět: S = 99; ; m=13

4. Zjistěte, zda je možné implementovat synchronizační zařízení bez přímého dopadu na frekvenci MO, poskytující chybu synchronizace e=2,5 % za podmínek předchozího problému.

Řešení:

S > 0 => Zařízení lze implementovat

Odpovědět: Zařízení lze realizovat

5. V systému přenosu dat bylo použito synchronizační zařízení bez přímého vlivu na frekvenci CG s koeficientem nestability k=10 -5. Dělicí faktor m=10, kapacita PC S=10. Posun významných momentů podléhá normálnímu zákonu s nulovým matematickým očekáváním a směrodatnou odchylkou rovnou d kr.i.=(15+N/2)% trvání jednoho intervalu (N je číslo možnosti ). Vypočítejte pravděpodobnost chyby při registraci prvků metodou hradlování, bez zohlednění a zohlednění chyby synchronizace. Předpokládá se, že opravná schopnost přijímače je 50 %.

Řešení:

d kr.i. \u003d (15 + N / 2) % \u003d (15 + 13/2) % \u003d 21,5 %

Pravděpodobnost chybné registrace

P osh \u003d P 1 + P 2 - P 1 * P 2,

kde P 1 a P 2 jsou pravděpodobnosti posunutí levé a pravé hranice o více než µ.

Pokud je hustota pravděpodobnosti popsána normálním zákonem, pak lze pravděpodobnosti P 1 a P 2 vyjádřit pomocí Krumpovy funkce

, kde;

, kde;

1) Bez zohlednění chyby synchronizace (

2) S přihlédnutím k chybě synchronizace (

Odpovědět: P osh bez zohlednění chyby synchronizace se rovná 3, s přihlédnutím k chybě synchronizace se rovná. Chyba časování tedy způsobuje zvýšení pravděpodobnosti chyby.

2.Kódování v systémech PDS

2.1 Klasifikace kódů

Nejpoužívanější v systémech PDS jsou lineární a skupinové kódy.

V nejjednodušším případě je kód dán výčtem všech jeho kódových kombinací (CC). Ale tuto množinu lze považovat za nějaký algebraický systém zvaný grupa s operací modulo 2 ().

Obvykle se říká, že skupina je uzavřena v rámci operace „“

Množina G, na které je definována skupinová operace, je skupinou, pokud jsou splněny následující podmínky:

1. Asociativita;

2. Existence neutrálního prvku;

3. Existence inverzního prvku.

Pomocí vlastnosti closure lze kód skupiny určit pomocí matice.

Všechny ostatní prvky skupiny (kromě LLC) lze získat přidáním modulo 2 různých kombinací maticových řádků. Tato matice se nazývá generující matice. QC, které tvoří matici, jsou lineárně závislé.

V systémech PDS se zpravidla používají opravné kódy. Sekvence n-prvkového kódu použité pro přenos se nazývají povolené. Pokud jsou povoleny všechny možné sekvence n-prvkového kódu, pak se kód nazývá jednoduchý, tzn. nedokáže odhalit chyby.

Po projití všech možných dvojic povolených QC můžeme najít minimální hodnotu d, které se říká kódová vzdálenost.

Aby kód detekoval chybu, je nutné splnit nerovnost N A< N 0 (N A - число разрешенных комбинаций n - элементного кода, N 0 =2 n). При этом неиспользуемые n - элементные КК называются запрещенными. Они определяют избыточность кода. В качестве N A разрешенных КК надо выбирать такие, которые максимально отличаются друг от друга.

Oprava chyb je také možná pouze v případě, že se přenášená povolená kombinace změní na zakázanou. Závěr, že byla taková CC přenesena, je učiněn na základě porovnání přijaté zakázané kombinace se všemi povolenými.

Protihlukové kódy se dělí na blokové a spojité. Blokové kódy zahrnují kódy, ve kterých každý znak abecedy zprávy odpovídá bloku n(i) prvků, kde i je číslo zprávy.

Pokud je délka bloku konstantní a nezávisí na čísle zprávy, pak se kód nazývá jednotný. Pokud délka bloku závisí na čísle zprávy, pak se kód bloku nazývá nejednotný. U spojitých kódů není přenášená informační sekvence rozdělena do bloků a kontrolní prvky jsou umístěny v určitém pořadí mezi informačními. Verifikační prvky, na rozdíl od informačních prvků souvisejících s původní sekvencí, slouží k detekci a opravě chyb a jsou tvořeny podle určitých pravidel.

