Canal discreto. Modelos de canal discreto

En el estudio de la inspección de radio, se necesitan el uso y los modelos del canal discreto. Esto se debe al hecho de que en muchos tipos de RTS, una carga de protección de información más grande en condiciones de interferencia intensiva lleva el uso de métodos de codificación y decodificación. Para considerar las tareas de este tipo, es recomendable tratar solo las peculiaridades del canal discreto, excluyendo a considerar las propiedades del canal continuo. En el canal discreto, las señales de entrada y salida son secuencias de pulso que representan la secuencia de símbolos de código. Esto determina esta propiedad del canal discreto, que además de las restricciones en los parámetros de una pluralidad de posibles señales en la entrada, la distribución de las probabilidades condicionales de la señal de salida en una señal de entrada dada indica. Al determinar una pluralidad de señales de entrada, hay información sobre el número de caracteres diferentes. t., Number Pulsos en la secuencia. pAG y, si es necesario, duración Estaño. y Oi, cada pulso en la entrada y salida del canal. En los casos más prácticamente importantes, estas duraciones son las mismas y, en consecuencia, la misma y la duración de cualquier //: secuencias en la entrada y salida. El resultado de la interferencia puede ser la diferencia entre las secuencias de entrada y salida. En consecuencia, para cualquier // es necesario indicar la probabilidad de que al transmitir algunos

secuencia aleatoria EN Aparece severo en la salida EN.

Considerados // - Las secuencias se pueden representar como vectores en /// "- un espacio de euclide medición en el que se entiende la adición de operaciones en las operaciones" y la "resta" de la "resta" para ser una suma bonnética t. Y es similar a la multiplicación entera por un entero. En el espacio seleccionado, debe ingresar el concepto de "Vector de error" E, bajo el cual se entiende por la diferencia de descarga entre los vectores de entrada (transmitida) y salida (aceptados). Luego, el vector adoptado será la suma de la secuencia aleatoria transmitida y el vector de error B \u003d b + e. Desde la forma de la grabación, se puede ver que el vector de error aleatorio E es un análogo de interferencia // (/) en el modelo del canal continuo. Los modelos de canales discretos se diferencian entre sí por la distribución de las probabilidades del vector de error. En el caso general, la distribución de las probabilidades E puede depender de la venta del vector. EN. Explique visualmente el concepto del significado del vector de error para el caso /// \u003d 2 - código binario. La apariencia de un símbolo 1 en cualquier lugar del vector de error informa sobre la presencia de un error en la secuencia de descarga correspondiente // - secuencia. En consecuencia, el número de caracteres no cero en el vector de error se puede llamar el peso del vector de error.

El canal simétrico sin memoria es el modelo más simple del canal discreto. En tal canal, cada carácter de código transmitido se puede aceptar erróneamente con cierta probabilidad. R y adoptado correctamente con probabilidad p. = 1 - R. Si ocurrió un error, en lugar del símbolo transmitido 6. Cualquier otro símbolo se puede transmitir con una probabilidad igual. B

El uso del término "sin memoria" sugiere que la probabilidad de un error en cualquier secuencia de descarga no dependa de qué caracteres se transmiten a esta descarga y cómo se tomaron.

La probabilidad de que en este canal aparezca "- MAL ERROR DE ERROR PESO ?, igual

La probabilidad que tuvo lugar I. Cualquier error ubicado al azar en toda la secuencia está determinado por la ley de Bernoulli:

dónde DE[ = pAG/[(!(« - ?)] - Coeficiente binomine, es decir, El número de combinaciones diferentes. ? Errores en "Recepción.

El modelo de un canal simétrico sin memoria (canal de binomine) es un análogo del canal con ruido blanco aditivo a una amplitud de la señal constante, su aproximación.

El canal asimétrico sin memoria difiere de la variedad simétrica de símbolos 1 a 0 y hacia atrás mientras se mantiene la independencia de su aparición de la prehistoria.

En muchas tareas de la teoría de la comunicación, se establece la estructura del modulador y demodulador. En estos casos, el canal es la parte de la línea de comunicación, que se encuentra en la FIG. 1.3 Línea punteada circundada. Los caracteres de código discretos se alimentan a la entrada de dicho canal, y de la salida se elimina por el símbolo, generalmente no se está coincideciendo (Fig. 2.1).

Tal canal se llama discreto. Al estudiar la transmisión de mensajes a través del canal discreto, la tarea principal es encontrar métodos de codificación y decodificación que permitan u otro para transferir mejor los mensajes de fuente discretos.

Tenga en cuenta que en casi todas las líneas de comunicación reales, el canal discreto contiene un canal continuo dentro de sí mismo, las señales se alimentan a la entrada, y las señales distorsionadas por interferencias se eliminan de la salida. Las propiedades de este canal continuo junto con las características del modulador y el demodulador definen de manera única todos los parámetros del canal discreto. Por lo tanto, a veces, el canal discreto se denomina pantallas discretas del canal continuo. Sin embargo, con un estudio matemático del canal discreto, generalmente se distrae del canal continuo y la interferencia que actúa en ella y determina el canal discreto, estableciendo el alfabeto de los símbolos de código Ingresando su entrada, símbolos de código del alfabeto Eliminado de su salida, el número de símbolos de código que faltan por unidad de tiempo, y los valores de las probabilidades de transición, es decir, la probabilidad de que el símbolo aparezca si el símbolo se archiva en la entrada. Estas probabilidades dependen de qué símbolos se transmitieron y se tomaron antes. Los alfabetos del código en la entrada y salida del canal pueden no coincidir; En particular, es posible que. El valor a veces se denomina velocidad técnica de la transferencia.

Higo. 2.1. Sistema de comunicación con canal discreto.

Si las probabilidades de transición para cada par, permanecen constantes y no dependen de qué caracteres se transmitiron y tomaron antes, el canal discreto se llama constante o uniforme. A veces, también se usan otros nombres: un canal sin memoria ni un canal con errores independientes. Si las probabilidades de la transición dependen del tiempo o de las transiciones que antes habían anteriormente anteriormente, el canal se llama un canal inhomogénico o de memoria.

