Завдання на розрахункову графічну роботу

Завдання на розрахункову графічну роботу

З дисципліни “Теорія інформації та кодування” необхідно виконати домашнє завдання на тему “Вибір й оцінка ефективності способу забезпечення вірності даних” для інформаційно − телекомунікаційної мережі з максимальною відстанню передачі 15∙С км (С − номер Вашого прізвища за журнальним списком) при використовуванні завадостійких кодів відповідно до таблиці варіантів з використанням кожного із двох способів контролю чи забезпечення цілісності інформаційного повідомлення, параметрів завадостійких кодів при співвідношенні сигнал/завада в точці прийому
h ² = N_гр/100 + 0,1·С (N_гр − номер Вашої групи), технічній швидкості передачі даних 64 кБ/с та довжині інформаційної частки повідомлення (кодового слова) – М =1024 байти.

Варіант (kвар)	Номер за журн. списком (С)	Способи забезпечення потрібної вірності передачі даних	Вид модуляції	Тип середовища поширення сигналу
	1-6	ЗКК (ЛХ- код)	ВЗЗ (контр. підсум)	АМ, ФМ	Вільний простір

Примітки:

ВЗЗ - система передачі даних (СПД) з вирішальним зворотним зв'язком;

ЗКК - СПД з використанням завадостійкого корегуючого коду;

ЛХ - код - лишково - Хеммінгів код з можливістю виявлення та виправлення пакетів спотворень, розрядність яких b дорівнює номеру варіанту, тобто b = k_вар;

Як циклічний обрати код із утворюючим поліномом
х ^kвар + х + 1;

ВХІДНІ ДАНІ: С=3; N_гр=271; М =1024 байти = 8192 біт.

 

 

РЕФЕРАТ

Робота виконана для систем передачі даних з використанням завадостійких кодів. В ході цієї роботи нам необхідно оцінити спосіб забезпечення вірності данихдля інформаційно-телекомунікаційної мережі при використовуванні завадостійкого коду з використанням двох способів контролю чи забезпечення цілісності інформаційного повідомлення. У конкретному завданні вірність даних забезпечуєтсья за допомогою ЛХ-коду та коду з контрольним підсумком. Сигнал поширюєтсья у вільному просторі.

У кінці роботи ми маємо зробити висновки щодо придатності використання систем передачі даних з вирішальним зворотним зв'язком (ВЗЗ) та з використанням завадостійкого корегуючого коду (ЗКК).

У ході роботи ми проаналізуємо умови передачі даних та обраховані можливі показники ефективності. Для визначення цих умов ми враховували максимальну відстань передачі інформації, співвідношення сигналу до завади в точці прийому. Крім цього визначено необхідність застосування перемежування інформації під час її передачі в заданих умовах. Обрахували показники оцінки ефективності, а також порівняно системи передачі даних за різними показниками (по швидкості, по вірності передачі інформації та по комплексній характеристиці)

У роботі поедставлено 14 графіків для порівняння заданих видів модуляцїї (АМ та ФМ).

Метод дослідження – проектування з підбором оптимальних варіантів побудови системи передачі даних при використовуванні завадостійких кодів.

Всі розрахунки було здійснено за допомогою ПЗ Mathcad, version 15.0.

 

ЗМІСТ

РЕФЕРАТ. 3

ПЕРЕЛІК ОСНОВНИХ УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ ТА СКОРОЧЕНЬ. 5

ВСТУП..........................................................................................................................6

1.АНАЛІЗ УМОВ ПЕРЕДАЧІ ДАНИХ І ПОКАЗНИКІВ ОЦІНКИ ЇЇ ЕФЕКТИВНОСТІ 8

2.ВИЗНАЧЕННЯ ГЛИБИНИ ПЕРЕМЕЖУВАННЯ ІНФОРМАЦІЇ 10

3.ФОРМУВАННЯ ІНФОРМАЦІЙНИХ КАДРІВ.. 13

4.ОЦІНКИ ЕФЕКТИВНОСТІ СПД З РОЗРОБЛЕНИМИ ПРОЦЕДУРАМИ ЗАВАДОСТІЙКОГО КОДУВАННЯ - ДЕКОДУВАННЯ.. 15

4.1. Порівняння по відносній швидкості передачі даних. 15

4.2. Порівняння по вірності передачі інформації 21

4.3 Порівняння по комплексній характеристиці 22

ВИСНОВКИ.. 25

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ.. 26

 

ПЕРЕЛІК ОСНОВНИХ УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ ТА СКОРОЧЕНЬ

СПД - система передачі даних.

ВЗЗ - вирішальний зворотний зв'язок.

ЗКК - завадостійкий корегуючий код.

ЧМ – частотна модуляція.

АМ – амплітудна модуляція

БКС - базові кодові слова.

УКС - узагальнене кодове слово.

В - технічна швидкість передачі інформації.

М – довжина інформаційної частки повідомлення (кодового слова).

D – максимальна відстань передачі.

h² – співвідношення сигнал/завада в точці прийому.

m – кількість інформаційних символів.

n – допустиме значення довжини повідомлення.

