Многоканальная система передачи информации (стр. 6 из 7)
Необходимо добавить, что рассмотренный тип временного объединения/разделения каналов будет эффективен только при постоянной загруженности временных интервалов, т.е. при постоянном трафике данных источников информации.
6.2 Определение параметров временного объединения/разделения абонентских сигналов с применением помехоустойчивого кодирования
Рассмотрим вариант построения СПДИ, когда в групповой сигнал будет входить преамбула, состоящая из сигналов кадровой и цикловой синхронизации, проверочных битов помехоустойчивого кодирования и, собственно, информационной части (временные интервалы источников информации).
В этом случае частотно-временные параметры СПДИ изменят свою величину, вследствие появившейся избыточности в групповом дискретном сигнале. Рассмотрим подробнее каким образом трансформируются эти параметры.
С применением помехоустойчивого кодирования кодом вида (15,11) произойдут следующие изменения:
Кс=15 (бит) – длина кодового слова источника (после кодирования);
Ii = 10 (слов/с)=150(бит/с) – информационная производительность М-го источника информации;
- информационная производительность СПДИ в целом.
В этом случае длительность временного интервала Твибудет равна
, где Тсл – длительность кодового слова (сообщения) источника 
, таким образом, время передачи 1 бита кодового слова Тб равна 0.06(с). Временные интервалы в устройстве объединения (мультиплексоре) объединяются в кадр (цикл) ТЦ, длительность которого будет составлять 
. Иными словами за время 48с система отработает цикл передачи/приема сообщений М источников информации.Исходя из полученных результатов Тб , Тсл , Тви ,Тк определим остальные показатели системы. Количество передаваемой информации СПДИ за один временной интервал:
; за один цикл 
.Частотно-временные показатели сигналов СПДИ в целом составят значения: для прямого канала:
- длительность видеоимпульса (бита) группового сигнала:
Твиспди=0.06(с)
- ширина видеоимпульса (бита) группового сигнала:
- периодичность повторения видеоимпульсов (тактовая частота) в групповом сигнале:
- ширина энергетического спектра видеоимпульса (бита) группового сигнала:
- длительность радиоимпульса группового сигнала:
Триспди=Твиспди/2 =0.06/2=0.003(с)
- ширина радиоимпульса группового сигнала:
- ширина энергетического спектра радиоимпульса группового сигнала:
Предположим, что величина импульса переспроса будет равна величине информационного импульса в прямом канале ТЧ (это связано с необходимостью унификации оборудования системы синхронизации), иными словами
, а время повторения этих импульсов Тпипбудет определяться длительностью временного интервала СПДИ, а именно 
.Схема временного объединения СПДИ (с учетом помехоустойчивого кодирования) показана на рис. 6.2.
Рис. 6.2 Схема временного объединения СПДИ.
Также отметим, что рассмотренный тип временного объединения/разделения каналов с применением помехоустойчивого кодирования будет эффективен только при постоянной загруженности временных интервалов, т.е. при постоянном трафике данных источников информации.
Таким образом, как было сказано ранее, при введении избыточности в виде кодовых последовательностей помехоустойчивого кода, параметры системы изменяются, в конкретном случае: увеличилась информационная производительность СПДИ; увеличилась помехоустойчивость системы, однако в соответствии с этим увеличились и энергетические показатели.
7. Выбор схемы приемника СПДИ
Процессом преобразования первичного цифрового информационного сигнала в синусоидальный видеосигнал называется манипуляция.
Так как в рассматриваемой СПДИ для детектирования сигналов приемник использует информацию о фазе несущей, то такая манипуляция называется когерентной. Таким образом, дискретная фазовая манипуляция является оптимальной когерентной системой передачи двоичных сигналов. По сравнению с другими видами когерентных манипуляций применение ФМн обеспечивает при одинаковой помехоустойчивости примерно двукратный выигрыш по мощности и такой же выигрыш по полосе частот, занимаемой сигналом. При когерентом детектировании приемник системы содержит прототипы каждого возможного сигнала. Эти сигналы дублируют алфавит переданных сигналов по всем параметрам. В процессе демодуляции приемник перемножает и интегрирует входной сигнал с каждым прототипом, т.е. определяет корреляцию.
В двоичных системах ФМн разность фаз манипулированных сигналов выбирается равной 180 градусам. Такие сигналы называются ортогональными.
Структурная схема приемника имеет вид:
Рис. 7.1 Структурная схема когерентного приемника фазовой манипуляции.
где Ф – полосовой фильтр; Г – опорный гетеродин; ФД – фазовый детектор; ФНЧ – фильтр нижних частот; ПУ – пороговое устройство.
Полосовой фильтр предназначен для предварительной фильтрации сигналов, для уменьшения влияния помех, с полосой пропускания 2\Т, в присутствии только гауссовских помех не обязателен. Фазовый детектор выполняет роль корректора. Фильтр нижних частот выполняет роль интегратора. Опорный гетеродин - генератор, частота и фаза колебаний которого полностью совпадают с частотой и фазой одного из сигналов.
На рис. 6.2 представлены временные диаграммы процесса когерентной фазовой манипуляции.
Рис. 6.2 Временные диаграммы процесса когерентной фазовой манипуляции.
Спектры различных сигналов при ФМн будут иметь вид:
Рис. 6.3 Спектры различных сигналов при ФМн.
8. Расчет вероятности ошибки НА выходе приемника и битовой вероятности ошибки на входе и выходе декодера КАНАЛА передачи данных и канала переспроса
8.1 Расчет вероятности ошибки на выходе приемника и битовой вероятности ошибки на входе и выходе декодера дискретного канала передачи данных
Важной мерой производительности, используемой для сравнения цифровых систем передачи, является вероятность ошибки на выходе приемника Ро, а также битовая вероятность ошибки на входе Рbи выходе декодера Рbвых.
Рассмотрим вероятность ошибки на выходе приемника Ро для когерентной фазовой манипуляции:
(8.1)где
; 
; Ф() – функция Крампа, тогда 
Битовая вероятность ошибки на входе декодера Рbрассматриваемой СПДИ определяется формулой:
(8.2)где Q() – Гауссов интеграл ошибок; Еb/Р0 –отношение энергии одного бита сигнала к спектральной плотности мощности помехи на входе приемника, причем
; 
Таким образом:
Битовая вероятность ошибки на выходе декодера Рbвых рассматриваемой СПДИ определяется из соотношения:
, иными словами, для бинарных (М=2) ортогональных когерентных СПДИ существует равенствоРb=Рbвых (8.3)
Таким образом:
Рb=Рbвых=0.2
8.2 Расчет вероятности ошибки на выходе приемника и битовой вероятности ошибки на входе и выходе декодера канала переспроса
Учитывая степень когерентности СПДИ определим вероятность ошибки на выходе приемника канала переспроса Рокп, а также битовую вероятность ошибки на входе Рbкп и выходе Рbвыхкп декодера канала переспроса.
Рассмотрим вероятность ошибки на выходе приемника Рокп для когерентной фазовой манипуляции: