Системы без обратной связи

Требования к системам передачи дискретной информации

МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ВЕРНОСТИ

Верность определяется вероятностью выдачи на выход системы передачи информации (СПИ) комбинации первичного m элементного кода, отличающегося хотя бы одним элементом от комбинации, поступившей на вход СПИ.

Срок доставки информации характеризуется средней скоростью передачи информации R=N(t)/t, где N(t) - число двоичных элементов, поступивших с выхода СПИ получателю информации за время t. Срок доставки информации характеризуется также вероятностью задержки сообщений из l двоичных элементов за время, равное или большее t, т.е. P[t(l)³ t].

Требования абонентов СПИ по верности передачи разнообразны и зависят от назначения информации [14].

Требования абонентов к срокам доставки информации делят СПИ на три типа:

- диалоговые СПИ, которые работают в реальном масштабе времени;

- системы запроса-ответа со временем передачи в пределах нескольких секунд;

- системы, допускающие задержку сообщений на сроки, превышающие несколько секунд.

Известны три группы методов повышения вероятности.

Первая группа включает методы, основанные на мерах эксплуатационного и профилактического характера, направленные на улучшение качественных показателей каналов связи. Решается задача сокращения числа и уменьшения интенсивности действия источника помех и искажений, которые вызываются неравномерностью АЧХ и ФЧХ, импульсными помехами и прерываниями, нестабильностью уровня передач, сдвигом несущих частот и т.д. Решение задач достигается рядом технических и организационных мероприятий, позволяющих улучшить стабильность генераторов, АРУ, выявить неисправности оборудования, повысить культуру технического персонала. Коэффициент ошибок можно уменьшить в среднем в пять раз.

Вторая группа мероприятий направлена на увеличение помехоустойчивости передачи единичных элементов информации и основана на повышении соотношения сигнал/шум за счет увеличения амплитуды, длительности или спектра частот полезного сигнала, применения более помехоустойчивых методов модуляции и более совершенных методов приема сигналов.

Третья группа методов включает методы обнаружения и исправления ошибок в принятой информации.

Методы могут быть реализованы в СПИ без обратной связи и в СПИ с обратной связью.

Известны три способа повышения верности:

- применение кодов, исправляющих ошибки;

- многократная передача кодовых комбинаций;

- одновременная передача кодовых комбинаций по нескольким каналам.

Скорость передачи информации в системах с корректирующим кодом определяется R_П=Rm/n, где m - число информационных символов, n - длина кода.

При многократной передаче необходимо передавать кодовые комбинации нечетное число раз. При неопределенности система вырабатывает сигнал стирания.

Если выполняется трехкратная передача, то решение о правильном приеме будет:

- если все три кодовые комбинации приняты верно;

- если одна и та же кодовая комбинация принята два раза из трех.

Вероятность первого случая определится P₁=(1-p₀)³ⁿ, где p₀ – вероятность ошибочного приема единичного элемента. Вероятность второго случая при независимых ошибках определится .

Метод одновременной передачи кодовых комбинаций по параллельным каналам идентичен (по определению верности) многократной передаче, т.к. основан на мажоритарном методе при независимости ошибок в разных каналах.

Сочетание метода многократной передачи с использованием избыточного кода заключается в том, что каждая кодовая комбинация передается r раз. Те коды, в которых обнаружены ошибки, стираются и заменяются кодовыми комбинациями, принятыми без ошибок. При правильно выбранном коде и достаточном числе повторений доля необнаруженных ошибок снижается (сколь угодно), а вероятность правильного приема значительно больше вероятности необнаруженной ошибки.