Передача дискретных сообщений

Контрольная работа Передача дискретных сообщений студента Гамаюнова Алексея Николаевича Группа 93 КС-09−16

Вариант № 1

Задача 1.

1.Начертите структурную схему системы передачи дискретных сообщений. Укажите назначение всех элементов схемы.

2. Поясните способы передачи дискретных сигналов. Дать сравнительный анализ.

3.Рассчитайте длительность единичного элемента, общее время передачи кодовой комбинации, пропускную способность, производительность при использовании пятиэлементного кода МТК-2 и скорости телеграфирования, в соответствии с исходными данными. Исходные данные приведены в табл. 2.

РЕШЕНИЕ:

1.1 Начертим структурную схему системы передачи дискретных сообщений Назначение элементов схемы:

Кодер источника — предназначен для устранения избыточности на передаче в системе ПДС с целью более эффективного использования канала передачи дискретных сообщений.

Кодер канала — служит для преобразования исходной кодовой комбинации с целью повышения достоверности передачи.

Декодер канала — осуществляет обратное преобразование (декодирование).

Кодер и декодер часто называют устройством защиты от ошибок — УЗО.

УПС — устройство преобразования сигналов для согласования кодера и декодера канала с прерывным каналом связи.

Помехи — посторонние напряжения, произвольно возникающие вканале и поступающие на вход приемника совместно с передаваемыми сигналами.

1.2 В системах ПДС дискретные сигналы могут передаваться

1. Последовательно — единичные элементы следуют в канал поочередно. Общее время передачи кодовой комбинации Т_к=m · t₀, где m — число разрядов кода.

2. Параллельно — единичные элементы объединяются в группы, состоящие из нескольких единичных элементов. Элементы, составляющие группу, передаются одновременно по отдельным каналам.

При заданной скорости передачи последовательные системы (одночастотные)отличаются рядом преимуществ по сравнению с параллельными (многочастотными):

— лучшее использование мощности передатчика;

— не критичность к нелинейности канала;

— простота в реализации и т. п.

Различают передачу дискретных сигналов:

1.Синхроннуюпередачу. Значащие моменты дискретного сигнала находятся в требуемом постоянном фазовом соотношении со значащими моментами любого другого передаваемого сигнала.

2.Асинхронная передача. Значащие моменты дискретного сигнала могут находиться в любых соотношениях со значащими моментами любого другого сигнала.

Поэлементный метод приема дискретных сообщений.

В УПС приемной стороны определяется вид элемента (0 или 1), затем из элементов формируются кодовые комбинации, декодирование которых позволяет определить вид задаваемого символа.

Для правильного воспроизведения элементов кодовых комбинаций необходимо уметь отделить один элемент от другого. Для этого могут использоваться различные методы поэлементной синхронизации.

Для правильного определения одной кодовой комбинации от другой используется метод групповой синхронизации, которая позволяет устанавливать и поддерживать требуемые фазовые соотношения между значащими моментами начал переданных и принятых групп (кодовые комбинации) единичных элементов.

Одним из методов, позволяющим на приеме определить одну кодовую операцию от другой является введение в состав этой комбинации специальных элементов в начале комбинации и в её конце (стартовый и стоповый элементы).Этот метод передачи является асинхронным, т.к. передачу любой кодовой комбинации можно начать в любой момент времени.

1.3 Метод передачи сигналов — последовательный Скорость передачи, Бод — 50. Рассчитать t₀, Т_к, С, R.

Рассчитаем длительность единичного элемента (t₀) :

Общее время передачи кодовой комбинации для последовательного метода передачи:

T_к=m· t₀,

где m — число разрядов кода

T_к=5· 20=100мс Пропускная способность:

Производительность:

Задача 2

1.Пояснить методы защиты от ошибокприпередачи данных.

2.Начертить рисунок, поясняющий классификацию корректирующих кодов. Дать краткую характеристику корректирующим кодам.

3.Пояснить построение кода Хемминга. Определить наличие ошибок в принятой кодовой комбинации, вид синдрома и номер элемента в котором произошла ошибка.

Таблица 2.1

Решение

2.1 Методы защиты от ошибок В системах без обратной связи (однонаправленных) для повышения верности приема используются следующие способы:

1. Многократная передача кодовых комбинаций. Повторение кодов комбинаций может осуществляться вручную и автоматически. Припередачи кодовой комбинации результат будет тот, который наиболее часто повторяется. Если в принятой последовательности нет повторений, то принятое сообщение стирается.

