Разработка программного имитатора цифрового канала связи с применением помехоустойчивого кодирования
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?етров.
Моделирование работы интерфейса
Произведено моделирование работы АЦП и получены диаграммы дискретных и квантованных значений сигнала. Это сто значений синусоидального сигнала взятых с частой дискретизации 100 Гц, то есть через каждые 10 мс. Для проверки работы АЦП произведено восстановления сигнала через меню АЦППроверка. На полученном графике видно, что форма исходного и принятого восстановленного сигнала совпадают. Произведено моделирование работы помехоустойчивого кодера. Для кодирования 8 битовой исходной информации с АЦП кодер вычисляет значение 4 проверочных бит для всех 100 отсчётов. Исходные значения кодированных уровней с АЦП в бинарном представлении и закодированных помехоустойчивым кодированием отображаются в двух таблицах. Проверочные биты выделяются синим цветом. Произведено моделирования модуляции. Амплитудно-модулированные биты с кодера и помеха отображаются на диаграмме. За одну секунду, в соответствии с установленными параметрами передается 10 бит. Всего бит , следовательно, передача осуществляется за 120 с. Произведено детектирование принятого из канала сигнала, получены графики зашумлённого модулированного и детектированного сигналов. Произведено помехоустойчивое декодирование. Получены таблицы с битами после АЦП, детектора, декодера. Согласно статистике: исправленных бит 3,1%, корректно 2,7%, некорректно 0,4%, неисправленных бит 1,1%, всего ошибочных бит 1,5%, всего верно переданных 98,5%, процент '1' (после кодера) 55%. Осуществлён просмотр принятого сигнала. На графике видно искажение формы сигнала.
Сохранение результатов
Все графики и таблицы сохранены с помощью всплывающего меню в графические файлы. Статистика сохранена в текстовый файл.
Завершение работы
Через меню ФайлСохранить настройки произведено сохранение настроек с именем пример работы ПО. Завершение работы с программой осуществлено через меню ФайлЗавершение работы.
2.ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
2.1Информационный поиск
Для имитации работы цифрового канала связи с применением помехоустойчивого кодирования можно использовать различные программы моделирования. Наиболее распространёнными из них являются MATLAB и интегрированный с ним Simulink.
MATLAB - это высокопроизводительный язык для технических расчётов. Он включает в себя вычисления, визуализацию и программирование в удобной среде, где задачи и решения выражаются в форме, близкой к математической. Типичное использование MATLAB - это:
математические вычисления,
создание алгоритмов,
моделирование,
анализ данных, исследование и визуализация,
научная и инженерная графика,
разработка приложений, включая создание графического интерфейса.
Simulink - интерактивный инструмент для моделирования, имитации и анализа динамических систем. Он дает возможность строить графические блок-диаграммы, имитировать динамические системы, исследовать работоспособность систем. Примером ПО из исследуемой предметной области может являться разработанная в среде моделирования MATLAB Simulink модель COMMLIB. Модель разработана в Ульяновском государственном техническом университете.
В связи с тем, что ПО разрабатывалось для проведения лабораторных работ, с целью изучения конкретной предметной области, основным преимуществом разработанного ПО является то, что для его применения не требуется изучать системы моделирования. Кроме того разработанное ПО выполняет задачи, как правило, не присущие системам моделирования. Это организация раздельное работы пользователей, хранение информации о работе пользователя, удобный графический интерфейс.
2.2Выбор и обоснование вида интерфейса пользователя
Интерфейс пользователя - комплекс программных и аппаратных средств для обеспечения информационного взаимодействия техники (компьютера и др.) и пользователя.
Наиболее распространённые виды интерфейсов[9]:
Текстовый пользовательский интерфейс (ТПИ) - разновидность интерфейса пользователя, использующая при вводе-выводе и представлении информации исключительно набор буквенно-цифровых символов и символов псевдографики. Характеризуется малой требовательностью к ресурсам аппаратуры ввода-вывода (в частности, памяти) и высокой скоростью отображения информации, поэтому широко использовался на начальном этапе развития вычислительной техники.
Графический пользовательский интерфейс (ГПИ) - разновидность пользовательского интерфейса, в котором элементы интерфейса (меню, кнопки, значки, списки и т. п.), представленные пользователю на дисплее, исполнены в виде графических изображений.
Недостатком ТПИ является ограниченность изобразительных средств по причине ограниченности количества символов, включённых в состав шрифта, предоставляемого аппаратурой. Программы с текстовым интерфейсом могут имитировать оконный интерфейс, чему особенно способствует применение псевдографических символов. ТПИ, использующий в качестве элементов интерфейса только и исключительно вводимые с клавиатуры текстовые строки (команды), называется интерфейсом командной строки (т. н. консольные программы - программы, использующие интерфейс командной строки, где информация выводится на консоль).
Для приложения выбран графический интерфейс пользователя. Графический интерфейс интуитивно более понятен пользователю. Для полноценного восприятия резу