En el canal con memoria, los bonos probabilísticos, al menos en la primera aproximación, se distribuyen solo en algún segmento final. Esto significa que las probabilidades de la transición dependen de las transiciones que se llevaron a cabo al transmitir caracteres anteriores, y no dependen de las transiciones anteriores. Dicho canal puede considerarse como una serie de estados discretos definidos por las transiciones anteriores, y. Para cada estado, se determinan las probabilidades condicionales de las transiciones. Al mismo tiempo, solo los últimos caracteres transmitidos y aceptados determinan el estado del canal.

Las probabilidades promedio incondicionales de las transiciones se determinan promediando las probabilidades condicionales en todos los estados del canal:

(2.1)

¿Dónde está la probabilidad del estado?

En canales reales, con recepción elemental, no se especifican la probabilidad de transiciones, pero se determinan, por un lado, interferencias y distorsiones de señales en el canal, por otro lado, la tasa de alimentación de los símbolos de código y el primer esquema decisivo. . Elegir el esquema decisivo óptimo sobre la base de un criterio particular, uno puede cambiar en la dirección deseada de la transición. Por lo tanto, para considerar el canal como un discreto, debe elegir el primer esquema decisivo y, dada la actuación de interferencia y distorsión en el canal, calcule las probabilidades de las transiciones. Obviamente, en los casos en que los parámetros del canal real son constantes y la actuación de interferencia en el canal representa un proceso aleatorio estacionario, su asignación discreta es un canal permanente. Si no se ejecutan estas condiciones, entonces un mapeo discreto es un canal de memoria.

Si los alfabetos del canal en la entrada y salida son iguales y para cualquier par de probabilidad Entonces, un canal de este tipo se llama simétrico. El canal variable también se llamará simétrico si la condición se realiza en cada estado para cualquier par

Obviamente, de (2.2), también es necesario salir de que el carácter transmitido está distorsionado por interferencia y no se puede identificar. Por lo tanto, parte de la secuencia de código adoptada resulta ser borrada.

Como se mostrará más, la introducción de dicho símbolo de borrado no viole la posibilidad de decodificación adecuada de la secuencia de código adoptada, pero, por el contrario, lo facilita con una elección racional de método de codificación y esquemas decisivos.

Higo. 2.2. Las probabilidades de transiciones en un canal binario simétrico.

Higo. 2.3. Las probabilidades de transiciones en un canal simétrico con borrado.

Tenga en cuenta que el alfabeto del código de salida está determinado por la elección del primer circuito decisivo y, por lo tanto, se considera especificado solo porque consideramos la visualización discreta del canal. La elección del primer esquema decisivo también determina en gran medida las propiedades de la simetría del canal. Las probabilidades de transiciones en un canal de borrado simétrico se muestran en la FIG. 2.3.

Canal discreto avanzado

El canal discreto avanzado incluye DK + CODER + Decoder de canal.

El alfabeto del canal consta de mensajes 2N, donde n es el número de elementos en combinaciones de código.

RDK se caracteriza por: coeficiente de error de acuerdo con las combinaciones de código Eficaz Tasa de transferencia de información

La tarea principal del RDK es aumentar la transferencia de la transferencia.

Métodos de mejora de la lealtad:

Medidas operativas y profilácticas.

• - Mejorar la estabilidad del equipo del generador.
• - Power Backup
• - Identificación y reemplazo de equipos fallidos.
• - Mejorar las calificaciones del personal de servicio.

Eventos para aumentar la inmunidad al ruido de la transmisión de elementos individuales.

• - Aumentar la relación de la señal: interferencia (aumento de amplitud, duración)
• - Aplicación de métodos de modulación más nobles.
• - Mejora de los métodos de procesamiento.
• - Selección de señales óptimas.
• - la introducción de redundancia en la secuencia transmitida es decir. Codificación resistente al ruido

Modelos de canal discreto

El canal discreto siempre contiene dentro de un canal continuo. Convertir el canal continuo a lo discreto produce un módem. Por lo tanto, en principio, puede obtener un modelo matemático del canal discreto desde el modelo del canal continuo en un módem dado. En términos figurados, un módem que transforma desde el canal continuo al flujo de errores. Los modelos más importantes y bastante simples de canales discretos son los siguientes. Comunicación del generador de interferencia de pulso

Canal simétrico permanente sin memoria. Se define como un canal discreto en el que cada carácter de código transmitido se puede aceptar erróneamente con una probabilidad fija de P y correctamente con una probabilidad de 1-P, y en caso de un error, cualquier otro símbolo se puede aceptar en lugar de la transmisión símbolo. El término "no memoria" significa que la probabilidad de una recepción errónea del símbolo no depende del prehistor, es decir,. De qué símbolos se transfirieron y cómo fueron tomados. Las probabilidades de transiciones en el canal simétrico binario se pueden representar esquemáticamente como un gráfico (Fig.3.1).

Figura 3.1. Probabilidades de transición en canal simétrico binario.

Canal simétrico permanente sin memoria con borrado. Se diferencia del canal anterior por el hecho de que el alfabeto en la salida del canal contiene un símbolo adicional (M + 1), que a menudo se indica por el signo "?". Este símbolo aparece cuando el demodulador no puede identificar de manera confiable el símbolo transmitido. La probabilidad de tal rechazo a resolver o borrar el símbolo de la PC en este modelo es constante y no depende del símbolo transmitido. Debido a la introducción del borrado, es posible reducir significativamente la probabilidad de un error, a veces incluso se considera que es cero. La Figura 3.2 muestra las probabilidades de transiciones en tal modelo.

Figura 3.2. Probabilidades de transición en canal simétrico binario con borrado.

Canal asimétrico sin memoria. Se caracteriza por el hecho de que los errores en ella se producen independientemente entre sí, pero las probabilidades de errores dependen de qué símbolo se transmite. Por lo tanto, en un canal asimétrico binario, la probabilidad de un símbolo del símbolo 1 cuando se transmite un símbolo 0 no es igual a la probabilidad de ingreso 0 cuando se transmite 1.

