کانال های انتقال، طبقه بندی و ویژگی های اساسی آنها

مفاهیم و تعاریف اساسی: کانال انتقال، آن محدوده دینامیکیباند فرکانس به طور موثر منتقل می شود، زمانی که در طی آن کانال برای انتقال سیگنال اولیه، ظرفیت کانال ارائه می شود. پارامترها و ویژگی های اصلی کانال. اصول عادی سازی انحراف میرایی باقی مانده، پاسخ فرکانس، مفهوم "الگو". پاسخ فرکانس فاز. مشخصه دامنه و اشکال مختلف آن. کانال های معمولی و ویژگی های اصلی آنها

مفاهیم کلیدی فناوری سیستم ها و شبکه های مخابراتی کانال انتقال و کانال مخابراتی است.

کانال انتقال مجموعه ای از وسایل فنی و یک رسانه انتشار است که انتقال سیگنال های مخابراتی را در یک باند فرکانسی معین یا با نرخ انتقال معینی بین نقاط پایانی یا میانی شبکه های مخابراتی تضمین می کند.

با توجه به روش های انتقال سیگنال، مخابرات متمایز می شود آنالوگ و دیجیتال کانال ها

1) کانال های آنالوگ به نوبه خود به زیر تقسیم می شوند مداوم و گسسته بسته به تغییر پارامتر اطلاعات سیگنال.

2) کانال های دیجیتال به کانال های با استفاده تقسیم می شوند مدولاسیون کد پالس (ICM ) ، کانال هایی با استفاده از PCM دیفرانسیل و کانال های مبتنی بر مدولاسیون دلتا ... کانال هایی که در آنها از روش های آنالوگ انتقال سیگنال و در برخی دیگر از روش های انتقال سیگنال دیجیتال استفاده می شود. کانال های انتقال مختلط

بسته به پهنای باندی که سیگنال های مخابراتی در آن منتقل می شوند و مطابقت پارامترهای کانال با استانداردهای تعیین شده، آنالوگ کانال های فرکانس صوتی معمولی، معمولی کانال های باند پهن اولیه، ثانویه، سوم و چهارم. کانال های معمولی برای انتقال سیگنال های پخش صدا، سیگنال های تصویر و موسیقی متن تلویزیون;

بسته به نرخ انتقال و انطباق پارامترهای کانال با استانداردهای تعیین شده، آنها متمایز می شوند: کانال دیجیتال اصلی، کانال های دیجیتال اولیه، ثانویه، سوم، چهارم و چهارم ;

با توجه به نوع محیط برای انتشار سیگنال های مخابراتی، آنها متمایز می شوند: کانال های سیمی سازماندهی شده توسط کابل و، کمتر، خطوط ارتباطی هوایی و کانال های ارتباطی رادیویی سازماندهی شده توسط رله رادیویی و خطوط ارتباطی ماهواره ای.

کانال مخابراتی مجموعه ای از وسایل فنی و یک محیط توزیع نامیده می شود که فراهم می کند انتقال سیگنال های اولیه ارتباط از راه دور از مبدل پیام به سیگنال اولیه به مبدل سیگنال به پیام اولیه.

علاوه بر طبقه بندی فوق، کانال های مخابراتی به زیر تقسیم می شوند

بر اساس نوع سیگنال (یا پیام) اولیه ارسال شده، آنها متمایز می شوند کانال های تلفن، کانال های پخش صدا، کانال های تلویزیونی، تلویزیون

نمودار کانال ها و کانال های انتقال داده ;

با توجه به روش های سازماندهی ارتباطات دو طرفه، آنها را متمایز می کنند دو سیم تک باند، دو سیم دو طرفه و کانال چهار سیم تک باند;

بر اساس سرزمینی، کانال های مخابراتی به صورت فرعی تقسیم می شوند به بین المللی، بین شهری، تنه، منطقه ای و محلی .

طبقه بندی در نظر گرفته شده کانال های انتقال و مخابرات (از این پس به سادگی کانال ها) با رویه ایجاد شده سازمان آنها و توسعه الزامات برای پارامترها و ویژگی های اصلی آنها مطابقت دارد که معمولاً با پارامترها و ویژگی های سیگنال های اولیه مرتبط است.

کانال را می توان با سه پارامتر مشخص کرد:

1) پهنای باند به طور موثر منتقل می شود دیاف به، که کانال قادر به عبور از آن در حین رعایت الزامات کیفیت انتقال سیگنال است.

2) زمان تی بهکه در طی آن کانال برای انتقال سیگنال یا پیام ارائه می شود.

3) محدوده دینامیکی دی به، که به عنوان یک رابطه شکل درک می شود

جایی که پ kmax- حداکثر قدرت تحریف نشده ای که می تواند از طریق کانال منتقل شود. پ سانتی متر- حداقل قدرت سیگنالی که در آن مصونیت لازم از تداخل ایجاد می شود.

واضح است که انتقال سیگنال با پارامترها دیاف ج ,تی با، و دی جتوسط کانال با پارامترها دیاف به ,تی بهو دی بهبه شرط امکان پذیر است

محصول سه پارامتر کانال V به = دی به × اف به × تی بهاو را صدا کرد ظرفیت... اگر ظرفیت آن کمتر از حجم سیگنال نباشد، سیگنال را می توان از طریق یک کانال منتقل کرد (به سخنرانی 2 مراجعه کنید). اگر سیستم نابرابری ها (3.2) برقرار نباشد، ممکن است تغییر شکلیکی از پارامترهای سیگنال که امکان تطبیق حجم آن با ظرفیت کانال را فراهم می کند. در نتیجه، شرط امکان انتقال سیگنال از طریق کانال را می توان به شکل کلی تری نشان داد.

V به ³ V با . (3.3)

ویژگی کانال امنیت است

, (3.4)

جایی که پ پآیا قدرت تداخل در کانال است.

پهنای باند کانال با عبارت زیر توضیح داده می شود

, (3.5)

جایی که پ چهارشنبهمیانگین توان سیگنال ارسال شده از طریق کانال است.

کانال انتقال مانند یک شبکه چهار پورت است

کانال انتقال، به عنوان مجموعه ای از وسایل فنی و وسیله ای برای انتشار سیگنال الکتریکی، یک اتصال آبشاری از چهار قطب مختلف است. vفیلتر کردن، تبدیل سیگنال ها، تقویت و تصحیح آنها. بنابراین کانال می تواند نمایندگی داشته باشد یک چهار قطبی معادل،پارامترها و ویژگی هایی که کیفیت انتقال سیگنال را تعیین می کند، شکل. 3.1.

برنج. 3.1. کانال انتقال مانند یک شبکه چهار پورت است

در شکل 3.1، عناوین زیر اتخاذ شده است: 1-1 و 2-2 - ترمینال های ورودی و خروجی، به ترتیب. من که در (jw) و من بیرون (jw) - جریان های ورودی و خروجی پیچیده. U که در (jw) و U بیرون (jw) - ولتاژهای ورودی و خروجی پیچیده؛ ز که در (jw) و ز بیرون (jw) - مقاومت های ورودی و خروجی پیچیده (به عنوان یک قاعده، مقادیر کاملاً فعال و برابر هستند، به عنوان مثال. ز که در = آر که در = ز بیرون = آر بیرون);ک(jw) =U بیرون (jw) /U که در (jw) =به(w )× ه jb (w) - ضریب انتقال ولتاژ پیچیده، به(w) مدول ضریب انتقال است و ب(w) - تغییر فاز بین سیگنال های ورودی و خروجی. اگر نسبت جریان خروجی به جریان ورودی گرفته شود، ما از نسبت انتقال جریان صحبت می کنیم. تو که در (تی), تو بیرون (تی) – ارزش های آنیولتاژ ورودی و خروجی و آر که درو آر بیرون - سطوح ورودی و خروجی ولتاژ یا قدرت سیگنال.

کانال های انتقال بین بارهای واقعی کار می کنند ز n1 (jw) و ز n2 (jw) به ترمینال های 1-1 و 2-2 متصل می شود.

خواص کانال ها و مطابقت آنها با الزامات کیفیت انتقال پیام توسط تعدادی پارامتر و ویژگی تعیین می شود.

اولین و یکی از پارامترهای اصلی کانال ها است تضعیف باقی مانده آ r، که به این صورت فهمیده می شود تضعیف عملکرد کانال، اندازه گیری یا محاسبه شده در شرایط اتصال به پایانه ها 1-1و 2-2 (شکل 3.1) مقاومت های فعال مربوط به مقادیر اسمیآر که در وآر بیرون به ترتیب.مقاومت های ورودی و خروجی دستگاه های مجزای کانال انتقال همخوانی خوبی با یکدیگر دارند. تحت این شرایط، تضعیف عملکرد کانال را می توان برابر با مجموع در نظر گرفت مشخصه(خود) میراییدستگاه ها را بدون در نظر گرفتن بازتاب ها جدا کنید. سپس میرایی باقیمانده کانال را می توان با فرمول تعیین کرد.

, (3.1)

جایی که آر که درو آر بیرون- سطوح در ورودی و خروجی کانال (شکل 3.1 را ببینید). آ r- تضعیفی من- هفتم و اس j - کسب کردن j- شبکه های چهار پورت که کانال انتقال را تشکیل می دهند.

این به آن معناست که تضعیف باقی مانده(OZ) کانال نشان می دهدمجموع جبری میرایی و بهره استو برای محاسبات راحت است آ rزمانی که تضعیف بخش های بهره و بهره تقویت کننده ها مشخص باشد. OZ برای هر یک اندازه گیری می شود فرکانس اندازه گیری کانال.

در حین کار ، کانال OZ ثابت نمی ماند ، اما تحت تأثیر انواع مختلف از مقدار اسمی منحرف می شود بی ثبات کنندهعوامل.این تغییرات در OZ نامیده می شود بی ثباتی، که با مقادیر حداکثر و ریشه میانگین مربع انحرافات OZ از مقدار اسمی یا مقدار واریانس آنها تخمین زده می شود.

تضعیف باقیمانده یک کانال به پهنای باند آن مربوط می شود. باند فرکانس کانال، که در آن تضعیف باقیمانده با مقدار اسمی بیش از یک مقدار معین DA r متفاوت است، نامیده می شود. پهنای باند به طور موثر منتقل می شود (EPHP). انحرافات مجاز OZ در ESPC نرمال می شوند DA rاز ارزش اسمی رایج ترین روش استانداردسازی استفاده از "الگوهای" انحرافات مجاز OZ است. نمای تقریبی چنین الگوی در شکل نشان داده شده است. 3.2.

برنج. 3.2. الگوی تقریبی انحرافات مجاز تضعیف باقیمانده کانال انتقال

در شکل 3.2 نماد زیر اتخاذ شده است f 0 - فرکانسی که در آن مقدار اسمی OZ تعیین می شود. f n ، اف v - فرکانس های مرزی پایین و بالایی ESPC. 1،2 - حدود انحرافات مجاز OZ. 3 نمایی از پاسخ فرکانس اندازه گیری شده OZ است. انحراف OZ از اسمی با فرمول تعیین می شود

, (3.2)

جایی که f - فرکانس جریان و f 0 – فرکانس تعیین مقدار اسمی OZ.

ارتباط نزدیک با مفهوم EHPR پاسخ فرکانس -پاسخ فرکانس(یا به سادگی پاسخ فرکانس ) از کانال که به این صورت فهمیده می شود وابستگی تضعیف باقیمانده به فرکانس A r =j ساعت (f)در یک سطح ثابت در ورودی کانال، به عنوان مثال. آر که در = پایان. این مشخصه اعوجاج های دامنه فرکانس (فقط فرکانس) معرفی شده توسط کانال را به دلیل وابستگی OZ آن به فرکانس ارزیابی می کند. اعوجاج های مجاز توسط الگوی انحراف OZ در ESPC تعیین می شوند. نمای تقریبی پاسخ فرکانسی کانال در شکل 1 نشان داده شده است. 3.3.

