Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Анализ проблемы исследования 9
1.1. Радиорелейные системы передачи цифровой информации .
1.2. Постановка задачи 18
1.3. Обоснование метода кодирования 22
1.4. Выводы 33
Глава II. Исследование эффективности разрабатываемого кодека 34
2.1. Описание алгоритмов циклических кодов 34
2.2. Оценка и анализ эффективности кодека 52
2.3. Выбор параметров кодека для практической реализации устройства 65
2.4. Выводы 69
Глава III. Реализационные основы кодека с исправлением ошибок 70
3.1. Синтез алгоритма работы устройства 70
3.2. Преобразования непрерывного информационного потока в пакетный режим и обратно 75
3.3. Организация тактовой синхронизации информационного потока 81
3.4. Разработка алгоритма кадровой синхронизации информационных пакетов 85
3.5. Алгоритм инициализации кодека 93
3.6. Разработка алгоритма для преобразования последовательного потока данных в параллельный и обратно 99
3.7. Выводы 103
Глава IV. Экспериментальное исследования кодека 104
4.1. Разработка измерительного стенда 104
4.2. Устройство ввода ошибок 106
4.3. Устройство измерения и контроля ошибок 113
4.4. Результаты экспериментальных исследований 116
4.5. Выводы 122
Заключение 123
Литература 124
- Радиорелейные системы передачи цифровой информации
- Выбор параметров кодека для практической реализации устройства
- Разработка алгоритма кадровой синхронизации информационных пакетов
- Устройство измерения и контроля ошибок
Введение к работе
Актуальность проблемы. Одной из важнейших проблем современной радиотехники является обеспечение высокой достоверности передачи информации по радиоканалам связи. Многолучевое распространение, шум в канале и помехи различного вида приводят к возникновению одиночных и пакетных ошибок в передаваемых информационных потоках. Так же отмечено [94], что из-за роста числа радиосредств в последнее десятилетие, резко ухудшились условия электромагнитной совместимости и возросли потери информации.
Повышение достоверности передаваемой по каналу связи информации можно организовать различными способами, такими как: увеличение мощности передатчика, увеличение чувствительности приемника, увеличение усиления антенн, применением разнесенного приема. Приведенные способы обеспечивают повышение достоверности передаваемой информации, но реализация их слишком дорога.
Допустимый уровень снижения достоверности предаваемой информации регламентируется стандартами. Ухудшенные условия электромагнитной обстановки приводят к недопустимому уровню битовой ошибке на приемной стороне. Вновь устанавливаемая аппаратура рассчитывается на ухудшенные условия электромагнитной обстановки и способна обеспечить требуемую достоверность передачи информации, но много лет уже действующее оборудование не справляется с новыми условиями. Выше перечисленные методы повышения достоверности передаваемой информации трудно применимы или экономически невыгодны для уже установленного оборудования. Однако для таких систем связи можно применить более реализуемый метод помехоустойчивого кодирования.
Известно множество помехоустойчивых кодов отличающихся: различными корректирующими способностями, величиной вносимой избыточности, алгоритмами кодирования и декодирования и так далее. В ряде работ (Р.К.Боуза, Д.К,Рой-Чоудхури, Б.Скляра, Д.Прокиса, У.Питерсона, Р.Блейхута, К.Шеннона, Е.Берлекэмпа, Р.Хэмминга, М.С.Блоха, В.В.Зяблова, В.И.Коржика, Д.Д.Кловского, Б.Б.Самсонова и др.) показан выигрыш в помехоустойчивости от использования этих кодов. Корректирующие коды вносят избыточность в информационные потоки, что приводит к увеличению скорости передачи и, конечно же, к расширению полосы пропускания.
Существующие помехоустойчивые коды, как правило, предназначены для пакетных режимов работы систем. Следовательно, для непрерывных цифровых информационных потоков требуется разработка нового кодека с двойным преобразованием потока. Эти преобразования должны обеспечить внедрение в информационный поток избыточности, за счет чего появится возможность увеличения достоверности передаваемой информации без снижения первоначальной скорости потока.
