СИНТЕЗ КОДОВОЙ КОМБИНАЦИИ ЦИКЛИЧЕСКОГО КОДА

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Рассчитать основные параметры циклического кода, который будет использоваться в курсовой работе как внешний код каскадного кода. Синтезировать кодовую комбинацию ЦК в соответствии с рассчитанными параметрами. Проверить правильность получения КК в двоичной форме. В качестве информационной последовательности использовать инициалы фамилии и имени, закодированные кодом КОИ-8.

Закодировать полученную последовательность внутренним кодом, в качестве которого использовать несистематический сверточный код (7, 5). Рассчитать избыточность, вносимую каскадным кодом, а также кратность ошибок, которые он может обнаруживать и исправлять. Проверить исправление двукратных ошибок путем внесения ошибок в последовательность (5).

3. Построить структурную схему ПД с РОС и ее временную диаграмму работы в масштабе времени передачи данных. Рассчитать основные параметры заданной системы передачи.

4. Составить информационный кадр в соответствии со следующими данными: адрес станции-получателя – 95 в двоичной форме; номер передаваемого информационного кадра – 3; информационная последовательность – последовательность полученная в п.2; порядковый номер ожидаемого информационного кадра – 0.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Р_ош- 1*10^-4

d₀– 4

РОС – НПбл

L – 5600 км

α – 0, 45

P_но – 0, 9*10^-6

В – 33600 бод

d – 2

Функция – RES

СИНТЕЗ КОДОВОЙ КОМБИНАЦИИ ЦИКЛИЧЕСКОГО КОДА

Составление информационного блока

Необходимо составить информационный блок, состоящий из трех прописных букв – инициалов фамилии, имени и отчества студента. Для составления необходимо использовать фрагмент кодовой таблицы первичного кода КОИ-8, который представлен на рис. 1.

Старшие биты считываются из первых четырех строк, а младшие – из первых четырех столбцов, соответствующих месторасположению буквы на рисунке.





Номера разрядов	Буквы русского алфавита
б₈	б₇	б₆	б₅	б₄	б₃	б₂	б₁

					А		Р
				Б		С
				В		Т
				Г		У
				Д		Ф
				Е		Х
				Ж		Ц
				З		Ч
				И		Ш
				Й		Щ
				К		Ъ
				Л		Ы
				М		Ь
				Н		Э
				О		Ю
				П		Я

Рисунок 1 – Код КОИ-8. Фрагмент русского алфавита

Закодируем И → 1011 1000

А → 1011 0000

Синтез кодовой комбинации циклического кода

Кодовая комбинация циклического кода может быть получена двумя способами. Первый получается умножением информационной последовательности на образующий полином Р(х), что приводит к формированию неразделимого циклического кода. Неразделимость значительно усложняет процесс декодирования, поэтому на практике чаще используют второй способ, при котором информационная последовательность умножается на одночлен х^r и добавляется остаток от деления полученной последовательности на образующий полином. Это можно записать в виде формулы:

(7)

где F(x) – кодовая комбинация циклического кода;

G(x) – информационная последовательность в полиномиальной форме;

- остаток от деления на образующий полином.

Для перевода двоичной последовательности в полиномиальную форму каждый бит (1 или 0) умножается на х в степени, соответствующей месторасположению этого бита.

Переведем последовательность, полученную в п. 1.1 в полиномиальную форму.

х¹⁵

х¹⁴

х¹³

х¹²

х¹¹

х¹⁰

х⁹

х⁸

х⁷

х⁶

х⁵

х⁴

х³

х²

х¹

х⁰

Полученную кодовую комбинацию можно записать как:

G(x) = х¹⁵ + х¹³ + х¹² + х¹¹ + х⁷ + х⁵ + х⁴.

Умножим G(x) на одночлен х^r. Так как количество проверочных разрядов, рассчитанное в п. 1.2 равно семи, то умножаем на х⁹

G(x) х⁷ = х²⁴ + х²² + х²¹ + х²⁰ + х¹⁶ + х¹⁴ + х¹³.

Для получения разрешенной комбинации циклического кода разделим полученную последовательность на выбранный в п. 1.2 образующий полином. Процесс деления показан ниже.

