Министерство связи Российской Федерации
Санкт-Петербургский Государственный Университет Телекоммуникаций
имени профессора М.А. Бонч-Бруевича
Курсовая работа
по дисциплине
“Компьютерные Системы Передачи Данных”
преподаватель Федотова Л.В.
выполнил Крайнов М.А.
группа СК-76
Санкт-Петербург
2ooo год
Содержание | |
Заглавие | Лист |
| 1. ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ | 2 |
| 1.1. Введение | 2 |
| 1.2. Исходные данные | 2 |
| 2. ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМЫ РОС-НП | 3 |
| 3. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОДОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ПДС | 6 |
| 3.1. Принцип построения корректирующих кодов | 6 |
| 3.2. Классификация и характеристики корректирующих кодов | 6 |
| 3.3. Циклические коды | 7 |
| 4. Анализ возможностей заданного циклического кода | 8 |
| 4.1. Составление порождающей матрицы и матрицы проверок | 8 |
| 4.2. Определение минимального кодового расстояния | 8 |
| 4.3. Составление таблицы всех разрешенных кодовых комбинаций и определение их веса | 9 |
| 4.4. Определение доли необнаруженных ошибок | 10 |
| 5. Расчет эффективности заданного циклического кода | 11 |
| 5.1. Канал с независимыми ошибками. | 11 |
| 5.2. Канал с группированием ошибок. | 11 |
| 6. Выбор оптимальной длины циклического кода | 12 |
| 7. Разработка программы | 13 |
| 7.1. Обзор методов программной реализации | 13 |
| 7.2. Описание программы | 14 |
| 7.3. Листинг программы | 15 |
| 1. ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ. |
| 1.1. Введение. |
Корректирующие коды могут использоваться в системах с обратной и без обратной связи (ОС). В системах с ОС корректирующие коды используются в режиме обнаружения ошибок. Иногда в системах без ОС допускается режим обнаружения ошибок. При обнаружении ошибок в кодовой комбинации она не выдаётся получателю. При этом считается что лучше получателю выдать сигнал стирания, нежели неправильный символ.
Система может быть с решающей обратной связью (РОС) и с информационной обратной связью (ИОС). В данном курсовом проекте будет разрабатываться кодирующее устройство системы РОС-НПбл.
Целью данной курсовой работы является самостоятельная разработка кодирующего устройство системы РОС-НПбл, составление и реализация на ЭВМ алгоритма и программы кодирования и декодирования циклического кода (n,k) с образующим полиномом P(x), а также экспериментальная проверка правильности программы.
| 1.2. Исходные данные (Вариант 8). |
1. Задан обнаруживающий ошибки циклический код n,k = (15,5).
n – количество разрядов кодовой комбинации
k – количество информационных разрядов
2. Образующий полином:
Р(х) = x10 + x9 + x7 + x1 + 1
3. Комбинация простого кода:
G(х) = 24
4. Вероятность ошибки в канале:
Pо = 5*10-5
5. Коэффициент группирования ошибок:
a = 0.3
6. Способ представления циклического кодирования:
представление циклического кода проверочными соотношениями.
| 2. ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМЫ РОС-НП. |
Структурная схема системы РОС-НПблпредставлена далее. Работа системы происходит следующим образом.
При отсутствии сигнала переспроса к ИС от УУ идет сигнал готовности аппаратуры к передаче (ЗОК) и ИС соответственно выдает информационные комбинации (Л1). Они поступают в кодер II одновременно запоминаются в накопителе Нпер емкостью h комбинаций (при отсутствии сигнала переспроса информации в Нперзаменяется, сдвигаясь каждый раз на одну комбинацию) .
На приеме информационная часть очередной комбинации будет записана в Нпр и одновременно декодер так же, как и в системе с РОС-ОЖ, определит наличие или отсутствие ошибок в этой комбинации. Решающее устройство выдает соответствующий сигнал в УУ приемника ПК. Если ошибка не обнаружена, то УУ ст. Б формирует команду подтверждения, которая передается по обратному каналу и одновременно дает сигнал на вывод информационной комбинации из Нпр потребителю. Получая сигнал подтверждения, передатчик ст. А продолжает непрерывную передачу информации. Если же ошибка обнаружена, то УУ ст. Б формирует команду переспроса, передаваемую по обратному каналу на передатчик прямого канала ст. А.
При реализации такой системы возникают трудности, вызванные конечным временем передачи и распространения сигналов. Если в некоторый момент закончен прием комбинации, в которой обнаружена ошибка, то к этому моменту по прямому каналу уже ведется передача следующей комбинации. Если время распространения сигнала в канале превышает длительность комбинации, то к моменту окончания приема комбинации с ошибкой может закончиться передача одной или нескольких комбинаций, следующих за ней. Еще некоторое число комбинаций будет передано до того времени, пока будет принят и проанализирован сигнал переспроса по второй комбинации.
Так как передатчик повторяет лишь комбинации, по которым принят сигнал переспроса, то в результате повторения с запаздыванием порядок следования комбинаций, выдаваемых системой ПС, будет отличаться от порядка поступления комбинаций в систему. Но получателю комбинации должны поступать в том же порядке, в котором они передавались. Поэтому для восстановления порядка следования комбинаций в приемнике должны быть специальное устройство и буферный накопитель значительной емкости, поскольку возможны многократные повторения.
Во избежание усложнения и удорожания приемников, системы с РОС - НП строят в основном таким образом, что после обнаружения ошибки приемник стирает комбинацию с ошибкой и блокируется на Н комбинаций (т. е. не принимает Н последующих комбинаций), а передатчик по сигналу переспроса повторяет h комбинаций (комбинацию с ошибкой и h—1 комбинаций, следующих за ней). Такие системы с РОС-НП получили название систем с блокировкой РОС- НПбл. Эти системы позволяют организовать непрерывную передачу кодовых комбинаций с сохранением порядка их следования. Поэтому одновременно с формированием сигнала переспроса УУ ст. Б блокирует (т. е. запрещает) вывод информации потребителю из Нпр на время, равное h комбинациям. Получив сигнал переспроса по обратному каналу, УУ ст. А ожидает конца передачи последней комбинации, во время которой получен этот сигнал. Затем ИС блокируется также на время передачи h комбинаций, а из Нпер в это время в канал через кодер передаются хранящиеся в накопителе последние h комбинаций. После их передачи ИС опять получает разрешение на передачу очередных комбинаций. Таким образом, последовательность передаваемых и принимаемых комбинаций не нарушается.
| 3. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОДОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ПДС. |
| 3.1. Принцип построения корректирующих кодов. |
Корректирующим кодом называется код, позволяющий обнаруживать или обнаруживать и исправлять ошибки в дискретных сообщениях, возникающие в каналах с помехами. Корректирующие коды могут использоваться в системах с обратной и без обратной связи. В системах с обратной связью корректирующие коды используются в режиме обнаружения ошибок, а в системах без обратной связи – в режиме исправления ошибок. Иногда в системах без обратной связи допускается режим обнаружения ошибок. При обнаружении ошибок в кодовой комбинации она не выдается получателю, т.е. считается, что лучше получателю выдать сигнал стирания, нежели неправильный символ.
Идея построения корректирующих кодов заключается в том, что для передачи сообщения используется не все множество возможных кодовых комбинаций, а лишь некоторая их часть (разрешенные комбинации), отличающиеся друг от друга более чем в одном разряде. Все остальные комбинации для передачи не используются и относятся к числу запрещенных кодовых комбинаций. При использовании корректирующих кодов ошибка в одном разряде приводит к замене разрешенной кодовой комбинации неразрешенной, что позволяет обнаружить ошибку. При достаточно большом отличии разрешенных комбинаций друг от друга возможно обнаружение двух-, трехкратной и т.д. ошибки, поскольку они будут приводить к образованию неразрешенных комбинаций. Если под воздействием помех переданная комбинация трансформировалась в разрешенную, то она не будет обнаружена. При обнаружении ошибки недостаточно только выявить наличие ошибки в принятой комбинации, но необходимо также определить их место нахождения.