Пенин П.И. Системы передачи цифровой информации (1976) (1151855), страница 62
Текст из файла (страница 62)
Естественно, 328 что имеется некоторая вероятность того, что это решение ошибочно, так мак мод действием помех одна разрешенная комбинация может быть переведена в другую. Однако эту вероятность меобнаруживаемой ошибки можно сделать очень малой, выбирая соответствующий код. Если принятая момбвнация отнесена л группе неразрешенных, то ~на ~приемной стороне формируется сигнал переспроса, по которому передающая часть повторяет передачу соответствующей ~кодовой группы. Нетрудно видеть, что ~применение обнаруживающих кодов в системах с обратным каналом ~позволяет не только обнаруживать,:но и исправлять ошибки, повторяя ~передачи тех комбинаций, ~которые ~были искажены помехами.
Исследования некоторых возможных вариантов систем с переспросом свидетельствуют о перспективности их применения для передачи цифровой информации [27, 33.1 Экспериментальные исследования одной из подобных систем, получи~вшей название «БЕСО», показали, что по сгамдартному телефонному каналу значительной протяженности (600 — 1200 тем) можно зтередавать информацию со скоростью 6000 — 9000 бит/с при вероятности ошибки на символ, меньшей 1О-э 14, 341.
~Эти показатели существенно выше, чем у односторонних линий связи. Однако необходимо отметить, что практическое применение систем с обратным каналом наталкивается на,значительные технические трудности, связанные с большой сложностью аппаратуры 14, 23, 34). б.П.2. Системы с информационной обратной связью Особенностью таких систем является то, что каждое принятое, цифровое сообщение может поступить к получателю толико после определенной впроверки», выполняемой на передающей стороне овязи.
Для этого каждое принятое сообщение передается по обратному каналу в пункт передачи, где оно сравнивается с исходным сообщением. Если сообщения совпадают или различаются в допустимых пределах, то на передающей стороне принимается решение о том, что сообщение принято правильно и посылается сигнал подтверждения, в соответствии с которым принятое ранее сообщение, хранящееся в запоминающем устройстве, поступает к гполуча- 329 телю. Если же различие между сообщениями превышает допустимое, передатчик посылает сигнал о том, что принятое сообщение недостоверно, н повторяет передачу.
Очевидно, что для этого на передающей стороне системы необходимо иметь запоминающее устройство, в котором исходное сообщение должно храниться до тех пор, пока оно не будет правильно принято в приемнике. Сообщения, ~передаваемые в рассматриваемых системах по обратному, каналу, часто называют «квитанциями» или «подтверждения~ми», поэтому и системы называют кнопка сисгема~ми с ~квитирова~нием. Известно несколько разновидностей подобных систем г27, 351.
В частности, если для передачи применять избыточные коды, то по прямому каналу можно передавать только информационные символы, а по обратному — только проверочные, сформированные,по прннятьгм информационным символам. Сравнивая на ~передающей стороне проверочные символы, полученные.по обрапному каналу, с ~проверочными символами, хранящимися в за~пом~инающем устройстве передатчнка, можно установить степень их соответствия и принять необходи|мое решение. Расамотрение пр~инципа действия систем с информационной обратной связью показывает, что такие системы целесообразно применять в тех случаях, когда скорость передачи не является фактором первостепенной важности и в первую очередь необходимо обеспечить высокую достоверность ,передаваемых сообщений (например, передача .команд).
Ряд дополнительных сведений о танях системах можпо найти в работах (23, 27, 351. В заключение необходимо отметить, что теория систем с обратным каналом очень сложна и еще,далека от завершения, а многие исследования выполнены с существенными ~идеализациями и допущениями. Разработка достаточно строгой теории таких систем представляла бы очень большой интерес не только для более успешного решения технических задач передачи информации, но и для решения ряда биологических задач, связанных с изучением механизмов наследственности,,влияния среды и т.
д. б.12. КРАТКИЕ ИТОГИ ГЛ. 6 1. В этой главе были рассмотрены основные, пути повышения ~качества работы систем передачи цифровой 330 информации. Рассмотрение показало, что выбор того или иного пути определяется задачами, которые должна решать система, условиями ее работы и существующими ограничениями технического и пр~инципиального характера. Эти обстоятельства при~водят к тому, что указанная проблема становится очень сложной и ее решение не может быть однозначным. 2.
