|
7 варик. Курсовой проект по дисциплине Теория информации. Системы сбора, обработки и передачи информации На тему Расчётная часть проекта телемеханической компьютеризованной системы сбора, обработки и передачи информации
5.3 Верификация кодовой посылки (на примере команды ТУ).
Деление кода передаваемой команды ТУ без остатка на двоичный эквивалент образующего полинома означает, что в коде отсутствуют одно-, двух- и трёхкратные ошибки. Осуществляется путём деление кода передаваемой команды на двоичный эквивалент образующего полинома
| 1001100010000000101100
| 1111001
| 1
| 1101111
|
| 2
| 1000110
|
| 3
| 1101111
|
| 4
| 1010011
|
| 5
| 1101111
|
| 6
| 1111000
|
| 7
| 1101111
|
| 8
| 0101110
|
| 9
| 0000000
|
| 10
| 1011100
|
| 11
| 1101111
|
| 12
| 1100110
|
| 13
| 1101111
|
| 14
| 0010010
|
| 15
| 0000000
|
| 16
| 0100100
|
| 17
| 0000000
|
| 18
| 1001000
|
| 19
| 1101111
|
| 20
| 1001111
|
| 21
| 1101111
|
| 22
| 1000000
|
| 23
| 1101111
|
| 24
| 1011000
|
| 25
| 1101111
|
| 26
| 1101111
|
| 27
| 1101111
|
| 28
| 0000000
|
|
Требуемая скорость и полоса частот передачи сигналов кодированных сообщений
6.1.Количество информации в потоке сообщений. Потоком событий источника сообщений называется последовательность во времени его состояний. Каждое состояние источника представлено соответствующим символом в сообщении. Поток событий бинарного источника сообщений может быть представлен последовательностью, составленной из единиц и нулей. Рассмотрим такую последовательность как сообщение длиной в символов, включающее нулей и единиц. При заданных величинах и количество таких сообщений определяется всеми возможными сочетаниями =6 единиц и =16 нулей из =22 символов 1001 1000 0100 0000 010100
. (6.1)
![](81417_html_e612051.png)
Конкретное сообщение, содержащее нулей и единиц, представляет собой одно такое сочетание. С его приходом снимается предшествовавшая ему неопределённость. Вместо возможных сообщений имеем одно конкретное.
Количество информации в сообщении является мерой этой неопределённости и пропорционально логарифму .
. (6.2)
![](81417_html_cc5663.png)
Энтропия источника сообщений представляет собой количество информации, приходящееся в среднем на один символ.
. (6.3) H = 0.763
Если символы генерируются источником равномерно во времени с частотой (интенсивностью) , то энтропия указывает скорость производства информации.
. (6.4)
Для нормальной работы телемеханического канала его пропускная способность должна быть не меньше максимальной скорости производства информации. При логарифмировании иногда удобно выразить логарифм по основанию два через натуральный или десятичный логарифм. Для этого можно воспользоваться формулой пересчёта
(6.5) 6.1.1 Максимальная средняя энтропия источника команд ТУ
№
п/п
| № группы
| № объекта
| ФА
содерж.
| Циклический код ТУ
|
![](81417_html_m13dcfca.gif)
| 1
| I
| 1
| Вкл.
| 1001 1000 10000000 101101
| 14; 16
| Откл.
| 0110 1000 10000000 010011
| 14; 16
| 2
| 2
| Вкл.
| 1001 1000 01000000 011000
| 12; 18
| Откл.
| 0110 1000 01000000 100110
| 12; 18
| 3
| II
| 1
| Вкл.
| 1001 0100 10000000 000101
| 14; 16
| 4
| Откл.
| 0110 0100 10000000 111011
| 12;18
| 5
| 2
| Вкл.
| 1001 0100 01000000 110000
| 14;16
| 6
| Откл.
| 0110 0100 01000000 001110
| 16;14
| 7
| 3
| Вкл.
| 1001 0100 00100000 011101
|
| 8
| Откл.