Å	х²² + х²¹ + х²⁰ + х¹⁶ + х¹⁴ + х¹³	x⁹+x⁶+x³+x+1
x²⁴+x²¹+x¹⁸+x¹⁶+x¹⁵		x¹⁵+x¹³+x¹¹+x¹⁰+x⁹+x⁸+ x⁴+x²+x
Å	x²²+x²⁰+x¹⁸+x¹⁵+x¹⁴+x¹³
x²²+x¹⁹+x¹⁶+x¹⁴+x¹³
Å	x²⁰+x¹⁹+x¹⁸+x¹⁶+x¹⁵
x²⁰+x¹⁷+x¹⁴+x¹²+x¹¹
Å	x¹⁹+x¹⁸+x¹⁷+x¹⁶+x¹⁵+x¹⁴+x¹²+x¹¹
x¹⁹+x¹⁸+x¹³+ x¹¹+x¹⁰
Å	x¹⁸+x¹⁷+x¹⁵+x¹⁴+x¹⁹+x¹⁴+x¹³+x¹²+x¹⁰
x¹⁸+x¹⁵+x¹²+x¹⁰+x⁹
Å	x¹⁷+x¹⁴+x¹³+x⁹
x¹⁷+x¹⁴+x¹¹+x⁹⁺ x⁸
Å	x¹³+x¹¹+x⁸
x¹³+x¹⁰+x⁷+x⁵+x⁴
Å	x¹¹+x¹⁰+x⁸+x⁷+x⁵+x⁴
x¹¹+x⁸+x⁵+x³+x²
Å	x¹⁰+x⁷+x⁴+x³+x²
x¹⁰+x⁷+x⁴+x²+x¹
	x³+x = R(x)

Итак, разрешенная комбинация циклического кода, в соответствии с формулой (7) имеет вид:

F(x)= х²⁴ + х²² + х²¹ + х²⁰ + х¹⁶ + х¹⁴ + х¹³ + х³ +x.

Переведем ее в двоичный вид:

КОДИРОВАНИЕ И ДЕКОДИРОВАНИЕ СВЕРТОЧНЫХ КОДОВ

ПОСТРОЕНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ С РЕШАЮЩЕЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ

Существует три системы РОС-а: РОС-ОЖ, РОС-НПбл, РОС-АП

Разделим Фамилию и Имя на блоки по 3 символа и получим число S:

ИГН|АТУ|ШИН| АЛ|ЕКС|ЕЙ |

1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | S=6

Системы ПД с РОС-ОЖ

В данной системе после передачи кодовой комбинации система ожидает сигнала подтверждения, и только после этого происходит передача следующей КК.

Рисунок 4

Среднее значение скорости передачи для системы РОС-ОЖ

;

‑ время ожидания передачи блока данных;

‑ время распространения сигнала по каналу связи;

= 280000 км/с – скорость распространения сигнала;

‑ длительность сигнала обратной связи;

- время анализа сигнала обратной связи;

‑ время анализа комбинации;

; ; .

2*0, 0089+0, 00024+0, 00024+0, 00149=0, 0198 с

2500/280000=0, 0089 с

=8/33600=0, 00024 с

=50/33600=0, 00149 с

Текущая скорость передачи сообщения R_т для системы РОС-ОЖ

Вероятность задержки сообщения при отсутствии ошибки в дискретном обратном канале

=S+d=6+2=8

=6.59*10^-8

Системы ПД с РОС- НПбл

В этих системах передатчик передает непрерывную последовательность кодовых комбинаций, не ожидая получения сигналов подтверждения. Приемник стирает те кодовые комбинации, в которых РУ обнаруживает ошибки, а затем посылает сигнал переспроса. Кодовые комбинации выдаются получателю по мере их поступления.