Возникает актуальная техническая и научная проблема анализа эффективности корректирующих кодов и синтеза кодека, обеспечивающего высокую достоверность передачи непрерывных цифровых информационных потоков El, Е2, ЕЗ.
Цель работы: исследование метода исправления ошибок для повышения достоверности передачи информационных потоков El, Е2, ЕЗ при их транспортировке по скоростным телекоммуникационным каналам связи в сложных условиях электромагнитной обстановки.
Поставленная цель достигается решением следующих задач: 1. Анализом методов повышения достоверности передаваемой
информации, выбором вида кодирования и параметров кода.
Синтезом алгоритма преобразования непрерывных информационных потоков в пакетный режим и обратно,
Разработкой метода кадровой синхронизации информационных пакетов и программного обеспечения для его оптимизации.
Исследованием вероятности битовой ошибки после декодирования с учетом наличия битов кадровой синхронизации, и оценкой соответствия полученных теоретических и экспериментальных результатов.
Методы исследования. В работе использовались методы теории информации, теории кодирования, теории вероятности и математической статистики, методы моделирования сигналов и помех, методы экспериментальных исследований.
Научная новизна работы. Научные результаты полученные в работе:
Разработан алгоритм преобразования непрерывного информационного потока в пакетный режим и обратно.
Получены новые выражения для вычисления вероятности битовой ошибки на выходе декодирующего устройства, учитывающие наличие сигналов синхронизации в информационном потоке,
Предложен метод синхронизации передаваемых блоков в непрерывном информационном потоке, и разработан алгоритм его оптимизации.
Разработаны алгоритм работы кодека, использующего код с исправлением ошибок по методу Рида-Соломона и реализующая его схема.
Практическая ценность работы.
1. Разработанный кодек с исправлением ошибок для скоростных
телекоммуникационных систем позволяет снизить вероятность битовой ошибки на приемной стороне до величины лучше чем 10~5
для радиоканалов со сложной электромагнитной обстановкой и вероятностью битовой ошибки Ръ = 10"3.
Предложенный метод синхронизации блоков информационного потока уменьшает проигрыш от служебного использования избыточности в 4,8 раза
В рамках исследования разработаны новые устройства:
преобразования непрерывного информационного потока в пакетный режим и обратного преобразования; тактовой и кадровой синхронизации информационного потока; инициализации микропроцессора. На защиту выносится:
Алгоритмы преобразования непрерывного информационного потока в пакетный режим с новыми скоростными характеристиками и обратного преобразования,
Метод обеспечения синхронизации передаваемых блоков в непрерывном информационном потоке.
Новые выражения для вычисления вероятности битовой ошибки на выходе декодера, учитывающие наличие сигналов синхронизации передаваемых блоков.
Алгоритм оптимизации сигналов синхронизации информационных блоков и реализующая его программа.
Апробация работы. По материалам, изложенным в работе, сделаны доклады на двух международных, одной всероссийской и пяти научно-технических конференциях.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, включая 2 статьи , 8 тезисов докладов.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения, списка литературы имеющего 112 наименований отечественных и зарубежных источников, в том числе 10
работ автора. Общий объем диссертации 160 стр., в том числе 123 стр. основного текста, 11 стр. списка литературы, 26 стр. приложения. Внедрение результатов работы.
Предложенные алгоритмы и действующий макет разработанного кодека переданы для внедрения в ГПНП «Исток», г. Фрязино. Основные схемотехнические решения внедрены в Институте теплофизики экстремальных состояний ОИВТ РАН, г. Москва. Результаты исследования используются в учебном процессе ВлГУ по курсу «Устройства формирования сигналов».
Радиорелейные системы передачи цифровой информации
Одной из важнейших проблем радиосвязи является воздействие помех на передаваемую информацию в линии связи. Многолучевое распространение, временные затухания сигнала, нелинейность передатчика, атмосферные, импульсные, заграждающие, селективно-частотные помехи проходящие как по основным, так и по зеркальным и интермодуляционным каналам, а также другие причины приводят к возникновению одиночных и пакетных ошибок. [4, 8] С ростом числа радиосредств ухудшается электромагнитная совместимость (ЭМС), растет потеря информации.
