- •Дискретные каналы и модели ошибок
- •Общее понятие канала передачи данных
- •Поток ошибок в дискретном канале
- •Параметры моделей каналов ПД
- •Двоичные цифровые каналы с независимыми ошибками
- •Двоичные цифровые каналы с группированием ошибок
- •Троичные цифровые каналы
- •Рекомендуемая литература
- •Коды с проверкой на четность и их характеристика
- •Методы обнаружения ошибок помехоустойчивыми кодами CRC
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендуемая литература
- •Общие положения
- •Описание работы системы РОС-ППбл
- •Рекомендации по выбору оптимального кода
- •Рекомендуемая литература
рах рассматриваемой модели имеют вид:
R00 |
= |
|
(1 p)p0(0) (1 p)2 |
= |
a(1 p) (1 p) |
; |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
(1 p)p |
|
|
|
s p p |
p |
|
|
|
|
|
||||||||
R |
01 |
= |
|
(1 p)p0(1) (1 p)p |
= |
= |
s 1; |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
( |
|
|
p)p |
|
|
|
p |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
R11 |
= |
pp1(1) p2 |
= |
t p p |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
(1 p)p |
|
1 p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
R |
10 |
= |
|
pp1(0) p(1 p) |
= |
b (1 p) (1 p) |
= |
b 1 |
: |
||||||||||||||
|
|
( |
|
p)p |
|
|
|
1 |
p |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Анализ полученных значений Ri j позволяет сделать ряд следующих выводов [32].
1.R00 + R01 + R10 + R11 = 0.
2.jR00j = jR01j = jR10j = jR11j = R.
3.Коэффициенты s = b являются дополнением коэффициента корре-
ляции R до единицы, т. е. s = b = 1 R. |
|||||||
|
|
= |
|
1 p(1 R) |
= |
|
|
4. |
Коэффициент a |
|
|
|
|
1. |
|
|
|
1 p |
|||||
|
|
= |
1 (1 p)(1 R) = R |
||||
5. |
Коэффициент t |
|
|
|
|
p . |
|
|
|
p |
|
Окончательно матрица p и формула (1.25) принимают вид:
|
(1 p)(1 R) 1 (1 p)(1 R) |
|
|
p = |
1 p(1 R) |
p(1 R) |
; |
P(m;n) np(1 p)n mRm 1(1 R)2:
1.7. Троичные цифровые каналы
Троичные каналы используются в тех случаях, когда система передачи данных предполагает использование информационных сигналов, принимающих три состояния. Как правило эти состояния обозначаются либо как f0;1;2g, либо как f0;1; 1g. По аналогии с обозначением двоичного элемента («бит»), для обозначения единицы информации, принимающей три различных значения, используют термин «трит»5 [33].
1.7.1. Троичный симметричный канал
Троичный симметричный канал6 является вариантом q-ичного симметричного канала без памяти при q = 3.
Граф, описывающий модель ТСК, представлен на рис. 1.10 [2].
5От англ. trit — trinary digit.
6В зарубежной литературе используется англоязычное наименование Ternary Symmetric Channel (TSC).
27
Входом и выходом данного канала являются наборы X = f0;1;2g и Y = f0;1;2g из трех возможных троичных символов, соответственно. ТСК характеризуется набором переходных вероятностей P(Y jX), определяющих вероятность приёма из канала символа Y при передаче символа X. Переходные вероятности для ТСК задаются выражениями
P(0j0) = P(1j1) = P(2j2) = 1 p;
(1.26)
P(1j0) = P(2j0) = P(0j1) = P(2j1) = P(0j2) = P(1j2) = p;
где p — вероятность ошибки в канале.
передано
0
p=2
1 p
p=2
принято
0
|
2 |
= |
|
p |
|
1 |
|
p=2 |
1 p
1
|
2 |
|
|
|
|
|
= |
|
2 |
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
2 |
|
p |
|
|
2 |
|
|
1 |
p |
||
|
|
|
|
Рис. 1.10. Граф модели троичного симметричного канала
1.7.2. Троичный строго симметричный канал
Троичный строго симметричный канал7 представляет собой троичный канал, в котором каждый столбец матрицы переходов представляет собой перестановку других столбцов и каждая строка представляет собой перестановку других строк [34].
