Принцип действия РТС ПИ

Міністерство освіти та науки України

ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ  УНІВЕРСИТЕТ

ІНСТИТУТ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙ

Кафедра РТС

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
по дисципліні “Радіотехнічні системи передачі інформації”

 

 

 

 

 

 

 

 

Варіант 5

 

Керівник проекту

Мазурков М.І.

“           “                              2002р.


 

Проектував

Сакали Д.В.

“           “                              2002р.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

Одеса 2001р.

 

 Зміст

ЗМІСТ................................................................................................................. 2

ВСТУП................................................................................................................ 3

1. ТЕХНІЧНЕ ЗАВДАННЯ.............................................................................. 4

2.ВИБІР ПРИНЦИПА ДІЇ  РТС ПІ І РОЗРОБКА ЇЇ СПРОЩЕНОЇ  СХЕМИ 5

2.1 Вибір і обґрунтування методу  ущільнення каналів............................. 5

2.2 Діапазон робочих хвиль.......................................................................... 6

2.3 Види модуляції і  їхньої особливості..................................................... 7

2.4 Принципи побудови  РТС ПІ з завадостійким кодуванням................. 10

2.5 Типи передавальних,  прийомних і антенно-фідерних  пристроїв....... 13

3. РОЗРАХУНОК ІНФОРМАЦІЙНИХ ХАРАКТЕРИСТИК  ДЖЕРЕЛА ПОВІДОМЛЕНЬ........................................................................................................... 14

3.1 Вибір частоти та числа  квантування..................................................... 14

Розрахунок продуктивності джерела повідомлення.................................. 15


4.  РОЗРАХУНОК  ПРОПУСКНОЇ   СПРОМОЖНОСТІ  СИСТЕМИ  З’ВЯКУ..................................................................................................................... 17

5. ОЦІНКА ДОЦІЛЬНОСТІ ВИКОРИСТАННЯ  ЗАВАДОСТІЙКИХ          КОДІВ 19

5.1 Побудова завадостійкого М(n,k) – кода 19

5.2 Порывняння коректуючого кода  з границями коректувальних можливостей лiнійних кодів 23

5.3 Еквівалентна ймовірність помилки для двох варіантів систем 24

5.4 Розробка структурних схем  пристроїв кодування та декодування  вибраного коду 26

6. ВИБІР НАЙКРАЩОГО ВАРІАНТА  СИСТЕМИ ЗВ’ЯЗКУ  30

ВИСНОВКИ 33

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 34


ВСТУП

 

Дана курсова робота присвячена проектуванню супутникової системи зв'язку. відповідно до теорії проектування радіотехнічних систем процес проектування складається з двох етапів:

Внутрішнє і зовнішнє проектування основною метою цієї роботи є вибір  кращого (оптимального) варіанта системи  зв'язку для заданих на етапі зовнішнього проектування вихідних умов роботи. Основні параметри системи, що найбільшою мірою визначають її якість, задані нам на етапі зовнішнього проектування. У роботі будуть розглянуті кілька систем зв'язку, зазначені їхні достоїнства і недоліки й обраний найбільше повно задовольняючим технічним вимогам. У результаті роботи буде показана узагальнена структурна схема спроектованої РТС ПІ, а також принцип її роботи.

В даний час прийнято зчитати  перспективними такі РТС ПІ в який, використовується завадостійке кодування. При цьому встає одна з найскладніших проблем загальної теорії зв'язку - проблема узгодження модему і кодека, чи точніше - проблема спільної оптимізації модему і кодека.

У реальних, умовах системи передачі інформації повинні виконувати великий обсяг обчислень і логічних операцій, зв'язаних з виміром і регулюванням параметрів сигналу, а також з операціями кодування і декодування. найбільш зроблена система зв'язку повинна бути саморегулюючої (адаптивної) системою. Практична реалізація таких систем, мабуть, повинна базуватися на застосуванні мікропроцесорів і ЕОМ.

Велику роль в організації міжнародного і національного зв'язку будуть займати цифрові системи зв'язку через штучних супутників Землі.

Основна перевага супутникової системи зв'язку полягає в тому, що завжди їсти можливість безпосередньо зв'язувати об'єкти, віддалені на відстань до 12 тисяч кілометрів. При розробці систем супутникового зв'язку використовуються самі останні досягнення в області радіоелектроніки й обчислювальної техніки; системи постійно модернізуються. Завдяки цьому канали супутникового зв'язку мають високу якість і надійністю.


1. ТЕХНІЧНЕ ЗАВДАННЯ

У системі цифрового космічного зв'язку передбачається передавати безупинні телеметричні повідомлення r(t) одним із двох варіантів систем зв'язку:

Передача двійковим кодом без  надмірності (наприклад, за допомогою  КИМ-ФМ чи КИМ-ЧМ);

Передача двійковим кодом з  використанням завадостійким кодування (циклічні коди, що допускають мажоритарне кодування).

Вибрати й обґрунтувати варіант системи зв'язку по необхідному результуючому показнику якості проектованої системи: бета-ефективності (енергетичної) і гамма-ефективності (частотної), або по показнику узагальненої ефективності. При цьому імовірність помилки в прийомі однієї двійкової одиниці і швидкість передачі інформації задані (однакові в обох системах).

 

 

ВИХІДНІ ДАНІ.

