Лабораторная работа №5. По дисциплине: «Общая теория связи».Вариант №12

Исследование эффективности устройств защиты от ошибок в дискретном канале передачи информации

Цель работы: Исследование помехоустойчивости и эффективности устройств защиты от ошибок в дискретном канале передачи информации.

Описание лабораторной установки
Работа выполняется на ПЭВМ с использованием программы Arm_СПИ.exe, раздела «Структура модели СПИ», модель решающего устройства. Структурная схема системы передачи дискретных сообщений, которая выводится на экран монитора, приведена на Рис. 1.


 Рис. 1 – Рабочее окно АРМ «Структура модели СПИ / РУ»

Блок «Сигнал» моделирует источник двоичных дискретных сообщений («1» и «0»), который позволяет задавать априорные вероятности элемента «1» (и, соответственно, «0») – набором значения P1 и нажатием кнопки «Ввод».
Блок «Непрерывный канал» позволяет задавать режим модуляции,
демодуляции, канал с постоянными и переменными параметрами, два пороговых уровня перехода к дискретному каналу с тремя состояниями. При этом задается скорость замираний.
Блок «Решающее устройство» позволяет задавать правило решения для демодуляции символа по принимаемой смеси сигнала и помехи: МП – максимального правдоподобия, МАВ – максимальной апостериорной вероятности (правило МАВ применяется только c когерентным демодулятором [dm=1]). Здесь же указывается средняя вероятность ошибки на символ, получаемая для заданных выше параметров.
Блок «Стат 1» (Статистические испытания) позволяет задавать длину кодового слова n и количество слов NB выбранной длины, необходимые для статистической оценки характеристик УЗО. После ввода n и NB на экран монитора выводится таблица результатов испытаний: распределение кратности ошибок, пропускная способность, объем испытаний, эквивалентная вероятность ошибки на входе декодера, вероятность обнаружения ошибки.
Блок «Перемежитель» позволяет задавать параметры перемежения символов для передачи их по каналу связи и исследовать его эффективность для повышения достоверности передачи дискретных сообщений.
Блок «УЗО» (Устройство защиты от ошибок) обеспечивает выбор типа кода, исправляющего ошибки в принимаемой последовательности символов, и типа декодера.
Данный блок позволяет моделировать устройства защиты от ошибок, содержащие универсальные кодеки двоичных и недвоичных циклических кодов с синдромным алгоритмом декодирования и алгоритмом Берликэмпа-Месси; универсальные кодеки сверточных кодов в диапазоне скоростей от 1/8 до 7/8 с итерационными пороговыми алгоритмами декодирования и ряд других кодеков, в том числе с мажоритарными алгоритмами и алгоритмом Витерби, а также каскадных кодеков на основе циклических и свёрточных кодов (банк блочных и сверточных кодов АРМ содержит около 300 производящих многочленов корректирующих кодов, позволяющих моделировать несколько тысяч вариантов устройств защиты от ошибок с разнообразными свойствами).
Блок «Стат 2» осуществляет обработку результатов исправления
ошибок, после ввода количества блоков NB на экран монитора выводится таблица результатов испытаний: распределение кратности ошибок до декодирования (на длине комбинации выбранного кода из n символов) и после декодирования с исправлением ошибок (на длине комбинации из k информационных символов), пропускная способность, объем испытаний, эквивалентная вероятность ошибки на входе и выходе декодера, вероятность обнаружения ошибки.
Кнопки «Импорт», «Рисунок», «Выход» позволяют управлять результатами испытаний. Кнопка «Импорт» импортирует результаты испытаний в Word и позволяет сохранить их в формате .doc и затем вывести на печать для документирования. Кнопка «Рисунок» выводит на экран дисплея полученное распределение кратностей ошибок в виде гистограммы (эта кнопка активна только при испытаниях с УЗО), что позволяет представить результаты испытаний в наглядной форме.
Каждый выбранный блок имеет свое диалоговое окно, которое позволяет установить параметры или характеристики модели данного блока выбранной структуры модели СПИ.
Работа с программой осуществляется в диалоговом режиме с клавиатуры ЭВМ. Для каждого из блоков установлены (по умолчанию) некоторые параметры его работы, в ходе исследований устанавливают их требуемые значения в соответствии с лабораторным заданием.

Лабораторное задание
1. Исследовать распределение кратностей ошибок на длине кодового слова n для различных видов дискретной модуляции (АМ, ЧМ, ФМ) при когерентном приеме в канале связи с постоянными параметрами.

2. Исследовать влияние правила решения для демодуляции символа по принимаемой смеси сигнала и помехи (МП – максимального правдоподобия, МАВ – максимальной апостериорной вероятности) на величину средней вероятности ошибки при различной статистике источника сигнала.

3. Исследовать различие в помехоустойчивости:
- циклических кодов и каскадных кодеков на основе циклических кодов Рида-Соломона;
- свёрточных кодов и каскадных кодеков на основе свёрточных кодов.

4. Исследовать зависимость пропускной способности цифровой системы передачи информации от характеристик используемых кодов.

Уважаемый студент, дистанционного обучения,
Оценена Ваша работа по предмету: Общая теория связи
Вид работы: Лабораторная работа 5
Оценка:Зачет
Дата оценки: **.**.2017
Рецензия:Уважаемый Студент,

Резван Иван Иванович