Оборудование РРЛ требуется дорабатывать, чтобы оно справлялось с новыми ухудшимся резко в последнее десятилетие условиями электромагнитной совместимости. Повысить помехоустойчивость передачи информации можно различными путями: выбором сложных методов модуляции менее чувствительных к ухудшению ЭМС; увеличением мощности передатчика; увеличением чувствительности приемника; применением разнесенного приема; также путем применения избыточных корректирующих кодов. Увеличение мощности значительно усложняет передающее устройство, делая его более дорогим. [53, 55] То же относится и к увеличению чувствительности приемника. Мощность передатчика для радиорелейных станций ограничивается также Международными рекомендациями. Кроме того, если при установке на новых участках трасс можно подобрать по параметрам необходимое оборудование, то возникает вопрос, что делать со старым оборудованием? Доработка радиорелейных станции с целью увеличения мощности передатчика, чувствительности приемника экономически невыгодно и практически сложно выполнимо. В значительной степени исправить ошибки возникающие при распространение сигналов в канале передачи информации можно путем применения избыточных корректирующих кодов. [1, 30, 43, 78] Это позволит увеличить помехоустойчивость [57] при использовании как старого так и нового радиорелейного оборудования. На рис. 1.1 приведена структурная схема РРС с добавлением в него кодера, кодирующего групповой сигнал и вносящим избыточность на передающей стороне РРЛ и декодером, исправляющим ошибки на приемной стороне. В этом случае расходы по модернизации парка РРС будут минимальными, т.к. кодер-декодер сравнительно недорогие и компактные устройства [58]. В современных РРС обязательно используют устройства перемежение данных [1, 103, 104], с целью борьбы с возможными мощными импульсными, как правило, индустриальными помехами. Метод перемежения заключается в том, что символы, входящие в одну кодовую комбинацию, передаются не непосредственно друг за другом, а перемежаются символами других кодовых комбинаций. Если интервал между символами, входящими в одну комбинацию, сделать больше максимально возможной длины пачки ошибок, то в пределах комбинации группирования ошибок не будет. Пачка ошибок распределится в виде одиночных ошибок на группу комбинаций. Одиночные ошибки будут легко обнаружены (исправлены) декодером. Основополагающие работы К.Шеннона [50, 51, 66], в которых формулируются задачи помехоустойчивой передачи информации с любой наперед заданной точностью и секретностью передачи информации, предлагают в качестве решения этих задач использовать принцип случайности используемых сигналов. В первом случае, для помехоустойчивой передачи информации предлагается использовать случайные (n,k) -коды, образованные путем случайного выбора из возможных двоичных комбинаций длиной п2 комбинаций, каждая из которых отождествляется с одной из информационных комбинаций длиной 1с. Используя эту модель сигналов для передачи по каналу связи К.Шеннон доказал теорему о возможности передачи по каналу связи информации с вероятностью ошибки, зависящей от параметров п и к, и которая может быть сделана как угодно мала путем выбора w соответствующих значений этих параметров. Доказательство этой теоремы имело фундаментальное значение для создания теории помехоустойчивого кодирования, хотя не давало конструктивных предложений о реализации такой возможности. В другой работе К.Шеннона [51] было доказано, что путем преобразования передаваемой информации в квазислучайную последовательность, поступающую в канал связи, можно обеспечить сколь угодно высокую степень секретности передаваемой информации, когда количество информации в криптограмме о передаваемом сообщении зависит от степени случайности передаваемых сигналов. [98,101]
Упомянутые две задачи, не смотря на использование в обоих случайных сигналов, не могут решаться одновременно по следующей причине. Если каждое кодовое слово случайного кода выбирается с равной вероятностью из 2П возможных значений комбинаций длины п, то в канал могут передаваться только 2к из 2П возможных значений. Поэтому в канале связи последовательность передаваемых сигналов не является случайной, что противоречит условию решения задачи обеспечения секретности. [51, 101] Остановимся на решении задачи повышения помехоустойчивости передачи цифровой информации РРС путем использования помехоустойчивых корректирующих кодов [92] и выберем это целью диссертационного исследования.