Jednotné blokové kódy se dělí na oddělitelné a neoddělitelné. V oddělitelných kódech jsou prvky rozděleny na informační a ověřovací, zabírající určitá místa v QC. V neoddělitelných kódech nedochází k dělení prvků na informace a ověřování.

2.2 Cyklické kódy

Rozšířila se třída lineárních kódů, které se nazývají cyklické kódy. Název těchto kódů pochází z jejich hlavní vlastnosti: pokud CC a 1 , a 2 , …, a n -1 , a n patří k cyklickému kódu, pak kombinace a n , a1, a 2 , …, a n -1 získané cyklickým kódem do tohoto kódu patří také permutace prvků.

Společnou vlastností všech CC povolených cyklických kódů (jako polynomů) je jejich dělitelnost beze zbytku nějakým vybraným polynomem, zvaným generátor. Syndrom chyb v těchto kódech je přítomnost zbytku z dělení přijaté kontroly kvality tímto polynomem. Popis cyklických kódů a jejich konstrukce se obvykle provádí pomocí polynomů. Číslice binárního kódu lze považovat za koeficienty polynomu proměnné x.

V cyklických kódech jsou povolenými CC ty, které mají nulový zbytek modulo P r (x), tzn. jsou beze zbytku děleny tvořícím polynomem.

Cyklické kódy jsou blokové, jednotné a lineární. Ve srovnání s konvenčními lineárními kódy podléhají povolené QC cyklického kódu dalšímu omezení: dělitelnost beze zbytku generujícím polynomem. Tato vlastnost značně zjednodušuje hardwarovou implementaci kódu.

Možnost opravy jediné chyby souvisí s volbou generujícího polynomu P r (x). Stejně jako u běžných lineárních kódů závisí typ syndromu u cyklických kódů na místě, kde k chybě došlo. Mezi množinou polynomů P r (x) jsou tzv. primitivní polynomy, pro které existuje závislost n=2 r -1. To znamená, že pokud dojde k chybě v jedné z n číslic QC, počet různých zbytků bude také roven n.

Chcete-li získat oddělitelný cyklický kód z daného QC G(x), potřebujete:

1. Vynásobte G(x) x r , kde r je počet kontrolních položek.

2.Najděte zbytek z dělení výsledného polynomu generujícím polynomem: R(x)=G(x)x r /P(x).

3.Přičtěte G(x)x r s výsledným zbytkem. G(x)x r + R(x).

Posledních r prvků budou kontrolní prvky ve výsledné kontrole kvality a zbytek bude informační.

2.3 Vytvoření kodéru a dekodéru cyklického kódu

1. Nakreslete kodér cyklického kódu, pro který je generující polynom dán číslem (4N+1).

Řešení:

(4N+l)=4*13+l=53

57 10 -> 110101 2

P(x)=x 5 +x 4 +x 2 +1

2. Napište QC cyklického kódu pro případ, kdy generující polynom má tvar P(x)=x 3 +x 2 +1. QC přicházející ze zdroje zprávy má k=4 prvků a je zapsána v binárním tvaru jako číslo odpovídající (N-9).

Řešení:

4 10 -> 0100 2

a) G (x) * x r \u003d x 2 * x 3 \u003d x 5

b) Dělení P(x):

x 5 + x 4 + x 2 x 2 + x + 1

R(x)=x+1 - zbytek

c) Kombinace kódu:

G(x)*x r + R(x)= x 5 +x+1

Takto přijatá QC: 0100011

Odpovědět: 0100011

3. Nakreslete kodér a dekodér s detekcí chyb a „proveďte“ původní kontrolu kvality kodérem, abyste vytvořili kontrolní prvky.

Řešení:

Detekce chyb v cyklickém kódu se provádí dělením generujícím polynomem.

Dekodér:

4. Vypočítejte pravděpodobnost nesprávného příjmu QC (režim opravy chyb) za předpokladu, že chyby jsou nezávislé a pravděpodobnost nesprávného příjmu odpovídá pravděpodobnosti vypočtené v kapitole 2 (včetně chyby synchronizace a bez chyby synchronizace).

Řešení:

Pokud je kód použit v režimu opravy chyb a násobnost opravy chyb je rovna t i.o. , pak se vypočítá pravděpodobnost nesprávného příjmu QC:

Tady r osh. - pravděpodobnost nesprávného příjmu jednoho prvku;

n je délka kódového slova;

t - množství opravitelných chyb;

Množství opravených. chyby ta jsou definovány jako kde d 0 - kódová vzdálenost. Pro kód (7,4) uvedený v úloze č. 3 platí d 0 = 3 a t i.o. = 1, tzn. tento kód je schopen opravit jednotlivé chyby.

