Принципы помехоустойчивого кодирования | Телекоммуникации вчера, сегодня, завтра

Последовательность действий при создании объекта радиосвязи

Бланк формы №1 ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ РЭС

Поставка оборудования обеспеченного радиочастотами

Витрина



Home

Принципы помехоустойчивого кодирования

Основной задачей помехоустойчивого кодирования  является повышение достоверности передачи сообщений по каналам, в которых действуют шумы и помехи. Под помехоустойчивостью системы понимают ее способность противостоять вредному действию помех при передаче сообщений. Количественной   мерой помехоустойчивости при передаче цифровых  сигналов считается  вероятность появления ошибки Ро на выходе приемника при заданном отношении средних мощностей сигнала (Рс) и шума (Рш)  на его входе. Например, в стандартах DVB-S,T,C допускается появление не более 1-й ошибки  за час телевещания, что соответствует вероятности ошибки Ро=10-11.

Формирование исходного сигнала

Сформированные источником цифровые сигналы  исходных сообщений (аудио, видео и др.), поступают на вход кодера источника, в котором   осуществляется уменьшение  избыточности  передаваемых сигналов  («сжатие» данных). При создании такой цепочки обработки цифрового сигнала используются как программные, так и аппаратные средства. Интересно, что в процессе воздания высокоточных кодеров важна каждая мелочь. Технологическая карта учитывает не только тип и фирму изготовителя электронных компонентов, но и технологию пайки, и даже флюс для пайки микросхем и микропроцессоров на монтажных платах. Не так давно было установлено, что недостаточно чистые паяльные флюсы могут служить источников непреднамеренных ошибок сигнала, вносимых в него на этапе обработки.

Эта полезная избыточность

Сообщения реальных источников зачастую имеют значительную избыточностью, достигающую 90…97% от общего объема данных. Допустимый коэффициент «сжатия» данных в кодере  определяется статистическими свойствами исходных сообщений и требованиями  к  качеству сообщений, поступающих к пользователю после уменьшения в них избыточности.

Например, скорость цифрового потока при кодировании отсчетов исходного аналогового ТВ сигнала 8-ми разрядным двоичным кодом  равна 216Мбит/с. После преобразования этого цифрового потока в кодере источника по стандарту MPEG2 или MPEG4,  вещательное качество изображения на экране  телевизионного приемника сохраняется при  «сжатии» (уменьшении скорости)  исходного цифрового потока  примерно в 65…90 раз. Цифровой поток на выходе кодера при этом имеет скорость около (3…2,3)Мбит/сек.

На стороне приема

На приемной стороне, в декодере источника, осуществляется обратное преобразование «сжатого» цифрового сигнала в сообщение   с восстановлением исходной скорости цифрового потока. Применение кодека (кодера+декодера) источника позволяет существенно уменьшить ширину полосы частот, занимаемую цифровым сигналом в канале передачи, и, тем самым, увеличивает эффективность  использования  его пропускной способности пропорционально коэффициенту «сжатия».
Следующий далее кодек канала также содержит кодер  на передающей стороне и декодер на приемной. В отличие от кодера источника, в канальном кодере в передаваемый цифровой сигнал вводятся избыточные цифровые символы, что позволяет на приемной стороне в декодере канала  обнаруживать и исправлять ошибки,  которые появляются  на выходе  демодулятора приемника из-за действия помех в линии связи. Применяемые для этой цели специальные канальные коды, позволяющие  обнаруживать и исправлять ошибки на выходе системы передачи, называются помехоустойчивыми или корректирующими.
 
Кодированные данные с выхода канального кодера поступают на вход модулятора, который с помощью подходящего по условиям передачи   метода модуляции отображает цифровые символы в аналоговый сигнал промежуточной частоты, поступающий на вход передатчика  и далее  в линию связи. В линии связи  сигнал подвергается   искажающему воздействию помех и шумов, что  приводит к появлению ошибок в цифровом сигнале на выходе демодулятора приемника. Следующий далее декодер корректирующего  кода, используя внесенную канальным кодером избыточность, обнаруживает и исправляет часть ошибок, повышая тем самым верность  передачи сообщений. В декодере источника осуществляется процесс восстановления «сжатого» цифрового сигнала и преобразование его в сообщение, которое поступает к его получателю.



Поиск по сайту

Смотрите также