Государственный комитет связи и информатизации украины

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ УКРАИНЫ

ОДЕССКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ им. А.С. ПОПОВА

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И ЗАДАНИЕ

НА КОМПЛЕКСНОЕ ЗАДАНИЕ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«Теория информация и кодирование»

для студентов 3 курса

 

Одесса 2011 г.

ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ

Курсовая работа по курсу “Теория информация и кодирование” посвящена проектированию современной системы передачи данных, использующей стандартную процедуру канального уровня.

 

ВЫБОР ВАРИАНТА

Задание на работу составлено для 100 вариантов. Значения задаваемых параметров выбираются в зависимости от двух последних цифр зачетной книжки. Некоторые параметры являются общими для всех вариантов.

 

ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ

Курсовую работу желательно выполнять на белой бумаге формата А4, руководствуясь правилами оформления дипломного проекта.

 

ЗАДАНИЕ

ЧАСТЬ 1

 

Необходимо:

1. Рассчитать основные параметры циклического кода. Синтезировать кодовую комбинацию ЦК в соответствии с рассчитанными параметрами. Проверить правильность получения КК в двоичной форме. Рассчитать избыточность циклического кода.

2. Составить информационный кадр по процедуре HDLC в соответствии со следующими данными в двоичном виде:

1) адрес станции-получателя – две последние цифры зачетной книжки;

2) номер передаваемого информационного кадра – номер группы;

3) информационная последовательность – последовательность, полученная в разделе 1;

4) порядковый номер ожидаемого информационного кадра – 0.

 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Таблица 1 – Исходные данные для расчетов по пп. 1, 2.

Параметр	Предпоследняя цифра номера зачётной книжки
р ош	2×10^-3	5×10^-4	1×10^-3	7×10^-5	3,7×10^-3	4×10^-4	2×10^-5	2,5×10^-4	1×10^-4	3,5×10^-4
d 0
Параметр	Последняя цифра номера зачётной книжки
a	0,55	0,6	0,4	0,65	0,45	0,7	0,47	0,62	0,5	0,52
Р но(1*10^-6)	1,0	0,5	0,7	0,8	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5	0,4

 

ЧАСТЬ 2

Выполнить сравнительный анализ эффективности адаптивных систем передачи данных с решающей обратной связью. Для дискретного канала с заданными параметрами выполнить расчет основных показателей эффективности систем передачи с РОС-ОЖ, РОС-НПбл, РОС-АП.

Определение параметров циклического кода

1. Для заданного значения информационной части сообщения k определить параметры циклического кода для заданного дискретного канала с учетом требования по достоверности передачи.

 

Системы ПД с РОС-ОЖ

2. Анализ системы с решающей обратной связью и ожиданием решающего сигнала РОС-ОЖ.

2.1. Дать описание структурной схемы системы РОС-ОЖ.

2.2. Привести словесный алгоритм работы системы с РОС-ОЖ.

2.4. Рассчитать относительную эффективную скорость передачи системы ПД для канала с группированием ошибок с учетом средней вероятности ошибок.

2.5. Произвести расчет относительной эффективной скорости передачи для канала с группированием ошибок с учетом двух состояний канала.

 

3. Анализ системы с решающей обратной связью и непрерывной передачей информации и блокировкой РОС-НПбл.

3.1. Дать описание структурной схемы системы РОС- НПбл.

3.2. Привести словесный алгоритм работы системы с РОС- НПбл.

3.4. Рассчитать относительную эффективную скорость передачи для канала с группированием ошибок с учетом средней вероятности ошибок.

3.5. Произвести расчет относительной эффективной скорости передачи для канала с группированием ошибок с учетом двух состояний канала.

 

4. Анализ системы с решающей обратной связью и адресным переспросом РОС-АП.

4.1. Дать описание структурной схемы системы РОС-АП.

4.2. Привести словесный алгоритм работы системы с РОС-АП.

4.4. Рассчитать относительную эффективную скорость передачи для канала с группированием ошибок с учетом средней вероятности ошибок.

4.5. Произвести расчет относительной эффективной скорости передачи для канала с группированием ошибок с учетом двух состояний канала.

 

5. Сравнительный анализ

По результатам расчетов выполнить сравнительный анализ эффективности адаптивных систем передачи данных с РОС-ОЖ, РОС-НПбл, РОС-АП. Определить наиболее эффективный вариант применения адаптивных систем для различных условий передачи данных.