M_сп – кількість спотворень.

k – кількість надлишкових символів коду.

Р_сп − ймовірність спотворення одного символу (біта).

R – відносна швидкість коду.

l - інтенсивність викривлень в каналі зв’язку.

t_с - часова тривалість повідомлення.

t_к − час, необхідний для передачі БКС.

t_оч − час очікування.

t_р − час поширення сигналу від передавача до приймача.

t_q − час декодування (пошуку наявності помилки) прийнятого повідомлення.

t_ас − час прийому й аналізу сигналів квитанцій.

Е – ефективність СПД.

λ_г − граничне значення інтенсивності завад.

V − швидкість передачі сигналу в середовищі поширення.

ВСТУП

Як відомо - ми живемо у добу інформаційного суспільства. Майже вся людська діяльність пов’язана зі створенням, збереженням, використанням та передачею інформації. Так як інформація буває дуже важливою і такою, яка не повинна розголошуватися, то постає проблема захисту інформації.

Термін "інформація" походить від латинського слова "іnformatіo", що означає відомості, роз'яснення, виклад. Незважаючи на широке поширення цього терміна, поняття інформації є одним із самих дискусійних у науці. У цей час наука намагається знайти загальні властивості й закономірності, які відповідають багатогранному поняттю інформація, але поки це поняття багато в чому залишається інтуїтивним й одержує різні значеннєві наповнення в різних галузях людської діяльності.

1. У побуті інформацією називають будь-які дані або відомості, які кого-небудь цікавлять. Наприклад, повідомлення про які-небудь події, про види діяльності й т.п. "Інформувати" у цьому змісті означає "повідомити щось, невідоме раніше".

2. У техніці під інформацією розуміють повідомлення, передані у формі знаків або сигналів.

3.У кібернетиці під інформацією розуміють ту частину знань, що використовується для орієнтування, активної дії, керування, тобто з метою збереження, удосконалювання, розвитку системи

Канал звязку – це є так званий передавач інформації між тим, хто передає інформацію та тим, хто її отримує. Завади (англ. interference) або шуми (англ. noise) у каналі зв’язку суттєво ускладнюють передавання інформації. На приймальному боці немає впевненості, що той чи інший елемент повідомлення прийняті у тому вигляді, в якому вони були передані. Тому під час передавання каналом із завадами виникають дві проблеми:

– підвищення ефективності передавання;

– підвищення вірогідності (завадозахищеності) передавання.

Дана робота призначена аналізу та пошуку більш надійного способу передачі інформації з раціональним використанням при цьому ресурсів. Буде проаналізовано умови передачі даних, можливі показники оцінки їх ефективності, необхідної нам глибини перемежування, формування інформаційного повідомлення, перемежування символів та порівняння СПД по різним критеріям. У кінці роботи будуть представлені висновки.

Для даного варіанту, типом середовища розповсюдження інформації є вільний простір. В даній роботі буде проводитися дослідження, що ж краще використовувати в даній телекомунікаційній мережі - завадостійке корегуюче кодування чи вирішальний зворотний зв'язок. При заданих методах для завадостійкого кодування загортальний код, а для вирішального зворотного зв’язку контроль на парність та при використанні двох видів модуляції для кожного з цих кодів згідно з варіантом (ФМ, АМ).

Також в роботі буде проводитися аналіз умов передачі даних і можливих показників оцінки ефективності, аналіз потрібної глибини перемежування та можливих способів організації передачі даних, формування інформаційних кадрів для процедур завадостійкого кодування – декодування та оцінка ефективності СПД з розробленими процедурами завадостійкого кодування – декодування.

ОЦІНКИ ЕФЕКТИВНОСТІ СПД З РОЗРОБЛЕНИМИ ПРОЦЕДУРАМИ ЗАВАДОСТІЙКОГО КОДУВАННЯ - ДЕКОДУВАННЯ

Проведемо порівняльний аналіз за такими показниками:

1. Відносна швидкість передачі інформації;

2. Вірність передачі інформації;

3. Комплексна характеристика

ВИСНОВКИ

В ході розрахунково-графічної роботи ми розробили спосіб забезпечення вірності даних інформаційно – телекомунікаційної мережі.. В процесі виконання роботи було розгялнуто два види СПД: з викрристанням ЗКК на сонові ЛХ - коду та системи з ВЗЗ на основі коду з контрольним підсумком..

В першому завданні ми робили аналіз умов передачі даних, відповідно жо свого варіанту і можливих показників оцінки ефективності.

У другому – аналіз потрібної глибини перемежування та можливих способів організації передачі даних і обґрунтування заданого (для умов варіанту).

У третьому ми сформували інформаційних кадрів для процедур завадостійкого кодування − декодування;

І в четвертому – ми оцінили ефективність СПД з розробленими процедурами завадостійкого кодування – декодування.

Порівняння по відносній швидкості передачі даних дало наступні результати: усі типи СПД з ВЗЗ при доброму стані каналу є ефективнішими по відносній швидкості передачі ніж СПД, що використовує корегуючий код. Але при перевищенні порогового значення інтенсивності завад λг СПД з корегуючим кодом стають ефективнішими.

