15. Циклдық коданың кодалау жәе декодалау құрылғыларын техникалық түрде тарату.
Каскадные коды строятся по принципу поэтапного применения двух или более процедур кодирования к последовательности передаваемых информационных символов. При этом символами кода последующего этапа (ступени) кодирования являются слова кода предыдущей ступени. Процедура кодирования двоичным каскадным кодом сводится к следующему: Система «внутр. кодер-дискретн. канал-внутр декодер» создает отн-но внешних кодера и декодер как бы расширенный внешн. канал. Процедура кодирования: инф. символы разбиваються на к2 блоков по к1 символов в каждом. Каждый подблок из к1 символов записывается как элемент поля GF(2k1), в рез-те чего получается вектор к2 символов над полем GF(2k1). Полученный вестор над GF(2k1) рассматривается как инф. вектор нек-ого лин. кода над полем GF(2k1), длиной n2 с к2 инф.символами и код-ся указанным кодом (n2,k2), наз. кодом второй ступени. В рез-те кодирования получается кодовое слово кода второй ступени, т.е. нек-ый вектор длиной n2 над GF(2k1). Каждый из n2 символов кода второй ступени предст-ся как вектор длины к1 и код-ся кодом (n1,k1) первой ступени. В рез-те получается код.слово длиной n=n1n2, r-jt и явл-ся код.словом каскадного кода.
Принцип каскадного декодирвоания: если и имеются отдельные ошибки в словах(независ. ошибки), то они могут быть обнаружены и исправлены за счет др. букв того же слова(внутр.код-ие), а если до неузнаваемости искажены отдельные слова из-за пакетов ошибок, то исправление таких ошибок возмодно только с помощью др.слов или текста в целом(внешн. код-ие).
Ц.к. Процесс декодирования цепного кода принимаемой код.послед-ти определяется принцпом форм-ния проверочных Эл-тов и заключается в след-щем:1. На приеме выделяются отдельно информационные эл-ты отдельно проверочные.2. из принятой послед-ти инф.разрядов по известному правилу кодир-ия(сумма ч/з один) фор-ся нов. Послед-ые разряды.3. Каждый сформированный проверочный разряд сравнивается по модулю 2 с принятым проверочным Эл-том. При отсутствии ошибок принятые и вычесленные проверочные разряды,очевидно, совпадают. Наличие ошибок приведет к несовпадению этих разрядов
Сверточный код. Кодер с.к. имеет к входов и n выходов. Эти коды могут быть разделимыми и неразделимыми. В неразделимых в каждый дискретный момент времени на входы кодир-щего устр-ва поступают к-инф. символов, а с выходов считываются n символов, из к-ых к символов явл-ся инф-ыми, n-k линейными комбинациями инф. послед-тей и образу.т послед-ть проверочных эл-тов. При декодировании принятые послед-ти инф. и проверочных символов могут в следствии ошибок отличаться от переданных. Декодирование: принятая инф. послед-ть кодируется так же как это делается на передаче, далее выполняется сложение по модулю 2 с принятой проверочной послед-nb./ в рез-те получается корректирующая послед-ть, по к-ой можно исправить ошибки.
16. Элементтік, топтық және циклдық синхронизация түсініктерінің анықтамалары..
Синхронизация есть процесс установления и поддержания синхронного состояния между двумя и более процессами (т.е. соответствующие события в них должны происходить одновременно). Различают три вида синхронизации поэлементную, групповую и цикловую. В соответствии с Госстандартом поэлементная, групповая и цикловая синхронизация – это синхронизация переданного и принятого цифровых сигналов данных, при которой устанавливаются и поддерживаются требуемые фазовые соотношения между значащими моментами переданных и принятых соответственно единичных элементов сигналов, групп единичных элементов этих сигналов и циклов их временного объединения. Поэлементная синхронизация –это установление соответствия между значащими моментами единичных элементов на передаче и на приёме. Групповая синхронизация обеспечивает правильное разделение принятой последовательности на кодовые комбинации, а цикловая синхронизация – правильное разделение циклов временного объединения элементов на приёме.
НА приёмной стороне сначала в УПС определяется вид элемента (0 или 1), затем из элементов формируются кодовые комбинации, декодировании которых позволяет определить символы переданного сообщения. Такой метод приема получил название поэлементного.Рассматривая в общем виде задачу определения вида переданного элемента, ее можно свести к задаче сравнения принятого сигнала с эталоном. В качестве эталонов обычно выбираются сигналы, совпадающие по форме с переданными. Когда речь идет о двоичных сигналах, то достаточно иметь один или два эталона.
Кодовая комбинация представляет собой составной сигнал, состоящий из элементарных двоичных сигналов. Такой составной сигнал можно обрабатывать на приеме целиком, сравнивая его со всеми эталонами. Однако в данном случае число эталонов будет чрезвычайно велико и равно возможных (разрешенных) кодовых комбинаций. Поэтому, хоть прием в целом и обеспечивает большую вероятность, однако вследствие сложности реализации он нашел ограниченное применение.
