Основы построения инфокоммуникационных систем и сетей. Курсовой проект по дисциплине Основы построения инфокоммуникационных систем и сетей Расчет основных параметров системы пдс
 Скачать 0.86 Mb.
|
|
Решение: Построение кода Хаффмана для сообщений, появляющихся с вероятностями 0,31, 0,14, 0,15, 0,09, 0,06, 0,19, 0,02, 0,04, изображено на рис. рис. 1.2 и рис. 1.3.  Рисунок 1.2 – Алгоритм Хаффмана  Рисунок 1.3 – Кодовое дерево Исходя из рис. 1.3, занесем коды Хаффмана в табл. 1.1. Последовательность на выходе кодера Хаффмана: 3752 = a3a7a5a2=101011000111100 Таблица 1.1 – Код Хаффмана
Задача №2. Нарисовать кодирующее устройство и сформировать разрешенную кодовую комбинацию циклического кода, если задан производящий полином Р(х) и кодовая комбинация, поступающая от источника сообщений Q(х). Показать содержимое ячеек памяти кодера на каждом такте. Дано:
Решение: Запишем комбинацию  в виде полинома: Далее действуем по алгоритму:  (111010000), гдеr – наивысшая степень производящего полинома.  , где  – остаток деления. Делим полученное выражение на образующий полином.   3. Определим разрешенную кодовую комбинацию:   Правила построения кодера циклического кода: 1) В схеме кодера есть 2 регистра, регистр сдвига и задержка. Число ячеек каждого регистра равно наивысшей степени производящего полинома. 2) Число сумматоров на 1 меньше веса образующего полинома. 3) Сумматоры ставятся после тех ячеек, начиная с нулевой (её на схеме нет), для которых есть соответствующий ненулевой член в производящем полиноме. После ячейки, соответствующей старшему разряду, сумматор не ставится. Для построения кодера необходимо: четыре ячейки памяти (r=4), два сумматора (11001, вес двоичной комбинации полинома равен 3, 3-1=2). Схема кодера приведена на рисунке 1.4. В таблице 2 показаны состояния ячеек памяти кодера на каждом такте.  Рисунок 1.4 – Схема кодера Таблица 1.2 – Таблица состояний кодера
Первые четыре такта идет одновременное заполнение ячеек памяти регистра задержки и ФПГ информационными элементами (старший разряд впереди). После четвертого такта К2 замыкается, К1 переключается к выходу регистра задержки. С этого момента, в течение следующих пяти тактов, в ФПГ формируется остаток. Одновременно из РЗ на выход кодера поступают задержанные информационные разряды. После девятого такта ключи вновь меняют свои положения (К1 – к ФПГ, К2 – разомкнут), вслед за информационными в канал уходят проверочные элементы, соответствующие делению полинома  Задача №3. Нарисовать декодирующее устройство циклического кода с обнаружением ошибки. Проверить, есть ли ошибка в комбинации, поступающей на вход декодера.