برای انتقال تعدادی از سیگنال های مخابراتی، مهم است پاسخ فرکانس فاز - PFC(به سادگی مشخصه فاز ) کانال، که به عنوان وابستگی تغییر فاز بین سیگنال های خروجی و ورودی به فرکانس درک می شود، یعنی b = j f (f). نمای کلی پاسخ فاز کانال در شکل نشان داده شده است. 3.4

(خط 1).

شکل 3. 3. پاسخ فرکانس کانال. شکل 3. 4. مشخصه فاز کانال.

در قسمت میانی ESPH، مشخصه مشخص شده نزدیک به خطی است و در مرزهای آن به دلیل فیلترهایی که بخشی از کانال انتقال هستند، غیرخطی بودن قابل توجهی وجود دارد. با توجه به اینکه اندازه گیری مستقیم تغییر فاز وارد شده توسط کانال دشوار است، پاسخ فرکانسی برای ارزیابی اعوجاج فاز در نظر گرفته می شود. زمان حمل و نقل گروهی - GWP(یا کاهش سرعت - GVZ)

تی (w ) = db(w) / دw, (3.3)

جایی که ب (w) - مشخصه فرکانس فاز. نمای تقریبی پاسخ فرکانسی SHG در شکل 3.4 (خط 2) نشان داده شده است.

مشخصه های فرکانس تضعیف باقیمانده، تغییر فاز یا زمان انتقال گروهی را تعیین می کند اعوجاج خطی هنگامی که سیگنال های مخابراتی از طریق کانال های انتقال عبور می کنند، توسط کانال های انتقال معرفی می شوند.

وابستگی توان، ولتاژ، جریان یا سطوح آنها در خروجی کانال به توان، ولتاژ، جریان یا سطوح آنها در ورودی کانال نامیده می شود. مشخصه دامنه –اوه... کانال AX همچنین به عنوان وابستگی تضعیف باقیمانده کانال به سطح سیگنال در ورودی آن درک می شود، یعنی. آ r =j آ (آر که در) در یک فرکانس ثابت شرطی معین اندازه گیری می شود سیگنال اندازه گیریدر ورودی کانال، یعنی f دور= ثابت

مشخصه دامنه کانال را می توان با وابستگی های مختلف نشان داده شده در شکل 3.5 نشان داد: U بیرون =j n (U که در) (شکل 3.5 الف، خطوط 1 و 2)، آ r = j آ (آر که در) (شکل 3.5 ب، خط 1)، آر که در =j آر (آر بیرون) (شکل 3.5 ب، خطوط 2 و 3)، که در آن عناوین زیر اتخاذ شده است: U که در , U بیرون- ولتاژ سیگنال به ترتیب در ورودی و خروجی کانال؛ آر که در ، آر بیرون - سطوح (ولتاژ، توان) سیگنال ها به ترتیب در ورودی و خروجی کانال. آ r- تضعیف باقیمانده کانال انتقال.

از بررسی نمودارهای نشان داده شده در شکل 3.5، می توان دریافت که AX دارای سه بخش است:

1) بخش غیر خطی در مقادیر ولتاژ پایین یا سطوح سیگنال در ورودی کانال. در این مورد، غیر خطی بودن AH با قابلیت مقایسه ولتاژ یا سطح سیگنال با نویز خود کانال توضیح داده می شود.

2) یک بخش خطی در مقادیر ولتاژ یا سطح سیگنال ورودی که با یک رابطه متناسب مستقیم بین ولتاژ (سطح) سیگنال در ورودی کانال و ولتاژ (سطح) سیگنال در ورودی مشخص می شود. خروجی کانال؛

شکل 3. 5. ویژگی های دامنه کانال انتقال

3) بخش با غیر خطی قابل توجه در مقادیر ولتاژ ورودی (سطح) سیگنال بالاتر از حداکثر U حداکثر (آر حداکثر) که با ظاهر مشخص می شود اعوجاج غیر خطی اگر زاویه شیب خط مستقیم مربوط به مقطع خطی AX برابر با 45 0 باشد، ولتاژ (سطح) سیگنال در خروجی کانال برابر با ولتاژ (سطح) در ورودی آن است. اگر زاویه شیب کمتر از 45 0 باشد، تضعیف در کانال اتفاق می‌افتد و اگر زاویه شیب بیشتر از 45 0 باشد، تقویت در کانال انجام می‌شود. اگر آ r > 0، سپس کانال تضعیف (تضعیف)، اگر آ r <0, то канал передачи вноситسود باقی مانده

غیرخطی ناچیز AХ در مقادیر پایین ولتاژ ورودی یا سطح سیگنال بر کیفیت انتقال تأثیر نمی گذارد و می تواند نادیده گرفته شود. غیرخطی بودن AX در مقادیر قابل توجه ولتاژ یا سطح سیگنال ورودی، فراتر از بخش خطی AX، در وقوع هارمونیک ها یا ترکیبی فرکانس های سیگنال خروجی با توجه به ق، تنها می توان به طور تقریبی میزان اعوجاج غیرخطی را تخمین زد. به طور دقیق تر، میزان اعوجاج غیرخطی در کانال ها برآورد شده است ضریب اعوجاج غیرخطی یا کاهش غیر خطی بودن

یا
, (3.4)

جایی که U 1 گرم - مقدار مؤثر ولتاژ اول (هارمونیک اساسی سیگنال اندازه گیری). U 2 گرم ,U 3 بعدی و غیره. - مقادیر ولتاژ RMS دوم، سوم و غیره. هارمونیک های سیگنال ناشی از غیر خطی بودن کانال انتقال AX. علاوه بر این، در فن آوری سیستم های مخابراتی چند کاناله، انتقال به طور گسترده ای از مفهوم استفاده می شود میرایی غیرخطی توسط هارمونیک ها

آ ng = 20 لیتر ( U 1 گرم / U n جی) =آر 1 گرم - آر n جی ,n = 2, 3 …, (3.5)

جایی که آر 1 گرم - سطح مطلق اول هارمونیکسیگنال اندازه گیری، آر n جی - سطح مطلق n-اوههارمونیک هابه دلیل غیر خطی بودن کانال AX.

کانال های دیجیتال با سرعت انتقال مشخص می شوند و کیفیت انتقال سیگنال ارزیابی می شود نرخ خطا ، که به این صورت فهمیده می شود نسبت تعداد تراشه های سیگنال دیجیتال دریافت شده با خطا به تعداد کل تراشه های سیگنال ارسال شده در طول زمان اندازه گیری

به اوش = ن اوش / ن =ن اوش / VT, (3.6)

جایی که ن اوش- تعداد عناصر پذیرفته شده اشتباه؛ ن - تعداد کل اقلام منتقل شده؛ V- نرخ باد؛ تی- زمان اندازه گیری (مشاهده).

سیستم های مخابراتی باید به گونه ای ساخته شوند که کانال ها از تطبیق پذیری خاصی برخوردار بوده و برای انتقال انواع پیام ها مناسب باشند. این خواص توسط کانال های معمولی ، پارامترها و ویژگی های آن نرمال شده است. کانال های معمولی می تواند باشد ساده،آن ها عدم عبور از تجهیزات حمل و نقل، و تشکیل دهنده، یعنی عبور از تجهیزات حمل و نقل

کانال های انتقال معمولی

کانال فرکانس تن . یک کانال انتقال آنالوگ معمولی با باند فرکانسی 300 ... 3400 هرتز و با پارامترها و ویژگی های نرمال شده نامیده می شود. کانال فرکانس تن - KTCH.

نرمال شده (مقدار اسمی) سطح نسبی (اندازه گیری) در ورودی CTF برابر است با آر که در = - 13dBm 0، در خروجی KTCH آر بیرون = + 4dBm 0. فرکانس سیگنال اندازه گیری در نظر گرفته می شود f دور = 1020هرتز(قبلا 800 هرتز). بنابراین، میرایی باقیمانده اسمی CTF است آ r = - 17دسی بل، یعنی CTCH افزایشی برابر با 17 معرفی می کند دسی بل.

KTCH با پهنای باند به طور موثر منتقل می شود (طول مرکب و حداکثر) باندی است که در فرکانس های شدید آن (0.3 و 3.4 کیلوهرتز) میرایی باقیمانده Ar 8.7 دسی بل بیشتر از تضعیف باقی مانده در فرکانس 1020 هرتز (قبلاً 800 هرتز) است.

پاسخ فرکانس انحرافات میرایی باقیمانده دیآ rاز مقدار اسمی (- 17 دسی بل) باید در داخل باقی بماند قالبنشان داده شده در شکل 3.6.

برنج. 3.6. الگوی انحرافات مجاز میرایی باقیمانده CTF

برای برآوردن الزامات پاسخ فرکانسی تضعیف باقیمانده، بی نظمی آن برای یک کانال ساده با طول 2500 کیلومتر باید در توزیع مجدد نشان داده شده در جدول قرار گیرد. 3.1.

جدول 3.1

f، کیلوهرتز
دیآ r ، دسی بل

اعوجاج فرکانس فاز تأثیر کمی بر کیفیت انتقال سیگنال گفتار دارد، اما از آنجایی که QFT برای انتقال سیگنال های اولیه دیگر استفاده می شود، اعوجاج فرکانس فاز بزرگ یا پاسخ فرکانس ناهموار زمان انتقال گروه (GTP) غیرقابل قبول است. بنابراین، انحراف GWP از مقدار آن در فرکانس 1900 نرمال می شود. هرتزبرای یک کانال ساده به طول 2500 کیلومتر، جدول 3.2.

جدول 3.2

f,کیلوهرتز

Dt,اماس

به طور طبیعی، برای کانال های کامپوزیت، انحرافات GWG به تعداد کانال های ساده ای است که کامپوزیت را سازماندهی می کنند.

مشخصه دامنه CTF به صورت زیر نرمال می شود: تضعیف باقیمانده یک کانال ساده باید با دقت 0.3 ثابت باشد. دسی بلهنگامی که سطح سیگنال اندازه گیری از -17.5 به +3.5 تغییر می کند دسی بلدر نقطه ای با سطح اندازه گیری صفر در هر فرکانس در محدوده ESPC. اعوجاج هارمونیک کل برای یک کانال ساده نباید از 1.5٪ (1٪ در هارمونیک سوم) در سطح انتقال اسمی در فرکانس 1020 تجاوز کند. هرتز.

استانداردسازی همچنین به درجه هماهنگی مقاومت های ورودی و خروجی CTF با مقاومت مدارهای خارجی - بارها مربوط می شود: مقاومت داخلی منبع سیگنال های ارسالی و مقاومت بار. مقاومت ورودی و خروجی CTF باید کاملاً فعال و برابر باشد آر که در =آر بیرون = 600اهم... ورودی و خروجی کانال باید باشد متقارن، ضریب بازتاب هاد یا عدم تطابق پوسیدگی(بازتاب ها)آ د برابر، به ترتیب، نباید از 10٪ یا 20 تجاوز کند دسی بل.

(3.7)

نباید از 10 یا 20 تجاوز کند دسی بل... در اینجا Z n اسمی است و Z p مقدار واقعی مقاومت است.