El modelo más simple canal binario con memoria es un modelo de Markovdeterminado por la matriz de probabilidad de transición:

donde P1 es la probabilidad condicional de aceptar (I + 1), el símbolo es erróneamente si el anterior se acepta correctamente; (1-P1), probabilidad de que pueda aceptar (I + 1), con un símbolo correctamente, si el carácter anterior se recibe correctamente; P2- La probabilidad condicional de adoptar (I + 1), el símbolo, es erróneamente si el anterior se hace erróneamente; (1-P2), probable que esté bien de aceptar (i + 1), con un símbolo correctamente, si el carácter anterior se adopta erróneamente.

La probabilidad incondicional (promedio) de error P en tal canal debe satisfacer la ecuación:

p \u003d P2P + Z1 (1-P)

Otro enfoque para la construcción de modelos matemáticos de canales se asocia con el método de las variables estatales. Una característica importante de este método es la capacidad de simular directamente los sistemas descritos por las ecuaciones de estado utilizando un dispositivo de computación analógico o digital. Las ecuaciones estatales típicamente están en forma de un sistema de ecuaciones diferenciales del primer orden, que se administra a la forma de una ecuación diferencial de vector (matriz) del primer orden. Este método proporciona un enfoque universal para simular los canales de comunicación para los sistemas de comunicación para una variedad de mensajes, codificación y métodos de modulación, líneas de comunicación con parámetros determinimales y aleatorios y ruidos aditivos.

Métodos de transferencia de datos en el nivel físico.

Capitulo 2.

De acuerdo con la determinación previa del canal discreto, es habitual llamar a un conjunto (Fig. 2.1) del canal continuo (NK) con los dispositivos de conversión de señal (UPS) en su entrada y salida.

Las principales características que determinan la calidad y la eficiencia de la transmisión de datos son la velocidad y la lealtad de la transferencia.

Velocidad de transmisión V. La información es igual al número de información transmitida a través del canal por unidad de tiempo, donde m C. -En la posición de las posiciones de la señal. t 0. -Miferencia de un solo elemento de señal. Para las señales de dos posiciones.

El valor determina el número de elementos transmitidos a través del canal por segundo, y se llama la tasa de modulación (BOD). ᴀᴋᴎᴍᴀᴋᴎᴍ ᴏϭᴩᴀᴈᴏᴍ, para sistemas binarios, la velocidad de transmisión y la tasa de modulación se coincide numéricamente.

La lealtad a la transferencia de datos se estima mediante las probabilidades de la recepción errónea de los elementos individuales p 0 y combinaciones de código p qk.

ᴀᴋᴎᴍᴀᴋᴎᴍ ᴏϭᴩᴀᴈᴏᴍ, la tarea principal del canal discreto es transmitir señales de datos digitales sobre el canal de comunicación con la velocidad requerida V y la probabilidad de error p 0.

Para aclarar el proceso de implementación de este problema, imagine la estructura del canal discreto (Fig. 2.2), lo que indica solo aquellos bloques de UPS que determinan las características del sistema del canal discreto.

Se reciben señales de datos digitales en la entrada del canal. t 0. con velocidad B. bit / s. En UPS, estas señales se convierten por frecuencia (M y D moduladas) y pasan a través del filtro PDP PF Band y el amplificador UC, desde donde se transmite la salida al canal de comunicación con un nivel definido. P con vh y ancho del espectro Df C..

El canal de comunicación (incluidas las líneas de conexión) se caracteriza por ancho de banda ancho Df k., atenuación residual y ostNo uniformidad de atenuación residual. Da est. y tiempo de espera de grupo (GVP) Dt gvp. En los canales del canal de comunicación. .

Además, hay interferencia en el canal. Es costumbre llamar a cualquier impacto accidental en la señal, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ empeora la lealtad para reproducir el mensaje transmitido. La interferencia es muy diversa en su origen y propiedades físicas.

En general, la influencia de la interferencia. n (t) en señal u (t) puede ser expresado por el operador z \u003d y (u, n).

En el caso particular, cuando el operador y degenera en la cantidad de z \u003d u + n, la interferencia se llama aditivo. La interferencia aditiva en sus estructuras eléctricas y estadísticas se divide en:

1) Fluctuación o distribución y tiempo y tiempo.

2) armónico o enfocado en frecuencia,

3) Impulso o concentrado en el tiempo.

Interferencia de fluctuación - ϶ᴛᴏ Continuo en tiempo aleatorio. A menudo se supone que es estacionario y ergódico con una distribución normal de valores instantáneos y cero promedio. El espectro de energía de dicha interferencia dentro de la banda de frecuencia analizada se considera uniforme. La interferencia de fluctuación generalmente se establece por densidad espectral o valor de voltaje RMS. U p er En el canal de canal de comunicación.

Interferencia armónica: ϶ᴛᴏ Interferencia aditiva, cuyo espectro se concentra en una tira de frecuencias comparativamente estrechas, comparables o incluso sustancialmente más estrechas que la banda de frecuencia de la señal. Estas interferencias se consideran distribuidas uniformemente en las bandas, ᴛ.ᴇ. La probabilidad de que la aparición de esta interferencia en algunas tiras de frecuencias sea proporcional al ancho de esta tira y depende del número promedio n gp Interferencia superior al nivel de umbral de la potencia de señal promedio por unidad de banda de frecuencia.

La interferencia de pulso es una interferencia aditiva, que es una secuencia de impulsos excitados por EDC a corto plazo de la naturaleza aperiódica o oscilatoria. Los momentos de la aparición de la interferencia de impulsos se distribuyen supuestamente en el tiempo. Esto significa que la probabilidad de impulso de interferencia durante el intervalo de tiempo. T.proporcional a la duración de este intervalo y el número promedio n ip Interferencia por unidad de tiempo dependiendo del nivel permisible de interferencia. Las interferencias de pulso generalmente se otorgan por las leyes de distribución con sus parámetros numéricos, o un valor máximo del trabajo. Un 0. La duración de la interferencia impulso en su amplitud. Estos incluyen saltos a corto plazo (trituración), establecidos por las leyes de distribución con parámetros numéricos específicos o interrupciones promedio de las interrupciones. t por. y su intensidad n por.

En caso de que el operador y Debe expresarse en forma de trabajo. z \u003d ku.dónde k (t) - Proceso aleatorio, la interferencia se llama multiplicativa.

En canales reales, tanto aditivo como de interferencia multiplicativa, ᴛ.ᴇ. z \u003d ku + n.

En la entrada del UPS PRM, que consiste en un amplificador Ling-Fácil, el UPR, el PF PRM, el demodulador de DM, los dispositivos para el registro de la UR y la sincronización de la EM. EN Hay una mezcla de una señal de interferencia, caracterizada por una relación señal / interferencia. q vk.. Después de pasar un filtro de recepción del PF PFM, la relación señal-ruido se mejora ligeramente.

En DM, debido al impacto de la interferencia, las señales de salida se distorsionan en forma, el cambio en el que se expresa numéricamente por el tamaño de la distorsión del borde d cr.

Para reducir la probabilidad de error debido al efecto de las distorsiones de borde o las fracciones, las señales del rendimiento de DM están sujetas a la gatera o la integración, se realiza en la UR en la acción de la sincropulización generada en el dispositivo de sincronización USS. UR se caracteriza por corregir la capacidad. m EF.y bigote - error de sincronización e S., tiempo de sincronización t snc screnc y tiempo de mantenimiento del sincronismo t ps..

Canal discreto - concepto y tipos. Clasificación y características de la categoría "Canal discreto" 2017, 2018.

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Introducción

1. parte teórica

1.1 canal discreto y sus parámetros

1.2 Modelo de descripción parcial del canal discreto.

1.3 Clasificación de canal discreto

Modelos de 1.4 canales.

1.5 modulación

1.6 Esquema estructural con ROS.

2. Parte estimada

2.1 Determinar la longitud óptima de la combinación de código a la que se garantiza el ancho de banda relativo más alto.

2.2 Determinación del número de descargas de verificación en una combinación de código que asegure la probabilidad especificada de un error innecesario

2.3 Determinación de la cantidad de información transmitida en un tempo dado de TR y los criterios de falla

2.4 Determinación de la capacidad de la unidad.

2.5 Cálculo de las características de los canales principales y de bypass de PD.

2.6 Selección de la carretera.

Conclusión

Lista de fuentes utilizadas

Introducción

mensaje de información de comunicación discreta

El desarrollo de las redes de telecomunicaciones ha llevado a un estudio más detallado de los sistemas de transmisión de datos digitales. Y la disciplina de la tecnología de comunicación digital está dedicada a esto. Esta disciplina establece los principios y métodos de transmisión de señales digitales, fundaciones científicas y un estado moderno de tecnologías de comunicación digital; da una idea de las posibilidades y las fronteras naturales de la implementación de sistemas de transmisión y procesamiento digital; Calcula los patrones que determinan las propiedades de los dispositivos de transferencia de datos y las tareas de su funcionamiento.

El propósito de este curso de curso es dominar el curso "Tecnología de comunicación digital", que recibe habilidades para resolver problemas en la metodología de los cálculos de ingeniería de las principales características y métodos de capacitación para la operación técnica de sistemas y redes digitales;

En el trabajo del curso, es necesario diseñar la ruta de transmisión de datos entre la fuente y el destinatario de la información utilizando un sistema con una retroalimentación crucial, transmisión continua y un bloqueo del receptor, así como la construcción del código cíclico de codificación y decodificación circuito utilizando modulación y demodulación utilizando el paquete de vista del sistema; determinación de la cantidad de información transmitida a un ritmo dado y los criterios de fracaso; Cálculo de las características del canal discreto principal y de derivación; Construyendo un gráfico de trabajo del sistema temporal.

La solución de estas tareas describe el cumplimiento del propósito principal de la tarea: modelado de sistemas de telecomunicaciones.

1 . Parte teórica

1.1 canal discreto y sus parámetros

Canal discreto: canal de comunicación utilizado para transmitir mensajes discretos.

La composición y los parámetros de los circuitos eléctricos en la entrada y salida del DC están definidos por los estándares relevantes. Las características pueden ser económicas, tecnológicas y técnicas. Las características principales son las características principales. Pueden ser externos e internales.

Externa: información, técnica y económica, técnica y operativa.

Hay varias definiciones en la velocidad de transmisión.

La velocidad técnica caracteriza la velocidad de los equipos incluidos en la parte transmisora.

donde m i es la base del código en el canal I-OHM.

La tasa de transferencia de información está asociada con el ancho de banda del canal. Aparece con el surgimiento y el rápido desarrollo de las nuevas tecnologías. La velocidad de la información depende de la velocidad técnica, desde las propiedades estadísticas de la fuente, en el tipo de COP, las señales recibidas y la interferencia que operan en el canal. El valor límite es el ancho de banda de la COP:

¿Dónde? F - BSS Strip;

Por velocidad de transmisión de canales discretos y los correspondientes, es habitual que:

Baja velocidad (hasta 300 bits);

Velocidad media (600 - 19600 bits);

Alta velocidad (más de 24000 bits / s).

La tasa de transmisión efectiva es la cantidad de signos por unidad de tiempo proporcionada al destinatario, teniendo en cuenta la hora de tiempo no productiva (tiempo de fase de SS, tiempo asignado a los símbolos en exceso).

Tasa de transferencia relativa:

La precisión de la transmisión de información se usa debido a cada canal, hay emisores extraños que distorsionan la señal y dificultan determinar las especies del elemento de la unidad transmitido. Según el método de conversión de mensajes a la señal de interferencia, hay aditivos y multiplicativos. Forma: armónico, impulso y fluctuación.

La interferencia conduce a errores en la recepción de elementos individuales, son aleatorios. En estas condiciones, la probabilidad se caracteriza por una transmisión sin errores. La relación de la fidelidad de la transmisión puede ser la proporción del número de símbolos erróneos al total.

A menudo, la probabilidad del transmisor es menos requerida, por lo tanto, toma medidas para aumentar la probabilidad de errores, eliminar los errores, la inclusión en el canal de algunos dispositivos adicionales que reducen las propiedades de los canales, por lo tanto, reducen los errores. Mejorar la lealtad se asocia con costos de materiales adicionales.

La confiabilidad es un canal discreto, así como cualquier DS no puede funcionar bien.

