Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
PAGE 11
Петербургский Государственный Университет Путей Сообщения
Кафедра: “Электрическая связь”
Курсовая работа
«Определение параметров сигналов и
устройств системы передачи информации»
Выполнила:
ст. гр. АТ - 902
Петрова Е. М.
Санкт-Петербург
2012 г.
В данной работе рассматривается циклический систематический (n,k) – код, где n – общее число символов кодовой комбинации, k – число информационных символов в кодовой комбинации.
В заданном варианте:
Количество станций А=52; количество стрелок на каждой станции В=10
Количество стрелок, управляемых на станции за 1 цикл передачи C=2
Согласно исходным данным, для канала характерны независимые ошибки первой кратности, тогда параметр n кода определяется по формуле:
Следовательно, параметры циклического кода (21,16).
k n-k
синхроимпульс n
и стрелок в канале ТУ
Структурная схема передачи информации.
Так как, согласно заданию опрос ведётся между промежуточными станциями, то схематично тракт передачи сигналов может быть изображён так:
0 – состояние объекта (стрелки) - нерабочее; 1 – рабочее.
Структурная схема приёмника содержит:
ГТИ - Генератор тактовых импульсов
СФС - Согласованный фильтр синхронного сигнала
РУ - Решающее устройство
СФ - Согласованный фильтр
КЛ - Ключ
Д – Декодер
Схема приёмника
(n,k) – кода
.
Производящий многочлен g(x) должен удовлетворять 3-м условиям:
1. Старшая степень многочлена g(x) равна n-k;
2. Многочлен xn+1должен делиться на g(x) без остатка
3. g(x) неприводимый, если код исправляет ошибки первой кратности.
Выбран полином g(x)=x5+x4+ x0
Проверка условий:
Остаток R(х) равен 0, это означает, что второе условие тоже выполняется.
Третье условие выполняется.
Видно, что все три условия выполняются, значит производящий многочлен g(x) взят правильно.
Кодовая комбинация получается исходя из исходных данных.
Необходимо закодировать 50 станцию и изменить состояние стрелок 7,10 из рабочего (1) в нерабочее (0).
l=1100100111101000
Комбинация представляется в виде многочлена: l(x)=x15+x14+x11+х8+ x7+x6+x5+х3
l(x)∙хn-k =( x15+x14+x11+х8+ x7+x6+x5+х3)∙x21-16 = x20+x19+x16+x13+x12+x11+x10+ x8
x4+x3+x2+x1= R(x)
V(x)= l(x)∙xn-k+R(x)
V(x)=( x15+x14+x11+х8+ x7+x6+x4+х2)∙x21-16+x4+x3+x2=
= x20+x19+x16+x13+x12+x11+x10+ x8 +x4+x3+x2+x1
V=110010011110100011110
Для описания работы схемы кодера составляются уравнения функционирования элементов регистра сдвига. При этом вводится понятие задержки на один такт; Запаздывание на один такт обозначим символом D. Тогда функционирование схемы будут определять следующие уравнения:
Состояние 1 ключа К: V(x)=l(x); S1=D( l(x)+S1+S5 ); S2=DS1(x); S3=DS2(x)
S4=DS3(x); S5=DS4(x)
Состояние 2 ключа К: S1=D(S1+S5+V(x))=D(S1+S5+S1+S5)=0
V(x)= S5; S2=DS1; S3=DS2; S4=DS3; S5=DS4
|
№ такта |
положение ключа |
l(x) |
Состояние ячеек регистра |
V(x) |
Примечание |
||||
|
S1 |
S2 |
S3 |
S4 |
S5 |
|||||
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 |
1 |
1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 |
0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 |
0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 |
0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 |
0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 |
0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 |
1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 |
l(x) не идет в канал |
|
17 18 19 20 21 |
2 |
0 0 0 0 0 |
0 0 0 0 0 |
1 0 0 0 0 |
1 1 0 0 0 |
1 1 1 0 0 |
1 1 1 1 0 |
1 1 1 1 0 |
R(x) идет в канал |
На выходе кодера получили кодовую комбинацию V=110010011110100011110, которая соответствует теоретическому полиному V(x)= = x20+x19+x16+x13+x12+x11+x10+ x8 +x4+x3+x2+x1
Схема кодера строится на основании полученного производящего многочлена , по следующим правилам:
Структурная схема кодера
Общий принцип обнаружения и исправления ошибок при использовании циклического кода заключается в том, что при ошибках деление на приёмной станции идёт с остатком, и если разным ошибкам соответствуют разные остатки, последние используются как синдромы. Синдром ошибки может быть теоретическим, а может быть аппаратным. Обычно они не совпадают. Определим теоретические синдромы для одиночной шибоки. При этом необходимо учесть, что количество импульсов в синдроме должно быть n-k.
xn-1 /g(x)
Полученный многочлен x4+x3 (11000) отображает синдром для одиночной ошибки.