| 0110 0100 00100000 100011
|
| 9
| 4
| Вкл.
| 1001 0100 00010000 101000
|
| 10
| Откл.
| 0110 0100 00010000 010110
|
| 11
| 5
| Вкл.
| 1001 0100 00001000 010001
|
| 12
| Откл.
| 0110 0100 00001000 101111
|
| 13
| 6
| Вкл.
| 1001 0100 00000100 111010
| 10;18
| 14
| Откл.
| 0110 0100 00000100 000100
|
| 15
| 7
| Вкл.
| 1001 0100 00000010 011000
|
| 16
| Откл.
| 0110 0100 00000010 100110
|
| 17
| 8
| Вкл.
| 1001 0100 00000001 101001
|
| 18
| Откл.
| 0110 0100 00000001 010111
|
|
Код КНБ представляет собой уникальную комбинацию 01111110, которая не может встретиться в иных частях пакета. Это обеспечивается стаффингом – добавлением после каждых пяти «1» в коде сообщения нуля и удалением этих нулей на стороне приёма перед декодированием.
В проектируемом канале ТУ стаффинг не требуется, так как байты не могут содержать код, аналогичный КНБ. В то же время, в каналах ТС и ТУ стаффинг является обязательным.
Для каждой строки n=1,…,18 таблицы кодов ТУ определяем количество единиц и нулей в блоке. Вычисляем отношение . Выбираем строку (строки) для которых это отношение минимально отличается от единицы. Для выбранной строки (строк) вычисляем энтропию по формуле (6.3).
Пусть, например, такой строкой является первая строка таблицы кодов ТУ. Для неё имеем
![](81417_html_m5fe52260.gif)
![](81417_html_25f000d0.gif) Количество информации в сообщении первой строки кодов ТУ
![](81417_html_m1141ea5c.png)
I = 27.116 бит
Таким образом, при заданном распределении единиц и нулей в сообщении длиной 30 бинарных символов содержится в среднем 27,116 бит информации.
Средняя энтропия сообщения в канале ТУ
![](81417_html_m3bef3128.png)
НTY = 0.904 бит/символ
6.1.2 Максимальная средняя энтропия источников ТС и ТИ
Таблица максимальных кодов ТС
№
п/п
| ИТС
| КГ
| Циклический код ТС
|
![](81417_html_m13dcfca.gif)
| 3
|
| 0011
| 0001 0011 00001111 [011111]
(13,10,9,4,3,2,1)
| 16;14
|
Таблица максимальных кодов ТИ
№
п/п
| ИТИ
| НК
| Циклический код ТИ
|
| 1
| 1000
| 01
| 1000 0101 01010101 [000100]
(16,11,9,7,5,3,1)
| 14;16
| Здесь максимальная средняя энтропия и вычисляется по таблицам максимальных кодов ТС и ТИ. Процедура вычислений аналогична представленной выше.
Максимальная средняя энтропия :
![](81417_html_1d975a70.png)
Максимальная средняя энтропия :
![](81417_html_79c0e1bc.png)
В качестве расчётной энтропии потока телемеханических сообщений принимаем наибольшую энтропию из , и .
= 0.904 бит/символ (6.6)
Длительность импульса элементарного сигнала и интенсивность потока сообщений определяется из условия
, (6.7)
где - наибольшее допустимое время передачи блока данных в каналах ТУ, ТС и ТИ - количество элементарных сигналов (символов) в блоке сообщений (длина блока). В нашем случае =30. Получим
![](81417_html_1a13f34b.png)
T = 875 мкс
.
![](81417_html_md719b26.gif) 6.3. Полоса частот канала связи
, (6.8)
где - коэффициент формы для видеоимпульса, - коэффициент формы для радиоимпульса в случае амплитудной, частотной или фазовой манипуляции.
![](81417_html_m4a2b2ccc.gif)
Принимаем 34кГц
6.4 Требуемая скорость передачи информации.
. |
|
|