Таблица – Исходные данные для расчетов по пп 1 …3

Параметр	Последняя цифра номера зачетной книжки
	2•10^-3	5•10^-4	1•10^-3	7•10^-5	3,7•10^-3	4•10^-4	2•10^-5	2,5•10^-4	2•10^-4	3,5•10^-4
	0,98	0,96	0,94	0,92	0,91	0,97	0,95	0,93	0,92	0,98
	0,02	0,04	0,06	0,08	0,1	0,12	0,14	0,16	0,18	0,2
	4•10^-^5	1•10^-^5	2•10^-^5	1,4•10^-^6	7,1•10^-^5	8•10^-^6	1•10^-^6	5•10^-^5	4•10^-^6	7•10^-^6
, км
	0,5•10^-6	0,2•10^-6	0,3•10^-6	0,4•10^-6	0,7•10^-6	0,6•10^-6	0,8•10^-6	0,9•10^-6	1,1•10^-6	1,2•10^-6
Параметр	Предпоследняя цифра номера зачетной книжки
	0,55	0,6	0,4	0,65	0,45	0,7	0,47	0,62	0,5	0,52
, Бит/с
d 0 (dm)
k

Примечание. Значение определяется студентом самостоятельно.

Вставка битов

 

Очевидно, что при передаче кадра по каналу связи его содержимое между двумя флагами (начала и конца) не должно иметь фрагментов вида 01111110, иначе это будет идентифицироваться приемником как конец кадра. Поэтому, с целью создания «прозрачного» канала, содержимое сформированного кадра перед отправкой в канал подвергается специальной обработке. Если в последовательности встречается пять единиц подряд, то после них вставляется 0. На приеме, перед дешифрованием кадра производится обратная операция, если после пяти подряд следующих единиц есть 0, то он исключается. Этот метод называется «вставкой битов» (bit stuffing). Например, рассмотрим фрагмент содержимого кадра между флагами:

после форматирования кадра в передатчике

...010111110001111110...

после обработки в передатчике

...01011111 00011111 10...

в приемнике (до дешифрования кадра)

...01011111 00011111 10...

При вставке битов необходимо учитывать, что биты в полях идут непрерывно, таким образом, в последовательность, показанную на рис. 2.3 необходимо вставить 0 после первого бита в контрольной последовательности.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Передача дискретных сообщений: Учебник для вузов/В.П. Шувалов, Н.В. Захарченко и др.; под ред. В.П. Шувалова.- М.: Радио и связь, - 1990.

2. Изучение принципов построения кодеков циклического кода

3. Односторонние системы передачи

4. Изучение принципов построения кадров канального уровня звена передачи данных. (Процедура HDLC, протокол Х.25 МКТТ); Метод. руководство, Одесса; Изд. ОЭИС, 1992.

5. Изучение процесса передачи кадров канального уровня звена передачи данных (Процедура HDLC, протокол Х.25 МКТТ). Метод. руководство, Одесса, Изд. ОЭИС, 1993.

6. Алгоритмы РОС

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАСЧЕТНОЙ ЧАСТИ ЗАДАНИЯ № 2

 

Общие указания

1.1 Для расчета относительной эффективной скорость передачи системы ПД с РОС-ОЖ, РОС-НПбл, РОС-АП (п.п. 2.1, 2.2, 2.3) использовать параметры циклического кода, которые были получены при выполнении пункта 1.1 задания.

1.2 Пункты 2.4, 3.4, 4.4 выполняются с целью оценки эффективности функционирования системы ПД с обратной связью в различных состояниях дискретного канала. По заданным параметрам: , , необходимо вычислить значение коэффициента ошибок для «плохого» состояния канала.

При определении значения необходимо взять во внимание, что средняя вероятность ошибочного бита с учетом канала с двумя состояниями

 

.

 

Для обнаружения ошибок в принятых блоках применяется циклический код. Для выбора степени образующего полинома циклического кода используется соотношение

,

где - длина избыточного кода.

Задаваясь последовательно значениями определяют, при каком его значении данное соотношение выполняется.

 

Системы ПД с РОС-ОЖ

2.1 Среднее значение скорости передачи для системы РОС-ОЖ

 

;

 

‑ время ожидания передачи блока данных;

‑ время распространения сигнала по каналу связи;

= 280000 км/с – скорость распространения сигнала;

‑ длительность сигнала обратной связи;

‑ время анализа блока данных и сигнала обратной связи;

; ; .

 

 

2.2 Относительная эффективная скорость передачи для канала с «хорошим» состоянием определяется с учетом значения коэффициента ошибок

.

 

2.3. С учетом определяется для «плохого» состояния канала

2.4. Средняя относительная эффективная скорость передачи с учетом параметров двух состояний канала

 

.

 

 

Системы ПД с РОС- НПбл

 

3.1 Среднее значение скорости передачи для системы РОС- НПбл

 

;

где ‑ емкость накопителя; ‑ целая часть от ;

=1,2 10^-3.

 

 

3.2 Относительная эффективная скорость передачи для канала с «хорошим» состоянием определяется с учетом значения коэффициента ошибок

 

.

 

3.3. С учетом определяется для «плохого» состояния канала

 

 

3.4. Средняя относительная эффективная скорость передачи с учетом параметров двух состояний канала

 

 

 

Системы ПД с РОС- АП

 

4.1 Среднее значение скорости передачи для системы РОС-АП

 

;

 

4.2 Относительная эффективная скорость передачи для канала с «хорошим» состоянием определяется с учетом значения коэффициента ошибок

 

.

 

4.3. С учетом определяется для «плохого» состояния канала

 

 

4.4. Средняя относительная эффективная скорость передачи с учетом параметров двух состояний канала

 

Сравнительный анализ

Результаты расчета параметров адаптивных систем передачи данных с РОС-ОЖ, РОС-НПбл, РОС-АП свести в таблицу

Параметр	Расчетные значения параметров систем с РОС	Выводы
РОС-ОЖ	РОС-НП	РОС-АП

- вероятность запроса кодовой комбинации при средней вероятности ошибки;

- вероятность запроса кодовой комбинации в «хорошем» состоянии канала;

- вероятность запроса кодовой комбинации в «плохом» состоянии канала

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная

7. Передача дискретных сообщений: Учебник для вузов/В.П. Шувалов, Н.В. Захарченко и др.; под ред. В.П. Шувалова.- М.: Радио и связь, - 1990.

Дополнительная

 

8. В.С. Гуров, Г.А. Емельянов, Н.Н. Етрухин, В.Г. Осипов. Передача дискретной информации и телеграфия. Учебник для институтов связи. Изд. 2-е, доп., перераб. М.: «Связь», 1974.

9. Е.С. Вентцель. Теория вероятностей. «Наука», Москва, 1964.

10. ГОСТ 11.004-74. Прикладная статистика. Правила определения оценок и доверительных границ для параметров нормального распределения.

11. И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. Совместное издание «ТОЙБНЕР»-Лейпциг, «Наука», Москва. Гл. редакция физ.-мат. литературы, 1981.

 

[1] В случае номера зачетной книжки до 64 необходимо дополнить последовательность нулями до 7 бит

[2] Здесь помещается последовательность, полученная в п. 1.3

 

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ УКРАИНЫ

ОДЕССКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ им. А.С. ПОПОВА

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И ЗАДАНИЕ

НА КОМПЛЕКСНОЕ ЗАДАНИЕ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«Теория информация и кодирование»

для студентов 3 курса

 

Одесса 2011 г.

ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ

Курсовая работа по курсу “Теория информация и кодирование” посвящена проектированию современной системы передачи данных, использующей стандартную процедуру канального уровня.

 

ВЫБОР ВАРИАНТА

Задание на работу составлено для 100 вариантов. Значения задаваемых параметров выбираются в зависимости от двух последних цифр зачетной книжки. Некоторые параметры являются общими для всех вариантов.

 

ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ

Курсовую работу желательно выполнять на белой бумаге формата А4, руководствуясь правилами оформления дипломного проекта.

 

ЗАДАНИЕ

ЧАСТЬ 1

 

Необходимо:

1. Рассчитать основные параметры циклического кода. Синтезировать кодовую комбинацию ЦК в соответствии с рассчитанными параметрами. Проверить правильность получения КК в двоичной форме. Рассчитать избыточность циклического кода.

2. Составить информационный кадр по процедуре HDLC в соответствии со следующими данными в двоичном виде:

1) адрес станции-получателя – две последние цифры зачетной книжки;

2) номер передаваемого информационного кадра – номер группы;

3) информационная последовательность – последовательность, полученная в разделе 1;

4) порядковый номер ожидаемого информационного кадра – 0.

 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Таблица 1 – Исходные данные для расчетов по пп. 1, 2.

Параметр	Предпоследняя цифра номера зачётной книжки
р ош	2×10^-3	5×10^-4	1×10^-3	7×10^-5	3,7×10^-3	4×10^-4	2×10^-5	2,5×10^-4	1×10^-4	3,5×10^-4
d 0
Параметр	Последняя цифра номера зачётной книжки
a	0,55	0,6	0,4	0,65	0,45	0,7	0,47	0,62	0,5	0,52
Р но(1*10^-6)	1,0	0,5	0,7	0,8	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5	0,4

 

ЧАСТЬ 2

Выполнить сравнительный анализ эффективности адаптивных систем передачи данных с решающей обратной связью. Для дискретного канала с заданными параметрами выполнить расчет основных показателей эффективности систем передачи с РОС-ОЖ, РОС-НПбл, РОС-АП.