Граф, описывающий модель ТССК, представлен на рис. 1.11 [34].
передано
0
1 p
p
1 p
p
1 p
принято
0
1
2 |
1 |
p |
2 |
|
|
Рис. 1.11. Граф модели троичного строго симметричного канала
7В зарубежной литературе используется англоязычное наименование Ternary Strongly Symmetric Channel (TSSC).
28
Переходные вероятности для ТССК задаются выражениями
P(0j0) = P(1j1) = P(2j2) = 1 p;
P(1j0) = P(2j1) = P(0j2) = p; (1.27)
P(2j0) = P(0j1) = P(1j2) = 0;
где p — вероятность ошибки в канале [34].
1.7.3. Троичный несимметричный канал
Троичный несимметричный канал8 является вариантом троичного канала без памяти в котором не допускаются переходы 1 ! 2 и 2 ! 1. Во входном и выходном наборах состояний этого канала в некоторых случаях удобно обозначать состояние 2 как 1. То есть входной и выходной наборы будут равны X = Y = f0;1; 1g [35].
Граф, описывающий модель ТНСК, представлен на рис. 1.12 [35].
передано
(-1) 2 |
|
p=2 |
|
|
2 |
= |
|
p |
|
0 |
|
p=2 |
|
|
2 |
= |
|
p |
|
1 |
|
1 p=2
принято
2 (-1)
1 p
0
1 p=2 |
1 |
|
Рис. 1.12. Граф модели троичного несимметричного канала
Переходные вероятности для ТНСК задаются выражениями
P(0j0) = 1 p;
P(1j1) = P(2j2) = 1 p=2;
(1.28)
P(1j0) = P(2j0) = P(0j1) = P(0j2) = p=2; P(2j1) = P(1j2) = 0;
где p — вероятность ошибки в канале.
Модель ошибок, описываемая графом ТНСК, показанным на рис. 1.12, соответствует физическим особенностям энергонезависимой твердотельной памяти типа EEPROM [35].
8В зарубежной литературе используется англоязычное наименование Ternary Non-Symmetric Channel (TNSC).
29
Контрольные вопросы
1.Приведите основные параметры моделей каналов передачи данных.
2.Каким образом расчитывается распределение ошибок в комбинациях различной длины?
3.Дайте понятие двоичного симметричного канала. Как рассчитывается его пропускная способность?
4.Что такое двоичный симметричный канал со стираниями?
5.Какие принципы лежат в основе двухпараметрической модели дискретного канала?
6.Опишите модель канала Гилберта–Эллиотта.
7.Опишите модель троичного несимметричного канала.
8.Какие положения лежат в основе модели, являющейся частным случаем модели Гилберта?
9.Докажите равенство R00 + R01 + R10 + R11 = 0.
10.Докажите равенство jR00j = jR01j = jR10j = jR11j.
11.Поясните равенство s = b .
Рекомендуемая литература
1. Шеннон, К. Математическая теория связи / К. Шеннон // Работы по теории информации и кибернетике. — М. : Изд-во иностранной литературы, 1963.
2. Теория и техника передачи данных и телеграфия : учебник / Л. П. Пуртов, А. С. Замрий, А. И. Захаров, Н. И. Иванов, В. М. Охорзин. — СПб. : ВАС, 1973.
3.Прокис, Дж. Цифровая связь / Дж. Прокис ; под ред. Д. Д. Кловского. — М. : «Радио и Связь», 2000.
4.Вернер, М. Основы кодирования : учебник для ВУЗов / М. Вернер. —
М.: Техносфера, 2006.
5.Владимиров, С. С. Математические основы теории помехоустойчивого кодирования : учебное пособие / С. С. Владимиров. — СПб. : СПбГУТ, 2016.
30