1) Výpočet bez chyby synchronizace:

2) Výpočet zohledňující chybu synchronizace:

Pokud dojde k chybě časování, zvyšuje se pravděpodobnost nesprávného příjmu QC.

Odpovědět: 0,0073; 0,123

3. PDS systémy se zpětnou vazbou

3.1 Klasifikace OS systémů

V závislosti na účelu OS se systémy rozlišují: s rozhodovací zpětnou vazbou (ROS), informační zpětnou vazbou (IOS) a s kombinovanou zpětnou vazbou (CFS).

V systémech s ROS přijímač poté, co přijal QC a analyzoval jej na chyby, učiní konečné rozhodnutí o vydání kombinace spotřebiteli informací nebo o jejich vymazání a odeslání signálu o opětovném přenosu tohoto QC přes zpětný kanál.

Pokud je QC přijato bez chyb, přijímač vygeneruje a odešle potvrzovací signál do kanálu OS, po jehož přijetí vysílač vysílá další QC. V systémech s ROS tedy aktivní role náleží přijímači a jím generované rozhodovací signály jsou přenášeny zpětným kanálem.

Strukturní schéma systému PD s OS

PK - vysílač pro dopředný kanál, PK pr - přijímač přímého kanálu, OK pro - vysílač zpětného kanálu, OK pr - přijímač zpětného kanálu, RU - rozhodovací zařízení

V systémech s IOS jsou informace o příchozích QC do přijímače přenášeny zpětným kanálem před jejich konečným zpracováním a konečným rozhodnutím.

Speciálním případem IOS je kompletní retranslace QC nebo jejich prvků přicházejících na přijímací stranu. Odpovídající systémy se nazývají reléové systémy. V obecnějším případě přijímač generuje speciální signály, které mají menší objem než užitečné informace, ale charakterizují kvalitu jejich příjmu, které jsou odesílány do vysílače prostřednictvím kanálu OS. Pokud se množství informací přenášených přes přímý kanál OS (příjmy) rovná množství informací ve zprávě přenášené přes přímý kanál, pak se ITS nazývá kompletní. Pokud informace obsažené v potvrzení odrážejí pouze některé znaky zprávy, pak se ITS nazývá zkrácený.

Informace (příjem) přijaté přes kanál OS jsou analyzovány vysílačem a na základě výsledků analýzy se vysílač rozhodne, zda vyslat další CC nebo zopakovat předchozí vysílané. Poté vysílač vysílá servisní signály o učiněném rozhodnutí a poté odpovídající QC.

V systémech se zkráceným IOS je menší zatížení zpětného kanálu, ale je zde větší pravděpodobnost chyb než u plného IOS.

V systémech s CBS může být rozhodnutí o vydání QC příjemci informace nebo o opětovném přenosu učiněno jak v přijímači, tak ve vysílači systému PDS a kanál OS se používá k přenosu jak příjmu, tak rozhodnutí.

Systémy s OS se dále dělí na systémy s omezeným počtem opakování (každou kombinaci lze opakovat nejvýše lkrát) a s neomezeným počtem opakování (vysílání kombinace se opakuje, dokud se přijímač nebo vysílač nerozhodne vydat kombinaci pro spotřebitele).

Systémy OS mohou zahodit nebo použít informace obsažené v odmítnutých QC za účelem lepšího rozhodnutí. Systémy prvního typu se nazývají systémy bez paměti a systémy druhého typu systémy s pamětí.

Zpětná vazba může pokrývat různé části systému: komunikační kanál, diskrétní kanál, kanál pro přenos dat.

Systémy OS jsou adaptivní: rychlost přenosu informací komunikačními kanály se automaticky přizpůsobuje specifickým podmínkám průchodu signálu.

V současné době je známo mnoho algoritmů pro operační systémy s OS. Nejběžnější z nich jsou:

Čekací systémy - po vyslání CC buď čekají na zpětnovazební signál, nebo vysílají stejnou CC, ale přenos další CC začíná až po obdržení potvrzení pro dříve vyslanou kombinaci.

Blokovací systémy - provádějí přenos souvislé sekvence QC v nepřítomnosti signálů OS pro předchozí kombinace S. Po zjištění chyb (S+1) - kombinace je výstup systému zablokován po dobu příjmu S kombinací. Vysílač opakuje vysílání S naposledy vysílaných QC.

