ИХ g(t)
0.584
1.000
0.693
0.331
0.112
0.037
0.001
ПХ h(t)
0.152
0.413
0.593
0.805
0.935
0.978
0.999
f, Гц
0,0000
24868
49736
74604
99472
198944
248680
АЧХ A(f)
1
0,52968
0,29273
0,19037
0,13361
0,03469
0,0001
ЧХ a(f)
0,0000
5,51977
10,6708
14,4081
17,4834
29,19741
49,7160
рисунок 4
рисунок 5
рисунок 6
рисунок 7
Из графика переходного процесса в линии (рис. 4) определяется время переходного процесса tп =0,000040 сек. (с 5-ти процентным допуском).
Продолжительность переходного процесса в линии определяет номинальную скорость передачи информации В по этому каналу:
В = 1/tп = 1/0,000040 = 25000,00 бод.
3. Исследование спектра сигнала.
Существует множество «кодовых» видов сигналов (квазитроичный, биимпульсный, двухполярный). Выбор линейного сигнала позволяет найти сигнал, который согласовывался с параметрами линии по ширине спектра, амплитуде. Также это определяет метод согласования передатчика с линией, который в зависимости от этого может быть оптроном, трансформатором, реле. Реже передатчик и линия связаны гальванически.
Выбирая двухполярный сигнал (вид сигнала показан на рис. 8):
рисунок 8
с помощью программы SPECTRSX определим основные параметры сигнала и построим его спектр (приняв скорость передачи равной 25000 Бод).
рисунок 9
Параметры СПМ сигнала:
Эквивалентная ширина СПМ равна 11740 Гц
Нижняя граничная частота эфф-ой полосы: F1=0 Гц
Верхняя граничная частота эфф-ой полосы: F2=17188 Гц
Ширина эффективной полосы СПМ равна: 17188
Средняя частота эффективной полосы: 8594
Из приведенных данных следует, что параметры сигнала согласуются с частотным диапазоном линии.
Значения спектральной плотности мощности приведены в таблице 3.
Таблица 3
f, Гц
0,0000
15625
31250
46875
62500
125000
187500
S, Вт
0,07
0,0136
0,0021
0,0002
0,00157
0,0002
0,0001
4. Исследование искажений сигнала в линии.
Для устойчивого приема сигнала необходимо, чтобы интерференционные искажения сигнала в линии не превышали допустимого значения на данной скорости передачи. С помощью программы «Skrivlen» определим величину интерференционных искажений. Для этого приведем на рисунке 10 интерференционную диаграмму сигнала (расчет ведем для длины линии 5 км, диаметра кабеля 0,4 мм, отношение сигнал/шум - 10 Дб и скорости передачи сигнала 17188 Бод - такая эффективная полоса СПМ сигнала):
рисунок 10
Величину краевых значений интерференционных искажений при такой скорости не представляется возможным определить по данному графику (слишком большие интерференционные искажения). Поэтому необходимо понизить скорость передачи и построить интерференционную диаграмму заново. Диаграмма для скорости передачи В=4800 Бод приведена на рисунке 11.
рисунок 11
Величина интервальных искажений:
=12/119=0.1001, что соответствует заданному значению для интерференционных искажений (10%).
5. Исследование помехоустойчивого приема.
Существует множество оптимальных и практических методов приема сигналов. Все они основаны на выборе истинного значения сигнала по пришедшему, определяя минимальное к нему расстояние. Выберем наиболее лучший метод, проведя исследование приема с помощью программы «Metodprm». Сравним, например два метода:
- интегральный
- метод стробирования релейного сигнала,
построив графики отношения вероятности ошибочного приема от заданного отношения сигнал/помеха (показаны на рисунке 12). Значения вероятностей приведены в таблице 4.
Таблица 4
Отношение сигнал/помеха
1
2
3
5
8
10
15
Ринтегральный метод
0,01593
0,003361
0,0009876
0,0001451
0,0000124
0,0000056
0,0000002
Рметод стробирования
0,1478
0,07323
0,04032
0,01431
0,003548
0,001389
0,000151
рисунок 12
Выбирая метод приема следует обратить внимание на то, что оба метода приема удовлетворяют заданному требованию (рош = 0.01 при отношении сигнал/помеха h = 10%), но как видно из рисунка, метод интегрального приема предпочтительней, т.к. дает минимальную вероятность ошибочного приема сообщения. Схема устройства, выполняющего роль приемника при интегральном приеме показана на рисунке 13.
рисунок 13
Реле выполняет роль порогового элемента, а устройство синхронизации, выделяя длительность импульса из поступающих сигналов, управляет интегратором (обнуление в конце каждого такта), импульсным элементом (замер выходного значения интегратора в конце каждого такта) и экстраполятором.На выход поступают двухполярные сигналы, практически соответствующие выходным передатчика (при заданном соотношении сигнал/помеха и учете что помеха - гауссовский шум).
6. Исследование и выбор циклического кода.
Зная допустимые параметры k (колическтво информационных элементов k<30) и tau (коэффициент избыточности tau<0.15)выберем циклический код с d=3 и исследуем его помехоустойчивость с помощью программы «Cyclecod». Такой код может быть, например (39,27) кодом, с порождающим многочленом g(x) = x12+x10+x9+x8+x7+x3+x2+x+1. Занесем измеренные данные (зависимость вероятности необнаруженной ошибки от вероятности ошибки в канале) в таблицу 5, по результатам которой построим график этой зависимости, показанный на рисунке 14.
Таблица 5.
Рош
0,001
0,002
0,005
0,01
0,015
0,02
Рост
0,00000062
0,00000112
0,00000143
0,00000341
0,00000562
0,00000612
рисунок 14
Такой код полностью удовлетворяет требованиям помехоустойчивости, т.к. при допустимой вероятности ошибки 10-5, обеспечивает вероятность необнаружения ошибки 3.41*10-6 (при вероятности ошибки в канале 10-2).
Формирователем циклического кода может выступать устройство умножения на порождающим многочлен g(x) = x12+x10+x9+x8+x7+x3+x2+x+1. Такое устройство, реализуемое на триггерах и двоичных сумматорах, приведено на рисунке 15.
рисунок 15
Информационные слова, поступающие на вход имеют длину k=27, выходные же кодовые слова длиной n=39.
Устройство декодирования сигнала, аналогично приведенному выше кодеру, может быть выполнено в виде делителя кодового слова на порождающий многочлен. Такое устройство показано на рисунке 16.
рисунок 16
Понятно, что такое устройство не может выступать в качестве конечного декодера, потому что оно не выделяет остаток, по которому можно было судить об ошибке. Наиболее сложную часть в декодере с регистром сдвига - табулирование зараннее вычисленных синдромных многочленов и соответствующих им многочленов ошибок может воспроизводить т.н. декодер Меггита, показанный на рисунке 17.
рисунок 17
В таком декодере, принятое слово, поступает в буфер, выходными значениями которого управляет блок проверки совпадений ошибок с табличными синдромами. В результате обнаружения ошибки (точнее нахождению в таблице синдрома, соответствующего остатку от деления принятого слова на порождающий полином), кодер исправляет соответствующий разряд, когда тот выталкивается из буфера - n-разрядного регистра сдвига.
Страницы: 1, 2