La negativa se llama un evento que finaliza en una matriz completa o parcial del sistema de rendimiento. En relación con el sistema de transmisión de datos, la falla es un evento que causa el retraso del mensaje recibido en TANDS TANDS\u003e T ADD. Al mismo tiempo, T adicionales en diferentes sistemas es diferente. La propiedad del sistema de comunicación que proporciona la ejecución normal de todas las funciones específicas se llama confiabilidad. La confiabilidad se caracteriza por un tiempo promedio de operación para el fallo, el tiempo de recuperación promedio T B, y una relación de preparación:

La probabilidad de que la operación sin problemas muestra cómo la probabilidad del sistema puede funcionar sin una sola falla.

1.2 Modelo de descripción parcial del canal discreto.

La dependencia de la probabilidad de la aparición de una combinación distorsionada de su longitud n y la probabilidad de una combinación de una longitud n con errores T.

La dependencia de la probabilidad de la aparición de una combinación distorsionada a partir de su longitud n se caracteriza como la relación de la cantidad de combinación distorsionada al número total de combinaciones de código transmitido.

Esta probabilidad es el valor discreto de la función n. Cuando n \u003d 1, entonces p \u003d r OSH, cuando, p \u003d 1.

En el modelo de la purthava, la probabilidad se calcula:

donde b es el indicador de agrupación de errores.

Si B \u003d 0, falta el embalaje de error y la apariencia de errores debe considerarse independiente.

Si 0.5.< б < 0.7, то это пакетирование ошибок наблюдается на кабельных линиях связи, т.к. кратковременные прерывания приводят к появлению групп с большой плотностью ошибок.

Si 0.3.< б < 0.5, то это пакетирование ошибок наблюдается в радиорелейных линиях связи, где наряду с интервалами большой плотности ошибок наблюдаются интервалы с редкими ошибками.

Si 0.3.< б < 0.4, то наблюдается в радиотелеграфных каналах.

La distribución de errores en combinaciones de diferentes longitudes evalúa y la probabilidad de combinaciones de n c t de largo con los errores especificados.

La comparación de los resultados de los valores calculados de probabilidad a través de fórmulas (2) y (3) muestra que la agrupación de errores conduce a un aumento en el número de combinaciones de código afectadas por más errores de multiplicidad. También puede concluir que al agrupar errores, el número de combinaciones de código distorsionadas especificadas por la longitud n disminuye. Esto también es claro a partir de consideraciones puramente físicas. Con el mismo número de errores, el embalaje conduce a concentrarlos en combinaciones individuales (la multiplicidad de los errores aumenta), y se reduce el número de combinaciones de código distorsionadas.

1.3 Clasificación de canales discretos.

La clasificación de canales discretos se puede realizar mediante varias características o características.

De acuerdo con el portador y la señal transmitidos, el canal es (señal continua - portador continuo):

Continuamente discreto;

Discreto continuo;

Discreto-discreto.

Discernir el concepto de información discreta y transmisión discreta.

Desde un punto de vista matemático, el canal puede determinarse por el alfabeto de elementos individuales en la entrada de entrada y canal. La dependencia de esta probabilidad depende de la naturaleza de los errores en el canal discreto. Si, al transmitir un elemento de la unidad I-TH I \u003d J, los errores no ocurrieron si el elemento recibido un elemento nuevo difiera de J, se produjo un error.

Los canales en los que P (A J / A I) no dependen de la época con ningún I y J estén estacionados, de lo contrario, no estacionaria.

Los canales en los que la probabilidad de transición no depende del valor del elemento recibido previamente, entonces este es un canal sin memoria.

Si no es igual a J, P (A J / A I) \u003d Const, entonces el canal es simétrico, de lo contrario, asimétrico.

La mayoría de los canales son simétricos y poseen memoria. Los canales de comunicación espacial son simétricos, pero no tienen memoria.

1.4 Modelos de canal

Al analizar los sistemas CS, 3 modelos principales para sistemas analógicos y discretos y 4 modelos se utilizan solo para sistemas discretos.

Los principales modelos matemáticos del CS:

Canal con ruido aditivo;

Canal filtrado lineal;

Canal filtrado lineal y parámetros variables.

Modelos matemáticos para CS discretos:

DKS sin memoria;

DKS con memoria;

COP simétrico binario;

Cop con fuentes binarias.

COP con ruido aditivo es el modelo matemático más simple implementado de acuerdo con el siguiente esquema.

Figura 1.1 - Diagrama de CC estructural con ruido aditivo

En este modelo, la señal transmitida S (t) está influenciada por el efecto del ruido adicional N (T), que puede ocurrir a partir de una interferencia eléctrica extraña, componentes electrónicos, amplificadores o debido al fenómeno de interferencia. Este modelo se aplicó a cualquier COP, pero con la presencia del proceso de atenuación en la reacción total, agregue el coeficiente de atenuación.

r (t) \u003d bs (t) + n (t) (1.9)

El canal filtrado lineal es aplicable a los canales físicos que contienen filtros lineales para limitar la banda de frecuencia y eliminar el fenómeno de interferencia. C (t) es una característica de pulso de un filtro lineal.

Figura 1.2 - Canal filtrado lineal

El canal filtrado lineal con parámetros variables se caracteriza por canales físicos específicos, como un COP acústico, canales de radio ionosféricos, que se producen con la señal transmitida que cambia a tiempo y se describen mediante parámetros variables.

Figura 1.3 - Canal filtrado lineal con parámetros variables

Los modelos discretos del COP sin memoria se caracterizan por un alfabeto de entrada o una secuencia binaria de caracteres, así como un conjunto de probabilidad de entrada de la señal transmitida.

En la memoria DCS con memoria en el paquete de datos transmitidos, hay interferencia o canal está expuesto al desvanecimiento, la probabilidad condicional se expresa como la probabilidad total de juntas de todos los elementos de la secuencia.

El COP simétrico binario es una ocasión especial del canal discreto sin memoria, cuando los alfabetos de entrada y salida solo pueden ser 0 y 1. En consecuencia, la probabilidad tiene un aspecto simétrico.

Las fuentes binarias de DCS genera una secuencia arbitraria de caracteres, mientras que la fuente discreta final se determina no solo por esta secuencia como la probabilidad de su aparición, así como la introducción de tales funciones como autolorción y expectativa matemática.

1.5 Modulación

Las señales se forman cambiando ciertos parámetros de los medios físicos de acuerdo con el mensaje transmitido. Este proceso (cambio de parámetros de medios) es habitual llamado modulación.

El principio general de modulación consiste en cambiar uno o más parámetros de la oscilación portadora (portadora) F (T, B, B, ...) de acuerdo con el mensaje transmitido. Por lo tanto, si se selecciona una oscilación armónica F (t) \u003d UCOS (x 0 t + c) como portador, entonces se pueden formar tres tipos de modulación: amplitud (s), frecuencia (FM) y fase (FM).

Figura 1.4 - Formas de señal para el código binario para varios tipos de modulación discreta

La modulación de amplitud consiste en una señal primaria proporcional X (t) cambia la amplitud del portador U AM \u003d U 0 + AX \u200b\u200b(T). En el caso más simple de la señal armónica x (t) \u003d xcoscht, la amplitud es igual a:

Como resultado, tenemos la oscilación de AM:

Figura 1.5 - X (T), U y U AM

Figura 1.6 - AM SPECTRUM

La Figura 1.5 muestra la X (T), u y U AM. La desviación máxima de la amplitud U AM de U 0 representa la amplitud del sobre u sh \u003d hacha. La relación de la amplitud del sobre a la amplitud de las fluctuaciones portadoras (invertibles):

m se llama el coeficiente de modulación. Usualmente m.<1. Коэффициент модуляции, выраженный в процентах, т.е. (m=100%) называют глубиной модуляции. Коэффициент модуляции пропорционален амплитуде модулирующего сигнала.

El uso de expresiones (1.12), la expresión (1.11) se escriben en el formulario:

Para determinar el espectro de la oscilación de AM, revelaremos los paréntesis en la expresión (1.13):

De acuerdo con (1.14), la oscilación AM es la suma de tres fluctuaciones armónicas de alta frecuencia de frecuencias cercanas (ya que<<щ 0 или F<

Oscilaciones de la frecuencia portadora F 0 con amplitud u 0;

Oscilaciones de la frecuencia del lado superior F 0 + F;

Oscilaciones de la frecuencia lateral inferior F 0 -f.

El espectro AM (1.14) se muestra en la Figura 1.6. El ancho espectral es doble frecuencia de modulación:? F am \u003d 2F. La amplitud de la oscilación portadora durante la modulación no cambia; Las amplitudes de la oscilación de las frecuencias laterales (parte superior e inferior) son proporcionales a la profundidad de la modulación, es decir, X Amplitud de la señal de modulación. Con M \u003d 1, las amplitudes de las oscilaciones de las frecuencias laterales alcanzan el medio transportista (0,5U 0).

Llevar la oscilación No se contiene información, y durante el proceso de modulación no cambia. Por lo tanto, es posible limitar la transmisión de solo bandas laterales, que se implementa en sistemas de comunicación en dos bandas laterales (DBP) sin vehículo. Además, dado que cada barra lateral contiene información completa sobre la señal primaria, puede hacer la transmisión de solo una banda lateral (ORP). La modulación, como resultado de la cual se obtienen las oscilaciones de una tira lateral, llamada banda única (OM).

Las ventajas obvias de los sistemas de comunicación DBP y ORP son las posibilidades de usar la potencia del transmisor para transmitir solo las bandas laterales (dos o una) señal, lo que permite aumentar el rango y la confiabilidad de la comunicación. Con la modulación de una banda de una sola banda, además, el ancho del espectro de oscilación modulado se reduce a la mitad, lo que le permite aumentar el número de señales transmitidas sobre el enlace en una banda de frecuencia dada.

La modulación de la fase consiste en una señal primaria proporcional X (t) cambiando el portador de la fase C u \u003d u 0 cos (x 0 t + c).

La amplitud de las oscilaciones para la modulación de fase no cambia, por lo que la expresión analítica de las fluctuaciones de FM.

Si la modulación se lleva a cabo por una señal armónica x (t) \u003d xsinkt, luego la fase instantánea

Los dos primeros términos (1.17) determinan la fase de oscilación no modulada, el tercero es el cambio en la fase de oscilación como resultado de la modulación.

La oscilación formulada de fase se caracteriza claramente por un diagrama de vectores Figura 1.7, construido en el plano giratorio en sentido horario por una frecuencia angular de sh 0. La oscilación no modulada corresponde al vector móvil u 0. La modulación de la fase consiste en un cambio periódico con la frecuencia de rotación del vector U con respecto a U 0 al ángulo? C (t) \u003d AXSINK. Las posiciones extremas del vector u están designadas u "y u". "La desviación máxima de la fase de la oscilación modulada de la fase de oscilación no modulada:

donde m es el índice de modulación. El índice de modulación M es proporcional a la amplitud de la señal de modulación.

Figura 1.7 - Diagrama de vectores de oscilación modulada en fase

Usando (1.18), reescribe la oscilación FM (1.16) como

u \u003d u 0 cos (x 0 t + c 0 + msint) (1.19)

Frecuencia instantánea FM Oscilación

sh \u003d u (x 0 + mscost) (1.20)

Por lo tanto, la oscilación FM en diferentes momentos de tiempo tiene diferentes frecuencias instantáneas, difiriendo de la frecuencia de la oscilación portadora de la X 0 a Magnitud? SH \u003d MSHCOST, que le permite considerar la oscilación de FM como modulada por la frecuencia.

La modulación de frecuencia consiste en un cambio proporcional en la señal primaria X (T) de la frecuencia instantánea del portador:

shk \u003d x 0 + hacha (t) (1.21)

donde A es el coeficiente de proporcionalidad.

Oscilación de la Copa Mundial de Fase Instantánea

La expresión analítica de las fluctuaciones de FM, teniendo en cuenta la constancia de la amplitud, se puede escribir como:

La desviación de la frecuencia es la desviación máxima de la frecuencia portadora del SH 0, llamado por modulación:

Sh a \u003d hacha (1.24)

Expresión analítica de esta oscilación de la Copa del Mundo:

El término (? Shk D / SH) SINTE caracteriza el cambio de fase en el FM. Esto le permite considerar la oscilación FM, ya que la oscilación FM con el índice de modulación.

y escríbalo similar a:

De lo que ha dicho, se deduce que FM y la Copa Mundial de Oscilaciones tienen mucho en común. Por lo tanto, la oscilación de la forma (1.27) puede ser el resultado de la FM y la FM es una señal primaria armónica. Además, el FM y FM se caracterizan por los mismos parámetros (índice de modulación M y la desviación de la frecuencia? F d) relacionados con las mismas relaciones: (1.21) y (1.24).

Junto con la marcada similitud de la frecuencia y la modulación de la fase entre ellos, existe una diferencia significativa asociada con las diferentes características de la dependencia de los valores M y? F D de la frecuencia F de la señal primaria:

En la FM, el índice de modulación no depende de la frecuencia F, y la desviación de la frecuencia es proporcional a F;

En la Copa Mundial, la desviación de frecuencia no depende de la frecuencia F, y el índice de modulación es inversamente proporcional a F.

1.6 Esquema estructural con crecio.

La transferencia con ROS es similar a una conversación telefónica en condiciones de mala audibilidad, cuando uno de los interlocutores, me siento mal por alguna palabra o frase, solicita a otro para repetirlos nuevamente, y con buena audibilidad o confirma el hecho de obtener información. , o en cualquier caso, no solicita una repetición.

La información recibida a través de la información del canal se analiza mediante el transmisor, y de acuerdo con el análisis del análisis, el transmisor decide sobre la transferencia de la siguiente combinación de código o la repetición de la transmisión previa. Después de eso, el transmisor transmite señales de servicio sobre la solución aceptada y luego las combinaciones de código correspondientes. De acuerdo con el receptor recibido del transmisor, el receptor o proporciona la combinación de código acumulada al destinatario de la información, o borra y recuerda el recién transmitido.

Tipos de sistema con crecida: sistemas con expectativas de señales de servicio, sistemas de transmisión continua y sistemas de bloqueo, sistemas con transferencia de direcciones. Actualmente, se conocen numerosos algoritmos de operación del sistema del sistema operativo. Los sistemas son los más comunes: con la expectativa de la señal del sistema operativo; Con la repetición bezadresic y la cerradura del receptor con la repetición de la dirección.

Sistemas con espera después de la transmisión de la combinación o esperar una señal de retroalimentación, o transmitir la misma combinación de código, pero la transmisión de la combinación de código siguiente se inicia solo después de recibir la confirmación sobre la combinación de transmisión previamente.

Sistemas con bloqueo que transmiten una secuencia continua de combinaciones de código en ausencia de señales de sistema operativo de acuerdo con las combinaciones de S precedentes. Después de detectar errores en la combinación (S + 1), la salida del sistema se bloquea durante el tiempo de recepción de las combinaciones, en el dispositivo de almacenamiento del sistema PDS, se habían borrado las combinaciones previamente recibidas y los aspectos de los aspectos. El transmisor repite la transmisión de las últimas combinaciones de código transmitido.

Los sistemas con la repetición de la dirección distinguen que las combinaciones de código con errores están marcadas con números convencionales, según los cuales el transmisor vuelve a transmitir solo estas combinaciones.

Algoritmo para la protección contra la imposición y la pérdida de información. Los sistemas con sistema operativo pueden descartar o utilizar la información contenida en combinaciones de código rechazadas para hacer una solución más correcta. El sistema del primer tipo recibió el nombre de los sistemas sin memoria, y el segundo sistema de memoria.

La Figura 1.8 muestra el esquema estructural del sistema con ROS-Ож. Los sistemas están funcionando con ROS-Ож, de la siguiente manera. Viniendo de la fuente de información (AI), M es una combinación de elementos del código primario a través de un lógico o escrito en la unidad del transmisor (NK 1). Al mismo tiempo, los caracteres de control se forman en el dispositivo de codificación (KU), que son una secuencia de control del bloque (PBC).

Figura 1.8? Esquema estructural del sistema con ROS.

El N Trousing N es una combinación de elementos que se alimenta a la entrada del canal directo (PC). Desde la salida de la PC, la combinación ingresa las entradas del dispositivo decisivo (RU) y el dispositivo de decodificación (DCU). DCU sobre la base de M Los símbolos de información tomados del canal directo genera su secuencia de control de la unidad. El dispositivo decisivo compara las dos PBC (recibidas de la PC y el DCA desarrollado) y recibe una de las dos soluciones: la parte de la información de la combinación (código primario del elemento M) se emite al destinatario de la información PI, o es borrado. Al mismo tiempo, la parte de información se selecciona en la DCU y el registro de la combinación de elementos M obtenida en la unidad del receptor (NK 2).

Figura 1.9 - Esquema estructural del algoritmo del sistema con ROS NP

En ausencia de errores o errores innecesarios, se hace una decisión para emitir información de PI y el dispositivo de control del receptor (UU 2) muestra una señal que abre el elemento y 2, lo que garantiza la emisión de una combinación de elemento M de NK 2 a PI. Se genera un dispositivo de formación de señal de retroalimentación (UFS) una señal de confirmación de una recepción de combinación, que se transmite al transmisor sobre el canal inverso (OK). Si la señal que sale de OK está decodificada con una decodificación de señal de retroalimentación (UDS) como una señal de confirmación, entonces el pulso correspondiente se aplica a la entrada del dispositivo de control del transmisor (UU 1) al transmisor. El esquema lógico y 1 en este caso se cierra, y la combinación registrada en NK 1 se borra cuando está nueva.

En caso de detección de errores, decide borrar la combinación registrada en el NK 2, y la UU 2 se genera mediante pulsos de control, bloqueando el circuito lógico y 2 y forman una señal de suprendio en UFS. Cuando se descifra por el esquema UDS de la señal que ingresa a su entrada como una señal de aspectos, el bloque UU 1 genera pulsos de control, con la ayuda de los cuales a través de los circuitos y 1, o y KU en la PC, la combinación almacenada en NK 1 se vuelve a transmitir.