3.2 Časové diagramy pro systémy se zpětnou vazbou a čekáním na neideální zpětný kanál

Chyba v potvrzovacím signálu má za následek vložení a chyba v signálu zpětného volání má za následek výpadek.

1) QC ze zdroje zpráv;

2) kódové zprávy zasílané vysílačem přes přímý kanál;

3) QC přijatá přijímačem přes přímý kanál;

4) c, přenášeno přes zpětný kanál;

5) signál přijatý přes zpětný kanál;

6) CC předaná příjemci.

3.3 Výpočet parametrů systému s OS a očekáváním

synchronizační dekodér pulzní cyklický

1. Vytvořte časové diagramy pro systém s ROS-OZH (chyby v kanálu jsou nezávislé). Do kanálu jsou přenášeny kódové kombinace 1,2,3,4,5,6. Zkreslená kombinace 2 kódů. Na 3. kombinaci kódů Ano -> Ne (zkreslení potvrzovacího signálu).

Hostováno na http://www.allbest.ru/

Hostováno na http://www.allbest.ru/

2. Vypočítejte rychlost přenosu informací pro systém ROS-OZH. Chyby v kanálu jsou nezávislé Posh=(N/2)*10-3. Vyneste grafy R(R1,R2,R3) versus délka bloku. Najděte optimální délku bloku. Pokud je čekací doba t oz =0,6*t bl (při k=8). Blok přenášený do kanálu má následující hodnoty: k=8,16,24,32,40,48,56. Počet testovacích prvků: r=6. Délka bloku v kanálu je určena vzorcem

n=ki + r.

Řešení:

Luxusní \u003d (N / 2) * 10-3 \u003d (13/2) * 10-3 \u003d 0,0065

Zjistime rychlost přenosu informací podle vzorce: R=R 1 *R 2 *R 3

R 1 - rychlost díky zavedení redundance (ověřovací prvky)

R 2 - rychlost vzhledem k očekávání

R 3 - sazba z důvodu retransmisí

Vypočítejme hodnoty R 1 , R 2 , R 3 , R , n pro různé hodnoty k a výsledek zapišme do tabulky:

Z tabulky a grafu je vidět, že optimální délka bloku je n=62, protože při této hodnotě je dosaženo maximální rychlosti přenosu informací.

Odpovědět: optimální délka bloku n=62

4. Určete pravděpodobnost nesprávného příjmu v systému s ROS-OJ v závislosti na délce bloku a sestavte graf. Chyby v kanálu jsou považovány za nezávislé. Pravděpodobnost chyby na prvek P osh =(N/2)*10 -3 .

Řešení:

P osh \u003d (N / 2) * 10-3 \u003d (13/2) * 10-3 \u003d 0,0065

Protože hodnoty P n (t) při t>5 jsou příliš malé, lze je ignorovat.

Závěr

V této práci byly uvažovány metody synchronizace v systémech PDS, zejména synchronizace prvek po prvku se sčítáním a odečítáním impulzů a výpočtem jeho parametrů.

Podle výsledků výpočtů je vidět, že chyba synchronizace je ovlivněna zkreslením hran a s nárůstem chyby synchronizace roste pravděpodobnost chyby.

Také v práci byla uvažována konstrukce kodéru a dekodéru cyklického kódu a systému PDS se zpětnou vazbou.

Z výpočtů je vidět, že v případě chyby synchronizace se zvyšuje pravděpodobnost nesprávného příjmu QC.

Jednou z metod řešení chyb může být použití kódů pro opravu chyb. Například cyklický kód uvažovaný v této práci.

Bibliografie

1. Shuvalov V.P., Zakharchenko N.V., Shvaruman V.O. Přenos diskrétních zpráv / Ed. Šuvalová V.P. - M.: Rozhlas a komunikace - 1990

2. Timchenko S.V., Shevnina I.E. Studie zařízení pro synchronizaci prvku po prvku s přidáním a vyloučením impulsů systému přenosu dat: Workshop / GOU VPO "SibGUTI". - Novosibirsk, 2009. - 24 s.

