Требуется:

1. Рассчитать интервал дискретизации для получения непрерывных отсчетов реализации , ,

2. Определить число уровней квантования .

3. Рассчитать мощность шума квантования и сравнить ее с мощностью непрерывного сообщения .

4. Найти минимальное число двоичных разрядов, требуемое для записи в двоичной форме любого номера из номеров уровней квантования.

5. Записать - разрядное двоичное число, соответствующее заданному уровню квантования .

6. Начертить временную диаграмму отклика АЦП на заданный уровень квантования в виде последовательности биполярных импульсов, сопоставляя нулевым символам прямоугольные импульсы положительной полярности, а единичным – отрицательной. (Это RS-232 ) Выяснить;

Амплитуда импульсов . Над импульсами надписать значения соответствующих символов «0» или «1».

КОДЕР (К)

Используется помехоустойчивый сверточный код.

При осуществлении операций кодирования и декодирования на основе алгоритма Витерби рекомендуется использовать учебное пособие [Л.4]. При кодировании использовать сверточный кодер по схеме [Л.4 рис. 1] и решетчатую диаграмму кодера [Л.4 рис.9]. При декодировании применить решетчатую диаграмму декодера. Эта диаграмма строится, используя кодовую последовательность (КП), полученную при кодировании и с учетом заданных номеров ошибочно принятых символов по таблице 4.

Структурная схема сверточного кодера [Л.4 рис. 1 стр. 5.].

Требуется:

1 .Изобразить структурную схему кодера.

2. Определить параметры используемого сверточного кодера

- степень кодирования;

- длину кодового ограничения;

- векторы связи и ;

- импульсную характеристику *);

- кодовое расстояние .

3. Изобразить решетчатую диаграмму от момента времени до момента времени сверточного кодера (строится аналогично диаграмме [Л.4, рис.9]).

По решетчатой диаграмме сверточного кодера (п. 3) определить последовательность двоичных символов на выходе кодера (кодовые символы (КС)) при условии, что на вход кодера поступает 9-ти разрядная ----------------------------------------------------------------------------------------------

(*) В [Л.4] импульсная характеристика обозначена , а в КР используем обозначение .

двоичная последовательность информационных символов (ИС), соответствующая заданному уровню квантования (п.5 раздел АЦП).

На решетчатой диаграмме сверточного кодера отметить путь, соответствующий полученным кодовым символам (КС).

4.Определить кодовые символы (КС), когда после девяти ИС

заданного уровня на вход кодера поступают ИС «трех нулевых уровней квантования». «Приложение» к разделу «Кодер».

5.По результатам п.3 и п.4 составить таблицу1 («Приложение» к разделу «Кодер»).

В первой строке таблицы 1 указать порядковые номера передаваемых кодовых символов (КС) от 1 до 72.

Во второй строке таблицы 1 указать численные значения соответствующих кодовых символов (КС).

Перемежитель (п).

В каналах связи помимо постоянно действующей флуктуационной помехи (тепловой шум) могут возникать импульсные помехи. Воздействие импульсных помех на входе демодулятора приводит к появлению на выходе демодулятора пакета (блока) ошибочно принятых кодовых символов на тех тактовых интервалах, на протяжении которых действовала импульсная помеха. Количество ошибок зависит от длительности импульсной помехи. Если количество ошибок в блоке превышает некоторую критическую величину, то декодер такие ошибки исправить не может.

Но, если в систему связи ввести устройства, выполняющие несложные операции перемежения и последующего восстановления исходного порядка кодовых символов (операция деперемежения), тогда блок ошибок на выходе демодулятора после операции деперемежения превращается в группы из одиночных или сдвоенных ошибок. Эти ошибки могут быть расположены между группами, состоящими из большого числа правильно принятых символов. Такие ошибки сравнительно легко исправляются при сверточном декодировании.

Операция перемежения (перестановка символов) происходит после кодера в передающем устройстве, а операция деперемежение (восстановление исходного порядка следования символов) – в приемном устройстве перед декодированием.

Перемежение осуществляется с помощью ячеек памяти, образующих матрицу, состоящую из строк и столбцов. Запись кодовых символов (КС) осуществляется по столбцам матрицы, а считывание производится по строкам матрицы . В результате этих операций происходит перестановка кодовых символов. Такое устройство называется блоковым устройством перемежения.

Устройство восстановления исходного порядка кодовых символов осуществляет обратную операцию, когда принятые символы записываются по строкам матрицы, а считывание перед поступлением в декодер по столбцам.

В результате таких операций любой блок (пакет) ошибок длиной символов переходит на выходе устройства восстановления в одиночные ошибки, каждые две из которых разделены не менее правильно принятыми символами. Любой блок ошибок длиной символов переходит на выходе устройства восстановления в одиночные ошибки, каждые две из которых разделены не менее правильно принятыми символами.

В КР заданы параметры . В матрицу должны быть записаны значения двоичных кодовых символа (КС). Первые 18 символов это есть значения КС, соответствующие заданному уровню квантования . Остальные являются значениями КС, появляющихся на выходе кодера (после первых 18 символов), как отклики кодера на три следующие входные последовательности, соответствующие трем «нулевым уровням квантования». (стр.15)

Требуется

1. Построить таблицу 2 в виде матрицы . (см. Приложение раздел

«Перемежитель»).

В столбцы матрицы вписать порядковые номера значений КС.

2. Построить таблицу 3 (см. «Приложение»).

В первой строке таблицы 3 написать порядковые номера тактовых

интервалов длительностью с 1-го по 72-ой. Во второй строке написать порядковые номера КС из таблицы 2, получаемых в результате считывания этих номеров по строкам матрицы .

Используя таблицу 1 (раздел «Кодер») и вторую строку таблицы 3, записать в третьей строке таблицы 3 значения передаваемых КС. (конец стр.15).

Требуется:

1. КС, полученные при выполнении п.4 (раздел «Кодер»), дополнить КС, сформированными на выходе кодера при подаче на его вход трех девятиразрядных последовательностей «нулевых информационных символов», каждая из которых соответствует «нулевому уровню квантования».

2. Построить таблицу 1 (см. Приложение раздел «Перемежитель»).

В первой строке таблицы указать порядковые

Помним, что каждый «нулевой уровень квантования» состоит из девяти нулевых символов ( ), поступающих на вход кодера.

При определении требуемых КС необходимо учитывать, в какой строке узлов на решетчатой диаграмме кодера закончился процесс кодирования на заданный уровень квантования .

1. Если в узле получили состояние (рис.9 Л. 4), то все КС от трех «нулевых уровней квантования» будут равны нулю, то есть получили нулевых символа;

2. Если в узле получили состояние , то при поступлении на вход кодера первых двух «нулевых символов», КС будут равны .

После этого кодер перейдет в состояние, и каждый последующий «нулевой символ», поступающий на вход кодера, будет приводить к появлению двух «нулевых» КС на выходе кодера (всего остальных 50 «нулевых символов»).

3. Если в узле, которому соответствует состояние , то при поступлении на вход кодера первого «нулевого символа», КС будут равны 11, а остальные (52 символа) будут равны нулю;

4. Если в узле, которому соответствует состояние , то первые четыре символа будут равны 01 и 11, а остальные (50 символов) будут равны нулю.

Требуется

3. Построить таблицу 2 в виде матрицы (см. Приложение раздел

«Перемежитель»).

В столбцы матрицы вписать порядковые номера КС.

4. Построить таблицу 3 (см. «Приложение»).

В первой строке таблицы 3 написать порядковые номера тактовых

интервалов длительностью с 1-го по 72-ой.

Во второй строке написать порядковые номера КС из таблицы 2, получаемых в результате считывания этих номеров по строкам матрицы .

Используя таблицу 1 (раздел «Кодер») и вторую строку таблицы 3, записать в третьей строке таблицы 3 значения передаваемых КС.

Требуется:

1. Кодовые символы, полученные при выполнении п.4 предыдущего раздела, дополнить кодовыми символами, которые формируются на выходе кодера при подаче на его вход трех девятиразрядных последовательностей из нулевых информационных символов, каждая из этих последовательностей соответствует нулевому уровню квантования.

