2014-01-27
723
Лекция № 11
При использовании метода размещений общее количество кодовых (адресных) последовательностей Ма определяется выражением:
где b - позиционность системы; r - количество позиций, составляющих дискретную последовательность. Каждая кодовая последовательность (адрес) при этом представляет комбинацию из «r» элементарных сигналов передаваемых один за другим. Декодеры приемников мобильных станций осуществляют регистрацию позиций, а также их расстановку для определения адреса данной станции. Длительность передачи адреса Та определяется длительностью передачи одного элементарного сигнала (позиции) и количеством позиций в последовательности Ta=r-x.
При использовании метода сочетаний общее количество кодовых (адресных) сигналов Ма опоеделяется выражением: где b - позиционность системы; r - количество одновременно передаваемых позиций.
Каждый кодовый сигнал (адрес) при этом представляет комбинацию из «r» одновременно передаваемых тональных сигналов (система «аккорд»). Декодеры приемников мобильных станций осуществляют одновременную регистрацию группы элементарных сигналов, определяющих отличие одной группы от другой. Длительность передачи кодового сигнала (адреса) будет соответствовать в этом случае длительности одного элементарного сигнала (позиции) т.е При использовании смешанного метода соединений, включающего размещения и сочетания элементарных сигналов, общее количество кодовых последовательностей Ма будет определяться выражением:
Адресноеустановление связи в ССПС
где Сгь - число сочетаний из b позиций по r;
/ - количество позиций, составляющих дискретную последовательность. Кодовая последовательность (адрес) при этом представляет комбинацию из / знаков, каждый из которых включает «r» одновременно передаваемых позиций (смешанная система «мелодия-аккорд»). Декодеры приемников мобильных станций осуществляют одновременную регистрацию «r» позиций, а также последовательную расстановку каждой группы из «r» позиций. При использовании смешанного метода длительность передачи кодовой последовательности (адреса) будет определяться выражением Ta=/-i. Каждый из рассмотренных методов кодирования отличается один от другого не только количеством кодовых комбинаций (адресной емкостью), но и пропускной способностью системы С (количеством информации, передаваемой в единицу времени).
Относительная пропускная способность (количество информации, передаваемой в единицу времени, приходящейся на 1Гц полосы частот канала), определяется [45]:
- эффективная полоса частот канала (модуляционного тракта). Информационная скорость передачи в канале системы определяются количеством информации адресной комбинации Ia и временем ее передачи Та. Количество модуляционных частот b, применяемых для формирования кодов методом МЧКК, определяет эффективность использования полосы частот модуляционного тракта канала передатчика, а также эффективность фильтрации элементарных сигналов в демодуляторах приемника. Система МЧКК может считаться идеальной, если все модулирующие сигналы (позиции) будут ортогональны относительно друг друга. В демодуляторе приемника это обеспечивается при выполнении условия:
где b - позиционность системы (количество ортогональных модулирующих сигналов);
- длительность передачи элементарного сигнала (позиции).
Наряду с циклическими кодами на практике используются другие типы кодов, обладающие различными свойствами. Подробное рассмотрение классов кодов выходит за рамки настоящего курса, поэтому приведем только их краткую характеристику.
Среди циклических кодов особое значение имеет класс кодов, предложенных Боузом и Рой-Чоудхури и независимо от них Хоквингемом. Коды Боуза - Чоудхури - Хоквингема (обозначаемые сокращением БЧХ) отличаются сравнительно просто реализуемой процедурой декодирования.
Относительно простой является процедура мажоритарного декодирования, применимая для некоторого класса двоичных линейных, в том числе циклических кодов. Основана она на том, что в этих кодах каждый информационный символ можно несколькими способами выразить через другие символы кодовой комбинации.
Мощные коды (т.е. коды с длинными блоками и большим кодовым расстоянием d) при сравнительно простой процедуре декодирования можно строить, объединяя несколько коротких кодов. Так строится, например, итеративный код из двух линейных систематических кодов (n1,k1) и (n2,k2). Минимальное кодовое расстояние для двумерного итеративного кода d=d1d2, где d1 и d2 - соответственно минимальные кодовые расстояния для кодов 1-й и 2-й ступеней.
На итеративный код похож каскадный код, но между ними имеется существенное различие. Первая ступень кодирования в каскадном коде является линейным систематическим двоичным кодом (внутренний код), каждая комбинация которого рассматривается как один символ недвоичного кода второй ступени (внешнего). При приеме сначала декодируются (с обнаружением или исправлением ошибок) все строки (блоки) внутреннего кода, а затем декодируется блок внешнего m-ичного кода, причем исправляются ошибки и стирания, оставшиеся после декодирования внутреннего кода. В качестве внешнего кода используют обычно m-ичный код Рида-Соломона, который является подклассом кодов БЧХ и обеспечивает наибольшее возможное d при заданных n2 и k2, если n2<m. Каскадные коды во многих случаях наиболее перспективны среди известных блочных помехоустойчивых кодов.
Метод перемежения
Для каналов с группированием ошибок часто применяют метод перемежения символов, или декорреляции ошибок. Он заключается в том, что символы, входящие в одну кодовую комбинацию, передаются не непосредственно друг за другом, а перемежаются символами других кодовых комбинаций.
Если интервал между символами, входящими в одну комбинацию, сделать больше максимально возможной длины группы ошибок, то в пределах комбинации группирования ошибок не будет. Группа ошибок распределится в виде одиночных ошибок на группу комбинаций. Одиночные ошибки будут легко обнаружены (исправлены) декодером.
Системы с обратной связью
Нередко встречаются случаи, когда информация может передаваться не только от одного абонента к другому, но и в обратном направлении. В таких условиях появляется возможность использовать обратный поток информации для существенного повышения верности сообщений, переданных в прямом направлении. При этом не исключено, что по обоим каналам (прямому и обратному) в основном непосредственно передаются сообщения в двух направлениях ("дуплексная связь") и только часть пропускной способности каждого из каналов используют для передачи дополнительных данных, предназначенных для повышения верности.
Возможны различные способы использования системы с обратной связью в дискретном канале. Обычно их подразделяют на два типа: системы с информационной обратной связью и системы с управляющей обратной связью.
Системами с информационной обратной связью (ИОС) называются такие, в которых с приемного устройства на передающее поступает информация о том, в каком виде принято сообщение. На основании этой информации передающее устройство может вносить те или иные изменения в процесс передачи сообщения:
- повторить ошибочно принятые отрезки сообщения;
- изменить применяемый код (передав предварительно соответствующий условный сигнал и убедившись в том, что он принят);
- прекратить передачу при плохом состоянии канала до его улучшения.
В системах с управляющей обратной связью (УОС) приемное устройство на основании анализа принятого сигнала само принимает решение о необходимости повторения, изменения способа передачи, временного перерыва связи и передает об этом указание передающему устройству. Возможны и смешанные методы использования обратной связи, когда в некоторых случаях решение принимается на приемном устройстве, а в других случаях на передающем устройстве на основании полученной по обратному каналу информации.
Наиболее распространены системы с УОС при использовании одновременно с обнаружением ошибок. Такие системы часто называют системами с переспросом, или с автоматическим запросом ошибок (ARQ, Automatic Repeat reQuest).