Недостаток — существенное уменьшение скорости передачи по сравнению с однократной передачи кодовых комбинаций.

2. Одновременная передача кодовой комбинации по нескольким параллельно работающим каналам (обычно число каналов нечетное). Решение о том какая комбинация передавалась выносится методом голосования (как и при многократной передаче). При передаче осуществляющейся по двум параллельным каналам, информация выбирается из того канала, качество которого в момент приема кодовой комбинации было наилучшим. При передаче сообщений по N параллельным каналам скорость передачи информации не зависит от числа каналов. Однако возрастает (в N раз) расходы на аренду каналов.

3. Помехоустойчивое кодирование (т.е. использование кодов, исправляющих ошибки (корректирующих кодов)). Широкое распространение получили двоичные корректирующие коды (0 и 1).

сигнал телеграфирование комбинация Блочные коды — каждому символу алфавита сообщений соответствует блок (кодовая комбинация) из n (i) — элементов, где (i) — номер сообщения.

Равномерные коды — если длина блока постоянна и не зависит от номера сообщения.

Неравномерные коды — длина блока зависит от номера сообщения (код Морзе).

Непрерывные коды — передаваемая информация не разделяется на блоки, а проверочные элементы размещаются в определенном порядке между информационными.

Разделимые коды — разделяются на информационные и проверочные элементы, занимающие определенные места в кодовой комбинации.

Неразделимые коды — отсутствует деление элементов кодовых комбинаций. К ним относятся код с постоянным весом (например, семиэлементный телеграфный код 3 с весом каждой кодовой комбинации=3).

Систематические (линейные)коды применяется обозначение (n, k), где

nчисло элементов в комбинации

kчисло информационных элементов

(код Хемминга, циклические коды) Несистематические кодыприменяются в специальных случаях (равновесный код, код).

2.3 Построение кода Хемминга основного на использовании проверок для обнаружения ошибок. Кодовые комбинациисуммируются по модулю для получения проверочных элементов Пример:

1. Определим наличие ошибок в принятой кодовой комбинации 1 010 010.

Произведем проверки:

2. Определим вид синдрома и номер элемента в котором произошла ошибка.

Синдром (проверочный вектор)-называется комбинация b₃ b₂b_1,, где

;; .

Вид синдромаb₃b₂b₁= 011

По таблице определите место, где произошла ошибка, и исправить принятый элемент на противоположный.

Таблица 2.2

Принята кодовая комбинация — 1 010 010. Синдром имеет вид 011. В соответствии с таблицей 2.2 исказился четвертый элемент Изменим четвертый элемент на противоположный :

Задача 3.

1.Привести технические характеристики, режимы работы электронного аппарата.

2 Рассчитайте, сколько знаков передает электронный аппарат в соответствии с исходными данными.

Таблица 3.1

Решение:

Структурная схема аппарата F-2000

Схема содержит микроЭВМ, управляющую всеми функциями аппарата, и микроЭВМ, управляющую работой печатающего устройства. Обе ЭВМ соединяются друг с другом через параллельный стык. В качестве программной памяти применяется перепрограммируемое запоминающее устройство ППЗУ с ультрафиолетовым стиранием информации.

Оперативное запоминающее устройство ОЗУ с произвольной выборкой изготовлено по технологии КМОП-схем, что позволяет при отключении сети питать ОЗУ от аккумуляторов и тем самым сохранять записанные данные и узлы в рабочем состоянии.

К управляющей микроЭВМ (BR) через устройства параллельного стыка (Р10) подсоединены клавиатура ТА и устройство ввода-вывода на перфоленту. Устройство сопряжения с линией подсоединяется к МП через устройство последовательного стыка, имеет четырех проводное окончание.

Алфавитно-цифровое запоминающее устройство предназначено для подготовки текста и промежуточного его хранения. Его емкость порядка 8000 знаков. В нем может накапливаться до 99 различных текстов, которым автоматически присваиваются номера, позволяющие осуществлять вызов текстов.

Печатающее устройство подключается к микропроцессору печатающего устройства через устройство параллельного стыка. Работа аппарата осуществляется в следующей последовательности:

Ввод информации в управляющий микропроцессор может осуществляться с клавиатуры запоминающего устройства или трансмиттерной приставки параллельными комбинациями. В микроЭВМ формируется полная стартстопная комбинация (причем формирование производится программным способом), которая через устройство последовательного стыка последовательно поступает в устройство сопряжения с линией, где осуществляется гальваническая развязка и преобразование напряжений низкого уровня в напряжения высокого уровня, а затем, в зависимости от вида УСЛ, однополюсные или двухполюсные посылки поступают в линию связи.