Но полученный теоретический синдром не отображает своим видом кратность исправляемых ошибок
Для одиночной ошибки модифицированный синдром выглядит следующим образом: xn-1 ∙ xn-k /g(x)
Теперь видно, что синдром для одиночной ошибки может быть представлен в виде
00001.
Работа генераторов синдромов описывается уравнениями
S1=D(V(x)+S5); S2=DS1; S3=DS2; S4=DS3; S5=D(V(x)+S4+S5)
|
N |
e(x) |
S1 |
S2 |
S3 |
S4 |
S5 |
|
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 |
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 |
0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 |
0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 |
0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 |
0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 |
0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 |
|
22 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
На 22-ом такте в этих таблицах мы получаем аппаратный синдром для одиночных (00001) ошибок, которые совпадают с теоретическими модифицированными.
11. Таблица состояний элементов регистра сдвига генератора синдромов декодера на примере ошибочно принятой кодовой комбинации
Теперь подадим на вход комбинацию V(x), допустив ошибку во 2ом такте.
|
№ |
V |
S1 |
S2 |
S3 |
S4 |
S5 |
|
1 2 3 4 5 6 7 8 |
1 0(1) 0 0 1 0 0 1 |
0 1 1 1 1 0 1 0 |
0 0 1 1 1 1 0 1 |
0 0 0 1 1 1 1 0 |
0 0 0 0 1 1 1 1 |
0 1 1 1 1 1 0 1 |
|
9 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
10 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
11 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
12 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
13 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
|
14 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
15 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
16 17 18 19 20 21 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 1 0 1 1 0 |
|
1 1 1 1 0 |
0 0 1 0 0 |
1 0 0 1 0 |
0 1 0 0 1 |
0 0 1 0 0 |
||
|
22 23 |
0 0 |
0 0 |
0 0 |
0 0 |
1 0 |
0 1 |
Поскольку ошибка была допущена, начиная со 2ого такта, то аппаратный синдром появляется на n+2 такте.
Данные для расчета амплитуды и длительности импульса (из задания):
Поскольку распределение является симметричным, достаточно половины промежутка:
К искажению сигнала приводят помехи, амплитуда которых Uп>2U
Из таблицы Лапласа х=2,88.
Uвых=0,342*2=0,684 В
Uвх/Uвых
Uвх/Uвых=
Uвх= Uвых=0,684=3,98
13. Вероятность возникновение ошибок 3 кратности
Вероятность возникновение ошибок 3 кратности определяется по формуле:
14. Пропускная способность канала передачи информации
15. Определение передаточной функции фильтра, согласованного с одиночными импульсами
Согласно исходным данным, информация по каналу ТУ передается импульсами 1-.
Передаточная функция может быть определена по следующему алгоритму:
Схему согласованного фильтра строят по передаточной функции H(jw). Умножение на 1/jw соответствует интегрированию; умножение на e-jwT соответствует задержке сигнала на Т.
- интегратора с коэффициентом передачи 1/jw и коэффициентом усиления
- линии задержки на время Т с коэффициентом передачи е-jwT;
- вычитающего устройство.
Схема согласованного фильтра для импульса «1–» :
На выходе согласованного фильтра получаем сигнал, являющейся автокорреляционной.
Комбинация импульсов синхросигнала должна быть уникальной, поэтому представляет собой биимпульс: -1 1 -1 1 -1
Структурная схема фильтра согласованного с комбинацией маркера
V
hk(0) hk(∆t) hk(2∆t) hk(3∆t) hk(4∆t)
Функция автокорреляции, показывающая реакцию фильтра на прохождение согласованного синхросигнала, представлена ниже.
U Uвых=Rавт=1 –2 3 –4 5 –4 3 –2 1 0
5
3
1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 t
-2
-4
Список литературы
∆t
∆t
EMBED Equation.3
R(t)
U(t)
Т
Т
EMBED Equation.3
∆t
∆t