2. Построить таблицу 1, (см. «Приложение», раздел «Перемежитель»).

В первой строке таблицы указать порядковые номера кодовых

символов от 1 до 72.

Во вторую строку записать численные значения кодовых символов, начиная с 18-ти символов, соответствующих заданному уровню квантования j и, заканчивая символами трех нулевых уровней квантования.

3. Построить таблицу 2 в виде матрицы (N,B) (cм. «Приложение»). По

столбцам матрицы записать порядковые номера кодовых символов.

4. Построить таблицу 3 в «Приложении».

В первой строке таблицы написать порядковые номера тактовых

интервалов длительностью Tb с 1 по 72. Во второй строке написать порядковые номера кодовых символов, получаемых в результате считывания этих номеров по строкам таблицы 2 – матрицы (N,B). Используя таблицу 1 и вторую строку из таблицы 3, записать в 3-ей строке таблицы 3 численные значения передаваемых кодовых символов.

стр.16 Операции деперемежения и декодирования осуществляются в приемном устройстве. В системе связи этим устройствам предшествует несколько операций, как модуляция и демодуляция. Поскольку операции деперемежения и декодирования тесно связаны с операциями перемежения и кодирования, поэтому в КР существуют методические предпосылки рассмотреть деперемежение и декодирование непосредственно после операции перемежения.

ДЕПЕРЕМЕЖИТЕЛЬ (ДП)

Устройство восстановления исходного порядка КС.

Для выполнения операции деперемежения необходимо учесть, что при приеме передаваемой информации кроме флуктуационной помехи типа белого шума на входе демодулятора также действует импульсная помеха длительностью равной четырем тактовым интервалам .

В результате действия указанных помех, передаваемые символы на этих 4-х интервалах могут быть приняты ошибочно.

Рассмотрим три варианта действия импульсной помехи по таблице 4. (конец стр.16)

(Начало стр 17)Таблица 4

№ варианта импульсной помехи	1	2	3
№ тактовых интервалов, где действует импульсная помеха	1 2 3 4	5 6 7 8	9 10 11 12
№ КС по таблице 3, передаваемых на интервалах.	1 19 37 55	2 20 38 56	3 21 39 54

Номер варианта импульсной помехи определяется по формуле в исходных данных:( ).

Требуется:

1. В таблице 3 (раздел «Перемежитель») отметить крестиками номера

тактовых интервалов, где действует импульсная помеха, в соответствии с номером варианта импульсной помехи по таблице 4.

В таблице 3 в 4-ю строку вписать значения принятых символов (ПКС), совпадающих со значениями переданных символов (ПС) на тактовых интервалах, номера которых не отмечены крестиками (п.1 таблицы 3).

На тактовых интервалах номера, отмеченных крестиками, значения ПКС отличаются от значений переданных символов. Если передавался символ «1», то принятым символом будет «0» и наоборот. (конец стр.17,нач.стр.18)

2. Из таблицы 3 записать порядковые номера принятых КС по строкам

матрицы .

Порядковые номера ПС совпадают с порядковыми номерами ПС. Номера КС принятых ошибочно отметить крестиком. Получим таблицу 5.

3. Произвести считывание порядковых номеров КС из матрицы

таблицы 5 по столбцам и результат считывания записать в первую строку таблицы 6 (форма таблицы такая же, как таблицы 1).

Номера КС, принятых ошибочно отметить крестиками в таблице 6.

Во вторую строку таблицы 6 записать значения принятых КС, которые во всех столбцах таблицы 6 должны совпадать со значениями ПКС, находящихся во второй строке таблицы 1, кроме четырех символов, отмеченных крестиками.

Во вторую строку в столбцах, отмеченных крестиками, записать значения ошибочно принятых символов согласно п.1 данного раздела.

Далее, на вход сверточного декодера поступает последовательность двоичных символов (ПДС) из второй строки таблицы 6. Сверточный декодер должен исправить четыре ошибочно принятых символа в этой последовательности. (конец стр.18)