Основы построения телекоммуникационных систем связи. Методы логического кодирования: Методические указания к лабораторным работам № 12-15

Министерство Российской Федерации

по связи и информатизации

основы построения телекоммуникационных систем связи

Методы ЛОГического кодирования

Методические указания к лабораторным работам №№ 12-15

Новосибирск

2010

Государственный комитет Российской Федерации

по связи и информатизации

Сибирский государственный университет

Телекоммуникаций и информатики

Е.В.

основы построения телекоммуникационных систем

Методические указания

Новосибирск

2010

УДК

,

В методических указаниях описан цикл лабораторных работ по дисциплине «Основы построения телекоммуникационных сетей связи с подвижными объектами» для специальности 210402. Лабораторные работы основаны на использовании программы для финансовых научных и инженерных расчетов Mathcad.

Кафедра беспроводных информационных систем и сетей

Таблиц - 3, иллюстраций - 9, литературы - 7.

Рецензент –

Утверждено редакционно-издательским советом СибГУТИ в качестве методических указаний.

© Сибирский государственный университет

телекоммуникаций и информатики, 2010

Оглавление

Оглавление. 4

Введение. 5

Лабораторная работа №12. 6

Лабораторная работа №10. 7

Лабораторная работа №11. 9

Лабораторная работа №12. 9

Введение

Настоящие методические указания предназначены для использования в процессе лабораторного практикума по курсу «Основы построения телекоммуникационных систем связи» студентами специальности 210402.

В результате выполнения описанного в методических указаниях цикла лабораторных работ студенты должны научиться ….

Лабораторная работа №12

Цель работы: Изучение методов цифрового кодирования сигналов на примере кода 2B1Q. Исследование процесса передачи данных на канальном уровне. Оценка корректирующей способности кода.

Подготовка к лабораторной работе:

1.  Повторить программирование в системе Mathcad.

2.  Изучить соответствующие разделы в литературе [1-3]

Краткая теория:

Одним из методов, улучшающих синхронизирующие характеристики потенциальных кодов, является скремблер.

Скремблирование заключается в побитном вычислении результирующего кода на основании битов исходного кода и полученных в предыдущих тактах битов результирующего кода. Вычисление основывается на следующем соотношении:

,

Здесь B_i – двоичная цифра результирующего кода, полученная на i-м такте работы скремблера, A_i – двоичная цифра исходного кода, поступающая на i-м такте на вход скремблера, B_i-3 и B_i-5 – двоичные цифры результирующего кода, полученные на 3 и 5 тактов ранее текущего такта работы скремблера и объединённые операцией исключающего ИЛИ (сложение по модулю 2).

Например, для исходной последовательности 110110000001 скремблер даст следующий результирующий код (первые три цифры результирующего кода будут совпадать с исходным кодом, так как ещё нет нужных предыдущих бит):

Таким образом, на выходе скремблера появится последовательность 110001101111, в которой нет последовательности из шести нулей, присутствовавшей в исходном коде.

Приёмник передаёт полученную последовательность дескремблеру, который восстанавливает исходную последовательность на основе обратного соотношения:

Различные алгоритмы скремблирования отличаются количеством слагаемых, дающих цифру результирующего кода, и сдвигом между слагаемыми. Так, в сетях ISDN при передаче данных от сети к абоненту используется преобразование со сдвигами на 5 и 23 позиции, а при передаче данных от абонента в сеть – со сдвигами на 18 и 23 позиции.

Порядок выполнения:

1.  Написать программу скремблер на основе приведенного в методических указаниях примера.

2.  Написать дескремблер.

3.  Закодировать поочередно заданные в лабораторной работе последовательности бит.

4.  Закодировать полученные коды с помощью метода AMI или NRZI.

5.  Прогнать все коды поочередно через канал.

6.  Декодировать физический код.

7.  Дескремблировать.

8.  Вычислить BER для каждой последовательности.

9.  Вычислить SER для текстовой строки.

10. Занести результаты в таблицу приложения 1.

11. Сдать и защитить работу.

Содержание отчёта по лабораторной работе:

Контрольные вопросы:

Лабораторная работа №13

Цель работы.

Подготовка к лабораторной работе

1. Повторить программирование в системе Mathcad.

2. Ознакомиться с лекционным материалом по теме «Методы кодирования» (лекции №№…) дисциплины «Основы построения телекоммуникационных сетей».

3. Изучить соответствующие разделы в литературе […]

Краткая теория

Код HDB3 исправляет четыре любых смежных нуля в исходной последовательности. Правила формирования кода HDB3 более сложные, чем кода B8SZ. Каждые четыре нуля заменяются четырьмя сигналами, в которых имеется один сигнал V. Для подавления постоянной составляющей полярность сигнала V чередуется при последовательных заменах. Кроме того, для замены используются два образца четырёхтактовых кодов. Если перед заменой исходных код содержал нечётное число единиц, задействуется последовательность 000V, а если число единиц было чётным – последовательность 1^*00V.

Рисунок 13.1 – Методы кодирования HDB3 и B8ZS

Порядок выполнения:

1.  Написать кодер HDB3.

2.  Написать декодер HDB3.

3.  Закодировать четыре битовых последовательности из лабораторной работы №1 кодом HDB3.

4.  Прогнать коды из п.3 через канал.

5.  Декодировать их на приемной стороне.

6.  Вычислить для каждой битовой последовательности BER.

7.  Вычислить для текстовой строки SER.

8.  Результаты занести в таблицу приложения 1.1.

9.  Сдать и защитить работу.

Содержание отчёта по лабораторной работе:

1.  Номер название и цель лабораторной работы.

2.  Задание к лабораторной работе.

3.  Разработанные в лабораторной работе функции.

4.  Результаты выполнения с пояснениями.

5.  Выводы по лабораторной работе.

Контрольные вопросы:

Лабораторная работа №14

Цель работы.

Подготовка к лабораторной работе

1. Повторить программирование в системе Mathcad.

2. Ознакомиться с лекционным материалом по теме «…» (лекции №№…) дисциплины «Основы построения телекоммуникационных сетей».

3. Изучить соответствующие разделы в литературе […]

Краткая теория

Код B8SZ исправляет только последовательности, состоящие из восьми нулей. Для этого он после первых трёх нулей вместо оставшихся пяти нулей