Анализ помехоустойчивого кодирования в системах декаметровой связи.

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………......5
1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ В СИСТЕМАХ РАДИОСВЯЗИ…………………………………………………. 6
1.1. Основные характеристики помехоустойчивых кодов..…………………. 6
1.2. Простейшие помехоустойчивые коды…………………………………….. 7
1.3. Помехоустойчивые коды Хемминга……………………………………….. 9
1.4. Помехоустойчивые циклические коды……………………………………. 10
1.5. Помехоустойчивые коды Боуза-Чоудхури-Хоквингейма (коды БЧХ)……14
1.6. Выводы по разделу…………………………………………………………..15
2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЦИФРОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ В СИСТЕМЕ ДКМ СВЯЗИ……….………………………….17
2.1. Общая характеристика цифровой системы ДКМ связи - DRM…...….....17
2.2. Характеристика структурной схемы передающей части системы DRM………………………………………………………………………………18
2.3. Характеристика структурной схемы радиоприемника DRM системы…………………………………………………………………………...22
2.4. Кодирование сигналов соответствующим источником звуковых программ………………………………………………………………………....24
2.4.1. Метод кодирования звуковых сигналов MPEG-4 AAC………………...24
2.4.2. Метод копирования спектральных полос (SBR)………………………..26
2.4.3. Метод кодирования MPEG-4 CELP……………………………………...31
2.5. Выводы по разделу………………………………………………………….41
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОГО КОДА ДЛЯ КОРОТКОВОЛНОВОГО КАНАЛА СВЯЗИ …….……………………..……..42
3.1. Модели источника ошибок при исследовании помехоустойчивого кодирования……………………………………………………………………...44
3.2. Исследование помехоустойчивости циклического кода………..………48
3.3. Анализ результатов моделирования……………………………..……….49
3.4. Вывод по разделу ………………………...………………………………49
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………..50
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………………......51

Весь текст будет доступен после покупки

Системы декаметровой связи является важнейшим фактором обеспечения дальней связи. В настоящее время наибольший интерес представляет цифровая система в этом диапазоне - многофункциональная система цифрового радиовещания – всемирное цифровое радио (DRM). Она обеспечивает пользователям возможность устойчивого приема стереофонических и монофонических программ.
DRM функционирует в ДКМ – диапазоне частот, который является крайне неустойчивым и с высоким уровнем помех. Стандарт DRM находит поддержку в тех странах, где FM-эфир уже заполнен. Система DRM рекомендована к использованию Международным телекоммуникационным союзом (ITU) на коротких, средних и длинных волнах наравне с другими цифровыми стандартами, принятыми в мире. На сегодняшний день изучение особенностей технологии передачи информации в системе DRM является актуальным.
Целью работы является: анализ помехоустойчивости цифровых каналов связи декаметрового диапазона, функционирования системы DRM, принципов ее построения и методов ее помехоустойчивости.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Минимальное кодовое расстояние (dmin) есть наименьшее из кодовых расстояний всех возможных пар комбинаций данного кода. (Для первичных кодов (не помехоустойчивых) dmin=1). Минимальное кодовое расстояние определяет способность кода обнаруживать и исправлять ошибки различной кратности в принятом слове. Число обнаруживаемых и исправляемых ошибок связано с минимальным кодовым расстоянием следующими соотношениями
s? dmin -1, t? (dmin -1)/2, (1.1)
где s - число обнаруживаемых ошибок, t - число исправляемых ошибок. Для любого (n,k)-кода с минимальным расстоянием, не меньшим 2t+1 число проверочных символов определяется:
.
При dmin=3
r=log2(n+1)=log2(r+k+1). (1.2)
Коды, для которых выполняется равенство (3.2) называются совершенными.
2. Коэффициент избыточности Ки - показатель степени удлинения кодовых слов для достижения заданной помехоустойчивости кода
, (1.3)
где Nn - общее число кодовых комбинаций. Для систематических (n,k) - кодов Nn=2n и Nk=2k. Поэтому
.
3. Вероятность необнаруживаемой ошибки Рно есть вероятность выдачи декодером ошибочного кодового слова. - вероятность наличия в n - элементном кодовом слове ошибки кратности t и более.
Учитывая то, что ошибки в канале могут быть описаны биномиальным распределением, то для кодов исправляющих ошибки кратности t:
, (1.4)
а для кодов обнаруживающих ошибки кратности s:
, (1.5)
где р - вероятность появления i ошибок.
4. Коэффициент повышения достоверности Кпд показывает во сколько раз уменьшается вероятность появления ошибочных кодовых комбинаций на выходе декодирующего устройства по сравнению с вероятностью ошибочного приема кодовой комбинации в канале связи. Для кодов обнаруживающих ошибки коэффициент повышения достоверности равен
. (1.6)
Так как P(?1,n)/P(?dmin,n) всегда больше 1, то Кпд>2r. Для большинства кодов величина 2r является оценкой снизу коэффициента повышения достоверности.
На основании определения вероятности необнаруживаемой ошибки и коэффициента повышения достоверности можно оценить эффективность использования избыточного кодирования.