یکی از شاخص های مهم کیفیت انتقال بر روی CTCH قدرت تداخل است که توسط دستگاه خاصی به نام اندازه گیری می شود پسوفومتر ("Psophos" - در یونانی به معنی سر و صدا). پسوفومتر یک ولت متر با مشخصه یکسوسازی قانون مربع است. انتخاب این مشخصه با این واقعیت توضیح داده می شود که گوش نویز منابع فردی را از نظر توان اضافه می کند و توان متناسب با مجذور ولتاژ یا جریان است. پسوفومترها با ولت مترهای درجه دوم معمولی به دلیل وابستگی فرکانس حساسیت آنها متفاوت هستند. این وابستگی حساسیت متفاوت گوش را در فرکانس‌های فردی که در طیف تداخل و نویز قرار دارند در نظر می‌گیرد و با وزن‌دهی شکل می‌گیرد. پسوفومتریکفیلتر

هنگامی که ولتاژ به ورودی پسوفومتر با فرکانس 800 اعمال می شود هرتزبا یک سطح اندازه گیری صفر، قرائت آن برابر با 775 خواهد بود mV... برای به دست آوردن یک مقدار در فرکانس های مختلف، سطوح باید بیشتر باشد. ولتاژ تداخل اندازه گیری شده توسط psophometer U psof، مربوط به ولتاژ موثر است U effنسبت U psof = ک پ × U eff، اینجا ک پ = 0.75 نامیده می شود ضریب پسوفومتریک

ولتاژ تداخل یا نویز که با یک پسوفومتر اندازه گیری می شود، نامیده می شود استرس پسوفومتریک... توان توسط ولتاژ psophometric در برخی از مقاومت ها تعیین می شود آرنامیده میشود قدرت پسوفومتریک،که برابر است پ psof = ک پ × U 2 eff / آر = 0,56U 2 eff آر.

متوسط ​​سطح توان تداخل با یک طیف یکنواخت در طول اندازه گیری های psophometric در باند فرکانسی 0.3 ... 3.4 ظاهر می شود. کیلوهرتزتوسط 2.5 دسی بل(یا 1.78 برابر) کمتر از اندازه گیری مقادیر مؤثر (موثر). قدر 2.5 دسی بلتماس گرفت ضریب psophometric لگاریتمی.

قدرت psophometric تداخل در نقطه ای با سطح صفر اندازه گیری CTF حداکثر طول، متشکل از حداکثر تعداد کانال های ساده، نباید از 50000 تجاوز کند. pwp 0 (پیکووات پسوفومتریکدر نقطه سطح نسبی صفر). مقدار متناظر موثر ( بدون وزن) قدرت تداخل مجاز 87000 است pW.توان تداخل روانسنجی یک کانال ساده به طول 2500 کیلومترنباید از 10000 تجاوز کند pwp 0.

مقادیر مجاز میانگین و حداکثر توان سیگنال های تلفن در ورودی CTF نیز نرمال شده است: در نقطه صفر سطح نسبی، مقدار توان متوسط ​​32 است. μWو اوج آن 2220 است μW.

کانال هایی را در نظر بگیرید که در نوع خطوط ارتباطی استفاده شده در آنها متفاوت هستند.

1. مکانیکیکه در آن از حرکت هر جسم جامد، مایع یا گازی برای انتقال اطلاعات استفاده می شود. در حالت اول، می توان از اهرم ها یا کابل ها (مثلاً کنترل های خودرو)، در مورد دوم، سیستم های هیدرولیک (مثلاً سیستم ترمز خودرو)، در مورد سوم، انواع مختلف دستگاه های پنوماتیک (که به طور گسترده استفاده می شود، استفاده کرد. به عنوان مثال، در صنعت گاز).

2. آکوستیک... آنها از ارتعاشات مکانیکی صدا و فرکانس های اولتراسونیک استفاده می کنند که به ویژه در محیط مایع به خوبی منتشر می شود. آنها به طور گسترده ای استفاده می شوند، به عنوان مثال، برای انتقال اطلاعات به افراد یا دستگاه ها در زیر آب یا در یک محیط مایع دیگر، و همچنین در طول تحقیقات پزشکی (سونوگرافی). یک کانال صوتی در یک محیط گازی تقریباً اصلی ترین کانال برای انتقال اطلاعات بین افراد (گفتار) است. سیگنال های صوتی با شدت کم برای سلامت انسان بی ضرر هستند.

4. کانال های برق.رایج ترین در حال حاضر هنگام انتقال اطلاعات در فواصل کوتاه. اساس خطوط ارتباطی سیمی است.

5. کانال های رادیویی.مانند نوری، امواج الکترومغناطیسی برای انتقال اطلاعات استفاده می شود. با این حال، در فرکانس بسیار پایین تر. با توجه به توانایی چنین امواجی برای خم شدن به دور موانع و انعکاس از لایه های پلاسمایی اطراف زمین، امکان انتقال اطلاعات در فواصل طولانی از جمله در مقیاس کل زمین فراهم می شود. با این حال، این مزایا منشأ معایب هستند. کانال های رادیویی بسیار مستعد تداخل هستند و کمتر مخفی هستند. کانال رادیویی، همراه با کانال نوری، می تواند برای اتصال به شبکه کامپیوتری اینترنت در مناطقی با زیرساخت های مخابراتی سیمی توسعه نیافته استفاده شود.

پایان کار -

این موضوع متعلق به بخش:

تئوری اطلاعات و کدگذاری

دانشگاه دولتی سوچی .. گردشگری و کسب و کار تفریحی .. دانشکده فناوری اطلاعات و ریاضیات ..

اگر به مطالب بیشتری در مورد این موضوع نیاز دارید، یا آنچه را که به دنبال آن بودید پیدا نکردید، توصیه می کنیم از جستجو در پایگاه کارهای ما استفاده کنید:

با مطالب دریافتی چه خواهیم کرد:

اگر این مطالب برای شما مفید بود، می توانید آن را در صفحه خود در شبکه های اجتماعی ذخیره کنید:

توییت

تمامی موضوعات این بخش:

دوره سخنرانی
سازماندهی مؤثر تبادل اطلاعات به عنوان شرطی برای فعالیتهای عملی موفق افراد اهمیت فزاینده ای پیدا می کند. مقدار اطلاعات مورد نیاز برای عملکرد عادی مدرن

تعریف اطلاعات
کلمه اطلاعات از لاتین informare گرفته شده است - به تصویر کشیدن، شکل دادن به یک مفهوم در مورد چیزی، اطلاع رسانی. اطلاعات، همراه با ماده و انرژی، اولیه هستند

مراحل گردش اطلاعات
سیستم کنترل شامل یک شی کنترل، مجموعه ای از ابزارهای فنی، متشکل از یک کامپیوتر، ورودی-خروجی و دستگاه های ذخیره سازی اطلاعات موجود در ترکیب آن، دستگاه های انتقال است.

برخی از تعاریف
داده‌ها یا سیگنال‌ها که در توالی‌های خاصی سازمان‌دهی شده‌اند، اطلاعات را حمل می‌کنند نه به این دلیل که اشیاء دنیای واقعی را تکرار می‌کنند، بلکه با توافق اجتماعی در مورد کدگذاری، یعنی. یک چیز

اقدامات اطلاعاتی
قبل از اینکه به معیارهای اطلاعات بپردازیم، اشاره می کنیم که منابع اطلاعاتی و پیام هایی که ایجاد می کنند به دو دسته گسسته و پیوسته تقسیم می شوند. پیام های گسسته از یک متناهی تشکیل شده اند

اندازه گیری هندسی
تعیین مقدار اطلاعات با روش هندسی به اندازه گیری طول یک خط، مساحت یا حجم یک مدل هندسی یک حامل اطلاعات یا پیام کاهش می یابد. بر اساس اندازه هندسی

اندازه گیری افزایشی (میزان اندازه گیری هارتلی)
یک اندازه گیری افزایشی را می توان به عنوان یک معیار ترکیبی برای تعدادی از کاربردها راحت تر در نظر گرفت. تصورات شهودی ما از اطلاعات نشان می دهد که مقدار اطلاعات در طول زمان افزایش می یابد.

آنتروپی و خواص آن
انواع مختلفی از معیارهای آماری اطلاعات وجود دارد. در ادامه، تنها یکی از آنها را بررسی خواهیم کرد - اندازه گیری شانون. اندازه گیری شانون از میزان اطلاعات ارتباط نزدیکی با این مفهوم دارد

آنتروپی و میانگین آنتروپی یک رویداد ساده
اجازه دهید مفهوم آنتروپی را در نسخه های مختلف با جزئیات بیشتری بررسی کنیم، زیرا در نظریه اطلاعات شانون استفاده می شود. آنتروپی معیاری برای عدم قطعیت برخی از تجربیات است. در ساده ترین حالت، آن است

روش ضریب لاگرانژ
اگر شما نیاز دارید که حداکثر (حداکثر، حداقل، یا نقطه زینی) تابعی از n متغیر f (x1، x2، ...، xn) متصل شده با k را پیدا کنید.

استخراج فرمول برای مقدار آنتروپی میانگین در هر حرف پیام
فرض کنید یک پیام متشکل از n حرف وجود دارد:، که در آن j = 1، 2، ...، n تعداد حروف پیام به ترتیب و i1، i2، ...، در اعداد حروف هستند.

آنتروپی یک رویداد پیچیده متشکل از چندین رویداد وابسته
حال فرض کنید عناصر پیام (حروف) به یکدیگر وابسته باشند. در این حالت، احتمال وقوع یک دنباله از چند حرف برابر با حاصل ضرب احتمالات وقوع نیست.

افزونگی پیام
همانطور که اشاره شد، آنتروپی در صورتی حداکثر است که احتمالات پیام ها یا نمادهایی که از آنها تشکیل شده اند یکسان باشد. چنین پیام هایی حاوی حداکثر اطلاعات ممکن است. اگر پیام دارد

محتوای اطلاعات
معیار محتوا با cont (از Content انگلیسی ─ content) نشان داده می شود. معنادار بودن رویداد I از طریق عملکرد معیار معناداری آن درباره آن بیان می شود

تناسب اطلاعات
اگر اطلاعات در سیستم های مدیریتی مورد استفاده قرار گیرد، سودمندی آن به طور منطقی با تأثیری که بر نتیجه مدیریت دارد ارزیابی می شود. در همین راستا، در سال 1960 دانشمند شوروی A.A.

آنتروپی پویا
در اینجا آنتروپی به عنوان تابعی از زمان در نظر گرفته می شود. در این مورد، هدف دنبال می شود - خلاص شدن از عدم قطعیت، یعنی. برای دستیابی به موقعیتی که آنتروپی برابر با 0 باشد. این وضعیت برای مسائل معمولی است

آنتروپی پیام های پیوسته
داده های خام اغلب به صورت مقادیر پیوسته ارائه می شوند، به عنوان مثال، دمای هوا یا آب دریا. بنابراین، اندازه گیری میزان اطلاعات موجود در چنین پیام هایی بسیار جالب است.

مورد اول (مقادیر sl. کمیت با فاصله محدود می شود)
متغیر تصادفی a با یک بازه محدود می شود. در این حالت، انتگرال معینی از توزیع چگالی احتمال آن (قانون دیفرانسیل توزیع احتمال) بر روی

مورد دوم (واریانس و انتظارات ریاضی مقدار کلمه داده شده است)
اکنون فرض کنید محدوده تعریف مقادیر متغیر تصادفی محدود نیست، بلکه واریانس آن D و انتظار ریاضی M تنظیم شده است. توجه داشته باشید که واریانس با آن نسبت مستقیم دارد.

کوانتیزاسیون سیگنال
سیگنال های پیوسته - حامل های اطلاعات - توابع پیوسته یک آرگومان پیوسته - زمان هستند. انتقال چنین سیگنال هایی را می توان با استفاده از کانال های ارتباطی مداوم انجام داد.

انواع نمونه برداری (کوانتیزاسیون)
ساده ترین و پرکاربردترین انواع کوانتیزاسیون عبارتند از: · کوانتیزاسیون سطحی (بیایید فقط بگوییم کوانتیزاسیون). کمی سازی زمان (ما تماس خواهیم گرفت

معیارهای دقت نمایش سیگنال کوانتیزه
در نتیجه تبدیل معکوس از یک فرم پیوسته گسسته به یک پیوسته، سیگنالی به دست می آید که با مقدار خطای اولیه متفاوت است. سیگنال را تابع بازتولید می نامند.

عناصر نظریه سیگنال طیفی تعمیم یافته
نظریه سیگنال طیفی تعمیم یافته روش های توصیف ریاضی سیگنال ها و تداخل را ترکیب می کند. این روش‌ها به شما امکان می‌دهند که افزونگی سیگنال مورد نیاز را برای کاهش تأثیر تداخل فراهم کنید.

در مورد استفاده عملی از قضیه Kotelnikov
یک طرح احتمالی کوانتیزه کردن-انتقال-بازیابی سیگنال پیوسته را می توان به شکل نشان داده شده در شکل نشان داد. 2.5. برنج. 2.5. طرح کوانتیزاسیون-انتقال احتمالی

انتخاب دوره نمونه برداری (کوانتیزاسیون زمانی) با توجه به معیار بیشترین انحراف
در نتیجه کوانتیزاسیون زمانی تابع x (t)، یک سری مقادیر x (t1)، x (t2)، ... از کمیت کوانتیزه شده x (t) در لحظات گسسته از زمان t

درونیابی با استفاده از چند جمله ای لاگرانژ
تابع بازتولید در بیشتر موارد با فرمول محاسبه می شود:، جایی که برخی از توابع وجود دارد. این توابع معمولاً به گونه ای انتخاب می شوند که. (2.14) در این مورد،

تخمین حداکثر مقدار خطا هنگام بدست آوردن تابع بازتولید بر اساس چند جمله ای لاگرانژ
بیایید خطای درون یابی را پیدا کنیم. ما آن را به شکل:، (2.16) نشان می دهیم که در آن K (t) یک تابع کمکی است که پیدا می شود. برای t دلخواه * داریم: (

تعمیم به مورد استفاده از چند جمله ای های لاگرانژ با نظم دلخواه
درون یابی توسط چند جمله ای های مرتبه n مشابه موارد قبلی در نظر گرفته می شود. در عین حال، عارضه قابل توجهی از فرمول ها مشاهده می شود. تعمیم به فرمولی به شکل زیر منجر می شود:

انتخاب فاصله نمونه برداری با معیار انحراف معیار
مورد گسسته سازی یک فرآیند ارگودیک ثابت تصادفی x (t) با یک تابع همبستگی شناخته شده را در نظر بگیرید. ما آن را با استفاده از چند جمله ای های لاگرانژ بازیابی می کنیم. اغلب اوقات

کوانتیزاسیون سطح بهینه
شکل 2.13 اصل کوانتیزاسیون سطح را نشان می دهد. برنج. 2.13. کوانتیزاسیون سطح این کوانتیزاسیون به جایگزینی مقدار سطح سیگنال اصلی کاهش می یابد

محاسبه بهینه غیر یکنواخت به معنای حداقل واریانس خطای مقیاس کوانتیزاسیون
برنج. 2.19. علامت گذاری اجازه دهید اکنون تعداد مراحل کوانتیزاسیون n، مرزهای بازه (xmin, xmax) را تنظیم کنیم.

مفاهیم و تعاریف کلی اهداف کدگذاری
رمزگذاری عملیات شناسایی کاراکترها یا گروه‌هایی از کاراکترها از یک کد با کاراکترها یا گروه‌هایی از کاراکترهای کد دیگر است. رمز (رمز فرانسوی)، مجموعه ای از علائم

عناصر نظریه کدگذاری
برخی از خصوصیات کلی کدها بیایید به چند نمونه نگاه کنیم. فرض کنید یک منبع گسسته بدون حافظه، یعنی. دادن پیام های مستقل - حروف - در خروجی، داشتن

نابرابری صنایع دستی
قضیه 1. اگر اعداد صحیح n1، n2،…، nk نابرابری را برآورده کنند، (3.1) یک کد پیشوند با الفبای اندازه m وجود دارد،

قضیه 2.
فرمولاسیون. اجازه دهید یک کد با طول کلمه رمز n1، n2، ...، nk و الفبای اندازه m داده شود. اگر کد منحصراً قابل رمزگشایی باشد، نابرابری کرافت برآورده می شود

قضیه 3.
فرمولاسیون. برای یک آنتروپی معین H از منبع و حجم m از الفبای ثانویه، یک کد پیشوند با حداقل طول متوسط ​​nср min وجود دارد.

قضیه حداقل میانگین طول یک کلمه رمز برای کدگذاری بلوک به بلوک (قضیه 4)
اجازه دهید اکنون موردی را در نظر بگیریم که نه حروف جداگانه منبع، بلکه دنباله هایی از حروف L را رمزگذاری می کنیم. قضیه 4. فرمول بندی. برای یک منبع گسسته مشخص

کدهای غیر یکنواخت بهینه
تعاریف کدهای غیر یکنواخت کدهایی هستند که طول کلمات رمز آنها متفاوت است. بسته به اینکه بهینه بودن را می توان به روش های مختلفی درک کرد

لم 1. در مورد وجود یک کد بهینه با طول کلمه رمز یکسان دو حرف رمزگذاری شده حداقل محتمل
فرمولاسیون. برای هر منبعی با k> = 2 حرف، یک کد باینری بهینه (به معنای حداقل میانگین طول کلمه رمز) وجود دارد که در آن دو لایه حداقل احتمال وجود دارد.

لم 2. بهینه بودن کد پیشوند یک گروه بدون کاهش در صورتی که کد پیشوند مجموعه کاهش یافته بهینه باشد.
فرمولاسیون. اگر مقداری از کد پیشوندی از گروه کاهش یافته U "بهینه باشد، پس کد پیشوند مربوط به گروه اصلی m

ویژگی های کدهای کارآمد
1. حرف الفبای اولیه با کمترین احتمال وقوع با کد با بیشترین طول همراه است (لم 1)، یعنی. چنین کدی غیر یکنواخت است (با طول های مختلف کلمات رمز). در ص

کدگذاری ضد تداخل
همانطور که از نام آن پیداست، چنین کدگذاری برای از بین بردن اثرات مضر تداخل در کانال های انتقال اطلاعات طراحی شده است. قبلاً گزارش شده است که چنین انتقالی هم در فضا و هم در فضا امکان پذیر است

ساده ترین مدل های کانال های ارتباطی دیجیتال با تداخل
خاصیت کدهای تصحیح کننده خطا برای شناسایی و تصحیح خطاها تا حد زیادی به ویژگی های تداخل و کانال انتقال اطلاعات بستگی دارد. نظریه اطلاعات معمولاً دو ساده را در نظر می گیرد

محاسبه احتمال تحریف یک کلمه رمز در DSMK
فرض کنید کلمه رمز از n نماد باینری تشکیل شده است. احتمال عدم تحریف کلمه رمز همانطور که به راحتی قابل اثبات است برابر است با:. احتمال تحریف یک کاراکتر (یک

اصول کلی استفاده از افزونگی
بیایید کد بلوک را برای سادگی در نظر بگیریم. با کمک آن، هر k بیت (حروف) از دنباله ورودی با یک کلمه رمز n بیتی مرتبط است. تعداد انواع مختلف

مرز همینگ
مرز همینگ Q، حداکثر تعداد مجاز رمزهای مجاز یک کد یکنواخت را برای طول کلمه رمز معین n و توانایی تصحیح کد CSC را تعیین می کند.

افزونگی کدهای تصحیح خطا
یکی از ویژگی های کد افزونگی آن است. افزایش در افزونگی، در اصل، نامطلوب است، زیرا مقدار داده های ذخیره شده و ارسال شده را افزایش می دهد، با این حال، برای مبارزه با اعوجاج، بیش از حد

کدهای خطی
دسته ای از کدهای جبری به نام خطی را در نظر بگیرید. تعریف: کدهای بلوکی به کدهای خطی گفته می شود که ارقام اضافی آن تشکیل می شود

تعیین تعداد ارقام اضافی m
برای تعیین تعداد ارقام اضافی، می توانید از فرمول مرزی همینگ استفاده کنید:. در این مورد، می توانید یک کد بسته بندی شده دریافت کنید، یعنی. کد با حداقل برای جفت های داده شده

ساخت ماتریس ژنراتور
کدهای خطی دارای ویژگی زیر هستند: از کل مجموعه 2k کلمه رمز مجاز، که به هر حال، یک گروه را تشکیل می دهند، می توان زیر مجموعه هایی از k کلمه را انتخاب کرد.

دستور کدنویسی

دستور رمزگشایی

کدهای چرخه ای باینری
روش فوق برای ساخت یک کد خطی دارای چندین معایب است. مبهم است (MDS را می توان به روش های مختلف مشخص کرد) و اجرای آن در قالب دستگاه های فنی ناخوشایند است. این معایب

برخی از ویژگی های کدهای چرخه ای
تمام خصوصیات کدهای حلقوی توسط چند جمله ای مولد تعیین می شود. 1. یک کد چرخه‌ای که چند جمله‌ای از آن را تشکیل می‌دهد که بیش از یک جمله دارد، تمام خطاهای منفرد را شناسایی می‌کند.

ساخت یک کد با قابلیت تصحیح معین
یک رویه ساده برای ساخت یک کد با قابلیت تصحیح معین وجود دارد. این شامل موارد زیر است: 1. برای یک اندازه معین، جزء اطلاعاتی یک کلمه کد با طول

شرح ماتریسی کدهای چرخه ای
کدهای چرخه ای، مانند هر کد خطی، را می توان با استفاده از ماتریس توصیف کرد. به یاد بیاورید که KC (X) = gm (X) * H (X). اجازه دهید به عنوان مثال ترتیب طبقه ضرب را نیز به یاد بیاوریم

انتخاب یک چند جمله ای مولد
واضح است که چند جمله‌ای‌های کلمه‌های رمز KS (X) باید بر چند جمله‌ای مولد g (X) بدون باقی‌مانده بخش‌پذیر باشند. کدهای چرخه ای کدهای خطی هستند. این بدان معنی است که برای این کدها وجود دارد

پهنای باند کانال های ارتباطی
این موضوع یکی از محورهای نظریه اطلاعات است. توانایی های محدود کننده کانال های ارتباطی برای انتقال اطلاعات را بررسی می کند، ویژگی های کانال هایی را تعیین می کند که بر آنها تأثیر می گذارد.

پهنای باند کانال ارتباطی گسسته با نویز
اجازه دهید اکنون توان عملیاتی یک کانال ارتباطی گسسته با نویز را بررسی کنیم. مدل های ریاضی زیادی برای چنین کانال هایی وجود دارد. ساده ترین آنها یک کانال با کانال مستقل است

توالی های معمولی و خواص آنها
ما دنباله ای از حروف مستقل آماری را در نظر خواهیم گرفت. بر اساس قانون اعداد بزرگ، محتمل ترین دنباله هایی با طول n هستند که در آن برای عدد N

قضیه اصلی شانون برای یک کانال نویز گسسته
فرمول‌بندی برای یک کانال مجزا در نویز، چنین روش کدگذاری وجود دارد که در آن می‌توان از انتقال بدون خطا تمام اطلاعاتی که از منبع می‌آیند اطمینان حاصل کرد.