Принимаемая информация через УСЛ поступает на вход управляющего микропроцессора, где из последовательности телеграфных сообщений формируется символы, поступающие затем в микроЭВМ печатающего устройства и при необходимости на ре-перфораторную приставку для их регистрации. Из микроЭВМ поступающие символы выводятся на печать.

Передачи и приему информации предшествует установление связи с абонентами. Для этой цели используется управляющая микроЭВМ. Набор номера абонента осуществляется с помощью клавиатуры аппарата.

Режимы работы аппарата программируются в ППЗУ с помощью программатора, который находится в диагностическом приборе F-2000.

3.1 Технические данные аппарата F-2000.

Таблица 3.2

Режимы работы аппарата F- 2000.

1.Режим программированиедает возможность запрограммировать текущее время, дату, телеграммы, запоминание кратких текстов, проведение самодиагностики аппарата.(Переключение в режим осуществляется нажатием соответствующий клавиши на 3 сек).

2.Местный (локальный) режим — для обмена информации между внутреннимисточником и приемниками сообщений без занятия канала или линии. Источники сообщений: клавиатура, считыватель, память текстов.

3. Ждущий локальный режим — чтобы работа оператора не прерывалась входящим вызовом. Входящее сообщение записывается в приемную буферную память и при включенном режиме отпечатывается содержимое буферной памяти.

4.Режим передачи — для передачи сообщений из текстовой памяти со считывающего устройства с клавиатуры и приема сообщений в буферный накопитель на перфоленту и бумагу.

3.2 Рассчитаем сколько знаков передает аппарат F — 2000

Электронный аппарат F — 2000 при скорости телеграфирования 50 Бод передает так как для передачи одного знака требуется 7,5 единичных элементов За 10 минут F- 2000 передает 6,6· 60·10=3960 знаков Задача 4

1. Дать общую характеристику информационной технологии в соответствии с исходными данными.

2.Составьте типовую схему на базе систем ДИОНИС в соответствии с исходными данными.

4.Привести назначение, возможности и характеристику заданных в таблице подсистем и элементов сети.

Таблица 4.1

Решение:

3. Разработанная НПП «Фактор» технология ДЕОНИС (Диалоговая организационнонаучная информационная система) представляет собой готовое программное техническое решение создание информационно — телекоммуникационной среды самого разнообразного назначения, базирующейся на любых имеющихся в распоряжении заказчика линиях связи, т. е на выделенных и коммутируемых телефонных, телеграфных, телексных и современных цифровых каналах (спутниковых, оптоволоконных и др.), а также на базе общедоступных сетей передачи данных с коммутацией пакетов в соответствии с протоколом Х.25 и ТСР/IP .

Основой предлагаемой сетевой технологии является программное обеспечение много пользовательских сетевых центров ДИОНИС (хостовыесистемы), каждый из которых одновременно может обслуживать до 64 абонентов.

Важной программной коммутацией технологии являются «транспортные модули» предназначенные для встраивания в любое прикладное математическое оборудование пользователей, что позволяет просто подключать к телекоммуникационной сети специализированные рабочие места абонентов.

В системе ДИОНИС предусмотрен ряд специальных мер гарантирующих предотвращение доступа к информации. Для этого поддерживаются все стандартные средства ограничения доступа.

— изменяемые пароли при подключении к системе;

— доступ к информации по спискам (телеконференция, база данных) ;

— ограничение на модификацию информации индивидуально для каждого пользователя замкнутыегруппы пользователей и т. п.

Обеспечивается протоколирование всех случаев подбора имен и паролей абонентов с уведомлением администратора о попытках несанкционированного доступа к системе.

При разработке системы ДИОНИС учтены и реализованы соответствующие международные стандарты, поэтому на компьютерах пользователей могут применяться любые коммуникационные пакеты.

1.Круг Б. И., Попантонопуло В. Н., Шувалов В. П. Телекоммуникационные системы и сети. Современные технологии.Т.1. М.: Горячая линияТелеком, 2003.

2. Круг Б. И., Попантонопуло В. Н., Шувалов В. П. Телекоммуникационные системы и сети. Т.1. Новосибирск: Наука, 1998.

3.Алексеев А. П., Лазарев В. А. Современные информационные технологии. — М.: Радио и связь, 2001.