Порівняння по забезпечені цілісності даних: при невеликій інтенсивності завад переважає ЗКК, але зі збільшенням інтенсивності завад ЗКК стрімко спадає, а ВЗЗ залишається незмінною. Тому є кращою по забезпеченні цілісності в каналах зі значною інтенсивністю завад. Також при зменшенні значення інтенсивності завад вірогідність вірності отриманої інформації збільшується.

В комплексній характеристиці помітно, при не значній інтенсивності завад переважає ВЗЗ, хоча ЗКК не особливо поступається. Зі збільшенням інтенсивності завад ЗКК значно переважає, тому оптимальний для використання в заданих каналах і на задану відстань.

Завдання на розрахункову графічну роботу

З дисципліни “Теорія інформації та кодування” необхідно виконати домашнє завдання на тему “Вибір й оцінка ефективності способу забезпечення вірності даних” для інформаційно − телекомунікаційної мережі з максимальною відстанню передачі 15∙С км (С − номер Вашого прізвища за журнальним списком) при використовуванні завадостійких кодів відповідно до таблиці варіантів з використанням кожного із двох способів контролю чи забезпечення цілісності інформаційного повідомлення, параметрів завадостійких кодів при співвідношенні сигнал/завада в точці прийому
h ² = N_гр/100 + 0,1·С (N_гр − номер Вашої групи), технічній швидкості передачі даних 64 кБ/с та довжині інформаційної частки повідомлення (кодового слова) – М =1024 байти.

Варіант (kвар)	Номер за журн. списком (С)	Способи забезпечення потрібної вірності передачі даних	Вид модуляції	Тип середовища поширення сигналу
	1-6	ЗКК (ЛХ- код)	ВЗЗ (контр. підсум)	АМ, ФМ	Вільний простір

Примітки:

ВЗЗ - система передачі даних (СПД) з вирішальним зворотним зв'язком;

ЗКК - СПД з використанням завадостійкого корегуючого коду;

ЛХ - код - лишково - Хеммінгів код з можливістю виявлення та виправлення пакетів спотворень, розрядність яких b дорівнює номеру варіанту, тобто b = k_вар;

Як циклічний обрати код із утворюючим поліномом
х ^kвар + х + 1;

ВХІДНІ ДАНІ: С=3; N_гр=271; М =1024 байти = 8192 біт.

 

 

РЕФЕРАТ

Робота виконана для систем передачі даних з використанням завадостійких кодів. В ході цієї роботи нам необхідно оцінити спосіб забезпечення вірності данихдля інформаційно-телекомунікаційної мережі при використовуванні завадостійкого коду з використанням двох способів контролю чи забезпечення цілісності інформаційного повідомлення. У конкретному завданні вірність даних забезпечуєтсья за допомогою ЛХ-коду та коду з контрольним підсумком. Сигнал поширюєтсья у вільному просторі.

У кінці роботи ми маємо зробити висновки щодо придатності використання систем передачі даних з вирішальним зворотним зв'язком (ВЗЗ) та з використанням завадостійкого корегуючого коду (ЗКК).

У ході роботи ми проаналізуємо умови передачі даних та обраховані можливі показники ефективності. Для визначення цих умов ми враховували максимальну відстань передачі інформації, співвідношення сигналу до завади в точці прийому. Крім цього визначено необхідність застосування перемежування інформації під час її передачі в заданих умовах. Обрахували показники оцінки ефективності, а також порівняно системи передачі даних за різними показниками (по швидкості, по вірності передачі інформації та по комплексній характеристиці)

У роботі поедставлено 14 графіків для порівняння заданих видів модуляцїї (АМ та ФМ).

Метод дослідження – проектування з підбором оптимальних варіантів побудови системи передачі даних при використовуванні завадостійких кодів.

Всі розрахунки було здійснено за допомогою ПЗ Mathcad, version 15.0.

 

ЗМІСТ

РЕФЕРАТ. 3

ПЕРЕЛІК ОСНОВНИХ УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ ТА СКОРОЧЕНЬ. 5

ВСТУП..........................................................................................................................6

1.АНАЛІЗ УМОВ ПЕРЕДАЧІ ДАНИХ І ПОКАЗНИКІВ ОЦІНКИ ЇЇ ЕФЕКТИВНОСТІ 8

2.ВИЗНАЧЕННЯ ГЛИБИНИ ПЕРЕМЕЖУВАННЯ ІНФОРМАЦІЇ 10

3.ФОРМУВАННЯ ІНФОРМАЦІЙНИХ КАДРІВ.. 13

4.ОЦІНКИ ЕФЕКТИВНОСТІ СПД З РОЗРОБЛЕНИМИ ПРОЦЕДУРАМИ ЗАВАДОСТІЙКОГО КОДУВАННЯ - ДЕКОДУВАННЯ.. 15

4.1. Порівняння по відносній швидкості передачі даних. 15

4.2. Порівняння по вірності передачі інформації 21

4.3 Порівняння по комплексній характеристиці 22

ВИСНОВКИ.. 25

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ.. 26