بحث در مورد قضیه اصلی شانون برای یک کانال نویزدار
قضیه شانون برای یک کانال پر سر و صدا، روش کدگذاری خاصی را نشان نمی دهد که انتقال اطلاعات قابل اعتماد را با نرخی که به طور دلخواه نزدیک به پهنای باند یک کانال باشد، تضمین نمی کند.

خروجی مداوم کانال در حضور نویز افزودنی
مدل کانال زیر را در نظر بگیرید: 1. کانال قادر به انتقال ارتعاشات با فرکانس های زیر Fm است. 2. در کانال تداخل n (t) وجود دارد که دارای یک (haw

مرحله 2. وارد کردن فایل های متنی در صفحه گسترده اکسل با شکستن هر خط از متن به کاراکترهای جداگانه
هنگام وارد کردن یک فایل متنی ذخیره شده قبلی، باید نوع فایل *. * را مشخص کنید. این به شما این امکان را می دهد که در طول انتخاب، تمام فایل های موجود در لیست را مشاهده کنید. فایل خود را وارد کنید پس از آن، پنجره M روی صفحه نمایش داده می شود

مرحله 4. میانگین آنتروپی در هر 1 حرف از پیام را بیابید
همانطور که در مقدمه نظری توضیح داده شد، میانگین آنتروپی با فرمول های 1 و 2 به دست می آید. در هر دو مورد، شما باید احتمالات ظاهر حروف یا ترکیبات دو حرفی را پیدا کنید.

مرحله 8. بیایید گزارشی از کار انجام شده بنویسیم و تمام محاسبات و نحوه انجام آنها را شرح دهیم. در مورد نتایج نظر دهید
نتایج محاسبات را به صورت جدول ارائه دهید:<Язык 1> <Язык

اتصال امکان استفاده از توابع غیر استاندارد
کنترل برنامه ای برنامه هایی که بخشی از مایکروسافت آفیس هستند با استفاده از به اصطلاح ماکروها انجام می شود. کلمه Macros ریشه یونانی دارد. در انتقال

ایجاد یک تابع سفارشی
قبل از ایجاد توابع سفارشی، باید فایل را در یک کتاب کار حاوی اطلاعاتی که باید با استفاده از این توابع سفارشی پردازش شوند، باز کنید. اگر این کتاب کار قبلا بود

ضبط صدا و آماده سازی سیگنال
ضبط با فشار دادن دکمه Record (شکل 5) که با دایره قرمز مشخص شده است شروع و پایان می یابد. در حین ضبط، دکمه Record فشرده و سبک تر به نظر می رسد (هایلایت شده).

وارد کردن داده های متنی به اکسل
برای باز کردن یک فایل متنی با داده های صادر شده از برنامه Wavosaur دوبار کلیک کنید (شکل 23). برنج. 23. نمای تقریبی داده ها مشاهده می شود که صادر شده است

کوانتیزاسیون سطح به جایگزینی مقدار سیگنال اصلی با سطح مرحله ای که این مقدار در آن قرار می گیرد کاهش می یابد.
کوانتیزاسیون سطح یک پیش نیاز برای تبدیل سیگنال پیوسته به شکل دیجیتال است. با این حال، کوانتیزاسیون سطح به تنهایی برای این کار کافی نیست - برای تبدیل به فرم دیجیتال.

کدهای هافمن
این الگوریتم برای ساختن رویه ساخت یک کد بهینه استفاده می شود که در سال 1952 توسط دکتر دیوید هافمن از موسسه فناوری ماساچوست (ایالات متحده آمریکا) پیشنهاد شد: 5) حروف اول هستند.

این روند تا زمانی تکرار می شود که در هر زیرگروه یک حرف باقی بماند.
الفبای هشت حرفی را در نظر بگیرید. واضح است که با کدگذاری مرسوم (بدون در نظر گرفتن ویژگی های آماری)، سه کاراکتر برای نمایش هر حرف لازم است. بزرگترین اثر

پارامترهای کارایی کدهای بهینه
2 پارامتر وجود دارد: ضریب فشرده سازی آماری و ضریب بازده نسبی. هر دو پارامتر درجه کاهش میانگین طول کلمه رمز را مشخص می کنند. علاوه بر این، طول متوسط

ویژگی های کدهای کارآمد
5. حرف الفبای اولیه با کمترین احتمال وقوع با کد با بیشترین طول همراه است (لم 1)، یعنی. چنین کدی غیر یکنواخت است (با طول های مختلف کلمات رمز). در ص

تکمیل کار
کار آزمایشگاهی شماره 4 تحت کنترل یک برنامه کنترل ویژه نوشته شده انجام می شود. این برنامه کنترلی در ویژوال بیسیک 6 نوشته شده است. فایل اجرایی برنامه حامل و

ساخت ماتریس ژنراتور
کدهای خطی دارای خاصیت زیر هستند: از کل مجموعه 2k کلمه رمز مجاز، زیرمجموعه های k کلمه را می توان تشخیص داد که دارای خاصیت استقلال خطی هستند.

دستور کدنویسی
رمز کلمه KS با ضرب ماتریس توالی اطلاعات || X || به دست می آید به ماتریس مولد || OM ||: || KC1 * n || = || X

دستور رمزگشایی
در نتیجه انتقال کلمه رمز از طریق کانال، می تواند توسط تداخل تحریف شود. این منجر به این واقعیت می شود که رمز دریافت شده || PCS || ممکن است با اصلی || KS || مطابقت نداشته باشد.

تکمیل کار
کار آزمایشگاهی شماره 5 مانند کار شماره 4 تحت کنترل یک برنامه کنترلی نوشته شده به زبان الگوریتمی ویژوال بیسیک 6 انجام می شود. فایل اجرایی برنامه به نام تداخل است.

کانال ارتباطی مجموعه ای از ابزارهای فنی برای انتقال پیام از یک نقطه در فضا به نقطه دیگر است. از دیدگاه تئوری اطلاعات، ساختار فیزیکی کانال ناچیز است. منبع پیام (IS) دارای یک الفبای خروجی از کاراکترها است آ={آ من },من =1.. n -مقدار اطلاعات به ازای هر نماد منبع به طور متوسط:

جایی که پ من، احتمال ظهور نماد است آ من، در خروجی منبع، نمادهای منبع مستقل در نظر گرفته می شوند. کانال ارتباطی دارای الفبای نمادهای B = ( ب j },j =1.. متر،میانگین مقدار اطلاعات در نماد یک کانال

جایی که q j - احتمال ظاهر شدن نماد ب من , در کانال

مشخصات فنی کانال ارتباطی عبارتند از:

عملکرد فنی منبع  آ - میانگین تعداد کاراکترهای صادر شده توسط منبع در واحد زمان؛

پهنای باند فنی کانال ارتباطی  ب - میانگین تعداد نمادهای ارسال شده از طریق کانال در واحد زمان.

ویژگی اطلاعاتی یک منبع بهره وری اطلاعاتی است. طبق تعریف، عملکرد اطلاعات میانگین مقدار اطلاعات تولید شده توسط یک منبع در واحد زمان است.

در یک کانال بدون تداخل، ویژگی های اطلاعاتی عبارتند از:

1) سرعت انتقال اطلاعات از طریق کانال

2) پهنای باند کانال

جایی که ( پ) مجموعه ای از همه توزیع های احتمال ممکن نمادهای الفبا است Vکانال با در نظر گرفتن خواص آنتروپی

C K =  B. چوب 2 متر.

در یک کانال نویز، در حالت کلی، الفبای ورودی و خروجی با هم مطابقت ندارند. اجازه دهید

B IN = X = (x 1، x 2، ...، x n)؛

B OUT = Y = (y 1، y 2، ...، y m).

اگر کاراکتر ارسال شده در کانال ورودی باشد ایکس به در گیرنده به عنوان شناخته شده است y منو من ک، سپس در حین انتقال خطایی رخ داد. خصوصیات کانال با ماتریسی از احتمالات انتقال (احتمال دریافت نماد) توصیف می شوند در من , به شرطی که ارسال شود ایکس ک):

|| P (yi | xk) ||، k = 1..n، i = 1..m.

نسبت منصفانه است:

میانگین مقدار اطلاعات در هر نماد کانال ورودی:

پ من = p (x من ) .

میانگین مقدار اطلاعات در هر نماد کانال خروجی:

اطلاعات حمل شده توسط خروجی کانال در مورد ورودی:

I (Y، X) = H (X) -H Y (X) = H (Y) -H ایکس (Y).

اینجا خوب(ایکس) - آنتروپی شرطی نماد کانال ورودی هنگام مشاهده نماد خروجی (عدم اطمینان کانال)، ن ایکس (Y) - آنتروپی شرطی نماد کانال خروجی هنگام مشاهده نمادهای ورودی (آنتروپی نویز).

نرخ انتقال اطلاعات از طریق یک کانال پر سر و صدا:

dI (B) / dt = ب من (X، Y).

پهنای باند یک کانال پر سر و صدا:

جایی که (R) -مجموعه ای از تمام توزیع های احتمال ممکن الفبای کانال ورودی.

بیایید یک مثال را در نظر بگیریم

ن پهنای باند یک کانال متقارن باینری (کانالی با حروف الفبای ورودی و خروجی دو کاراکتری) و احتمالات خطای یکسان (شکل 1) را بیابید، اگر احتمالات قبلی ظاهر کاراکترهای ورودی عبارتند از: P (x 1 ) = پ 1 = P، P (x 2 ) = پ 2 = 1-P.

راه حل. با توجه به مدل کانال، احتمالات مشروط

P (y 1 | ایکس 2 ) = P (y 2 | ایکس 1 ) = پ من ,

P (y 1 | ایکس 1 ) = P (y 2 | ایکس 2 ) = 1-P من .

پهنای باند کانال - سی ک =  ب . حداکثر (H (Y) -H (X | Y)).بیایید آنتروپی نویز را پیدا کنیم:

با قضیه ضرب: پ(y j ایکس من)=پ(ایکس من)پ(y j | x من)، از این رو،

پ(ایکس 1 y 1 )=پ(1-P من), پ(ایکس 2 y 1 )=(1- پ)پ من ,پ(ایکس 1 y 2 )=PP من ,پ(ایکس 2 y 2 )=(1-پ)(1-P من).

با جایگزین کردن فرمول، دریافت می کنیم:

به این ترتیب، H ( Y| ایکس ) به توزیع الفبای ورودی بستگی ندارد، بنابراین:

بیایید آنتروپی خروجی را تعریف کنیم:

احتمالات پ(y 1 ) و پ(y 2 ) به صورت زیر بدست می آوریم:

پ(y 1 )=پ(y 1 ایکس 1 )+پ(y 1 ایکس 2 )=پ(1-پ من)+(1-پ من)پ من , پ(y2)=پ(y 2 ایکس 1 )+پ(y 2 ایکس 2 )=PP من +(1-پ)(1-پ من).

با تغییر P، از حداکثر مقدار مطمئن می شویم اچ(Y) برابر با 1 برای نمادهای ورودی همسان به دست می آید پ(y 1 ) و پ(y 2 ). از این رو،

وظیفه... پهنای باند یک کانال را با الفبای ورودی و خروجی سه کاراکتری پیدا کنید ( ایکس 1 ,ایکس 2 ,ایکس 3 و y 1 ,y 2 ,y 3 به ترتیب). شدت ظاهر نمادها در ورودی کانال k = V... 10 کاراکتر در ثانیه

احتمال ظاهر شدن نمادها:

,
, .

احتمال انتقال نمادها از طریق کانال ارتباطی:

,
,,

,
,,

,
,.

4. کدگذاری اطلاعات

4.1. اطلاعات عمومی کد نام دارد:

قاعده ای که نگاشت از یک مجموعه کاراکتر به مجموعه ای دیگر از کاراکترها یا به مجموعه ای از کلمات بدون کاراکتر را توصیف می کند.

مجموعه ای از تصاویر حاصل از چنین نقشه برداری.

در کدهای فنی، حروف، اعداد و سایر کاراکترها تقریباً همیشه در دنباله‌های باینری به نام کدهای باینری کدگذاری می‌شوند. بسیاری از کدها کلماتی با طول یکسان دارند (کدهای یکنواخت).

انتخاب کدها برای رمزگذاری انواع پیام خاص توسط عوامل زیادی تعیین می شود:

راحتی دریافت پیام های اصلی از منبع؛

سرعت انتقال پیام ها از طریق کانال ارتباطی؛

مقدار حافظه مورد نیاز برای روز ذخیره پیام ها؛

راحتی پردازش داده ها؛

راحتی رمزگشایی پیام توسط گیرنده.

پیام های رمزگذاری شده از طریق کانال های ارتباطی منتقل می شوند، در حافظه ذخیره می شوند و توسط پردازنده پردازش می شوند. حجم داده های رمزگذاری شده زیاد است، وبنابراین، در بسیاری از موارد، ارائه یک نرخ رمزگذاری داده مهم است: ".، که با حداقل طول پیام های دریافتی مشخص می شود، این یک مشکل فشرده سازی داده است. دو رویکرد برای فشرده سازی داده ها وجود دارد:

فشرده سازی بر اساس تجزیه و تحلیل ویژگی های آماری پیام های رمزگذاری شده.

فشرده سازی بر اساس ویژگی های آماری داده ها نیز به عنوان نظریه کدگذاری ناب یا کارآمد شناخته می شود. کد نویسی مقرون به صرفه مبتنی بر استفاده از کدهایی با طول کلمه رمز متغیر است، به عنوان مثال، کد شانون-فانو، کد هافمن /31. ایده استفاده از کدهای با طول متغیر برای فشرده‌سازی داده‌ها این است که پیام‌ها به احتمال زیاد با کلمات رمز کوتاه‌تر مرتبط هستند و برعکس، پیام‌ها کمتر به کلماتی با طول طولانی‌تر کدگذاری می‌شوند. طول متوسط ​​کلمه رمز توسط s.o تعیین می شود:

جایی که /، طول کلمه رمز برای رمزگذاری پیام iام است. پ تی - احتمال وقوع پیام i.

4.2. وظایف

4.2.1. از جدول 4، روز کدگذاری بعدی الفبای اصلی حاوی 10 کاراکتر را انتخاب کنید. N-ro (N -شماره سریال دانش آموز در مجله گروه). عادی سازی احتمالات نمادها.

4.2.2. مورد انتخاب شده در p.4.2.1 را عادی کنید. الفبای اصلی با کد باینری یکنواخت، کد شانون-فانو، کد هافمن. برای هر گزینه کدگذاری، مقدار حداقل، حداکثر، میانگین طول کلمه رمز را محاسبه کنید. نتایج را تجزیه و تحلیل کنید.

4.2.3. کار 4.2.2 را کامل کنید. برای کد سه تایی

جدول 4

4.3. دستورالعمل برای تکمیل وظایف فردی به کار 4.2.1. احتمالات طبق فرمول نرمال می شوند:

/ که / * Pk " JC = AT

جایی که پی -احتمال ظاهر شدن نمادها در جدول 4 آورده شده است.

به وظیفه 4.2.2. قوانین ساخت کدهای باینری در / 4,6 / توضیح داده شده است.

به وظیفه 4.2.3. هنگام ساخت یک کد سه تایی، کلمات نوشته شده در یک سیستم اعداد سه تایی به عنوان کلمات رمز در نظر گرفته می شوند. یک کد سه تایی بهینه با استفاده از رویه هافمن ساخته می شود (یک کد زیر بهینه با استفاده از روش شانون-فانو ساخته می شود). در این مورد، الفبا به سه گروه تقسیم می شود، گروه اول "O"، دوم - "1"، سوم - "2" اختصاص داده می شود.

انتقال اطلاعات کانال با بازخورد قاطع

پایان نامه

1.2.1 روش های انتقال اطلاعات از طریق کانال های ارتباطی

انتقال اطلاعات با تکرار (انباشت). این روش انتقال برای افزایش قابلیت اطمینان در غیاب کانال معکوس استفاده می شود، اگرچه هیچ محدودیت اساسی در استفاده از آن حتی در حضور بازخورد وجود ندارد. این گاهی اوقات به عنوان دریافت پیام انباشته طبقه بندی می شود. ماهیت روش شامل ارسال چندین بار یک پیام، ذخیره پیام های دریافتی، مقایسه آنها عنصر به عنصر و ترکیب پیام، از جمله عناصر انتخاب شده "توسط اکثریت" است. فرض کنید کلمه رمز 1010101 یکسان سه بار مخابره شده است، در هر سه انتقال، تداخل داشته و خراب شده است:

گیرنده سه علامت دریافتی را بیت به بیت مقایسه می‌کند و آن نمادها را (زیر خط) می‌گذارد که تعداد آنها در رقم داده شده غالب است.

روش دیگری برای انتقال اطلاعات با انباشتگی وجود دارد که در آن مقایسه نماد به نماد انجام نمی شود، بلکه مقایسه کل ترکیب به عنوان یک کل انجام می شود. اجرای این روش آسان تر است، اما نتایج ضعیف تری ایجاد می کند.

بنابراین، ایمنی بالای نویز روش انتقال اطلاعات با تکرار (انباشتگی) بر این اساس است که سیگنال و تداخل در کانال به یکدیگر وابسته نیستند و طبق قوانین مختلف تغییر می کنند (سیگنال دوره ای است و تداخل دارد. تصادفی است)، بنابراین، ترکیب مکرر در هر انتقال، به طور کلی به طرق مختلف تحریف می شود. در نتیجه، در دریافت، انباشت، یعنی جمع سیگنال، متناسب با تعداد تکرارها افزایش می یابد، در حالی که میزان تداخل طبق قانون دیگری افزایش می یابد. اگر فرض کنیم تداخل و سیگنال مستقل هستند، مجذورهای میانگین جمع می شوند و مجذور میانگین مجموع به نسبت درجه اول افزایش می یابد. بنابراین، با n تکرار، نسبت سیگنال به نویز به میزان n افزایش می یابد و این بدون افزایش قدرت سیگنال اتفاق می افتد. با این حال، در صورتی که سیگنال در چندین فرکانس به طور همزمان در زمان ارسال شود، این امر به هزینه پیچیده شدن تجهیزات و افزایش زمان یا پهنای باند انتقال حاصل می شود. علاوه بر این، با خطاهای وابسته و فوران خطاها، ایمنی سیستم نسبت به نویز کاهش می یابد.

انتقال اطلاعات با بازخورد مصونیت تداخل انتقال حلقه باز (OSS) با روش های زیر ارائه می شود: کدگذاری تصحیح خطا، انتقال با تکرار، انتقال همزمان از چندین کانال موازی. در PBOS معمولا از کدهای تصحیح خطا استفاده می شود که با افزونگی و پیچیدگی زیاد تجهیزات همراه است. انتقال بازخورد (PIC) تا حد زیادی این معایب را از بین می برد، زیرا امکان استفاده از کدهای ایمنی کمتر نویز را فراهم می کند، که به عنوان یک قاعده، افزونگی کمتری دارند. به طور خاص می توان از کدهای تشخیص خطا استفاده کرد. مزیت کانال بازگشتی نیز توانایی نظارت بر عملکرد شی دریافت کننده اطلاعات است.

با PIC، مفهوم کانال مستقیم معرفی می شود، به عنوان مثال. کانال از فرستنده به گیرنده، به عنوان مثال، یک سیگنال فرمان از نقطه کنترل (CP) به نقطه کنترل (CP) منتقل می شود. در این حالت، کانال برگشتی، ارسال پیامی از کنترل پنل به واحد کنترل در مورد دریافت سیگنال فرمان خواهد بود و در کانال برگشتی، هر دو پیام را می توان ارسال کرد که سیگنال دریافت شده است. ورودی پنل کنترل (در این حالت فقط عبور سیگنال از کانال ارتباطی نظارت می شود) و اطلاعات مربوط به اجرای کامل فرمان. بازخورد نیز امکان پذیر است و اطلاعاتی در مورد عبور مرحله ای سیگنال فرمان در طول مسیر دریافت می دهد.

بیایید برخی از انواع انتقال را با بازخورد در نظر بگیریم.

انتقال با بازخورد اطلاعاتی (IOS). اگر پیام به صورت یک کد ضد تداخل مخابره شود، در رمزگذار این کد را می توان به یک کد ضد تداخل تبدیل کرد. با این حال، از آنجایی که این معمولاً ضروری نیست، رمزگذار یک ثبات برای تبدیل کد موازی ساده به سریال است. همزمان با ارسال از طریق کانال مستقیم، پیام در یک دستگاه ذخیره سازی روی فرستنده ذخیره می شود (شکل 1.1a). در نقطه کنترل شده، پیام دریافتی رمزگشایی می شود و همچنین در دستگاه ذخیره سازی ذخیره می شود. با این حال، پیام بلافاصله به گیرنده منتقل نمی شود: ابتدا از طریق کانال بازگشت به نقطه کنترل می رسد. در طرح مقایسه CP، پیام دریافتی با پیام ارسال شده مقایسه می شود. اگر پیام ها مطابقت داشته باشند، سیگنال "Confirmation" تولید می شود و پیام های بعدی ارسال می شود (گاهی اوقات، قبل از ارسال پیام بعدی به مرکز کنترل، ابتدا سیگنال "Confirmation" ارسال می شود که پیام قبلی به درستی دریافت شده است و اطلاعات می تواند از دستگاه ذخیره سازی به گیرنده منتقل شود). اگر پیام ها مطابقت نداشته باشند، که نشان دهنده خطا است، سیگنال "Erase" تولید می شود. این سیگنال کلید را برای توقف ارسال پیام بعدی قفل می کند و به کنترل پنل ارسال می شود تا پیام ضبط شده در درایو را از بین ببرد. پس از آن، کنترل پنل ارسال پیام ضبط شده در درایو را تکرار می کند.

شکل 1.1a. روش انتقال اطلاعات از IOS

در سیستم های دارای ITS، نقش اصلی متعلق به بخش فرستنده است، زیرا وجود خطا را تعیین می کند، گیرنده فقط به فرستنده اطلاع می دهد که کدام پیام را دریافت کرده است. گزینه های مختلف انتقال با IOS وجود دارد. بنابراین، سیستم‌هایی با IOS وجود دارند که در آن‌ها انتقال سیگنال‌ها به طور مداوم انجام می‌شود و تنها زمانی که خطا شناسایی شود متوقف می‌شود: فرستنده سیگنال "Erase" را ارسال می‌کند و ارسال را تکرار می‌کند. سیستم های دارای ITS که در آنها تمام اطلاعات ارسال شده به کنترل پنل از طریق کانال معکوس منتقل می شود، سیستم های دارای بازخورد رله نامیده می شوند. در برخی از سیستم های دارای IOS، همه اطلاعات منتقل نمی شود، بلکه فقط برخی از اطلاعات مشخصه در مورد آن (دریافت ها) منتقل می شود. به عنوان مثال، نمادهای اطلاعاتی از طریق کانال رو به جلو و نمادهای کنترلی از طریق کانال معکوس منتقل می شوند که در فرستنده با نمادهای کنترلی از پیش ضبط شده مقایسه می شوند. گزینه ای وجود دارد که در آن پس از بررسی پیام دریافتی در کانال برگشت و تشخیص خطا، فرستنده می تواند آن را تکرار کند (پیام تکراری) یا اطلاعات اضافی لازم برای اصلاح (اطلاعات تصحیح) را ارسال کند. تعداد تکرارها می تواند محدود یا نامحدود باشد.

