Принципы построения систем передачи дискретных сообщений
Информация - Компьютеры, программирование
Другие материалы по предмету Компьютеры, программирование
?т Y, который имеет меньший объём. Правила преобразования символов алфавита Х в Y называется первичным кодированием. В дальнейшем под кодированием будем понимать отображение сообщения последовательностью заранее выбранных символов. Метод кодирования зависит от свойств канала связи. Кодирование сообщения производится специальным устройством, входящее в состав источника - кодер. У получателя - декодер. Назначение декодера - это отображение каждой принятой комбинации в соответствии с переданным символом. Процесс преобразования сообщения в сигнал кроме кодирования включает операцию модуляции. Под дискретной модуляцией - манипуляцией понимают процесс преобразования кодовых символов в последовательность элементов символов. Обратный процесс называется демодулированием. В кодере источником сообщения происходит первичное кодирование и первичная модуляция.
Под модуляцией понимается изменение одного или нескольких параметров. Сообщение поступает от источника в систему передачи, подвергается различным преобразованиям. Они могут быть как специально предусмотренные и направленные на достижение конкретных положительных результатов, так и нежелательным преобразованиям, приводящих к искажению сигнала.
Последовательность преобразований можно отобразить следующей структурной схемой. Все преобразования в СПДС можно разделить на 3 группы:
в передатчике;
в приёмнике;
в непрерывном канале связи.
Назначение преобразований в передатчике - представлять сообщение в виде сигнала z(t). Этот сигнал должен быть способным распространяться в К.С.
НКС - непрерывный канал связи;
ДМК - демодулятор канала связи;
ДКК - декодер канала;
ДКП - декодер получателя.
В непрерывном канале связи сигнал z(t) подвергается искажениям, из-за этого возникают на выходе НКС другой сигнал.
Задача преобразования в приемнике - это извлечь из него содержимое информации и представить в виде уровней для получения сообщения.
Передатчик, каждому сигналу ставит в соответствие и . Из-за искажений в канале связи сигнал может трансформироваться в . В приемнике всё множество искаженных сигналов по определённым правилам разбивается на К не пересекающихся подмножеств, которые называются множеством решений.
Каждая из областей решений однозначно соотносится с определёнными сообщениями , которое называется решением. Если при передаче сообщения , то ошибки не произошло. В противном случае получим ошибку. При теоретическом СПДИ и практической реализации аппаратуры преобразования на передаче и соответственно приёме выполняется в 2 этапа, которые представляют КИ и КК.
Преобразование сообщений в КИ и ДКП обычно выполняется только с учётом физических и статистических источников сообщения. При этом не принимают во внимание свойство непрерывных каналов связи. При кодировании и декодировании для КС стараются по возможности полно использовать характеристики непрерывного КС и здесь практически не учитываются свойства источника. Поэтому преобразование в передатчике и приёмнике представляется как 2-х этапное преобразование. Это связано с тем, что существуют методы построения помехоустойчивых систем которая базируется на теории помехоустойчивых сигналов и теории корректирующего кодирования. Суммарный и результирующий эффект кодирования и модулирования должен обеспечить заданные требования по скорости, верности и задержки сообщения.
3. Первичное кодирование дискретных сообщений
информация кодирование дискретный сообщение сигнал
Дискретное сообщение (ДС) характеризуется счетным множеством своих символов. Это означает, что все ДС можно пронумеровать и вместо них передавать числа, а каждое число записать в системе исчисления. Одним из основных параметров кода является m. Эта величина соответствует объёму кодового алфавита, т.е. числу различных символов алфавита, каждому элементу сообщения соответствует некоторая последовательность кодовых символов называемой кодовой комбинацией. Таким образом в результате кодирования дискретная информация представляется в виде последовательности чисел, т.е. в цифровой форме. Любое целое число в системе исчисления с основанием m может быть представлено:
Кодом является .
При выборе основания кода учитывают фактор простоты, удобства и экономичности реализации цифрового представления информации, т.к. для представления одних и тех же чисел система счисления с различным m использует разное число разложений n, то оптимальную систему счислений считают ту, в которой для записи некоторого максимального используется минимальное число элементов.
Наиболее близкое основание m=3.
В технике связи передачи дискретных сообщений преобладают коды с основанием 2. Реже применяют многоосновные коды. Основной причиной использования двоичных кодов является простота реализации. Они обладают наибольшим быстродействием и малой чувствительностью к действию внешних помех.
Важным фактором является простота двоичной арифметики.
В КС в качестве переносчика чаще всего используется синусоидальное колебание или периодическая последовательность импульсов, реже используется стационарный ток или случайные процессы.
Каждый элемент кода в процессе модуляции превращается в отрезок переносчика длительностью . Кроме длительности, характеризуется значащей позицией. Существуют значащие моме?/p>