Передавальний тракт системи передачі інформації по метеорному каналу, страница 15

Использование для передачи цифровой информации узкополосной частотной манипуляции при соотношении сигнал/шум 12¼15 дБ позволяет обеспечить вероятность возникновения одиночных битовых ошибок порядка . Для такой частоты появления ошибок  оптимальный объем пакета, обеспечивающий максимальное значение коэффициента использования времени связи составляет 40¼60 бит (8¼12 пятизначных символов). Его значения для указанной частоты ошибок получаются в пределах 0.5 ÷ 0.6 (по сравнению с 0.8 ÷ 0.9 в беспомеховой ситуации).

Слабость обсуждаемого метода состоит в том, что обнаруживаются искажения только в виде ²провалов² сигнала в амплитудном канале и по несоответствию длины пакета заданному значению, а это охватывает далеко не все ошибки. Поэтому применение описанного метода, по-видимому, оправдано только в простых системах связи, обеспечивающих вероятность искажения символа порядка .

Предварительные данные, полученные в экспериментах с аппаратурой ²Метеор-М² показывают, что пропускная способность канала не ниже 1 кбит/с (170 слов/ч).

3 АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМЫ

3.1 Выбор помехоустойчивого кода

В отличие от аналоговых систем метеорной связи, где используются телетайпы, и ошибка при передаче допускается с вероятностью  (т.к. она может быть исправлена за счет смысловой избыточности), цифровые системы передачи данных должны обеспечить вероятность ошибки не более чем . Вероятность искажения одного символа в канале связи составляет , следовательно, в цифровых системах метеорной связи необходимо использовать помехоустойчивое кодирование для обеспечения заданной помехоустойчивости. Повысить помехозащищенность системы связи можно путем использования корректирующего кода, способного обнаруживать и исправлять ошибки. Такой способ повышения помехоустойчивости для цифровой системы связи является наиболее целесообразным, т.к. требует наименьших затрат.

Из существующих помехоустойчивых кодов для нас наибольший интерес представляют коды Боуза-Чоудхури-Хоквингема (БЧХ), которые сочетают в себе высокую помехозащищенность с достаточно просто реализуемыми процедурами кодирования и декодирования. Кодирующее и декодирующее устройства таких кодов строятся на базе сдвигающих регистров, что в современных условиях является наиболее целесообразным.

Наиболее важной характеристикой блочного кода является кодовое расстояние , по которому можно определить исправляющую способность кода. Для того, чтобы код исправлял ошибки кратности , необходимо, чтобы его кодовое расстояние составляло . Следовательно, кратность ошибки, которую может исправлять код составляет . Кроме того, код может обнаруживать ошибку кратности .

Если принять длительность кодовой посылки , а вероятность искажения одного символа , то получим вероятность ошибки кратности :

.                                        (3.1)

Вероятность правильного приема -значной комбинации:

.                                               (3.2)

Вероятность правильной коррекции  ошибок:

.                            (3.3)

Вероятность некорректируемых ошибок:

.                       (3.4)

Метеорный канал связи в основном используется для передачи дискретных сообщений небольшой емкости, следовательно, объем алфавита можно выбрать  (т.е. посылка состоит из  символа). Кратность исправляемых ошибок выбираем из условия: , следовательно, . В данной кодовой посылке 15 символов, из которых 4 – информационные и 11 – проверочные. По формуле (3.4) определяем вероятность некорректируемой ошибки ( принимаем максимально возможной ):

.              (3.5)

Максимально возможное количество информации, которое может передаваться цифровой системой метеорной связи, составляет (данные получены по результатам исследований ПНИЛ ОРТ) 3000 символов. Следовательно, за один сеанс проектируемая система будет передавать 200 кодовых комбинаций (при длине одной кодовой комбинации 15 символ).

3.2 Выбор и обоснование функциональной схемы передатчика системы метеорной связи