کانال بازگشت برای تعیین اینکه آیا ارسال مجدد اطلاعات ضروری است یا خیر استفاده می شود. در سیستم‌های دارای ITS، افزایش قابلیت اطمینان انتقال تنها با تکرار اطلاعات در صورت وجود خطا حاصل می‌شود، در حالی که در سیستم‌های بدون بازخورد (در حین انتقال با تجمع)، بدون توجه به تحریف پیام، تکرار انجام می‌شود. بنابراین، در سیستم‌های دارای IOS، افزونگی اطلاعات بسیار کمتر از سیستم‌های دارای PBOS است: در صورت عدم وجود اعوجاج حداقل است و در صورت بروز خطا افزایش می‌یابد. در سیستم‌های دارای IOS، کیفیت کانال برگشتی نباید بدتر از کیفیت کانال فوروارد باشد تا از اعوجاج‌هایی که می‌توانند تعداد تکرارها را افزایش دهند، جلوگیری شود.

انتقال بازخورد قاطع (POC). پیام ارسال شده از فرستنده از طریق کانال مستقیم در گیرنده دریافت می شود (شکل 1.1b)، جایی که در دستگاه رمزگشا (رمزگشا) ذخیره و بررسی می شود. اگر خطایی وجود نداشته باشد، پیام از دستگاه ذخیره سازی به گیرنده اطلاعات ارسال می شود و از طریق کانال برگشت، سیگنالی برای ادامه ارسال (سیگنال ادامه) به فرستنده ارسال می شود. اگر خطایی تشخیص داده شود، رمزگشا سیگنالی را صادر می کند که اطلاعات موجود در درایو را پاک می کند. گیرنده پیام را دریافت نمی کند، اما از طریق کانال برگشت، فرستنده سیگنالی برای درخواست مجدد یا ارسال مجدد ارسال دریافت می کند (سیگنالی برای تکرار یا درخواست مجدد). در فرستنده، سیگنال تکرار (گاهی اوقات سیگنال تعیین کننده نامیده می شود) توسط گیرنده سیگنال های تصمیم تخصیص داده می شود و دستگاه سوئیچینگ ورودی رمزگذار را از منبع اطلاعات جدا می کند و آن را به دستگاه ذخیره سازی متصل می کند، که به پیام ارسال شده اجازه می دهد تا تکرار شود تکرار پیام ممکن است چندین بار قبل از دریافت صحیح اتفاق بیفتد.

شکل 1.1b. روش انتقال اطلاعات از ROS

هنگام ارسال از POC، خطا توسط گیرنده تعیین می شود. برای انجام این کار، پیام ارسال شده باید با یک کد ضد پارازیت کدگذاری شود، که به گیرنده اجازه می دهد ترکیب مجاز (پیام) را از بین موارد حل نشده انتخاب کند. این بدان معنی است که انتقال از POC با افزونگی انجام می شود. وفاداری انتقال در سیستم های POC با انتخاب کد و محافظت از سیگنال های تصمیم گیری تکرار و ادامه تعیین می شود. دومی هیچ مشکل خاصی ایجاد نمی کند، زیرا این سیگنال ها یک واحد باینری از اطلاعات را حمل می کنند و می توانند توسط یک کد به اندازه کافی مقاوم در برابر نویز منتقل شوند.

سیستم‌های دارای POC یا سیستم‌هایی با تقاضای مکرر به سیستم‌هایی که منتظر سیگنال تصمیم هستند و سیستم‌هایی با انتقال اطلاعات پیوسته تقسیم می‌شوند.

در سیستم های دارای انتظار، ارسال یک رمز جدید یا تکرار کلمه ارسالی تنها پس از رسیدن سیگنال درخواست به فرستنده اتفاق می افتد.

در سیستم هایی با انتقال پیوسته، اطلاعات بدون انتظار برای سیگنال درخواست به طور پیوسته ارسال می شود. در عین حال، سرعت انتقال بالاتر از سیستم های دارای انتظار است. با این حال، پس از تشخیص خطا، یک سیگنال درخواست مجدد از طریق کانال معکوس ارسال می شود و در طول زمان رسیدن به فرستنده، برخی از پیام های جدید قبلاً از فرستنده ارسال می شود. بنابراین، سیستم های با انتقال مداوم باید با مسدود کردن مناسب گیرنده پیچیده شوند تا پس از تشخیص خطا، اطلاعاتی را دریافت نکند.

برای مقایسه کارایی یک سیستم حلقه باز که از کد Hamming با یک تصحیح خطا استفاده می کند و یک سیستم با POC با استفاده از یک کد ساده، مفهوم ضریب کارایی معرفی شده است. این عامل کاهش احتمال دریافت اشتباه و هزینه دستیابی به آن، افزایش حفاظت از خطا (در صورت استفاده از این کدها)، کاهش نسبی نرخ انتقال و افزونگی مدار مرتبط با استفاده از کدهای مختلف را در نظر می گیرد. . مقایسه نهایی نشان داد که برخلاف سیستم بدون بازخورد که از کد پیچیده ای استفاده می کند، سیستم با POC 5.1 برابر افزایش می دهد. راندمان بالای سیستم های POC استفاده گسترده از آنها را تضمین کرده است.

تجزیه و تحلیل مقایسه ای قابلیت اطمینان انتقال سیستم ها با IOS و ROS نشان داد که:

1) سیستم‌های دارای IOS و ROS قابلیت اطمینان انتقال یکسانی را با مصرف انرژی کل سیگنال‌ها در کانال‌های رو به جلو و معکوس ارائه می‌کنند، مشروط بر اینکه این کانال‌ها متقارن باشند و سطح تداخل یکسانی داشته باشند.

2) سیستم‌های دارای ITS نسبت به سیستم‌های دارای ROS با تداخل نسبتاً ضعیف در کانال برگشت، برخلاف سیستم‌های رو به جلو، وفاداری انتقال بالاتری را ارائه می‌دهند. در غیاب تداخل در کانال برگشت، سیستم های دارای IOS انتقال پیام بدون خطا را از طریق کانال اصلی ارائه می دهند.

3) در صورت تداخل قوی در کانال بازگشت، قابلیت اطمینان بالاتری توسط سیستم های دارای ROS ارائه می شود.

4) با انفجارهای خطا در کانال های رو به جلو و معکوس، سیستم های دارای IOS قابلیت اطمینان بالاتری را ارائه می دهند.

1.1 اطلاعات صوتی اطلاعات گفتاری محافظت شده (آکوستیک) شامل اطلاعاتی است که مطابق با الزامات اسناد یا الزامات قانونی، اختصاصی و مشمول حفاظت می باشد.

حفاظت از اطلاعات صوتی (گفتار) در برابر نشت از طریق کانال های فنی

حفاظت از اطلاعات صوتی (گفتار) در برابر نشت از طریق کانال های فنی

مولدهای نویز فضایی مولد نویز GROM-ZI-4 برای محافظت از محل در برابر نشت اطلاعات و جلوگیری از بازیابی اطلاعات از رایانه های شخصی و شبکه های رایانه ای محلی طراحی شده است.

روش های امنیت اطلاعات

روش های حفاظت از اطلاعات در شبکه های مخابراتی

یک تهدید معمولاً یا با ماهیت (نوع، روش) اثر بی‌ثبات‌کننده بر اطلاعات، یا با عواقب (نتایج) چنین تأثیری شناسایی می‌شود. با این حال، این نوع اصطلاحات می توانند تعابیر زیادی داشته باشند ...

روش های جمع آوری و پردازش سیگنال های دیجیتال

انتقال داده - انتقال فیزیکی داده ها (بیت استریم دیجیتال) به شکل سیگنال از نقطه ای به نقطه دیگر یا از نقطه ای به چندین نقطه با استفاده از مخابرات از طریق یک کانال انتقال داده، معمولاً ...

مدل سازی شی حفاظت

3.1 نشت اطلاعات از طریق سازه های ساختمانی و سیستم های مهندسی برای اطمینان از حفاظت از محل در برابر این تهدید، می توان از آن به عنوان یک روش حفاظت غیرفعال (مواد جاذب صدا) استفاده کرد.

تعیین ترکیب سیستم انتقال اطلاعات

سیگنال در خروجی تجهیزات PTI، به عنوان یک قاعده، یک سیگنال کد پالسی است که طیف فرکانس آن به طور کلی بی نهایت است ...

سازماندهی کار بر روی ساخت یک خط ارتباطی فیبر نوری (FOCL)

امکان انتقال اطلاعات از طریق خطوط فیبر نوری به دلیل انتقال نظریه کوانتومی نور به انتشار آن در محیط های همگن شفاف ظاهر شد.

3.1 تجزیه و تحلیل امکان انتقال اطلاعات محرمانه از طریق کانال‌های ارتباطی کوانتومی هنگام عبور از سیگنال‌ها، جایی که اطلاعات توسط پالس‌های حاوی هزاران فوتون کدگذاری می‌شوند، به سیگنال‌هایی که میانگین تعداد فوتون‌ها ...

انتقال اطلاعات از طریق کانال های ارتباطی کوانتومی

نمونه ای از پروتکل تصحیح خطا، یک روش تصحیح خطا است که در آن بلوکی از داده ها که باید بین کاربران توافق شود به عنوان بلوک اطلاعاتی برخی از کدها در نظر گرفته می شود.

طراحی و اجرای نرم افزار سیستم پیچیده شرکت کنندگان

کانال ارتباطی یک مسیر ارتباطی است که از یک منبع اطلاعاتی شروع می شود، تمام مراحل کدگذاری و مدولاسیون را طی می کند، یک فرستنده، یک کانال فیزیکی ...

طراحی یک سیستم انتقال فیبر نوری ستون فقرات با افزایش پهنای باند

توسعه ارتباطات از راه دور با سرعت در حال انجام است. فناوری های مدرن انتقال داده های دیجیتال به طور گسترده ای توسعه یافته اند که شامل ATM، Frame Relay، IP، ISDN، PCM، PDH، SDH و WDM می شود. علاوه بر این، فناوری هایی مانند ATM، ISDN، PCM، PDH ...

محاسبه قابلیت اطمینان خط ارتباطی نوری اتمسفر

این فصل در مورد فن آوری شبکه ارتباطی لیزری و همچنین مزایای آن مانند مقرون به صرفه بودن بحث می کند. هزینه های عملیاتی کم؛ پهنای باند بالا و کیفیت ارتباطات دیجیتال ...

