Исследование систем передачи цифровой информации повышенной помехозащищенности с использованием одночастотных псевдослучайных сигналов
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
импульсные коды, символами которых являются посылка импульса и отсутствие посылки, то есть двухсимвольные коды. К таким кодам относятся бинарный импульсный код (БИК), позиционно-импульсный код (ПИК), временной импульсный код (ВИК), позиционно-бинарный импульсный код (ПБИК) и позиционно-временной импульсный код (ПВИК). Расположение элементарных символов в комбинациях первых трех кодов иллюстрируется диаграммами, представленными на рисунке 1. Комбинации начинаются синхронизирующими импульсами (СИ). Остальные импульсы в кодовой комбинации располагаются в фиксированных точках временной базы кода.
БИК (рисунок 1, а) обладает недостатком, который состоит в том, что средняя мощность сигнала от сообщения к сообщению изменяется и сравнительно велика, поскольку число импульсов в одной комбинации может быть равным n? +1, где n? - количество позиций (фиксированных точек) на временной базе БИК.
БИК может быть безызбыточным и избыточным. В последнем случае часть позиций комбинации БИК используется для размещения на них проверочных символов. Число комбинаций БИК
. (1.1)
Рисунок 1
цифровая информация передача сигнал
Количество информации, приходящейся на одну комбинацию БИК (информативность кода), в случае безызбыточного кодирования
. (1.2)
Количество информации, приходящейся на один импульс БИК (характеристика энергетических затрат),
. (1.3)
В ПИК (рисунок 1, б) число импульсов в кодовой комбинации всегда постоянно. ПИК может рассматриваться как БИК с постоянным числом единиц, то есть является избыточным кодом, который может обнаруживать все ошибки при приеме, вызываемые воздействием помех, за исключением ошибок смещения. Ошибкой смещения называется одновременная трансформация единицы в нуль и нуля в единицу, то есть одновременное пропадание импульса и появление ложного на одной из фиксированных точек временной базы ПИК. Способность обнаруживать ошибки является достоинством ПИК. Другим его достоинством является независимость средней мощности сигнала от сообщения. Число комбинаций ПИК
, (1.4)
где l - количество импульсов в комбинации;
- количество позиций на временной базе ПИК;
- число сочетаний из по -1.
Количество информации, приходящейся на одну комбинацию ПИК, если все комбинации являются разрешенными (при безызбыточном кодировании),
. (1.5)
Количество информации, приходящейся на один импульс ПИК:
. (1.6)
В ВИК (рисунок 1, в) число импульсов в кодовой комбинации равно двум. Информация в кодовой комбинации ВИК заключена во временном интервале между СИ и вторым импульсом, который называется информационным (ИИ). При безызбыточном кодировании основные характеристики кода выражаются следующими формулами:
, (1.7)
где - количество позиций на временной базе ВИК;
, (1.8)
, (1.9)
На рисунке 2 представлены временные диаграммы, иллюстрирующие процесс формирования комбинации ПБИК. Первая группа ПИК в комбинации ПБИК является синхронизирующей (СПИК). Для ПБИК при безызбыточном кодировании:
, (1.10)
, (1.11)
. (1.12)
На рисунке 3 представлены временные диаграммы, иллюстрирующие процесс формирования комбинации ПВИК. Первая группа ПИК в комбинации ПВИК является синхронизирующей (СПИК), вторая - информационной (ИПИК). Для ПВИК:
, (1.13)
, (1.14)
. (1.15)
Рисунок 2
Рисунок 3
Сравнение рассмотренных кодов показывает, что наибольшей информационной емкостью (наибольшей величиной Н) обладают БИК и ПБИК, а наибольшее количество информации на единицу энергии имеет ВИК. Поскольку ПБИК и ПВИК содержат группы ПИК, то эти коды даже при безызбыточном кодировании могут обнаруживать ошибки. С помощью одной кодовой комбинации ПБИК или ПВИК можно передать одновременно несколько сообщений. Например, при использовании ПВИК во временном интервале между СПИК и ИПИК может содержаться целевая информация, а в группах СПИК и ИПИК - служебная.
1.2 Частотные коды
Рассмотренные выше кодовые комбинации используются в системах передачи информации с импульсным излучением. Основное достоинство импульсных систем - возможность временного разделения каналов. Однако такие системы обладают существенным недостатком, заключающимся в ограниченности импульсной мощности передатчика, и, как следствие, ограниченности дальности действия радиотехнической системы.
Так как проектируемая система является одноканальной, остановимся на рассмотрении комбинаций, использующихся в системах с непрерывным излучением. В таких системах широкое применение нашли частотные коды.
На рисунке 4 представлена классификация частотных кодов. Двухпозиционные (бинарные) частотные коды используются в системах с любыми способами приема сигналов. Многопозиционные частотные коды используются в системах с неоптимальным некогерентным приемом.
На рисунке 5 представлены диаграммы кодовых комбинаций двухпозиционных (бинарных) частотных кодов. Диаграммы отражают первый низкочастотный этап формирования сигналов. Далее в соответствии с этими комбинациями осуществляется или амплитудная, или частотная, или фазовая модуляция несущих колебаний. На рисунке 5, а представлено кодируемое сообщение. На рисунке 5, б представлена диаграмма кодовой комбинации двухсимвольного частотного кода. В этом коде двоичной единиц