где он помогал par m овую систему MILSTAR. В настоящее

Время он возглав; > j/Q ПП систем в “Communications Engineering Services - * >7I компании, которую он основал в 1984 году. Он также читает курсы лекций по связи в нескольких университетах США и участвует в подготовке профессиональных инженеров по всему миру.

1. Какая математическая дилемма является причиной существования нескольких определений ширины полосы (см. раздел 1.7.2)?

3. При представлении упорядоченных во времени событий какая дилемма может легко привести к путанице между самым старшим и самым младшим битами (см. раздел 3.2.3.1)?

4. Ухудшение качества сигнала определяется двумя основными факторами: сниже­нием отношения сигнал/шум и искажением, приводящим к не поддающейся улучшению вероятности возникновения ошибки. Чем отличаются эти факторы (см. раздел 3.3.2)?

5. Иногда увеличение отношения E_b/N₀ не предотвращает ухудшение качества, вы­званное межсимволъной интерференцией. Когда это происходит (см. раздел 3.3.2)?

1 11 10 11

0 00 00 00

^{0 1} 2-уровневая схема

жестких решений

Рис. 7.8. Жесткая и мягкая схемы декодирования

Аналогично демодулятор можно настроить так, чтобы он подавал на декодер значе­ние z(T), квантованное более чем на два уровня. Такая схема обеспечивает декодер большим количеством информации, чем жесткая схема решений. Если выход демоду­лятора имеет более двух уровней квантования, то декодирование называется мягким. На рис. 7.8 на оси абсцисс изображено восемь (3-битовых) уровней квантования. Если в демодуляторе реализована жесткая схема принятия двоичных решений, он отправ­ляет на декодер только один двоичный символ. Если в демодуляторе реализована мяг­кая двоичная схема принятия решений, квантованная на восемь уровней, он отправ­ляет на декодер 3-битовое слово, описывающее интервал, соответствующий z(T). По сути, поступление такого 3-битового слова, вместо одного двоичного символа, эквива­лентно передаче декодеру меры достоверности вместе с решением относительно кодо­вого символа. Согласно рис. 7.8, если с демодулятора поступила на декодер последо­вательность 111, это равносильно утверждению, что с очень высокой степенью дос­товерности кодовым символом была 1, в то время как переданная последовательность

В системе CIRC защита от ошибок обеспечивается множеством способов.

2. Если исчерпывается способность к коррекции ошибок, то декодер переходит на уровень коррекции стираний (см. раздел 6.5.5).

4. Если исчерпывается способность к интерполяции, декодер выключает или подав­ляет систему на период ненадежного фрагмента.

ч Г по о о 1П r⁴i>iLjvr\r>uMoai 1ма

120,832 Мбит/с х 2 мс = 241 664 бит

• Отражение (reflection) происходит тогда, когда распространяющаяся электро­магнитная волна сталкивается с гладкой поверхностью, размер которой гораздо больше длины волны радиочастотного сигнала (А.).

• Дифракция (diffraction) встречается тогда, когда путь распространения между пе­редатчиком и приемником преграждается плотным телом, размеры которого велики по сравнению с X, что вызывает появление вторичных волн, образую­щихся позади преграждающего тела. Дифракция — это явление, которое явля­ется причиной того, что распространение радиочастотной энергии от передат­чика к приемнику происходит в обход пути прямой видимости между ними. Ее часто называют затенением (shadowing), поскольку дифрагированное поле мо­жет достичь приемника, даже если оно затенено непроницаемой преградой.

• Рассеяние (scattering) встречается тогда, когда радиоволна сталкивается с любой не­ровной поверхностью или с поверхностью, размеры которой порядка X или меньше, что приводит к распространению (рассеянию) или отражению энергии во всех на­правлениях. В городской местности обычные препятствия, вызывающие рассеива­ние сигнала, — это фонарные столбы, уличные знаки и листья. Название рассеи­вающий элемент (scatterer) применимо к любым препятствиям на пути распростра­нения, которые являются причиной отражения или рассеяния сигнала.

Y(z) _ ₌

Х(г) 1 -bz~^x z-b

[1] Почему отношение энергии бита к спектральной плотности мощности шума (E_b/N₀) является естественным критерием качества систем цифровой связи (см. раздел 3.1.5)?

