Кодирование и декодирование (стр. 3 из 3)
Рис. 3.4 Решетчатые диаграммы сверточного декодера Витерби (7,5).
В результате были рассмотрены следующие случаи работы декодера Витерби: 1) Вектор ошибки нулевой (отсутствие ошибок); 2) Одиночная ошибка в начале вектора ошибки; 3) Одиночная ошибка в конце вектора ошибки; 4) Двукратная ошибка; 5) Трехкратная ошибка.
4 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
Тема: «Исследование обнаруживающей и исправляющей способности циклических кодов».
Цель работы
Ознакомление с методами построения корректирующих кодов. Экспериментальное исследование обнаруживающей и исправляющей способности циклических кодов.
Необходимо экспериментально определить кодовое расстояние исследуемых кодов и способность кодов с различной избыточностью для разных полиномов обнаруживать и исправлять ошибки:
Расчеты:
На рис.4.1 приведена схема декодера циклического кода (15,11), а на рис.4.2 приведена схема декодера циклического кода (23,12).
Рис.4.1 Схема декодера циклического кода (15,11).
Рис.4.2 Схема декодера циклического кода (23,12).
Количество ошибок, исправляемых кодами (15,11) и (23,12) соответственно будут равны 1 и 3. Кодовое расстояние определяется для этих кодов как
(4.1)Следовательно, подставив в (4.1) значение t получим для кода (15,11) d=3 и для кода (23,12) d=7.
Сравнительная оценка помехоустойчивости данных кодов должна производится на основании значений кодового расстояния и числа исправляемых кодом ошибок, так оба эти параметра имеют большую по значению величину для кода (23,12), следовательно и помехоустойчивость данного кода будет выше, однако наряду с повышением помехоустойчивости код будет обладать большей избыточностью.
5 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4
Тема: «Исследование методов коммутации»
Цель работы:
1.1 Ознакомление с видами и принципами коммутации.
1.2 Овладение методикой расчета времени доставки сообщений при различных методах коммутации.
1.3 Приобретение навыков экспериментального исследования одной из основных характеристик функционирования сети - времени доставки сообщения.
1.4 Анализ графических зависимостей на примере зависимости времени доставки сообщений от скорости передачи, длины сообщений.
Предварительный расчёт:
Данные для расчета:
Для заданного варианта рассчитать время доставки сообщения при разных методах коммутации.
А) при коммутации пакетов (КП) и сообщений (КС):
- скорость передачи на всех участках сети одинаковая;
- количество каналов на всех участках сети одинаковое (один канал);
- коэффициент использования (загрузки) канала (ρ) на участке узел коммутации (УК) - оконечный пункт (ОП): ρ = 0,4;
- служебная часть сообщений при КС составляет 70 знаков (560 ед.эл.);
- служебная часть пакета (с учетом проверочных разрядов) - 136 ед.эл.;
- время обработки в узле: при КС - 0,1с, при КП - 0,01с;
Б) при коммутации каналов (КК):
- затраты времени на установление соединения: tвыз - 2с,
время набора одной цифры номера (tНН): декадный набор - 1,5с;
- число набираемых цифр - 7;
- время коммутации на одном узле (с учетом времени передачи адреса сообщений на следующий узел) - 0,6с;
- время ответа УПС (включая оконечные устройства приема и передачи ОП) - Зс;
- время разъединения ( разъед t ) - 0,2с.
Обмен автоответами производится в начале и в конце сеанса связи.
Длина одного запроса и автоответа - 22 комбинации (176 ед.эл.).
Расчеты:
Коммутация каналов:
Время доставки сообщения при коммутации каналов:
при
tпер - среднее время передачи сообщения; tсоед - среднее время передачи адреса и установления соединения; tАО - среднее время обмена автоответами; NУК - количество узлов КК.
Примем скорость передачи В=100 (Бод).
Следовательно
Таким образом, получим:
при В=100 (Бод).
Коммутация сообщений:
Время доставки сообщения при коммутации сообщений:
tпер - среднее время передачи служебно-адресной информации и содержимого сообщения на каждом этапе; tож - среднее время выбора пути и ожидания освобождения канала передачи; tобр - среднее время обработки адресной части сообщения в каждом узле КС; NУК - число узлов КС.
Примем скорость передачи В=100 (Бод).
Следовательно
Таким образом, получим:
при В=100 (Бод)
Коммутация пакетов:
Время доставки сообщения при коммутации пакетов:
где
tпер.с - время передачи сообщения на первом и последнем узлах КП; tпер.пак - среднее время передачи пакета между узлами КП; tож.пак - среднее время выбора пути и ожидания освобождения канала передачи; tобр - среднее время обработки адресной части пакета в каждом узле КП; tожУКn - время ожидания последнего пакета в УКn; NУК - число узлов КП; k - число передаваемых пакетов (к = 3).
Примем скорость передачи В=100 (Бод).
Следовательно
Таким образом, получим:
Таблица 5.1
Сведем полученные результаты расчетов в таблицу 5.1 и 5.2.
| В, Бод | 10 | 50 | 100 | 150 | 200 | 500 | 1000 | 10000 |
 | 137.4 | 36.2 | 23.5 | 19.4 | 16.3 | 13.4 | 12.2 | 11 |
 | 1100 | 221.1 | 110.8 | 74.1 | 55.8 | 22.7 | 11.7 | 1.8 |
 | 2158 | 104.4 | 96.5 | 85.9 | 83.5 | 79.4 | 77.9 | 76 |
Таблица 5.2
| L, ед.зн | 10 | 50 | 100 | 150 | 200 | 500 | 1000 | 10000 |
 | 18.1 | 18.4 | 18.9 | 19.4 | 19.9 | 22.9 | 27.9 | 117.9 |
 | 2.7 | 10.5 | 20.3 | 30.2 | 68.2 | 99.1 | 197.3 | 1967.3 |
 | 1.5 | 7.4 | 14.7 | 22.1 | 29.4 | 73.4 | 146.6 | 1466.2 |
На основании значений , приведенных в таблицах 5.1 и 5.2 построим графики зависимостей, приведенные на рис.5.1 и 5.2 для
Рис.5.1. Зависимость .
Рис.5.2.Зависимость .
Из приведенных выше соотношений и графического отображения можно заметить, что при увеличении скорости передачи информации время доставки сообщения будет уменьшаться независимо от типа коммутации (рис.5.3).
При малых значениях В (до 1000 Бод) наименьшее время доставки сообщения будет при коммутации каналов; а при значениях В (свыше 1000 Бод) наименьшее время доставки сообщения будет при коммутации сообщений. Стоит отметить, что при всех рассмотренных значениях В, время доставки сообщения будет иметь большие значения по сравнению с и . Следовательно, для систем коммутации низкоскоростных сообщений целесообразно применять системы с КК (до 1000 Бод) и с КС (свыше 1000 Бод). Системы с КП в этом случае применять одинаково невыгодно.
При малых значениях длины передаваемого сообщения L (до 150 ед.эл.) наименьшее время доставки будут иметь системы с КП, а при значениях L (свыше 150 ед.эл.) эффективнее применение систем с КК. При этом одинаково неэффективно (для любых значений L) применение систем коммутации с КС. Следовательно, для систем коммутации низкоскоростных сообщений целесообразно применять системы с КП (при L меньшем 150 ед.эл.) и с КП (свыше 150 ед.эл.).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе выполнения данной контрольной работы были проведены расчеты параметров, указанных в исходных данных к лабораторным работам.
В лабораторной работе №1 были изучены структуры кодеров циклического кода; проанализирован процесс формирования проверочных разрядов; изучены принципы обнаружения и исправления ошибок в декодере циклического кода (15,11) и (23,12); сравнили параметры кодов. В лабораторной работе №2 изучен принцип работы кодера и декодера сверточных кодов по алгоритму Витерби; проанализирована исправляющая способность декодера. В лабораторной работе №3 ознакомились с методами построения корректирующих кодов; экспериментально исследовали обнаруживающую и исправляющую способности циклических кодов. В лабораторной работе №4 ознакомились с видами и принципами коммутации; овладели методикой расчета времени доставки сообщений при различных методах коммутации; приобрели навыки экспериментального исследования одной из основных характеристик функционирования сети - времени доставки сообщения.
Список использованной литературы
1. Методическое пособие по расчету цифровых систем связи.
2. Кириллов В.И. Многоканальные системы передачи. Минск. Новое издание, 2003г.
3. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Москва. Вильямс, 2003г.