2 . Parte calculada

2.1 Determinar la longitud óptima de la combinación de código a la que se garantiza el ancho de banda relativo más alto.

De acuerdo con la opción, escriba los datos de origen para realizar este curso de curso:

B \u003d 1200 BOD - velocidad de modulación;

V \u003d 80000 km / s - la velocidad de distribución de la información sobre el canal de comunicación;

P OSH \u003d 0.5 · 10 -3 - la probabilidad de error en el canal discreto;

P pero \u003d 3 · 10 -6 - la probabilidad de error inicial;

L \u003d 3500 km - la distancia entre la fuente y el destinatario;

t OT \u003d 180 segundos - Criterio de falla;

T por \u003d 220 segundos - PACE especificado;

d 0 \u003d 4 - la distancia de código mínimo;

b \u003d 0,6 - Error al agrupación de coeficiente;

AM, FM, FM - Tipo de modulación.

Calcule el ancho de banda R correspondiente al valor especificado N Fórmula (2.1):

donde n es la longitud de la combinación de código;

Tabla 2.1.

Desde la Tabla 2.1, encontramos el mayor valor del ancho de banda R \u003d 0.997, que corresponde a la longitud de la combinación de código n \u003d 4095.

2.2 Determinación del número de descargas de verificación en una combinación de código que asegure la probabilidad especificada de un error innecesario

Encontrar los parámetros del código cíclico n, k, r.

El valor R está en la fórmula (2.2)

Los parámetros del código cíclico N, K, R están conectados a través de la dependencia k \u003d n-r. En consecuencia, k \u003d 4089 caracteres.

2.3 Determinar la cantidad de información transmitida a un ritmo dado T por y criterios de rechazot. opc

La cantidad de información transmitida está en la fórmula (2.3):

W \u003d 0.997 1200 (220 - 180) \u003d 47856 bits.

Utilice el valor obtenido por Módulo, RWP \u003d 95712BITS.

2.4 Determinación del tanque de la unidad.

La capacidad de almacenamiento está determinada por la fórmula (2.4):

donde t p \u003d l / v es el tiempo de distribución del horario en el canal de comunicación, c;

t k \u003d n / b - la duración de la combinación de código de n descarga, pág.

2.5 Cálculo de las características de los canales principales y de bypass de PD.

La distribución de la probabilidad de una aparición de al menos un error a la longitud N está determinada por la fórmula (2.5):

La distribución de la probabilidad de errores de multiplicidad t y más en la longitud n está determinada por la fórmula (2.6):

donde t is \u003d D 0 -1 - la hora del canal de bypass de transferencia de datos o multiplicidad de un error a la longitud n.

La probabilidad de error inicial está determinada por la fórmula (2.7):

La probabilidad de error de código de detección está determinada por la fórmula (2.8):

El código redundancia está determinado por la fórmula (2.9):

La velocidad del símbolo codificado en el canal de entrada de transmisión de datos está determinado por la fórmula (2.10):

La tasa de transferencia de datos relativa promedio en el sistema con ROS está determinada por la fórmula (2.11):

donde F 0 es la tasa de operación del canal máximo inversa o la tasa de modulación inversa del tiempo (2.12);

t OH - Tiempo de espera al transferir información al canal con ROS.

donde T AK y T AC es la diferencia de tiempo en la operación asíncrona para un error de código en el canal y para la señal principal, respectivamente (2.14);

La probabilidad de recepción adecuada está determinada por la fórmula (2.15):

2.6 Selección de la carretera.

En el mapa geográfico de la República de Kazajstán, elija dos puntos, que estarán a 3500 km del otro. Debido al hecho de que el territorio de Kazajstán no le permite elegir dichos artículos, lleve una carretera desde el sur hasta el este, desde el este hasta el norte, desde el norte hacia el este, y después del este al sur hasta el sur. (Figura 2.1). El punto inicial será Pavlodar, y la final-Kostani, por lo tanto, nuestra carretera se llamará "Pavlodar - Kostanay".

Esta carretera se dividirá en áreas con una longitud de 500-1000 km, así como instalar los campus, que estarán atados por las principales ciudades de Kazajstán:

Pavlodar (artículo inicial);

Ust-kamenogorsk;

Shymkent;

Kostanay.

Figura 2.1 - Carretera con puntos de cobre.

Conclusión

Este curso funciona producido cálculos básicos para diseñar líneas de comunicación de cable.

La parte teórica del trabajo fue estudiada por el modelo de Prutodova, que se utiliza como modelo de una descripción parcial del canal discreto, se construye un esquema estructural del sistema ROS NLBB y se describe el principio de operación de este sistema, y Se considera la modulación de la fase relativa.

De acuerdo con la opción especificada, se encontraron los parámetros del código cíclico N, K, R. Se determina la longitud óptima de la combinación de código n, que proporciona el ancho de banda relativo más alto, así como el número de descargas de prueba en la combinación de código de R, lo que garantiza la probabilidad especificada de la detección de errores.

El canal de transmisión de datos principal calculó las características principales (distribución de la probabilidad de al menos un error a la longitud N, la distribución de la probabilidad de errores de la multiplicidad T y más en la longitud N, la tasa de código, la redundancia del código, la probabilidad de detección del código de error y otro).

Al final del trabajo, se seleccionó la ruta de la carretera de la ruta, a lo largo de toda la longitud de la cual se seleccionaron las fuentes de datos.

Como resultado, se realizó la tarea principal del trabajo del curso: modelar los sistemas de telecomunicaciones.

Lista de fuentes utilizadas

1 Biryukov S. A. Dispositivos digitales en MOP integrados Microcircuits / Biryukov S. A. A. M.: Radio y comunicación, 2007 - 129 pág.: Il. - (Radobibilidades masivas; vol. 1132).

2 Gelman M.M. Convertidores analógicos-digitales para sistemas de información y medición / Gelman M. M. - M.: Estándares de la Cámara de Representantes, 2009. - 317C.

3 Oppenheim A., Shafer R. Procesamiento de señales digitales. Ed. 2nd, copia. - M.: "Tesmosfera", 2007. - 856 p. ISBN 978-5-94836-135-2

4 Sergienko A. B. Procesamiento de la señal digital. Presiona Peter. - 2008.

5 cuadrados B. Conexión digital. Fundamentos teóricos y aplicación práctica: 2ª ed. / Carril De inglés M.: Publishing House "Williams", 2008. 1104 p.

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