Hostováno na Allbest.ru

Podobné dokumenty

Vývoj kodéru a dekodéru pro kód Reed-Solomon. Obecná charakteristika blokových diagramů kodeku cyklického PC kódu. Syntéza kódovacího a dekódovacího zařízení. Návrh konstrukčního, funkčního a obvodového schématu kodéru a dekodéru.

semestrální práce, přidáno 24.03.2013


Definice pojmů kód, kódování a dekódování, typy, pravidla a úkoly kódování. Aplikace Shannonových teorémů v teorii komunikace. Klasifikace, parametry a konstrukce kódů pro opravu chyb. Způsoby přenosu kódů. Příklad sestavení Shannonova kódu.

semestrální práce, přidáno 25.02.2009


Pojem procesu a toku, charakteristika jejich vlastností a rysy tvorby. Požadavky na synchronizační algoritmy, podstata vzájemného vyloučení na příkladu monitoru a semaforu. Metody studia volitelného předmětu "Procesy v operačním systému Windows".

práce, přidáno 03.06.2012


Studium podstaty cyklických kódů - rodina kódů opravujících chyby, včetně jedné z odrůd Hammingových kódů. Základní pojmy a definice. Metody konstrukce generující matice cyklického kódu. Koncept otevřeného systému. OSI model.

test, přidáno 25.01.2011


Generování generujícího polynomu pro cyklický kód. Transformace generující matice na kontrolní matici a naopak. Výpočet kódové vzdálenosti pro lineární blokový kód. Generování tabulky závislosti chybových vektorů na syndromu pro binární kódy.

zpráva, přidáno 11.11.2010


Interakce procesů a vláken v operačním systému, základní algoritmy a synchronizační mechanismy. Vývoj školního kurzu o studiu procesů v operačním systému Windows pro ročníky 10-11. Metodická doporučení ke kurzu pro učitele.

práce, přidáno 29.06.2012


Analýza metod kódování informací. Vývoj zařízení pro kódování (kodér) informací Hammingovou metodou. Implementace kodéru-dekodéru založeného na IC K555VZh1. Vývoj řídicího stojanu pro přenášené informace, schéma zařízení.

práce, přidáno 30.08.2010


Vývoj aplikace, která automatizuje proces synchronizace souborů mezi vyměnitelným médiem a adresářem na jiném disku. Třídy pro práci se souborovým systémem. Rozhraní programu a způsoby interakce uživatele s ním. Vytvoření nového synchro-páru.

semestrální práce, přidáno 21.10.2015


Funkce programovacího rozhraní operačního systému Windows určené pro práci se semafory. Win32 API synchronizační nástroje založené na použití výkonných systémových objektů s úchyty. Problémy při používání semaforů.

abstrakt, přidáno 10.6.2010


Výběr a zdůvodnění vstupních parametrů, vývoj kodeků. Studium kódů, které opravují chyby, ke kterým může z různých důvodů dojít při přenosu, ukládání nebo zpracování informací. Syntéza schématu zapojení parafázové vyrovnávací paměti a dekodéru.

Pojem diskrétní zprávy je obecnější než pojem datové zprávy nebo telegrafní zprávy, a proto je také pojem PDS systém obecnější. 1 8 Zdroj a příjemce zpráv spolu s převodníkem zprávy na signál nejsou součástí systému PDS

Symboly z IS přicházejí ve formě kombinací kódů, které se skládají z jednotlivých prvků (balíčků)

Rýže. 1.8 Blokové schéma systému PDS

Báze kódu charakterizuje možný počet rozlišitelných významných pozic signálu přicházejícího z IC

V technice PDS se nejvíce používají kódy se základem 2. Takové kódy se často nazývají binární nebo binární. Hlavními důvody rozšířeného používání binárních kódů jsou snadná implementace, spolehlivost binárních logických prvků, nízká citlivost na vnější rušení atd. Proto se v budoucnu ve všech případech (není-li uvedeno jinak) uvažuje s binárními kódy. příkladem binárního kódu je Mezinárodní telegrafní kód č. 2 (MTK-2), ve kterém každý přenášený znak odpovídá kombinaci pětiprvkového kódu

Pomocí pětiprvkových kombinací lze přenést pouze 32 znaků. Připomeňme, že ruská abeceda se skládá z 32 písmen, navíc existují čísla a je žádoucí zajistit přenos latinských písmen, interpunkčních znamének atd. Proto je v kódu MTK-2 stejná kombinace pětiprvkového kódu použit až 3x v závislosti na režimu vysílání, který je určen tzv. registrem. V kódu MTK-2 jsou tři registry ruský, latinský a digitální.Před vysíláním konkrétních znaků vysílač pomocí speciálního servisního znaku informuje přijímače o registru, ve kterém bude následný přenos proveden.Poté v závislosti na registr, každá pětiprvková kódová kombinace přijatá z IP, může mít jednu ze tří hodnot. Kombinace 11101 v ruském registru tedy znamená písmeno Y, v digitálním registru - 1, v latinských - Q. registrech, počet různých přenášených znaků se zvýší asi 3krát)