کانال انتقال اطلاعات به مجموعه ای از وسایل فنی گفته می شود که انتقال سیگنال های الکتریکی را از یک نقطه به نقطه دیگر تضمین می کند. ورودی های کانال به فرستنده و خروجی ها به گیرنده متصل می شوند. در سیستم های ارتباطی دیجیتال مدرن، وظایف اصلی فرستنده و گیرنده توسط مودم انجام می شود. یکی از ویژگی های اصلی کانال سرعت انتقال اطلاعات است. حداکثر سرعت ممکن انتقال اطلاعات (داده) از طریق یک کانال ارتباطی با محدودیت های ثابت، ظرفیت کانال نامیده می شود که با C نشان داده می شود و دارای ابعاد بیت در ثانیه است. در حالت کلی، ظرفیت کانال را می توان با فرمول تعیین کرد: (8.22) که در آن I مقدار اطلاعات ارسال شده در طول زمان T است. به عنوان اندازه گیری مقدار اطلاعات، معیار R. Hartley را می گیریم که به عنوان لگاریتم حالت های ممکن جسم L تعریف می شود. (8.23) برای یافتن I، از قضیه Kotelnikov استفاده می کنیم، که ثابت می کند سیگنالی که دارای فرکانس های بالای P در طیف خود نیست، می تواند با مقادیر مستقل 2P در ثانیه نمایش داده شود، که ترکیب آنها این سیگنال را به طور کامل تعیین می کند. این روش که تبدیل آنالوگ به دیجیتال نامیده می شود، در فصل اول مورد بحث قرار گرفت. 6. از دو مرحله تشکیل شده است - نمونه برداری در زمان، یعنی نشان دادن سیگنال به شکل n نمونه گرفته شده در یک بازه زمانی 1 = 1 / (2P)، و کمی سازی بر اساس سطح، یعنی نشان دادن دامنه سیگنال توسط یکی از m مقادیر ممکن اجازه دهید تعداد پیام‌های مختلفی را تعیین کنیم که می‌توانند از n عنصر تشکیل شوند که هر یک از m حالت‌های ثابت مختلف را می‌گیرند. از مجموعه‌ای از n عنصر، که هر کدام می‌توانند در یکی از m حالت‌های ثابت باشند، می‌توانیم m ترکیب‌های مختلف بسازیم، یعنی 1 = m ". سپس: (8.24) در یک زمان T تعداد تعداد n = T / 1 = 2RG. اگر نویز وجود نداشت، تعداد m سطوح سیگنال گسسته بی نهایت خواهد بود. در صورت وجود نویز، دومی درجه تمایز سطوح جداگانه دامنه سیگنال را تعیین می کند. از آنجایی که توان یک مشخصه متوسط ​​است. از دامنه، تعداد سطوح سیگنال قابل تشخیص توسط توان برابر است با (P e + P w ) / P sh) و در دامنه به ترتیب: سپس ظرفیت کانال: (8.25) بنابراین، ظرفیت کانال با دو مقدار محدود می شود: پهنای باند کانال و نویز. رابطه (25/8) به فرمول هارتلی شانون معروف است و در نظریه اطلاعات پایه در نظر گرفته می شود. باند فرکانس و توان سیگنال به گونه ای در فرمول گنجانده شده است که برای C = const، هنگام باریک شدن باند، لازم است قدرت سیگنال افزایش یابد و بالعکس. ویژگی های اصلی کانال های ارتباطی عبارتند از: ■ مشخصه دامنه فرکانس (AFC). ■ پهنای باند. ■ تضعیف. * پهنای باند؛ ■ قابلیت اطمینان انتقال داده. ■ ایمنی در برابر صدا. برای تعیین ویژگی های کانال ارتباطی، تجزیه و تحلیل پاسخ آن به یک اثر مرجع خاص اعمال می شود. اغلب از سیگنال های سینوسی فرکانس های مختلف به عنوان مرجع استفاده می شود. پاسخ فرکانس نشان می دهد که چگونه دامنه سینوسی در خروجی خط ارتباطی در مقایسه با دامنه ورودی آن برای همه فرکانس های سیگنال ارسالی تغییر می کند. پهنای باند محدوده فرکانس هایی است که نسبت دامنه سیگنال خروجی به سیگنال ورودی از یک حد مشخص شده (برای توان 0.5) تجاوز می کند. این باند فرکانس محدوده فرکانسی یک سیگنال سینوسی را مشخص می کند که در آن این سیگنال از طریق خط ارتباطی بدون اعوجاج قابل توجهی منتقل می شود. پهنای باند بر حداکثر نرخ انتقال اطلاعات از طریق خط ارتباطی تأثیر می گذارد. تضعیف به عنوان کاهش نسبی در دامنه یا قدرت یک سیگنال زمانی که سیگنالی با فرکانس معین از طریق یک خط ارتباطی مخابره می شود، تعریف می شود. تضعیف I معمولاً در دسی بل (dB) اندازه گیری می شود و با فرمول محاسبه می شود: که در آن P out قدرت سیگنال در خروجی خط است. Р در - قدرت سیگنال در ورودی خط. توان عملیاتی خط (خروجی) حداکثر نرخ انتقال داده ممکن را از طریق خط ارتباطی مشخص می کند و بر حسب بیت در ثانیه (بیت / ثانیه) و همچنین در واحدهای مشتق شده Kbps، Mbps، Gbps اندازه گیری می شود. ظرفیت خط تحت تأثیر کدگذاری فیزیکی و منطقی است. روش نمایش اطلاعات گسسته در قالب سیگنال های ارسال شده به یک خط ارتباطی را کدگذاری خطوط فیزیکی می نامند. طیف سیگنال و بر این اساس، پهنای باند خط به روش کدگذاری انتخاب شده بستگی دارد. بنابراین، برای یک یا آن روش کدگذاری، خط ممکن است پهنای باند متفاوتی داشته باشد. اگر سیگنال به گونه ای تغییر کند که فقط دو حالت آن قابل تشخیص باشد، هر تغییری در آن با کوچکترین واحد اطلاعات - کمی - مطابقت دارد. اگر سیگنال طوری تغییر کند که بیش از دو حالت قابل تشخیص باشد، هر تغییری در آن چند بیت اطلاعات را به همراه دارد. تعداد تغییرات پارامتر اطلاعات موج حامل (سیگنال تناوبی) در ثانیه بر حسب باد اندازه گیری می شود. پهنای باند خط بر حسب بیت در ثانیه به طور کلی با Baud یکسان نیست. این نسبت می تواند بیشتر یا کمتر از عدد باود باشد و این نسبت به روش رمزگذاری بستگی دارد. اگر سیگنال بیش از دو حالت متمایز داشته باشد، توان عملیاتی بر حسب بیت/ثانیه بیشتر از نرخ باود خواهد بود. به عنوان مثال، اگر پارامترهای اطلاعات فاز و دامنه یک سینوسی باشد و 4 حالت فاز (O، 90، 180 و 270) و دو مقدار دامنه وجود داشته باشد، سیگنال اطلاعات دارای هشت حالت قابل تشخیص است. در این حالت، یک مودم که در 2400 باود (با فرکانس ساعت 2400 هرتز) کار می کند، اطلاعات را با سرعت 7200 bps انتقال می دهد، زیرا سه بیت اطلاعات با یک تغییر سیگنال منتقل می شود. هنگام استفاده از یک سیگنال با دو حالت مختلف، می توان عکس مخالف را مشاهده کرد. این زمانی اتفاق می افتد که برای تشخیص مطمئن اطلاعات توسط گیرنده، هر بیت در دنباله با چندین تغییر در پارامتر اطلاعات سیگنال حامل کدگذاری می شود. به عنوان مثال، هنگام رمزگذاری یک مقدار بیت واحد با یک پالس مثبت، و یک مقدار بیت صفر با یک پالس قطبی منفی، سیگنال حالت خود را دو بار با ارسال هر بیت تغییر می دهد. با این روش کدگذاری، توان عملیاتی خط نصف نرخ باود خط است. توان عملیاتی تحت تأثیر کدگذاری منطقی است که قبل از فیزیکی انجام می شود و به معنای جایگزینی بیت های اطلاعات اصلی با دنباله جدیدی از بیت ها است که همان اطلاعات را حمل می کند، اما دارای ویژگی های اضافی (تشخیص کدها، رمزگذاری) است. در این حالت، دنباله بیت تحریف شده با یک دنباله طولانی تر جایگزین می شود، بنابراین پهنای باند کانال کاهش می یابد. در حالت کلی، رابطه بین پهنای باند خط و حداکثر پهنای باند ممکن آن توسط رابطه (25/8) تعیین می شود. از این رابطه نتیجه می شود که اگرچه محدودیت نظری برای افزایش ظرفیت خط (با پهنای باند ثابت) وجود ندارد، اما در عمل چنین محدودیتی وجود دارد. می توانید ظرفیت خط را با افزایش توان فرستنده یا کاهش قدرت تداخل افزایش دهید. با این حال، افزایش قدرت فرستنده منجر به افزایش اندازه و هزینه آن می شود، در حالی که کاهش نویز مستلزم استفاده از کابل های مخصوص با صفحه محافظ خوب و کاهش نویز در تجهیزات ارتباطی است. ظرفیت کانال حداکثر نرخ است. برای دستیابی به این نرخ انتقال، اطلاعات باید به کارآمدترین روش رمزگذاری شوند. این ادعا که چنین کدگذاری امکان پذیر است، مهمترین نتیجه نظریه اطلاعات ایجاد شده توسط شانون است. شانون امکان اساسی چنین کدنویسی کارآمدی را بدون تعریف روش‌های خاصی برای اجرای آن ثابت کرد. (توجه داشته باشید که در عمل، مهندسان اغلب در مورد ظرفیت کانال صحبت می کنند، یعنی نرخ انتقال واقعی، نه بالقوه). کارایی سیستم های ارتباطی با پارامتری برابر با نرخ انتقال اطلاعات R در واحد پهنای باند G، یعنی R مشخص می شود. / ر. برای نشان دادن امکانات موجود برای ایجاد سیستم های ارتباطی موثر، شکل 1. 8.12 نمودارهای وابستگی راندمان انتقال اطلاعات برای انواع مختلف مدولاسیون گسسته M-ary دامنه، فرکانس و فاز را نشان می دهد (علاوه بر مدولاسیون باینری، مدولاسیون با موقعیت های 4، 8، 16 و حتی 32 از پارامتر مدوله شده است. همچنین استفاده می شود) بر روی نسبت انرژی یک بیت به نویز چگالی توان طیفی (Eo / Mo). برای مقایسه، مرز شانون نیز نشان داده شده است. مقایسه منحنی ها به ویژه نشان می دهد که انتقال با مدولاسیون فاز گسسته موثرترین است؛ با این حال، با نسبت سیگنال به نویز ثابت، محبوب ترین نوع مدولاسیون 4PSK سه برابر بدتر از قابل دستیابی است. یکی وفاداری انتقال داده، احتمال اعوجاج را برای هر بیت داده ارسالی مشخص می کند. شاخص قابلیت اطمینان احتمال دریافت اشتباه نماد اطلاعات است - P. 1 ОШ برنج. 8.12. کارایی سیستم های ارتباطی دیجیتال: 1 - مرز شانون; 2 - M-ary FMn; 3 - M-ary AMn; 4 - M-ary FSK مقدار P osh برای کانال های ارتباطی بدون وسایل حفاظت اضافی در برابر خطاها معمولاً 10 4 ... 10 6 است. در خطوط ارتباطی فیبر نوری، P osh 10 "9 است. این بدان معنی است که وقتی P osh = 10 4، به طور متوسط، از 10000 بیت، مقدار یک بیت مخدوش می شود. اعوجاج بیت هر دو به دلیل وجود نویز رخ می دهد. بر روی خط و به دلیل اعوجاج بنابراین به منظور افزایش قابلیت اطمینان داده های ارسالی، افزایش سطح ایمنی نویز خطوط و همچنین استفاده بیشتر از خطوط ارتباطی باند پهن با توجه به رسانه انتقال داده ضروری است. خطوط ارتباطی می توانند: ■ سیمی (سربار)؛ ■ کابل (مس و فیبر نوری)؛ ■ کانال های رادیویی برای ارتباط زمینی و ماهواره ای (کانال های ارتباطی بی سیم) خطوط ارتباطی سیمی سیم هایی هستند که بین تکیه گاه ها بدون هیچ گونه محافظ یا محافظ قرار می گیرند. بافته های عایق و من. به عنوان یک قاعده، سیگنال های تلفن و تلگراف از طریق چنین خطوط ارتباطی منتقل می شود. 8.3.1.