Выбор параметров кодека для практической реализации устройства
Вторая причина увеличения вероятности появления битовой ошибки, является следствием снижения энергии приходящейся на канальный бит, что следует из увеличения избыточности. При малых скоростях кодирования первая причина подавляет вторую. [1,9]
Выбор оптимально кода [30] определяется следующими пунктами: 1. Выходная вероятность появления битовой ошибки в комбинированной системе модуляции/кодирования должна удовлетворять требованиям достоверности передачи цифровых информационных потоков. 2. Скорость кодирования кода не должна требовать увеличения полосы пропускания до значения, больше допустимого. 3. Код должен быть максимально простым, так как чем короче код, тем проще его реализовать. В последнее десятилетие отмечен резкий рост числа радиосредств [94], следствием чего, является ухудшение электромагнитной совместимости, и в результате растут потери информации. Большинство новых цифровых РРС рассчитаны на эти ухудшения и обеспечивают необходимую достоверность передачи информационных потоков. Более старые, цифровые РРС, которые уже установлены и работают, не справляются с ухудшением электромагнитной совместимости и не могут уже обеспечивать необходимый уровень достоверности передачи информационных потоков. Рост ухудшения достоверности передачи информации неоднократно отмечался [94, 35, 36, 46] и битовая ошибка на некоторых трассах возрастает до РЙ=1СГ3, при минимальных требованиях не хуже чем Pb=lQ 5 . Поэтому, при выборе параметров и корректирующей способности кода необходимо учитывать, что входная битовая ошибка Рь = КГ3, после декодирования должна быть не выше чем BER = 1(Г5, то есть код должен иметь возможность обеспечивать минимальные требования к помехоустойчивости системы. Ранее было оговорено, что кодовая скорость v должна быть не менее 0.9 , что является порогом для наиболее удобной перестройки полосы модулирующих частот цифровых радиорелейных станций, так как их сравнительно просто без модернизаций станций перестраивать в этих пределах. Анализируя семейства графиков (рис.2.4 и рис. в приложении П.1), с различными кодовыми скоростями, можно выбрать код с параметрами п = 204 и к = 188, который позволит обеспечить битовую ошибку после декодирования BER = 10 б при входной битовой ошибке Ръ =10 3, то есть с запасом на один порядок. Запас необходим для ввода в информационный поток в новом формате (кодированный, с избыточностью) битов кадровой синхронизации. Более длинные параметры п и к кода выбирать не следует, так как они приводят к значительному усложнению устройства, и следствием чего является возрастание стоимости устройств кодирования и декодирования. Таким образом, остановимся на выборе следующих параметров кода Рида - Соломона: и = 204 байта, к = 188 байт, dmin = n- + l = 204-188 + l = 176afcrs t = dn 1 = - = 8байт, где rfmin - минимальное расстояние Хэмминга. 1. На основании анализа алгоритмов циклических кодов выбран симметричный порождающий полином PC - кода, позволяющий сократить объем вычислительного процесса при кодировании. 2. Определен выигрыш в помехоустойчивости от использования систематических кодов Рида — Соломона для видов модуляций BPSK, DBPSK, FSK, DPSK и различных кодовых скоростей v. 3. Предложен метод обеспечения кадровой синхронизации информационных пакетов на приемной стороне, который позволяет обеспечить минимальные потери помехоустойчивости от ввода битов кадровой синхронизации в информационные блоки. 4. Получено выражение для вероятности появления битовой ошибки BER после декодирования с учетом наличия битов кадровой синхронизации. 5. Определено оптимальное отношение количества передаваемых блоков без битов кадровой синхронизации к количеству блоков, содержащих биты кадровой синхронизации. 6. На основе проведенного анализа выбраны наилучшие параметры PC - кода (и = 204байта, к = 188 байт) для практической реализации кодека, позволяющие обеспечить снижение входной битовой ошибки Рь = 10_3 до значения битовой ошибки после декодирования BER = 10 6. Устройства, реализующие кодирование и декодирование цифровых потоков по методу Рида-Соломона большим разнообразием представлены в каталогах серийной продукции фирм Xilinx, AHA, Analog Devices и многих других крупных фирм - производителей специализированных микропроцессоров. По критерию цена — качество, наибольший интерес представляет продукция фирмы AHA, тле. эти микропроцессоры поставляются в вариантах с инициализацией и не требуют дополнительного программирования на фирмах производителях. [6,40,42]
В каталогах серийной продукции фирмой AHA [41] представлен ряд микропроцессоров, в которых реализованы алгоритмы кодирования и декодирования по методу Рида-Соломона. Часть микропроцессоров являются узкоспециализированными, остальные предназначены для широкого применения в телекоммуникационных системах, и в основном различаются скоростными характеристиками. Так как в России массово используются РРС, рассчитанные на трафик до 16Е1 (или ЕЗ, который имеет скорость 34368 Кбит/с), то следует выбрать микропроцессор обеспечивающий эту скорость кодирования и декодирования по методу Рида-Соломона.