Рисунок 5

Среднее значение скорости передачи для системы РОС- НПбл

;

где ‑ емкость накопителя;

h=15

=0.318

Текущая скорость передачи сообщения R_т для системы РОС-ОЖ

Вероятность задержки сообщения при отсутствии ошибки в дискретном обратном канале

=3.3*10^-24

Системы ПД с РОС- АП

Основным недостатком рассмотренных систем с РОС является необходимость повторять весь блок КК, а не искаженную кодовую комбинацию. Для сокращения объема информации, повторяемой при переспросах, были разработаны системы с РОС и адресным переспросом. Эти системы во многом аналогичны системам с РОС – НК. В них также передача сообщений осуществляется блоками, содержащими “m” кодовых комбинаций. В приемнике имеется память на весь блок с ячейками для каждой КК блока. В отличие от системы с РОС-НК, приемник данной системы вырабатывает сигнал переспроса адресов (или условных номеров) КК блока, в которых обнаружена ошибка. В соответствии с этими адресами передатчик повторяет только забракованные комбинации, а не весь блок. Это резко уменьшает потери времени на переспрос по сравнению с другими системами с РОС. Отсутствие в системе РОС-АП блокировки входа приемника дает ей преимущество по пропускной способности по сравнению с системой РОС-ПП

Рисунок 6

Текущая скорость передачи сообщения R_т для системы РОС-АП

;

Вероятность задержки сообщения при отсутствии ошибки в дискретном обратном канале

Сравнительный анализ

Результаты расчета параметров адаптивных систем передачи данных с РОС-ОЖ, РОС-НПбл, РОС-АП свести в таблицу

Параметр	Расчетные значения параметров систем с РОС	Выводы
РОС-ОЖ	РОС-НП	РОС-АП
R_ср		0.318		Выбираем систему РОС-НПбл за наибольшую скорость и наименьшую вероятность задержки
R_т			0.317
P	6.59*10^-8	3.3*10^-24

Вставка битов

Очевидно, что при передаче кадра по каналу связи его содержимое между двумя флагами (начала и конца) не должно иметь фрагментов вида 01111110, иначе это будет идентифицироваться приемником как конец кадра. Поэтому, с целью создания «прозрачного» канала, содержимое сформированного кадра перед отправкой в канал подвергается специальной обработке. Если в последовательности встречается пять единиц подряд, то после них вставляется 0. На приеме, перед дешифрованием кадра производится обратная операция, если после пяти подряд следующих единиц есть 0, то он исключается. Этот метод называется «вставкой битов» (bit stuffing). Например, рассмотрим фрагмент содержимого кадра между флагами:

после форматирования кадра в передатчике

...010111110001111110...

после обработки в передатчике

...01011111 00011111 10...

в приемнике (до дешифрования кадра)

...01011111 00011111 10...

При вставке битов необходимо учитывать, что биты в полях идут непрерывно, таким образом, в последовательность, необходимо вставить 0 после первого бита в контрольной последовательности.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Передача дискретных сообщений: Учебник для вузов/В.П. Шувалов, Н.В. Захарченко и др.; под ред. В.П. Шувалова.- М.: Радио и связь, - 1990.

2. Изучение принципов построения кадров канального уровня звена передачи данных. (Процедура HDLC, протокол Х.25 МКТТ); Метод. руководство, Одесса; Изд. ОЭИС, 1992.

3. Изучение процесса передачи кадров канального уровня звена передачи данных (Процедура HDLC, протокол Х.25 МКТТ). Метод. руководство, Одесса, Изд. ОЭИС, 1993.

4. Передача дискретных сообщений: Учебник для вузов/В.П. Шувалов, Н.В. Захарченко и др.; под ред. В.П. Шувалова.- М.: Радио и связь, - 1990.

5. В.С. Гуров, Г.А. Емельянов, Н.Н. Етрухин, В.Г. Осипов. Передача дискретной информации и телеграфия. Учебник для институтов связи. Изд. 2-е, доп., перераб. М.: «Связь», 1974.

6. Е.С. Вентцель. Теория вероятностей. «Наука», Москва, 1964.

7. ГОСТ 11.004-74. Прикладная статистика. Правила определения оценок и доверительных границ для параметров нормального распределения.

8. И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. Совместное издание «ТОЙБНЕР»-Лейпциг, «Наука», Москва. Гл. редакция физ.-мат. литературы, 1981.

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Р_ош- 1*10^-4

d₀– 4

РОС – НПбл

L – 5600 км

α – 0, 45

P_но – 0, 9*10^-6

В – 33600 бод

d – 2

Функция – RES

СИНТЕЗ КОДОВОЙ КОМБИНАЦИИ ЦИКЛИЧЕСКОГО КОДА

12 3 Следующая ⇒