Для правильного приема кодовых комбинаций недостаточно обеспечить правильный прием единичных элемнтов. Так, последовательность принятых элементов …101011101000…,состоящая из трехэлементных кодовых комбинаций, может быть разбита на приеме на кодовые комбинации след. образом:
А)…101 011 101 000…
Б)..1 010 111 010 00…
В).10 101 110 100 0….
Как видно, в вариантах а, б, в имеем разные кодовые комбинации и, если предположить, что в варианте а) принятые кодовые комбинации совпадают с переданными, то в варианте б) все они будут приняты с ошибкой. Правильное отделение одной кодовой комбинации от другой осуществляется методами групповой синхронизации, которая позволяет устанавливать и поддерживать требуемые фазовые соотношения между ЗМ начал групп переданных и принятых единичных элементов.
Требования к устройствам синхронизации по элементам
К устройствам синхронизации по элементам предъявляются следующие требования:
1 Высокая точность синхронизации. Допустимое относительное отклонение синхроимпульсов (тактовых импульсов) от моментов, соответствующих идеальной синхронизации, доп = 3%.
2 Малое время вхождения в синхронизм, как при первоначальном включении, так и после перерыва связи.
3 Сохранение синхронизма при наличии помех и кратковременных перерывов связи.
4 Независимость точности синхронизации от статической структуры передаваемого сообщения.
Поэлементная синхронизация может быть обеспечена за счёт использования автономного источника – хранителя эталона времени и методов принудительной синхронизации. Первый способ применяется лишь в тех случаях, когда время сеанса связи, включая время вхождения в связь, не превышает время сохранения синхронизации. В качестве автономного источника можно использовать местный генератор с высокой стабильностью.
Методы принудительной синхронизации могут быть основаны на использовании отдельного канала (по которому передаются импульсы, необходимые для подстройки местного генератора) или рабочей (информационной) последовательности. Использование первого метода требует снижения пропускной способности рабочего канала за счёт выделения дополнительного синхроканала. Поэтому на практике чаще всего используется второй метод. По способу формирования тактовых импульсов устройства синхронизации с принудительной синхронизацией подразделяются на разомкнутые (без обратной связи) и замкнутые (с обратной связью).
17 Найквист теоремасы, Найквист импулсі, Найквист шарттары, парциалды кодтау әдістері. Исследованием проблемы задания формы принятого импульса с тем, чтобы предотвратить появление 1S1 на детекторе, долгое время занимался Найквист. Он показал, что минимальная теоретическая ширина полосы системы, требуемая для определения R, символов/секунду без IS1, равна R/2 Гц. Это возможно, если передаточная функция системы H(f) имеет прямоугольную форму, как показано на рисунке 4.11, а. Для узкополосных систем с такой H(f), что односторонняя ширина полосы фильтра равна 1/2Т (идеальный фильтр Найквиста), импульсная характеристика функции H(f), вычисляемая с помощью обратного преобразования Фурье, имеет вид h(t) = sine (t/T); она показана на рисунке 4.11, б. Импульс, описываемый функцией sine (г/7), называется идеальным импульсом Найквиста; он имеет бесконечную длительность и состоит из множественных лепестков: главного и боковых, именуемых хвостами. Найквист установил, что если каждый импульс принятой последовательности имеет вид sine (t/T), импульсы могут обнаруживаться без межсимвольной интерференции. На рисунке 4.11,6 показано, как удается обойти 1SI.
Фильтр Найквиста - это фильтр, передаточная функция которого может быть представлена прямоугольной функцией, свернутой с любой четно-симметричной частотной функцией. Импульс Найквиста - это импульс, форма которого может быть описана функцией sine (t/T), умноженной на другую временную функцию.
Условия Найквиста. Для обеспечения определенной скорости передачи воздействие соседних импульсов не должно проявляться лишь в моменты отсчетов, отстоящих друг от друга на интервал Т=1/и, когда снимается информация; при этом условии получается передача без межсимвольной интерференции и с минимальной вероятностью ошибки, поскольку последняя зависит только от отклонений характеристических значений, учитываемых при решении, от порогового уровня. Это условие называют первым условием Найквиста. Первое условие Найквиста касается лишь отсчетов сигнала в дискретных точках g(nT).
В соответствии с первым условием Найквиста отсчеты сигнала можно представить в таком виде:
Рисунок 4.12 - Характеристики импульсов, удовлетворяющих условию Найквиста:
а) временная диаграмма g(t);
б) модуль спектра G(f)
Методы и принципы парциальных отсчетов. С помощью импульсов, удовлетворяющих первому условию Найквиста, лишь в пределе можно достичь удельной скорости передачи 2 бит*с /Гц. Для реализации этого максимального значения скорости при передаче двоичных сигналов разработан ряд методов - двойной двоичный (дуобинарный), полидвоичный, двойной троичный (битернарный), а также метод парциальных отсчетов.
Характерно, что рассматриваемые импульсы при скорости передачи 1/Т принимают два или более тактовых интервалов длительностью Т (начальное и конечное колебание во внимание не принимаются). Для реализации удельной скорости передачи 2 бит*с"1/Гц необходимо ограничить спектр полосой Найквиста.