1.2. Простейшие помехоустойчивые коды
Код с постоянным весом - несистематический код, каждое разрешающее слово которого имеет постоянное количество единичных символов (постоянный вес). Широкое применение на практике получил семиэлементный код с весом 3, каждая комбинация которого содержит 3 единицы и 4 нуля. Этот код используется для передачи дискретных сообщений по коротковолновым каналам связи и известен как международный телеграфный код №3 (МТК 3).
Из общего числа комбинаций семиэлементного кода Nn=27=128, число разрешенных составляет Np=7!/3!(7-3)!=35. Коэффициент избыточности кода Ки=1-log235/log2128 = 0,26, а минимальное кодовое расстояние dmin=2.
При приеме кодовых комбинаций производится подсчет числа единиц в кодовом слове, что позволяет обнаруживать ошибки нечетной кратности.
Применение кода с постоянным весом целесообразно в асимметричных каналах (например, каналы с АМн при неоптимальном пороге).

Весь текст будет доступен после покупки

1. Документ ETSI TS 101 980 V1.1.1. (2001 - 09). Digital Radio Mondiale (DRM); System Specification.
2. Шелухин О.И., Лукьянцев Н.Ф. Цифровая обработка и передача речи. - М.: Радио и связь, 2000.
3. Кларк Дж. мл., Кейн Дж.. Кодирование с исправлением ошибок в системах цифровой связи. - М.: Радио и связь, 1987.
4. Банкет В.Л., Бондаренко А.В., Воробиенко П.П. и др. Современные телекоммуникации. Технология и экономика. Под ред. С.А. Довгого. - М.: Эко-Трендз, 2003. - 320 с.
5. Бадялик В.П. Основы телевизионного вещания со спутников. - М.: Горячая линия - Телеком, 2004. - 368 с.
6. Катунин Г.П. Системы и устройства радиосвязи. Часть 1. Учебное пособие. - Новосибирск.: СибГУТИ, 1998. - 80 с.
7. Камнев В.Е., Черкасов В.В., Чечин Г.В. Спутниковые системы связи. - М.: Альпина Паблишер, 2004. - 536 с.
8. Гаранин М.В. и др. Системы и сети передачи информации: Учеб, пособие для вузов / М.В. Гаранин, В.И. Журавлев, С.В. Кунегин. - М.: Радио и связь, 2001. - 336 с.
9. Лосев А.К. Введение в специальность «Радиотехника». - М.: «Высшая школа»: 1980. - 240 с.
10. Гольдштейн А.Б., Гольдштейн Б.С. Технология и протоколы MPLS. СПб.: БХВ - Санкт-Петербург, 2005. - 304 с.

Весь текст будет доступен после покупки