Микропроцессоры AHA работают с байтовыми комбинациями сигнала, поступающими в параллельном коде, поэтому потребуются устройства со скоростью более 4296 Кбайт/с, допускающие тактовую частоту 34,368 МГц. Этим условиям удовлетворяет микропроцессор АНА4011С, который обеспечивает скорость до ЮМбайт/с кодирования и декодирования по методу Рида-Соломона, имеет восьмиразрядные шины данных на входе и выходе и работает с тактовыми частотами до 40 МГц. Микропроцессор является программируемым, и позволяет программировать размеры входного блока данных от 1 до 253 байтов; и избыточной информации (проверочных символов) от 2 до 20 байтов, при условии, что выходной блок данных не превышает размера 255 байт.
На рис.3,1. и рис.3.2. предложены обобщенные структурные схемы устройств кодирования и декодирования по методу Рида-Соломона на основе микропроцессора АНА4011С. Рассмотрим подробнее работу блоков кодирования и декодирования. Устройство кодирования работает следующим образом:
Непрерывный информационный поток поступает на вход формирователя параллельной шины данных, где происходит формирование восьмиразрядной шины данных. Далее, данные по параллельной восьмиразрядной шине поступают на блок FIFO, где происходит преобразование непрерывного информационного потока в пакетный режим. Пакеты данных поступают на микропроцессор и кодируются, при этом в информационный поток добавляется избыточность. Устройство инициализации, в начале работы кодирующего устройства программирует микропроцессор, задавая необходимые для правильной работы параметры.
Разработка алгоритма кадровой синхронизации информационных пакетов
Для подтверждения теоретической оценки эффективности кодека Рида-Соломона при передаче информационных потоков по радиорелейным линиям, осуществленной в главе II, необходимо провести экспериментальное исследование кодека. [26] Для проведения исследования был разработан испытательный стенд, который имеет структуру представленную на рис.4 Л.
Стенд состоит из следующих блоков: УВО - устройство ввода ошибок; УИКО - устройство измерения и контроля ошибок. ГК5-83 - стандартный генератор исходных информационных сигналов, имеющий встроенное устройство контроля и измерения ошибок. Генератор ГК5-83 используется в работе стенда, так как он предназначен для исследования, настройки и измерения характеристик цифровых трактов передачи информации со скоростями El, Е2, ЕЗ в форматах HDB-3, NRZ, AMI и др. Генератор ГК5-83 генерирует испытательные сигналы в виде псевдослучайных последовательностей (ПСП) и кодовых слов и имеет встроенный анализатор качества передачи сигналов по тракту. Эти характеристики полностью подходят для проверки разработанного кодека.
