Моделирование систем в ТК

РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН

АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

Кафедра Автоматической электросвязи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

по дисциплине ТЦС

Тема: “”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Руководитель:

ст. преп.  Юбузова Х.И

                                                                                            ___”____________2007г.

 

Студент

Кузьмин А.А.

Специальность РТ

Группа БРЭ-04-11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Алматы 2007

 

Содержание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание на курсовой проект

 

Требуется спроектировать среднескоростной тракт передачи данных между двумя источниками и получателями информации, отстоящими друг от друга на L км.

Для повышения верности передачи использовать систему с решающей обратной связью, непрерывной передачей и блокировкой приемника. Тип кода циклический. Система с РОС работает в режиме обнаружения ошибок с переспросом неправильно принятой информации.

Требуется:

1) пояснить сущность модели частичного описания дискретного канала (модель Пуртова  Л.П.), обратив   особое   внимание   на   параметр - коэффициент группирования ошибок;

2) построить структурную схему системы с РОС_нп и блокировкой, и структурную схему алгоритма работы системы;

3) определить оптимальную длину кодовой комбинации n, при которой обеспечивается наибольшая относительная пропускная способность R;

4) определить число проверочных разрядов в кодовой комбинации г, обеспечивающих заданную вероятность необнаруженной ошибки. Найти параметры циклического кода n, k, r;

5) выбрать тип порождающего (образующего) полинома g(x) с учетом последней цифры зачетной книжки;

6) построить схему кодера для выбранного g(x) и пояснить его работу;

7) построить схему декодера для выбранного g(x) и пояснить его работу;

8) получить схему кодирующего и декодирующего устройства циклического кода с модуляцией и демодуляцией данного варианта, а также собрать схему с применением пакета “System View”;

9) определить объем передаваемой информации W при заданном темпе и критерии отказа t_отк;

10) определить емкость накопителя  М;

11) рассчитать   надежностные   показатели   основного   и   обходного каналов ПД;

12) по географической карте РК выбрать два пункта, отстоящие на L км, выбрать магистраль, разбив ее на ряд участков длиной 500-1000 км. Пункты переприема привязать к крупным населенным пунктам;

13) построить временную диаграмму работы системы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные

 

- скорость модуляции В=1200 Бод;

- скорость распространения информации по каналу связи V=80000 км/с;

- вероятность ошибки в дискретном канале .

 

Таблица 1

Заданный параметр	Предпоследняя цифра номера зачетной книжки
	6
	0,9
L, км	5900
tотк, с	90
, с	540
Заданный параметр	Последняя цифра номера зачетной книжки
	8
	6
	0,5
Тип модуляции	Квадратурная амплитудная модуляция

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет

 

1). Модель частичного описания дискретного канала (модель Пуртова Л.П.) позволяет определить зависимость вероятности появления искаженной комбинации от ее длины n и вероятность появления комбинаций длиной n с t ошибками (t<n).

Зависимость вероятности  появления искаженной комбинации от ее длины n характеризуется как отношение числа искаженных кодовых комбинаций к общему числу переданных комбинаций : n) . Вероятность n) является неубывающей функцией n. При n =1 n) = , а при вероятность n) .

Таким образом: n) = , где - показатель (коэффициент) группирования ошибок. При = 0 пакетирование ошибок отсутствует и появление ошибок следует считать независимым.

Наибольшее значение (от 0,5 до 0,7) наблюдается на кабельных линиях связи, поскольку кратковременные прерывания приводят к появлению групп с большой плотностью ошибок. В радиорелейных линиях, где наряду с интервалами большой плотности ошибок наблюдаются интервалы с редкими ошибками, значение лежит в пределах от 0,3 до 0,5. В КВ радиотелеграфных каналах показатель группирования ошибок самый небольшой (0,3 – 0,4).

Распределение ошибок в комбинациях  различной длины оценивает не только вероятность появления искаженных комбинаций (хотя бы одна ошибка), но и вероятность комбинаций длиной n с t наперед заданными ошибками:

 n) - данная формула позволяет при получить с достаточной точностью значение n). Таким образом, при группировании ошибок уменьшается число искаженных кодовых комбинаций заданной длины n, т.к. при одной и том же числе ошибок пакетирование приводит к сосредоточению их на отдельных комбинациях (кратность ошибок возрастает).