Znaková sada poskytovaná kódem MTK-2 je dostatečná pro psaní telegramů a v některých případech i pro přenos dat. Pro přenos dat je zpravidla vyžadováno více znaků, v tomto ohledu byl vyvinut sedmiprvkový kód MTK-5 doporučený CCITT, který se nazýval standardní kód přenosu dat (SDTC). Kód má dva registry

Kódy MTK-2 a MTK-5 v technice PDS se nazývají primární kódy

Zpráva přicházející z IS v některých případech obsahuje redundanci. To druhé je způsobeno tím, že znaky, které tvoří zprávu, mohou být statisticky příbuzné. To umožňuje, aby část zprávy nebyla přenášena, a obnovila se na příjmu pomocí známého statického spojení.

To se mimochodem provádí při přenosu telegramů, s vyloučením spojení, předložek a interpunkčních znamének z textu, protože je lze snadno obnovit při čtení telegramu na základě známých pravidel pro vytváření frází a slov. Redundance v přijatém telegramu samozřejmě umožňuje snadno opravit některá zkomolená slova (správně je přečíst). Redundance však vede k tomu, že za dané časové období bude přenášeno méně zpráv a v důsledku toho bude PPP kanál využíván méně efektivně. Úkol eliminace redundance při přenosu v systému PDS plní zdrojový kodér a obnovu přijaté zprávy provádí zdrojový dekodér. Zdrojový kodér a dekodér jsou často součástí IC a PS. Více podrobností o odstranění redundance je uvedeno v kap. 5.

Pro zvýšení věrnosti přenosu je použito redundantní kódování, které umožňuje odhalit nebo i opravit chyby na příjmu. Během procesu kódování prováděného kanálovým kodérem je původní kódové slovo transformováno a je do něj zavedena redundance. Na přijímacím konci kanálový dekodér provede inverzní transformaci (dekódování), v jejímž důsledku získáme kombinaci zdrojového kódu. Kanálový kodér a dekodér se často označují jako zařízení ochrany proti chybám (RCD).

Pro přizpůsobení kodéru a dekodéru kanálu spojitému komunikačnímu kanálu (prostředí, ve kterém jsou zpravidla vysílány spojité signály), se používají zařízení pro konverzi signálu (SCD), která se zapínají pro vysílání a příjem. V konkrétním případě se jedná o modulátor a demodulátor. Spolu s komunikačním kanálem tvoří UPS diskrétní kanál, tj. kanál určený k přenosu pouze diskrétních signálů (signálů digitálních dat).

Rozlišujte mezi synchronními a asynchronními diskrétními kanály. V synchronních diskrétních kanálech je každý jednotlivý prvek zaveden v přesně definovaných okamžicích. Tyto kanály jsou navrženy pro přenos pouze izochronních signálů. Jakékoli signály mohou být přenášeny asynchronním kanálem - izochronní, anizochronní. Proto se takové kanály nazývají transparentní nebo nezávislé na kódu. Synchronní kanály jsou neprůhledné nebo závislé na kódu.

Diskrétní kanál ve spojení s kanálovým kodérem a dekodérem (RCD) se nazývá rozšířený kanál (RDC). Pokud je ve vztahu k diskrétnímu kanálu uvažován přenos jednotlivých prvků s hodnotou "0" nebo "1" a abeceda "zdroje", pracující pro diskrétní kanál, může být považována za rovnou 2, pak ve vztahu k RDC je uvažován i přenos kódových kombinací s délkou prvků při použití binárního kódu je počet možných kombinací .

Proto lze abecedu „zdroje“ pracujícího na RDC považovat za rovnou , odtud název „extended“. V technologii přenosu dat se RDC nazývá kanál přenosu dat.

Diskrétní kanál je charakterizován rychlostí přenosu informací měřenou v bitech za sekundu (bps). Další charakteristikou diskrétního kanálu je rychlost telegrafie B, měřená v baudech. Je určeno počtem jednotlivých prvků přenesených za sekundu. V technice PD se místo termínu telegrafická rychlost používá termín modulační rychlost.

Příklad 1 1. Vypočítejte rychlost telegrafie B a přenosu informace R v diskrétním kanálu. Trvání jednoho prvku Každý informační prvek nese 1 bit informace a nechť je jeden kontrolní bit na každých sedm informačních prvků.