Основное количество ошибок при передаче информации по радиорелейным линиям возникает в радиоканалах. Причины их возникновения разнообразны (изменения условий распространения радиосигналов, атмосферные, импульсные, заграждающие, селективно-частотные помехи, проходящие как по основным, так и по зеркальным и интермодуляционным каналам, аддитивные шумы и т.д.) и их можно классифицировать как единичные и периодические и как одиночные и групповые.
Серийный прибор ГК5-83 не позволяет вводить ошибки в тракт между кодером и декодером, то есть между передатчиком и приемником. Поэтому для испытательного стенда необходимо разработать устройства УВО и УИКО, которые позволят вводить, контролировать и измерять вносимые ошибки.
При разработке устройства ввода ошибок учитывались следующие возможные варианты внесения ошибок в информационный поток в разрезе между кодирующим и декодирующим устройствами: 1. Замена случайных байтов блока случайными значениями, 2. Замена в случайных байтах блока случайных бит на противоположные значения. 3. Замена подряд идущих байтов блока (начиная со случайного номера байта) случайными значениями. 4. Замена в подряд идущих байтах блока (начиная со случайного номера байта) различного количества бит на противоположные значения. Первый и второй пункты описания вносимых ошибок являются распределением ошибок по всей длине блока. Согласно алгоритму Рида-Соломона при внесении в информационный поток количества ошибок равным или меньшим его корректирующей способности они будут исправлены, то есть при выполнении данного условия первый и второй пункты являются идентичными. Третий и четвертый пункты описания вносимых ошибок являются имитацией групповой ошибки. При внесении в информационный поток количества ошибок равным или меньшим корректирующей способности кода они также должны быть исправлены., В состав разработанного устройства ввода ошибок входит два генератора ПСП, использующих в качестве основных элементов N-каскадные регистры сдвига и сумматоры по модулю 2. Генераторы состоят из стандартных импульсных элементов и при минимальном их числе обеспечивают получение последовательностей с максимальным периодом. Одно состояние (когда во всех триггерах зафиксированы нули) использовать нельзя, так как в случае его наступления генерация прекратится, поэтому максимальный период повторения будет определяется как Первый генератор ПСП вырабатывает восьмиразрядные слова, значения которых соответствуют номерам байтов блока в которые вводится ошибка. Второй генератор ПСП также вырабатывает восьмиразрядные слова (значение ошибки), которые используются непосредственно для замены байт (бит) данных. Длительность периодов повторения псевдослучайных последовательностей у генераторов ПСП были выбраны из соображений описанных в [19, 20, 63]. Для равномерного распределения ошибки, длительность периодов повторения последовательностей у генераторов ПСП должна быть больше длины информационного блока. Длительности периодов повторения псевдослучайных последовательностей первого и второго генераторов ПСП должны быть различными во избежание их вхождение в синхронизм. Длительность периода повторения псевдослучайных последовательностей первого генератора была выбрана JV = 15 , что соответствует периоду.
Устройство измерения и контроля ошибок
Генератор ГК5-83 в процессе измерения количества ошибок, отображает на индикаторе количество неверно принятых информационных бит. В генераторе реализовано два варианта измерения ошибки: первый -количество неверно принятых информационных бит за 1 сек; второй -количество неверно принятых информационных бит за временной интервал Т, то есть измерение ошибки с накоплением.
В зависимости от распределения вносимой в информационный поток ошибки внутри каждого блока, количество ошибочных блоков за интервал времени будет различным. Поэтому, кроме измеряемой генератором ГК5-83 битовой ошибки, следует измерять за интервал времени количество неисправленных (ошибочных) блоков. Например, если вносимая ошибка составляет бит в блоке и сосредоточена в одном, двух или t байтах, то она будет успешно устранена и блок будет исправен. Если эта же самая ошибка будет рассредоточена по і +1 байтам, то она не будет устранена и блок будет неисправен. То есть при одинаковой величине вносимой ошибки возможны различные варианты результата их исправления, что подтверждает необходимость измерения блоков которые не были исправлены. В этих целях было разработано и построено УИКО, структурная схема которого изображена на рис.4.3. На рис.4.3 приняты следующие обозначения; Т - триггер; БИ - блок индикации; СЧ - счетчик; УЛ - управляющая логика.
