Методы регистрации сигналов

Сигнал, поступающий с выхода КПТ, должен быть отождествлен с “1” или “0”. Процесс определения и запоминания значащей позиции сигнала данных – называется регистрацией.

Наиболее распространены для регистрации методы стробирования и интегрирования.

Метод стробирования – значащая позиция принимаемого элемента определяются на основании анализа знака импульса в середине единичного интервала.

Рисунок 1.11 – Метод регистрации символа

Если индивидуальное КИ не превышает 0,5, то элемент регистрируются правильно.

Говорят идеальная исправляющая способность 50%.

Исправляющая способность – это величина, на которую допускаются смещения ЗМ, не вызывающее неправильный прием элемента.

Рисунок 1.12 - Простейшая схема регистрации методом стробирования.

Схема состоит из входного устройства, двух ключей и RS-триггера. Входное устройство имеет два выхода на один транслируется входной сигнал без изменений, а на другой с инверсией (точки 1 и 2). Стробирующие импульсы открывают ключи на время своего существования. Через ключи высокий потенциал поступает на один из входов тригера и переводит его в соответствующее состояние. Последовательность 4 – устанавливает триггер в “1”, а 5 – сбрасывает триггер в “0”.

Интегральный метод регистрации

Решение о виде принятого элемента выносится на основании анализа напряжения на всем единичном интервале.

(1.10)

В идеальном случае (если единичный. элемент не искажен), то U_вых= 1

решением о “1” принимается при;

решением о “0” принимается при .

В цифровом виде интегральный метод может быть реализован на основе многократного стробирования.

Рисунок 1.13 – Структурная схема интегрального метода.

На ключ поступают стробирущие импульсы. Управление ключом производится сигналом с выхода порогового устройства. Импульсы прошедшие ключ подсчитываются счетчиком. По приходу тактового импульса решающее устройство считывает показание счетчика, сравнивает его с пороговым значением и принимает решение о значащей позиции на текущем интервале.

Алгоритм принятия решения:

Пусть за время неискаженной токовой посылки появляется N тактовых импульсов, тогда:

если показание счетчика– решение “1”, если меньше, то “0”.

Временные диаграммы работы данной схемы приведены на следующем рисунке

Рисунок 1.14 – Сравнение методов регистрации.

1. Вероятность ошибки при действии КИ у метода стробирования меньше [стробирование лучше].

2. При дроблениях лучше интегральный метод .

Дискретный канал

Дискретный канал включает НКС + УПС приема и передачи.

Алфавит ДК состоит из двух сообщений “1” и “0”.

Основными характеристиками ДК являются: скорость передачи информации R [бит/с], скорость модуляции B [Бод].

Верность передачи информации характеризуется коэффициентом ошибок по единичным элементам.

Статистика ошибок в ДК.

Случайный процесс возникновения ошибок описывается:

1. Заданием входного А и выходного алфавитов.

2. Совокупностью переходных вероятностей ,

где А – произвольный символ (последовательность входного алфавита);

- произвольный символ (последовательность выходного алфавита).

Говорят - вероятность приема символа при условии передачи А.

Для расчета переходных вероятностей , любых последовательностей конечной длины существуют математические модели ошибок в дискретном канале.

Дискретный симметричный канал без памяти.

Это канал, для которого в любой момент времени вероятность появления символа на выходе зависит только от символа на входе.

Рисунок 1.15 – Диграмма (граф) переходов

вероятность ошибки

.

Вероятности правильного приема

Если эти вероятности заданы, то легко получить вероятность любой последовательности на выходе, зная последовательность на входе .

Определение вероятности ошибок кратности t в принятой последовательности

Положим, что приемником принята последовательность длиной n- элементов.

Вероятность безошибочного приема

(1.11)

Вероятность что ошибка только в 1^ом элементе

(1.12)

Такая же вероятность будет и для ошибки во втором разряде.

ЗНАЧИТ! Для получения вероятности того, что среди n принятых элементов содержится одна ошибка (на любом месте), нужно просуммировать вероятности всех возможных комбинаций с ошибкой в одном разряде. Таких комбинаций будет n.

Для определения вероятности t ошибок в n-элементной комбинации, в любом сочетании, нужно определить вероятность одного, заданного сочетания ошибок веса t

Затем, умножить данную вероятность на количество всех возможных сочетаний ошибок данного веса.

(1.13)

Тогда окончательно:

(1.14)

Расширенный дискретный канал

Расширенный дискретный канал включает ДК+ Кодер + Декодер канала.

Алфавит канала состоит из 2ⁿ сообщений, где n – число элементов в кодовой комбинаций.

РДК характеризуется: коэффициентом ошибок по кодовым комбинациям, эффективной скоростью передачи информации

Основная задача РДК - повышение верности передачи.

Методы повышения верности:

Меры эксплуатационного и профилактического характера

- повышения стабильности работы генераторного оборудования

- резервирование электропитания

- выявление и замена отказавшего оборудования

- повышение квалификации обслуживающего персонала

Мероприятия по увеличению помехоустойчивости передачи единичных элементов

- увеличение отношения сигнал – помеха (увеличение амплитуды, длительности)

- применение более помехоустойчивых методов модуляции

- совершенствование методов обработки

- выбор оптимальных сигналов

- введение избыточности в передаваемую последовательность т.е. помехоустойчивое кодирование

Оценка требуемой исправляющей способности кода для обеспечения заданной верности приема блока

Положим что вероятность ошибки двоичного элемента в ДКP_ош.

Сообщения источника требуется передавать блоками по n-двоичных символов.

Требуется обеспечить вероятность неправильного приема блока не более некоторой заданной велич.Рассмотрим все возможные ситуации при приеме последовательности из n – элементов.

1. вероятность правильного приема блока (1-P_ош)ⁿ;

2. вероятность ошибки кратности t

Совокупность всех возможных исходов будет составлять полную группу событий. Поэтому можно записать:

(1.16)

при этом: - это вероятность того, что в блоке будет хотя бы одна ошибка. Другими словами – это есть P_НП– если не предпринято никаких мер защиты.

(1.17)

Если , то необходимо обеспечить исправления ошибок некоторой кратности в блоке.

Оценим, ошибки какой кратности нужно исправить.

Найдем вероятность неправильного приема при исправлении однократной ошибки. Она будет равна:

. (1.18)

Вновь проводим сравним Р_н.п⁽¹⁾ и А, если требования не выполнилось, то убираем 2^х, 3^х и т.д. кратной ошибки.

(1.19)

(1.20)

Последняя кратность ошибки, вычитание вероятности которой привело к выполнению условия и будет требуемой исправляющей способностью кода.

При этом из всех n-элементов блока, часть (r) необходимо будет отдать на проверочные элементы, что естественно внесет избыточность в передаваемое сообщение и понизит скорость передачи. Эффективное кодирование – это процедуры направленные на устранение избыточности (Лекций №4).

Лекция №3. ДК каналы без памяти, с памятью. Краевые искажения и дробления. Методы регистрации сигналов.

Дата добавления: 2014-03-22; просмотров: 736; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!