Побудова системи передачі даних з розрахунком її структурних елементів
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
?10-4 с.
- Розрахунок кодера каналу
Відповідно до завдання на роботу для забезпечення перешкодостійкості інформації, яка передається каналом звязку використовується його перешкодостійке кодування циклічним кодом, який забезпечує виявлення двократних та виправлення однократних помилок. Відомо [5, 7, 8], що перешкодостійкість досягається шляхом введення до повідомлень деякої надмірності, відповідно на першому етапі проектування кодера каналу необхідно визначити тривалість вихідних повідомлень. Для цього скористуємось наступною нерівністю [6]
,(2.13)
де кількість перевірочних розрядів коду;
кратність помилок, які виправляються;
загальна кількість розрядів вихідного повідомлення.
Врахувавши, що кратність помилок, які виправляються =1 перепишемо вираз (2.13) у наступному вигляді
,(2.14)
Використовуючи вираз (2.14) отримаємо таблицю значень для лівої та правої частини виразу:
123452481632678910
З таблиці видно, що вже при кількості перевірочних символів виконується нерівність (2.14), тому кількість символів у перевірочному повідомленні становитиме 7 з них 4 інформаціних та 3 перевірочних.
Для реалізації кодера циклічного коду використовуємо ряд правил [7]. Для вибору тівірного поліному використовуємо таблицю незвідних багаточленів серед яких обираємо поліном третього степеню (відповідно до кількості перевірочних розрядів вихідного повідомлення).
,(2.15)
Формуємо твірну матрицю. Для цього визначаємо під матрицю, яка задає правило формування перевірочних символів. Для цього проводимо ділення одночленів , , та на твірний багаточлен:
Записуємо залишки від ділення багаточленів у вигляді рядків матриці:
.(2.16)
Твірну матрицю формуємо за привилом
.(2.17)
де одинична матриця.
Використовуючи правило (2.17), отримаємо матрицю
.(2.18)
Здійснюємо кодування повідомлення яке відповідає 7-му рівню напруги кодера джерела, для цього використовуємо наступне правило
.(2.19)
Де вектор, який містить закодоване повідомлення;
вектор, який містить інформаційне повідомлення.
Вихідною є послідовність 0111:
При цьому перевірочні символи містяться в останніх трьох розрядах вихідного повідомлення, а інформаційні в перших 4-х.
Для апаратної реалізації кодера використовуємо схему з формуванням остачі за 4 такти [7]. Для чого використовуємо 3 Т-тригера (за степенем твірного багаточлена) та 2 суматора, які підєднуємо до входів тих Т-тригерів, які відповідають членам твірного багаточлена з ненульовим значенням коефіцієнта. В результаті буде отримано схему, яка наведена на рисунку 2.4
Рисунок 2.4 Функціональна схема кодера каналу
Запишемо у вигляді таблиці стани регістрів зсуву при подачі на вхід повідомлення 0111
Номер тактуI(t)S1S2Регістр зсувуF(t)Т0Т1Т210+2000021+2110131+2101141+201015*-1*0106*-1**017*-1***0
Таким чином, таблиця станів свідчить про формування на виході кодера послідовності, яка отримана за правилом (2.19), що свідчить про працездатність запропонованого кодера.
Надмірність коду становить:
,(2.20)
врахувавши розрахункові дані, отримуємо 0,428.
Таким чином, в даному пункті наведено варіант побудови кодера каналу, який забезпечує формування 7-розрядного перешкодостійкого циклічного коду із виявленням двократних та виправленням однократних помилок.
- Розрахунок модулятора
Для передачі сигналу використовується відносна фазова модуляція при цьому несуча частота становить , а амплітуда сигналу становить 1 В.
Аналітичний запис сигналу має вигляд:
.(2.21)
Де символ двійкової послідовності, яка передається (має значення 0 або 1);
Запис (2.21) характеризує когерентну фазову модуляцію, яка вимагає узгодження приймальної та передавальної частини за фазою сигналів. Що вимагає досить складних пристроїв синхронізації. З метою спрощення схем приймачів та можливості використання некогерентного методу демодуляції використовується відносна фазова маніпуляція суть якої полягає у зміні фази на 180 градусів лише при передачі 1. З метою цього вхідна послідовність кодується за правилом
.(2.22)
Застосовуючи вказане правило до послідовності на виході кодера каналу отримаємо послідовність
Та, використовуючи математичну модель (2.20), отримуємо графік сигналу на виході модулятора:
Рисунок 2.5 Графік вихідного сигналу модулятора.
З рисунку 2.5 видно, що при передачі 1 відбувається зміна фази на 180 градусів, а при передачі 0 фаза сигналу залишається незмінною.
Тривалість дискрети на виході кодера каналу можна розрахувати за виразом
.(2.23)
Провівши розрахунок, отримаємо 4,76х10-5 с.
Для визначення автокореляційної функції сигналу скористаємось тією особливістю, що автокореляційна функці прямокутного відеоімпульсу має трикутну форму, а послідовності відео імпульсів пелюсткову форму з трикутними пелюстками [1]. Загалом, в процесі вимірювання параметрів сигналу, або його розпізнавання не важливо, яку форму мають пелюстки АКФ, а важливо знати лише їх відносний рівень. Тому для визначення АКФ модулюючого сигналу скористуємось його записом у дискретній формі. При цьому будемо вважати, що рівень 1 відповідає значенню +1, а рівень 0 -1. В такому випадку запис сигналу матиме вигляд
В такому випадку АКФ можли