Импульс, несущий информацию о начале блока, подается на триггер и устанавливает его в состояние логической «1», которая разрешает работу счетчиков СЧ1 и СЧ2.
После того, как счетчик СЧ1 досчитает до 7, управляющая логика УЛ запрещает его счет и устанавливает триггер в исходное состояние. Так как сигнал некорректируемого блока CRTN поступающий с выхода микропроцессора АНА4011С имеет значение только во время присутствия на выходе микропроцессора первого информационного байта, то работа счетчика СЧ2 разрешена на время восьми тактовых импульсов и счет происходит в случае появления импульса CRTN в этот промежуток времени на счетном входе.
В качестве источника информационных данных использовалась псевдослучайная последовательность, генерируемая прибором ГК5-83, с длиной периода повторения 213 -1. Скорость информационного потока на входе кодирующего устройства Dk = 2048-103 бит/ с . Скорость закодированного потока на выходе кодера, выше скорости информационного потока на его входе, за счет вносимых проверочных (избыточных) бит и определяется как где: k-n-2, к - длина входного слова, п - длина выходного слова, t -максимально возможное количество исправляемых байт.
Измерение неисправленных блоков проводилось за 10 минутные интервалы времени, то есть с накоплением. Количество ошибочных бит измерялось на секундных интервалах времени. Суммарное количество информационных бит поступающих на кодирующее устройство за 10 минутный временной интервал равно: Из представленных результатов в табл.4.1 видно, что при количестве вносимых ошибок на участке меньше t = 8 код PC обнаруживает и исправляет эти ошибки, согласно заданным параметрам. На участке количества вносимых ошибок 8 t 16 на выходе декодера присутствуют ошибки, объясняемые тем, что превышен порог корректирующей способности кода. Из представленных экспериментальных результатов видно, что измеренное количество ошибок на выходе декодера меньше, чем количество ошибок внесенное в тракте между кодирующим и декодирующим устройствами, что объясняется следующим; часть вносимых ошибок попадает на проверочные байты, которые следуют за информационными байтами (DUMMY область) и после декодирования эта часть данных отбрасывается, за счет чего происходит обратное преобразование скорости передачи информационного потока. в тех экспериментах где используется замена информационных байт на байты сформированные ГПСП, происходит совпадение значений некоторого количества бит в байтах, и за счет этого они воспринимаются измерителем битовой ошибки как достоверные. Незначительные расхождения результатов в таблицах 4.1 и 4.4, а также в таблицах 4.3 и 4.6 объясняются различными вероятностями попадания битов ошибки в DUMMY область. Режим работы с периодически повторяющимися ошибками Алгоритм данного режима работы совпадает с алгоритмом описанным выше, за исключением того, что один раз сгенерированные слова ПСШ, хранятся в регистрах на протяжении всего эксперимента. Значения этих слов соответствуют номерам байтов блока в которые вносится ошибка. Следовательно, вносимые ошибки на протяжении всего эксперимента располагаются во всех информационных блоках в одних и тех же местах, но имеют разные значения, что соответствует условиям периодически повторяющейся ошибке. Полученные результаты с использованием периодической ошибки повторяют выше описанные результаты. Это свидетельствует о том, что нет разницы между пакетными и распределенными по всему блоку ошибками, что является одним из достоинств метода кодирования Рида-Соломона. 1. Разработан измерительный стенд для экспериментального исследования кодека PC, с целью подтверждения увеличения помехоустойчивости при передаче данных по радиоканалу. 2. Разработан подробный пошаговый алгоритм работы устройства УИКО. 3. Предложены новые устройства: ввода ошибок; измерения и контроля ошибок. 4. Получены результаты экспериментальных исследований кодека PC, подтверждающие увеличение помехоустойчивости информационных потоков при их передаче с коррекцией 7 ошибочных байт различно расположенных в блоках из 204 байт. 5. Подтверждены полученные теоретические зависимости, указывающие на повышение достоверности передачи цифровой информации при использовании кодека Рида-Соломона.