 

2). На рисунке 1 изображена структурная схема системы с РОСнп.

 

 

 

 

 

                                                       

                                                                    

                                           

                                            

                                                       

                               

                                                          

 

Рисунок 1. Структурная схема системы с РОС-нп.

 

 

 

 

 

На рисунке 2 изображена структурная  схема алгоритма работы системы с РОСнп.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2. Структурная схема алгоритма работы системы с РОС-нп.

 

3). Пусть длина кодовой комбинации n=63.

 

Тогда:

;

n=127;

;

n=255;

;

 n=511;

;

n=1023;

.

Таким образом, видно, что оптимальная длина кодовой комбинации n, при которой обеспечивается наибольшая относительная пропускная способность R=0,928, равна 511.

 

4). Число проверочных разрядов (при n=511):

.

Число информационных разрядов .

 

5). Для r = 13 порождающий полином будет иметь следующий вид:

.

 

6). Многотактным линейным фильтром называется устройство, состоящее из связанных между собой элементов задержки (ячеек памяти) и логических элементов, причем отклик устройства на сумму входных сигналов равен сумме откликов на каждый сигнал в отдельности. Линейные фильтры являются синхронными устройствами, т.к. значения всех запоминаемых символов изменяются в один и тот же момент времени. На вход фильтра последовательно подаются коэффициенты многочлена со скоростью, определяемой величиной задержки в элементе памяти – тактом.

Кодирование циклического кода сводится к  умножению исходной комбинации m(x) на и прибавлении к ней остатка r(x) от деления m(x) на g(x). При декодировании вычисляется синдром s(x) путем деления p(x) на g(x).

Работа кодера на его выходе характеризуется  следующими режимами:

а) формирование k элементов информационной группы и одновременно деление полинома, отображающего информационную часть x^rm(x), на порождающий (образующий) полином g(x) с целью получения остатка от деления r(x);

б) формирование проверочных r элементов путем считывания их с ячеек схемы деления x^r m(x) на выход кодера.

Структурная схема кодера приведена  на рисунке 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3. Структурная схема кодера

 

Цикл работы кодера для передачи n = 511 единичных элементов составляет n тактов. Тактовые сигналы формируются передающим распределителем, который на схеме не указан.

 

Первый  режим  работы   кодера длится  k = 498 тактов. От  первого тактового импульса триггер Т занимает положение, при котором на его прямом выходе появляется сигнал "1", а на инверсном - сигнал "0". Сигналом "1" открываются ключи (логические схемы И) 1 и 3 . Сигналом "0" ключ 2 закрыт. В таком состоянии триггер и ключи находятся k+1 тактов, т.е. 499 тактов. За это время на выход кодера через открытый ключ 1 поступят 498 единичных элементов информационной группы к =498.

Одновременно через открытый ключ 3 информационные элементы поступают на устройство деления многочлена x^r m(x) на g(x).

Деление   осуществляется   сдвигающим   регистром   с   числом  ячеек, равным числу проверочных разрядов (степени порождающего полинома). В рассматриваемом случае число ячеек r=13. Число сумматоров в устройстве равно числу ненулевых членов g(x) минус единица. Необходимость в сумматоре для сложения старших разрядов многочлена отсутствует, т.к. сумма старших разрядов делимого и делителя всегда равна нулю. В   нашем   случае   число   сумматоров   равно   шести. Сумматоры устанавливаются после ячеек, соответствующих ненулевым членам g(x). Поскольку все неприводимые полиномы имеют член x⁰=1, то соответствующий этому члену сумматор установлен перед ключом 3 (логической схемой И).

После к=498 тактов в ячейках устройства деления окажется записанным остаток от деления r(x).

Под воздействием k+1= 499 тактового импульса триггер Т изменяет свое состояние: на инверсном выходе появляется сигнал "1", а на прямом – “0”. Ключи 1 и 3 закрываются, а ключ 2 открывается. За оставшиеся r=13 тактов элементы остатка от деления (проверочная группа) через ключ 2 поступают на выход кодера, также начиная со старшего разряда.