Rychlost telegrafie a tedy přenosová rychlost. Rychlost přenosu informace bude určena počtem informačních prvků přenesených za sekundu, tzn.

Při určování efektivní sazby se bere v úvahu, že ne všechny kombinace přicházející na vstup kanálu PD jsou vydány příjemci. Některé kombinace mohou být odmítnuty. Kromě toho se bere v úvahu, že ne všechny prvky přenášené do kanálu nesou informace (viz kapitola 8).

Další charakteristikou diskrétního kanálu je věrnost přenosu jednotlivých prvků. Určuje se prostřednictvím chybovosti prvků

tj. poměr počtu chybně přijatých prvků k celkovému počtu přenesených Lper pro interval analýzy.

Pro charakterizaci kanálu PD se používají následující parametry - chybovost pro kombinace kódů a efektivní rychlost přenosu informace. Chybovost pro kombinace kódů charakterizuje věrnost přenosu a je určena poměrem počtu chybně přijatých kombinací kódů k počtu přenesených v daném časovém intervalu.

Synchronizace je postup pro vytvoření a udržování určitých časových vztahů mezi dvěma nebo více procesy.

Existuje synchronizace prvků po prvku, skupin a snímků.

Se synchronizací prvek po prvku se vytvoří a udržují požadované fázové vztahy mezi významnými momenty vysílaných a přijímaných jednotlivých prvků digitálních datových signálů. Synchronizace prvku po prvku umožňuje správně oddělit jeden prvek od druhého na příjmu a poskytnout nejlepší podmínky pro jeho registraci.

Skupinová synchronizace - zajišťuje správné rozdělení přijímané sekvence do kombinací kódů.

Synchronizace snímků – Poskytuje správné oddělení cyklů sdružování časování.

Synchronizační zařízení se sčítáním a odečítáním impulzů

Zařízení patří do třídy bez přímého vlivu na frekvenci generátoru a je 3-polohové.

S běžícím synchronizačním systémem jsou možné tři případy:

Impulzy generátoru procházejí beze změny na vstup frekvenčního děliče.

Do sledu pulsů se přidá 1 puls.

1 pulz se odečte od sledu pulzů.

Hlavní oscilátor generuje relativně vysokofrekvenční sled pulzů. Tato sekvence prochází děličem s daným dělicím faktorem. Hodinové impulsy z výstupu děliče zajišťují chod bloků přenosové soustavy a vstupují také do fázového diskriminátoru pro nastavení.

Fázový diskriminátor určuje znaménko fázové divergence SM a TI hlavního oscilátoru.

Pokud je přijímaná frekvence CG vyšší, pak PD generuje pulzní odečítací signál pro UDVI, přes který je průchod jednoho pulzu zakázán.

Pokud je frekvence příjmu CG menší, pak se puls přidá.

V důsledku toho se hodinová sekvence na výstupu Dk posune o.

Následující obrázek ilustruje přemístění hodinového impulsu v důsledku přidání a odstranění impulsu.

TI2 - jako výsledek sčítání, TI3 - jako výsledek odčítání.

Role počítadla nahoru/dolů:

V reálné situaci mají přijímané prvky okrajové zkreslení, které náhodně mění polohu významných momentů v různých směrech od ideálního SM. To může způsobit nesprávné nastavení časování.

Při působení CI jsou posuny SM jak ve směru postupu, tak ve směru zpoždění stejně pravděpodobné.

Při posunu ZM v důsledku poruchy synchronizačního zařízení je fáze stabilně posunuta v jednom směru.

Proto, aby se snížil vliv CI na chybu synchronizace, je instalován reverzibilní čítač kapacity S. Pokud signály S přicházejí v řadě za účelem přidání impulzu, což indikuje zpoždění v přijímacím generátoru, pak bude impulz přidán a další TI se objeví dříve.

Pokud je na prvním místě svodový signál S-1, pak zpožďovací signál S-1, nedojde k žádnému sčítání a odčítání.

