Читайте также:
|
Цей розділ виконується у разі наявності обґрунтованих у попередньому розділу висновків щодо необхідності перемежування і виконується в тій частині, в якій це перемежування є необхідним.
При використанні завадостійких кодів в реальних каналах зв’язку виникають певні ускладнення, пов’язані, наприклад, з тим, що спотворення в повідомленнях найчастіше виникають не у вигляді поодиноких, а у пакетів (спалахів) помилок.
В той же час кожен із завадостійких кодів має обмеження щодо кратності тих спотворень, виявляти чи виявляти та виправляти які він здатен. Так необхідно врахувати, що завадостійкий код з контролем на парність (чи не парність) надійно виявляє помилки лише в одному з двійкових символів, завадостійкий корегуючий код Хеммінга також здатен виявляти і виправляти помилки лише в одному з двійкових символів, завадостійкий корегуючий лишково – Хеммінгів код забезпечує виявлення та виправлення спотворень в одному із узагальнених b – розрядних символі, завадостійкий ціклічний код здатен виявляти помилки, кратність яких залежить від степені утворюючого полінома.
Тому, в разі перевищення кратності спотворень можливостей заданих для аналізу кодів, слід визначити необхідність та умови застосування перемежування інформації.
Орієнтовну кількість (оцінку кратності) спотворень Nсп в повідомленні із N символів для кожного із заданих варіантом видів модуляції можна найти з наступних виразів:
Nсп = N× Рсп, (1)
де N довжина повідомлення із врахуванням не тільки інформаційної (М), а і службової (перш за все, надлишкової) інформації, Рсп - ймовірність спотворення одного двійкового символу, або
Nсп = l×tк = l×N/В,
де l - інтенсивність спотворень в каналі зв’язку, tк = N/В часова тривалість повідомлення, В - технічна швидкість передачі інформації (швидкість передачі елементів повідомлення). Якщо кількість спотворень Nсп в повідомленні перевищує можливості коду по виявленню, чи по виявленню та корекції спотворень, то при використанні такого коду, в кращому випадку, не забезпечується виявлення спотворень, а, в гіршому випадку, додаються нові спотворення. Таким чином, в даних умовах забезпечити передачу інформації з заданою вірністю не є можливим.
З виразу (1) витікає, що для зменшення кількості спотворень, яка приходиться на одне повідомлення, можна зменшити довжину повідомлення N. Але такий підхід не є продуктивним, принаймні, з двох причин. Перша полягає в тому, що із-за групування впливів (завад) групове спотворення (пакет спотворень) є ймовірним при будь-якій довжині повідомлення N. По-друге, спроба передавання інформації короткими повідомленнями може мати, як наслідок, зменшення пропускної спроможності мережі передачі даних.
Тому для каналів із групуванням помилок часто застосовують метод перемежування символів, чи декорреляции помилок. Він полягає в тім, що усі повідомлення перед передачею в канал зв’язку розбивають на певні кодові комбінації - базові кодові слова (БКС) довжиною в n символів, по відношенню до кожного з яких застосовують процедури завадостійкого кодування. З цих БКС формується узагальнене кодове слово (УКС) так, що символи, що входять в одне БКС, передаються не безпосередньо друг за другом, а перемежовуються символами інших БКС.
Кількість БКС в одному УКС прийнято називати глибиною перемежування λ. В каналі зв’язку за рахунок перемежування інтервал між символами, що входять в одне БКС, дорівнює (λ − 1) символів.
Якщо цей інтервал зробити більше максимально можливої довжини групи помилок, то в межах БКС групування помилок не буде, тобто в межі кожного із БКС попаде не більше ніж одне спотворення і група помилок розподілиться у вигляді одиночних помилок на кожне із БКС. Одиночні ж помилки будуть легко виявлені (виправлені) декодером.
Для визначення глибини перемежування λ слід скористатися наступними міркуваннями.
Для кожного із БКС вираз (1) перетвориться на:
nсп = n× Рсп, (2)
звідкіля неважко визначити допустиме значення довжини повідомлення n:
n = [nсп / Рсп ],
де позначка [х] означає обчислення цілої частини від х.
В разі застосування кодів для виявлення чи для виявлення та виправлення поодиноких спотворень (коди Хеммінга, з контролем на парність та їм подібні) величину nсп слід приймати такою, що nсп = 1.
В разі ж застосування кодів для виявлення чи для виявлення та виправлення групових спотворень (циклічні коди, лишково - Хеммінгові коди, Ріда - Соломона та їм подібні) величину nсп слід визначати, виходячи із властивостей коду. Наприклад, для циклічних кодів із заданим (чи обраним) утворюючим поліномом степені k слід скористатися тією властивістю, що циклічний код з багаточленом Р (х) ступеня k виявляє 100% групових помилок тривалістю в k розрядів і менш (тобто nсп = k). Для кодів із контрольним додаванням – k та ЛХ - кодів – b вибирається згідно із варіантом (kвар ).
Шукане значення глибини перемежування λ в разі, коли заданою є загальна довжина повідомлення N, можна визначити із виразу:
λ = [N/n] + 1.
В разі, коли ж заданим значенням є не загальна довжина повідомлення N, а довжина його інформаційної частки М (в бітах), то глибина перемежування може бути визначеною наступним чином.
Спочатку для двійкових кодів визначається загальна довжина БКС (в бітах) – n, а для узагальнених кодів (типу ЛХ – коду), окрім того, – і кількість узагальнених символів – nуз ≈ [n/b], де позначка [х] визначає, як і надалі, цілу частину від х. При визначенні кількості nуз узагальнених символів (це, вже зрозуміло, має бути цілим числом!) слід використовувати інформацію щодо їх двійкової розрядності b та Ваші міркування щодо можливої технологічності подальшої побудови інформаційних кадрів. Ці міркування, насамперед, повинні стосуватися загальної довжини БКС, яка не повинна перевищувати визначеної раніше розрядності і повинна мати ціле число узагальнених символів з двійковою розрядністю b.
Надалі, виходячи із варіанту домашнього завдання та властивостей заданого (обраного) коду, для визначеного значення n (nуз) слід визначити кількість надлишкових двійкових – k чи узагальнених – kуз символів коду, що дає змогу знайти кількість двійкових інформаційних символів m чи кількість узагальнених інформаційних символів mуз в БКС:
m = n - k,
mуз = nуз - kуз.
Надалі, для узагальнених кодів потрібно визначити довжину інформаційної частини БКС в бітах m = b∙mуз. Тоді
λ = [М/m] + 1.
За рахунок перемежування можна виявляти (та для певного класу кодів виправляти) групи (пакети) спотворень довжиною в (λ – 1)∙b + b символ (біт).
Для кожного із кодів для отриманих значень довжини базових кодових слів n та глибини перемежування інформації l визначити загальну довжину (кількість символів) інформаційної: М = l × m та надлишкової частин: К = l × k, де l, m та n – визначені вище значення глибини перемежування та довжина інформаційної частини і загальна довжина БКС. Визначити також загальну довжину (кількість символів) в повідомленнях, які будуть передаватися в каналі зв’язку: N = l × n. Пояснити співвідношення отриманого значення інформаційної частини М із визначеним в Завданні на розрахунково – графічну роботу, а також навести Ваші пропозиції щодо дотримання умов Завдання на розрахунково – графічну роботу.
Усі ці розрахунки із їх обґрунтуванням та необхідними поясненнями повинні бути наведеними у Вашій курсовій роботі.
Дата добавления: 2015-04-12; просмотров: 44 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |