Количественные характеристики систем передачи дискретных сообщений

Скорость передачи (скорость телеграфирования) – общий объём информации, передаваемой в единицу времени.

[Бод]

Один бод –скорость, соответствующая передачи одного единичного элемента в секунду.

Пропускная способность – количество информационных элементов переданных в секунду.

[бит/сек]

Где m – число информационных элементов комбинации,

n_k – общее число элементов комбинации

производительность – это число знаков R, передаваемых в минуту или число слов Q, передаваемых в час.

[зн/мин]

[сл/час]

где n_сл- это среднее число знаков в одном слове текста.

Кодирование дискретных сообщений

Алфавит – набор знаков.

Кодирование – преобразование знака алфавита в соответствующее ему число.

Кодовая комбинация - это двоичное число, полученное в результате кодирования.

Код – это таблица соответствия знаков алфавита и их комбинаций.

Равномерный код – длина всех кодовых комбинаций одинакова.

Простыми называют коды, в которых для передачи сообщения используются все возможные кодовые комбинации.

Избыточные коды, в которых для передачи сообщений используются только часть кодовой комбинации, отличаются определённым признаком.

Первичные коды представляются в виде таблицы.

Вторичные коды строятся на основе первичных.

Регистр – это группа знаков имеющих какой-либо общий признак (строчные или заглавные буквы, русские или латинские буквы).

Международный телеграфный код №2

Алфавит кода насчитывает 31 русскую букву , 26 латинских букв,10 цифр, 11 знаков препинания т.е. всего 78 знаков. Алфавит разбит на три регистра – русский, латинский, цифровой, по 26 знаков в регистре. Общее количество кодовых комбинаций кода МТК2 равно 32 из них 26 используется для кодирования букв, 6 – для кодирования служебных кодовых комбинаций (возврат каретки, перевод строки, пробел между словами текста, перевод регистра (Рус, Лат, Цифр)).

Таким образом, трех регистровый пятиэлементный код МТК2 позволяет кодировать все необходимые в телеграфной связи знаки и команды, причем для кодирования используются все имеющиеся комбинации.

Недостатки кода МТК2:

1) в состав сообщения в определённых местах приходится вводить служебные регистровые комбинации.

2) искажение регистровой комбинации приводит к тому, что следующая за ней группа знаков неопределённой длинны будет зафиксирована и отпечатана приёмником неправильно.

Достоинства кода МТК2 в том, что знаки разных регистров кодируются одной и той же кодовой комбинацией, что позволяет уменьшить общее число кодовых комбинаций и их длину.

Стандартный код передачи данных (СКПД)

Матричные коды

Циклический код

Код Хемминга

Искажение дискретных сигналов

Передача дискретных сообщений всегда сопровождается появлением ошибок. Количество ошибок стараются уменьшить до некоторой приемлемой величины. Ошибки могут происходить:

• по вине оператора, ведущего передачу;

• из-за погрешности и сбоев в передатчике и приемнике;

• из-за помех в канале связи.

Помехами называют постороннее напряжение, возникающее в канале и поступающее на вход приемника вместе с передаваемым сигналом. Помехи разделяются на гармонические, флуктуационные и импульсные.

Гармоническая помеха это помеха амплитуда, которой изменяется по гармоническому закону. Помеха характеризуется своей частотой и уровнем.

Флуктуационная помеха (белый шум) имеет сплошной спектр, занимающий всю полосу частот. Амплитуда помехи случайно изменяется во времени. Эта помеха мало влияет на качество передачи. Источником данного вида помех являются внутренние шумы элементов канала – транзисторов, резисторов.

Импульсная помеха представляет собой сравнительно короткий и мощный всплеск мешающего напряжения в канале. Амплитуда помехи соизмерима с амплитудой сигнала, а ее длительность – с длительностью единичного интервала. Импульсная помеха является одним из главных факторов, влияющих на качество передачи.

Интенсивность импульсной помехи это величина обратная периоду импульсной помехи T_и.п.

Кратковременным перерывом называется скачкообразное уменьшение уровня сигнала на величину ΔP_пер, определяемую порогом чувствительности приёмной аппаратуры. В предельном случае сигнал на выходе приемника вообще отсутствует. Кратковременные перерывы дают до 80-90% ошибок.

Все помехи приводят к искажениям амплитуды и формы передаваемых двоичных сигналов, следовательно, это приводит к искажению длительности единичных элементов сигнала по сравнению с номинальным значением . Различают два вида искажений длительности двоичных сигналов: краевые искажения и дробления.

Краевые искажения представляют собой смещение краёв, т.е. значащих моментов единых элементов относительно их идеального положения. Смещение значащих моментов может происходить как в сторону опережения, так и в сторону запаздывания относительно идеальных моментов. По характеру краевые искажения можно разделить на три вида:

• регулярные искажения, или преобладания, для которых величина и знак смещения остаются постоянными в течение длительного времени;

• характеристические искажения, величина и знак которых меняются в зависимости от характера передаваемой комбинации;

• случайные искажения, вызываемые мешающими воздействиями в канале связи (помехами).

В каналах связи одновременно присутствуют краевые искажения всех видов.

Величина смещения значащих моментов, выраженная в процентах от длительности единичного интервала t₀ называется индивидуальным искажением.

Дробления вызывают изменения значащей позиции принятого элемента внутри интервала времени, но только не на краю, а внутри интервала времени t₀. Причиной дробления являются интенсивные помехи импульсного характера. Дробление имеет знак, определяющий направление изменения значащей позиции. Дробления характеризуются:

• Длительностью

• Интенсивностью , т.е. числом дроблений в единицу времени.

где n_др – общее число дроблений, зафиксированных за время изменения T_изм.

Рис. 1. Последовательность двоичных элементов:

а - переданная; б— принятая с искажениями краёв и дроблениями

Для оценки качества передачи вводят дополнительный показатель масса искажений, этот показатель выражает ту часть единичного интервала t₀, в течение которого принималась неверная значащая позиция. Масса искажений представляет собой сумму длительности дроблений и индивидуальных краевых искажений с учётом знака последних в пределах единичного интервала.

Ошибка – неправильное определение значащей позиции принятого элемента в кодовой комбинации.

Группа ошибок, между которыми имеется не более правильно принятых элементов или комбинаций, называется пакетом.