Úvod 3 1. Synchronizace v systémech PDS 4 1.1 Klasifikace synchronizačních systémů 4 1.2 Synchronizace prvek po prvku se sčítáním a odečítáním impulsů (princip činnosti). 5 1.3 Parametry synchronizačního systému se sčítáním a odečítáním impulsů 8 1.4 Výpočet parametrů synchronizačního systému se sčítáním a odečítáním impulsů 13 2. Kódování v systémech PDS 19 2.1 Klasifikace kódů 19 2.2 Cyklické kódy 20 2.3 Stavební kodér a dekodér cyklického kódu. Tvorba kódové kombinace cyklického kódu 22 3 PDS systémy se zpětnou vazbou 28 3.1 Klasifikace systémů s OS 28 3.2 Časové diagramy pro systémy se zpětnou vazbou a čekající na neideální zpětný kanál 30 Závěr 32 Literatura 33

Úvod

Problém přenosu informací na značnou vzdálenost v co nejkratším čase as menším počtem chyb zůstává aktuální i pro současnost, i když v procesu rozvoje telekomunikačních technologií bylo vynalezeno a úspěšně aplikováno mnoho způsobů přenosu dat. Každý z nich má své zvláštní výhody, ale i nevýhody. Zařízení pro diskrétní zasílání zpráv hrají v současné době významnou roli v životě lidské společnosti. Jejich široké využití umožňuje zajistit nejlepší využití výpočetní techniky prostřednictvím organizace počítačových sítí a sítí pro přenos dat. Moderní společnost si již nelze představit bez pokroku dosaženého v odvětví technologií pro diskrétní zasílání zpráv během více než sta let vývoje. Použitá technika PDS umožňuje vytvářet výkonné počítačové sítě a sítě pro přenos dat.Relevantnost této práce spočívá v tom, že neustále rostoucí potřeba přenosu informačních toků na velké vzdálenosti je jedním z charakteristických rysů naší doby. Navíc bez technologie PDS nemůže fungovat prakticky žádná organizace, bez ní nelze organizovat podnikové počítačové sítě, což může výrazně zkrátit dobu výměny informací mezi odděleními. Smyslem a cíli předmětu je uvažovat o teoretických otázkách synchronizace a kódování v systémech PDS, uvažování systémů PDS se zpětnou vazbou od OS a také řešení problémů podle možností. Práce se skládá z úvodu, tří oddílů, závěru a seznamu literatury. Celkový objem práce je 33 stran.

Závěr

V průběhu výuky byly studovány metody hradlování, synchronizace v systémech PDS, kódování, systémy PDS s OS a také vliv chyb na rychlost přenosu informací. Všechny úkoly byly splněny v souladu s pokyny. Na základě výsledků provedené práce lze vyvodit následující závěry: Chyby mohou nastat v různých fázích příjmu signálu: při registraci, při synchronizaci. Za podmínek silného zkreslení signálu dojde při registraci k chybám v komunikačním kanálu, s nárůstem chyby synchronizace se zvýší i počet chyb. Zvýšení počtu chyb vede ke snížení přenosové rychlosti. K detekci a opravě chyb se používá kódování pro opravu chyb, které také snižuje přenosovou rychlost. Použití efektivního kódování, které eliminuje redundanci zpráv, umožňuje snížit průměrný počet prvků na zprávu a tím zvýšit přenosovou rychlost.

Bibliografie

1. Emelyanov G.A., Shvartsman V.O. Přenos diskrétních informací. Učebnice pro střední školy. - M.: Rozhlas a komunikace, 1982. - 240 s. 2. Kunegin S.V. Systémy přenosu informací. Přednáškový kurz. - M., 1997 - 317 s. 3. Kruk B. Telekomunikační systémy a sítě. T. 1. Proč. příspěvek. - Novosibirsk.: SP "Nauka" RAS, 1998. - 536 s. 4.Olifer V.G., Olifer N.A. Základy sítí pro přenos dat. – M.: INTUIT. RU "Internet - Vysoká škola informačních technologií", 2003. - 248 s. 5. Základy přenosu diskrétních zpráv. Učebnice pro vysoké školy / Ed. V.M. Puškin. - M.: Rozhlas a komunikace, 1992. - 288 s. 6. Pešková S.A., Kuzin A.V., Volkov A.N. Sítě a telekomunikace. - M.: Academa, 2006. 7. Počítačové sítě a telekomunikace. Poznámky k výuce. SibGUTI, Novosibirsk, 2016 8. Timchenko S.V., Shevnina I.E. Studie zařízení pro synchronizaci prvku po prvku s přidáním a vyloučením impulsů systému přenosu dat: Workshop / GOU VPO "SibGUTI". - Novosibirsk, 2009. - 24 s. 9.Telekomunikační systémy a sítě. Svazek 3. Moderní technologie. Ed. 3. Horká linka - Telecom, 2005. 10. Shuvalov V.P., Zakharchenko N.V., Shvaruman V.O. Přenos diskrétních zpráv / Ed. Šuvalová V.P. - M .: Rádio a komunikace - 1990