Изучение методов получения и декодирования помехоустойчивых CRC-кодов, схем, реализующих эти методы, страница 3

N=100

J

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

pв

Pн

047

001

062

004

076

008

089

014

102

020

115

026

127

033

140

040

152

048

164

055

J

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

pв

Pн

175

063

187

071

199

079

210

087

222

095

233

103

244

111

255

120

266

128

277

137

N=400

J

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

pв

Pн

016

001

023

003

029

007

036

010

042

014

048

017

054

021

060

025

066

029

072

033

J

22

24

26

28

30

35

40

45

50

55

pв

Pн

078

038

083

042

089

046

095

050

100

054

115

066

128

076

142

088

156

099

170

111

N=800

J

22

24

26

28

30

35

40

45

50

55

pв

Pн

039

019

042

021

045

023

048

025

051

027

057

033

065

038

071

043

079

049

085

055

J

60

65

70

75

80

85

90

95

100

105

pв

Pн

092

060

099

066

106

072

112

077

119

082

126

088

133

095

139

100

146

106

152

112

Описание модели для исследования CRC-кода


Модель для лабораторного исследования CRC-кода (рис.4) состоит из источника кодируемых безызбыточных комбинаций Data1Data4,  кодирующего устройстваCRC-encoder,       имитатора

Рис. 4. Модель для исследования CRC-кода

канала связи Channel, Random, BER, Error1 – Error7,   Mux1, ManualSwitch, декодирующего устройстваCRC-decoder, анализатора для подсчета ошибок ErrorAnalyzer, блоков индикации: Input Block, Transmitted Block, Received Block, Remainder X, Corrected Block и ряда вспомогательных блоков.

Модель позволяет изучить работу кодирующего и декодирующего устройств CRC-кода (7,4), получаемых на основе образующего полинома  (однократный режим), а также исследовать корректирующие свойства   CRC-кода (7,4) на каналах с различной вероятностью искажения символа p, моделируемых имитатором канала связи (многократный режим).

Однократный режим

В этом режиме переключатель ManualSwitch устанавливается в «нижнее» положение. В блоках Data набирается безызбыточная кодовая комбинация, состоящая из четырех информационных символов, которая с помощью мультиплексора Mux в течение первых четырех тактов последовательно вводится в схему кодирования  CRC-encoder, где в течение последующих трех тактов формируются три дополнительных проверочных символа. Блоки индикации Input Block и TransmittedBlock позволяют наблюдать кодируемую комбинацию и результат кодирования, соотвеоственно.

С выхода схемы кодирования символы сформированной комбинации циклического кода последовательно поступают на имитатор канала связи, который позволяет выборочно ввести изменения этих символов путем их суммирования по модулю два в блоке Channel с логическими единицами, устанавливаемыми в соответствующих блоках Error1 - Error7.

Полученные из канала символы поступают на блок индикации ReceivedBlock и на схему декодирования CRC-decoder, выполняющую деление принимаемой комбинации на образующий полином.  Получаемые в процессе деления результаты по шагам (Step) отображаются на индикаторе остатков RemainderX. Стрелка справа от шкалы с номерами шагов указывает последний такт (шаг) обработки в режиме обнаружения ошибок. Остаток, полученный на этом шаге, используется для принятия решения.

 Автоматическое исправление однократных ошибок можно наблюдать на индикаторе Corrected Block. Результат коррекции располагается в последних семи разрядах индикатора.

Многократный режим

В этом режиме переключатель ManualSwitch устанавливается в «верхнее» положение. Комбинация, заданная в блоках Data, передается N раз путем N-кратного повторения цикла кодирования этой комбинации.

В имитаторе канала происходит искажение кодовой комбинации с помощью генератора дискретного шумаRandom, формирующего псевдослучайную последовательность логических нулей и единиц, которые появляются синхронно с поступающими в канал двоичными символами и изменяют их путем суммирования по модулю два в блоке Channel. Индикатор BER служит для отображения вероятности p искажения двоичных символов в канале.

Анализатор ошибок ErrorAnalyzer производит подсчет переданных блоков (кодовых комбинаций), обнаруженных, исправленных и неисправленных ошибок, число которых отображается с помощью соответствующих цифровых индикаторов: Number of BlocksNumber of ErrorsNumber of Corrected Errors, Number of Uncorrected Errors. Здесь же вычисляются оценки вероятности обнаружения, исправления и не исправления ошибки. Величины этих оценок отображаются на соответствующих индикаторах: Detection Errors Rate, Corrected Errors Rate, Uncorrected Errors Rate.

Исследования проводятся для ряда каналов, заданных вероятностями искажения двоичных символов в канале p.

Условия эксперимента задаются в окне, вызываемом двойным щелчком по левой кнопке манипулятора в поле SetParameters:

-  в поле InitialvalueofbiterrorrateBER (p0) указывается исходное значение вероятности p;