1 _________________ П________ 10_______ И_______

Сумма по модулю 2 П Ю 00 10 11

Обратите внимание на то, что эти данные на выходе такие же, как и на рис. 7.4, что указывает на линейность сверточных кодов — точно так же как и в блочных кодах в главе 6. Название сверточный кодер (convolutional encoder) возникло именно вследст­вие этого свойства генерации данных на выходе с помощью линейного сложения (или свертки) смещенных во времени импульсов последовательности на входе с импульс­ной характеристикой кодера. Такие устройства часто описываются с помощью мат­ричного генератора бесконечного порядка [6].

Отметим, что в рассмотренном выше примере входной последовательности из

[3] бит и последовательности на выходе из 10 бит эффективная степень кодирования со­ставляет kin = 3/10, что значительно меньше величины 1/2, которую можно было бы ожидать, зная, что каждый бит данных на входе порождает пару канальных битов на выходе. Причина этого заключается в том, что финальные биты данных нужно про­вести через кодер. Все канальные биты на выходе требуются в процессе декодирова­ния. Если бы сообщение было длиннее, скажем 300 бит, последовательность кодовых слов на выходе содержала бы 640 бит и значение для степени кодирования кода 300/640 было бы значительно ближе к 1/2.

7.2.1.2. Полиномиальное представление

Иногда связи кодера описываются с помощью полиномиального генератора, аналогичного используемому в главе 6 для описания реализации обратной связи регистра сдвига циклических кодов. Сверточный кодер можно представить в виде набора из п полиномиальных генераторов, по одному для каждого из п суммато­ров по модулю 2. Каждый полином имеет порядок К - 1 или меньше и описывает связь кодирующего регистра сдвига с соответствующим сумматором по модулю 2, почти так же как и вектор связи. Коэффициенты возле каждого слагаемого поли­нома порядка (К - 1) равны либо 1, либо 0, в зависимости от того, имеется ли связь между регистром сдвига и сумматором по модулю 2. Для кодера на рис 7.3

[4] 0 0 равносильна утверждению, что с очень низкой степенью достоверности кодовым символом была 1. Совершенно ясно, что в конечном счете каждое решение, принятое декодером и касающееся сообщения, должно быть жестким; в противном случае на распечатках компьютера можно было бы увидеть нечто, подобное следующему: “думаю, это 1”, “думаю, это 0” и т.д. То, что после демодулятора не принимается же­сткое решение и на декодер поступает больше данных (мягкое принятие решений), можно понимать как промежуточный этап, необходимый для того, чтобы на декодер поступило больше информации, с помощью которой он затем сможет восстановить последовательность сообщения (с более высокой достоверностью передачи сообщения по сравнению с декодированием в рамках жесткой схемы принятия решений). Пока- -занная на рис. 7.8, 8-уровневая метрика мягкой схемы принятия решений часто обо- (значается как -7, -5, -3, -1, 1, 3, 5, 7. Такие обозначения вводятся для простоты ин-

[5] Декодер обеспечивает нужный уровень коррекции ошибок.

[6] Если исчерпывается и эта способность, декодер предпринимает попытки замас­кировать ненадежные фрагменты данных путем интерполяции между ближайши­ми надежными фрагментами.

[7] + e^L(dl>e^L(d2)

[8]

Рис. 11.35. Европейские стандарты цифровой передачи для спутника INTELSAT: а) наземное уп­лотнение сигналов РСМ; 6) высокоскоростной кадр

[9]Каналам FH с шириной полосы менее 250 кГц требуется, по крайней мере, 50 скачков часто­ты на канал; каналам с шириной полосы более 250 кГц — как минимум, 25 частот.

[10]2л-1

[11] I 11 • ■+.r>nnnиил IЛ ПП11 11Д/+\Г\АО!3UMO

[12] Л \ I 1и.'Кг-ч/-»с»0|_1МЛ \а nei»1МгЬпПйЯНМР

Операция XOR (исключающее ИЛИ) определяется следующим образом: 0 XOR 0 — 0, 0 XOR 1 = 1, 1 XOR 0 =1,1 XOR 1 = 0.

[14] A. fi Proth/ Г^ааН Dri\/ar>vf и»

[15]

Дата добавления: 2015-10-28