Решение: Проведем деление принятой комбинации   на образующий полином:   При делении получился остаток, следовательно, в комбинации, поступающей на вход декодера, присутствует ошибка. Процесс декодирования аналогичен процессу кодирования. Схема декодирующего устройства состоит из регистра задержки, в котором в первые k тактов происходит загрузка информационных символов. Ключ К1 – замкнут. После k тактов ключ К1 размыкается и идет загрузка проверочных символов в делитель. Следующие r тактов происходит деление на производящий полином. Результат снимаем через n тактов схемой логического сложения. Если остаток от деления не равен 0, то кодовая комбинация принята, верно, и подается из регистра задержки на выход. Если в результате деления остаток не равен 0, то на выходе устройства логического сложения будет 1, которая сбросит данные в регистре задержки. Ключ сброса замыкается каждые n тактов. Декодирующее устройство циклического кода с обнаружением ошибки изображено на рис. 1.5.  Рисунок 1.5 – Схема декодера 2. Устройства преобразования сигналов в системах ПДС 2.1 Типы преобразований, используемых в устройствах преобразования сигналов в системах ПДС С целью согласования кодера и декодера канала с непрерывным каналом связи (средой, в которой, как правило, передаются непрерывные сигналы) используются устройства преобразования сигналов (УПС), включаемые на передаче и приеме. В частном случае это - модулятор и демодулятор. Совокупность модулятора и демодулятора называют модемом. Совместно с каналом связи УПС образуют дискретный канал, т.е. канал, предназначенный для передачи только дискретных сигналов (цифровых сигналов данных). Различают задачи согласования спектра сигнала данных с полосой пропускания канала; согласования уровней сигналов данных с каналом связи и скоростей ввода-вывода информации. Преобразование спектра сигналов данных (согласование спектра с полосой пропускания канала) в УПС может осуществляться с использованием несущей (чаще всего гармонической или импульсной) или путем такого преобразования структуры сигналов данных, при котором обеспечивается получение требуемых спектральных характеристик сигнала на выходе преобразователя. В последнем случае УПС чаще всего называют преобразователями кода. Примером такого преобразования являются биимпульсное и биполярное кодирование. Особенностью биимпульсного и биполярного преобразований является введение избыточности, позволяющей обнаруживать и даже исправлять ошибки. Такие преобразователи кодов могут использоваться как в качестве самостоятельных УПС систем ПДС (в частности, при передаче сообщений по физическим линиям), так и в сочетании с УПС, использующими несущие. Преобразователи кодов могут использоваться также для преобразования исходных сигналов данных без введения избыточности. Такие преобразователи кодов используются, например, в УПС с относительной фазовой модуляцией. В этом случае преобразование сигналов данных осуществляется в два этапа: сначала кодирование, а затем модуляция. На приеме соответственно выполняются операции демодуляции и декодирования. Преобразование кодов без введения избыточности может использоваться и для формирования сигналов такой формы, при которой обеспечивается существенное повышение помехоустойчивости по отношению к импульсным помехам и перерывам. По числу дискретных каналов, которое может обеспечить УПС, различают одно- и многоканальные УПС. По области применения различают УПС аппаратуры передачи данных и УПС, используемые в технике телеграфной связи. Современные телеграфные УПС позволяют обеспечить и передачу данных. Задача проектирования УПС, как и любого другого узла аппаратуры ПДС, является оптимизационной задачей. При этом отыскивается наилучший по некоторому критерию вариант преобразования сообщений на передаче и приеме при заданных ограничениях. Такими ограничениями обычно выступают характеристики сообщения, канала связи и требования к характеристикам дискретного канала. В качестве критерия оптимизации обычно выбирается одна из характеристик дискретного канала, вероятность ошибки, скорость, задержка передачи или сложность УПС В УПС приемной стороны происходит обратное преобразование модулированных сигналов в исходные единичные элементы (демодуляция). Декодер преобразует принятые кодовые комбинации и символы сообщения. Дискретный канал в совокупности с кодером и декодером канала (УЗО) называется расширенным дискретным каналом (РДК). Если применительно к дискретному каналу рассматривается передача единичных элементов, принимающих значение 0 или 1, и алфавит «источника», работающего на дискретный канал, можно считать равным 2, то применительно к расширенному дискретному каналу рассматривается передача кодовых комбинаций длиной nэлементов и при использовании двоичного кода число возможных комбинаций равно 2n. Следовательно, алфавит «источника», работающего на расширенный дискретный канал, можно считать равным 2n, отсюда и название «расширенный». В технике передачи данных РДК называют каналом передачи данных. УПС приема состоит из демодулятора, порогового устройства и регенератора. Выход порогового устройства одновременно является и выходом дискретного канала непрерывного времени. Сигнал на выходе данного канала будет иметь искажения типа краевых и дроблений. Если на выходе дискретного канала имеем сигнал, являющийся дискретной функцией дискретного времени, то на выходе дискретного канала непрерывного времени (КПТ) сигнал является дискретной функцией непрерывного времени. Пусть на вход КПТ поступает последовательность прямоугольных импульсов длительностью | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