Все известные методы повышения качества работы систем связи ооноввны на иапользова~нии некоторой искусственно вводимой из~быточносги (а~п~паратурной, сигнальной, информационной или их сочетаний). Раз~нообразие видов иэбыточности открывает возможности выбора таких методов, которые наиболее целесообразны в данных коикрепных уело~виях. 3. Эффективное использовааие отведенной полосы частот в каналах с малым уровнем помех и достаточно хорошим постоянством характеристик достигается применением мчогопозиционных простых сигналов с фазовой манипуляцией.
Пр~нменвние таких сигналов позволяет существенно повысить скорость передачи ~по каналам с ограниченной полосой пропуска~пня. Однако стремление уменьшить затраты полосы ~наталкивается на значительное трудности, связанные с необходимостью существенного увеличения отношения сигнал/шум в канале и повышением требований к стабильности его характеристик.
Эти обстоятельства обычно не позволяют применять ~на пра~ктике многолозиционные ФМн сигналы с кратностью больше трех. 4. Успешное решение ряда таких важных задач, как высокая помехоустойчивость к различным помехам, передача цифровой информации с высокой достоверностю 'по каналам со случайньзми параметрами, хорошая электромапнитная совместимость различных систем, иопользующих один и тот же диапазон частот, может быть достигнута применением сложных сигналов. Такие сигналы позволяют эффективно, использовать энергию передатчика, ~но вместе с тем требуют значительного расширения используемого диапазона частот по сравнению с простыми сигналами.
5. Положительные свойства сложных сигналов проявляются наиболее полно только прн условии, что способы их приема близки к оптимальным. Реализация таких способов приема встречает значительные трудности, которые резко возрастают при увеличении базы сигнала. зз1 6. Эффективным методом ослабления действия различных помех является применение ~корректирующих кодов. Такие коды целесообразно применять в тех случаях, ковда требуется обеспечить высокую достоверность передачи без существевного снижения ее скорости. Особенно важное значение это имеет для линий передачи данных, автоматизправан|ных коьвплексов управления и т.
и. 7. Основные трудности применения корректирующих кодов связаны с реализацией декодирующих устройств, так как их сложность резко возрастает с увеличением корректирующих воэмоионостей кода. Однако разработанные к ~настоящему времени упрощенчтые методы декодированатя и достижения современной микроэлектроники делают эту .проблему технически разрешимой. 8. Большие ~возмононосги существенного повышения достоверности передачи иевформац~ии отасрывает применение систем связи с обратным каналом. Применение в таких системах сравнительно неслож|ных корректирующих кодов с обнаружением ошибок позволяет обеспечить такую достоверность цередачи информации, которая не может быть достигнута в системах однонаправленного действия.
З|начительным достоинством систем с обратным каналом является их адаптация вс изменениям условий работы. 9. Рассмотренные в этой главе методы повышения качества работы систем связи не универсальны, и каждый из них наряду с определенными достоинствами обладает и рядом недостатков. К числу таких недостатков можно отнести сложность реализации и достаточно высокую «чувствительность» к отклонениям условий приема от оптимальных. С этой точки зрен~ия передача цифровой информации простыми двоичными сигналами наиболее выгодна — она ~проста в реализации и сравнительно малочувствительна к отличиям способов приема от оптимальных.
Поэтому гирименять те или иные методы повышения качества ~передачи информации ~необходимо тогда, когда их преимущества очевидны и усложнение системы оправдано. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ вд. Указать основные пути повышения качества работы систем передачи цифровой информации и области ик применения. 332 6.2. Дать характеристику основных особенностей многопознцнониых сигналов, эффективно использующих отведенную полосу частот. 6.3. Дать физическое объяснение того, что многопозиционные сигналы с ФМн требуют меньшего отношения сигнал/шум, чем многопозицноиные сигналы с АМн.
6.4. Показать, что выражение (6.12) эквивалентно выражению (Ра!Рш)»»мб,!ййзс«р ехр (0,7й), где А — кратность манипуляции. 6.5. Сравнить необходимое отношение мощности сигнала к мощности шума в многопозициоиной системе с ФМи с соответствующим отношением в идеальной по Шениону системе. Принять М=8, вероятность ошибки символа в системе с ФМн с оптимальным приемом р»м='10 '.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
