Поэтому при оценке битовой вероятности ошибки на выходе декодера будем считать, что квитанции по обратному каналу передаются всегда верно.
Значит, при декодировании информации отдельно взятого кадра декодер ошибиться может при декодировании только в случае необнаружения ошибок в кадре, т. е., в случае двойной ошибки в кодовых словах кадра. Вероятность этого найдена выше:
(2.17)
Вероятность поражения двойной ошибкой в произвольном кадре прямого канала:
— ни одного кодового слова:
(2.18)
при этом после декодирования не будет пропущенных ошибочных битов;
— одного кодового слова:
(2.19)
при этом после декодирования будет 2 пропущенных ошибочных бита;
— двух кодовых слов:
(2.20)
при этом после декодирования будет 4 пропущенных ошибочных бита;
— трех кодовых слов:
(2.21)
при этом после декодирования будет 6 пропущенных ошибочных битов;
— четырех кодовых слов:
(2.22)
при этом после декодирования будет 8 пропущенных ошибочных битов.
Таким образом, битовая вероятность ошибки после частичного декодирования (учитывая, что 4 бита кадровой синхронизации отбрасываются):
(2.23)
Необходимо также учитывать, что ошибки битов проверки четности также входят в эту вероятность. Поэтому окончательная битовая вероятность ошибки после декодирования:
(2.24)
Т.е., каждый один из 77 информационных битов будет передан неверно.
Таким образом, среднее время безошибочной работы в одном канале [3]:
с. (2.25)
Это показывает несостоятельность кодирования с проверкой на четность в такой сложной помеховой обстановке.
3. Составление функциональной схемы приемника и передатчика Функциональная схема кодирующего устройства выглядит следующим образом:
Рисунок 3.1 — Функциональная схема кодера прямого канала Примечания:
— регистр имеет 32 двоичных разряда;
— формирование кадра каждые 0.1 с параллельным считыванием с источников или (в случае необходимости повтора) из буфера;
— временное хранение сформированных ранее кадров в буфере (до прихода квитанции по обратному каналу о правильном приеме);
— формирование бита проверки четности суммирование по модулю два информационных битов.
Функциональная схема декодирующего устройства выглядит следующим образом:
Рисунок 3.2 — Функциональная схема декодера прямого канала Примечания:
— на основе суммирования битов каждого кодового слова формируется сигнал управления (указан пунктиром), указывающий на обнаружение или необнаружение ошибок;
— также учитывается сигнал управления от контроллера битов кадровой синхронизации (контроллер кадровых импульсов).
Сформируем схему передатчика:
Рисунок 3.3 — Функциональная схема передатчика СПИ Примечания:
— в целях упрощения не указаны тракты формирования информационных каналов, тракты согласования, усиления мощности, антенно-фидерное оборудование и т. п;
— сигналы управления, получаемые из обратного канала служат для активации механизма повторной передачи поврежденного помехами кадра;
— синхронизация в начале сеанса связи устанавливается подачей специальных кадров синхронизации (лучше всего подходят последовательности 101 010…);
— синхронизатор выделяет частоты:
Гц — частота следования битов; (3.1)
Гц — частота следования кадров. (3.2)
Сформируем схему приемника:
Рисунок 3.4 — Функциональная схема приемника СПИ Примечания:
— в целях упрощения не указаны тракты формирования информационных каналов, тракты согласования, усиления мощности, антенно-фидерное оборудование и т. п;
— сигналы управления, получаемые из прямого канала служат основой для формирования кадра обратного канала (передается содержимое из контроллера кадровых импульсов и бит корректности приема кадра).
Заключение
В результате проектирования была сформирована 23 канальная СПИ с временным уплотнение, предназначенная для синхронной передачи данных от 92 источников.
Представленное решение является всего лишь одним из множества возможных. Формирование СПИ другими методами даст, конечно, другие характеристики; при этом схемное исполнение будет отличаться от представленного незначительно.
Стоит также отметить, что в столь неблагоприятных помеховых условиях стоило бы применять более мощны алгоритмы кодирования и методы модуляции.
Список используемой литературы Финк Л. М. Теория передачи дискретных сообщений. — М.: Советское радио, 1970.
Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. — М.: Издательский дом «Вильямс», 2003.
МУ А. Г. Зюко и др. Теория передачи сигналов. — М.: Связь, 1980.
Прокис Дж. Цифровая связь. — М.: Радио и связь, 2000.
Вентцель Е. С. Теория вероятностей. — М.: Издательский центр «Академия», 2005.