 

  1.  Модель переданих повідомлень r(t): нормальний закон розподілу, щільність імовірності   
  2. Фізичні параметри переданих повідомлень: динамічний діапазон Dr = 26 дБ; ширина спектра Fr = 60 Гц.
  3. Число переданих повідомлень (число каналів) N = 36.
  4. Модель каналу зв'язку – гауссовский канал з постійним енергетичним спектром білого шуму N0 = 1.0·10-20  Вт/Гц.
  5. Відносна середньоквадратична помилка квантування Yкв = 6%.
  6. Вірогідність передачі інформації з каналу зв'язку – імовірність помилки в прийомі одного двійкового символу Pош = 10-6.
  7. Дальність дії лини зв'язку Dл = 7000 км.

2. ВИБІР принципа ДІЇ ртс ПІ  І РОЗРОБКА ЇЇ спрощеної СХЕМИ


2.1 Вибір і обґрунтування методу ущільнення каналів.

При проектуванні РТС ПІ необхідно  вибрати й обґрунтувати  метод  ущільнення каналів передачі інформації. В даний час у системах передачі телеметричної інформації широке поширення знайшли лінійні методи ущільнення каналів. Серед них частотний (ЧРК) і часовий (ВРК) поділ каналів.

Порівняння  методів ущільнення каналів. Будемо розглядати ретранслятор без обробки  сигналів на борті. У цьому випадку  ретранслятор може бути виконаний з одним чи двома перетвореннями частоти. Ретранслятор із двома перетвореннями частоти використовується для ретрансляції вузькосмугових сигналів, для фільтрації яких потрібно відносно низька проміжна частота. Розглянемо частотне ущільнення і поділ каналів (ЧРК). У цьому випадку кожному каналу приділяється своя смуга частот у спільній смузі частот ретранслятора. ЧРК — найбільше широко використаний в теперішній час метод багатоканальної роботи. Його достоїнством є простота і можливість передачі дуже широкосмугових повідомлень (телевізійних і ін.). Однак в цьому методі є ряд недоліків, що ми і розглянемо. Перший недолік методу ЧРК зв'язаний про погане використання потужності підсилювача потужності ретранслятора.

Другим  недоліком системи з ЧРК є  необхідність регулювати випромінювану потужність абонентів (наземних станцій) для того, щоб підтримувати напруги всіх каналів однаковими на вході підсилювача потужності ретранслятора (у загальному випадку напруги каналів повинні взаємно встановлюватися в залежності від пропускної здатності окремих каналів). У противному випадку збільшення амплітуди в одному з каналів автоматично за рахунок АРУ приймача ретранслятора приведе до зменшення амплітуд сигналів в інших каналах, що викликає зменшення випромінюваної потужності для цих каналів.

Нехай усереднена по всіх каналах потужність сигналу на вході приймача ретранслятора для  одного каналу є  . Якщо потужність найменшого сигналу менше на a дБ середньої потужності Рср, то і потужність, випромінювана ретранслятором для цього каналу, буде на a дБ менше в порівнянні з випадком, коли потужність сигналу на вході приймача для розглянутого каналу була б дорівнює номінальній величині, тобто була б дорівнює Рср. Щоб одержати на вході приймача абонента, що працює по найгіршому каналі, Необхідне відношення сигнал-шум, необхідно, мабуть, збільшити випромінювану ретранслятором потужність на a дБ. Крім того, для найгіршого каналу будуть сильніше виявлятися перехресні перешкоди в ретрансляторі, оскільки їхня потужність визначається величиною Рср; тому величину порога обмеження в ретрансляторі і програш необхідно обчислювати для найгіршого каналу.


Оцінимо необхідне збільшення випромінюваної потужності ретранслятора при ЧРК у порівнянні, наприклад, про систему з ВРК. Це збільшення зв'язане з наступними основними факторами: 1) з необхідністю зменшення перехресних перешкод. Оптимізація при малих; захисних інтервалах між каналами дає коефіцієнт утрат 4 (6 дБ); 2) з перевипромінюванням потужності шумів приймача ретранслятора, називаним добором потужності. Ця величина може мати, значення порядку 1 дБ, на яку потрібно збільшити випромінювану потужність ретранслятора для компенсації цього добору потужності; 3) зі збільшенням випромінюваної потужності ретранслятора за рахунок нерівності сигналів окремих каналів на вході приймача ретранслятора. Орієнтовно можна покласти a = 3 дБ, де ± 1 дБ дається на неточність підтримки ЭИИМ абонентів з урахуванням неточності наведення антен і до 2 дБ — на випадкові втрати сигналу при його розповсюдженні (дощ і ін.). У результаті орієнтовно можна вважати, що при ЧРК випромінювана потужність ретранслятора повинна бути збільшена на 6 + 1 + 3 = 10 дб у порівнянні, наприклад, із системою з ВРК.

Указані недоліки систем із ЧРК усуваються при ВРК. І системі з ВРК підсилювач потужності увесь час може працювати в режимі максимальної потужності, взаємні перешкоди між каналами відсутні і не потрібно регулювати потужності передавачів абонентів, тому що сигнал будь-якої амплітуди кожного каналу підсилюється до обмеження.

Відзначені  раніше недоліки системи з ЧРК  цілком усуваються також при обробці прийнятих сигналів на ретрансляторі. Для цього треба прийняті сигнали з ЧРК демодулювати і потім перетворити на передачі в сигнали з BPK.

2.2 Діапазон робочих хвиль

Оцінимо можливі швидкості передачі інформації між абонентами в супутниковій системі з глобальним передавальним і приймальням променями ИСЗ-ретранслятора. У такій системі обмеження на швидкість передачі інформації накладає, як правило, радіолінія «ретранслятор-абонент», оскільки в лінії «абонент-ретранслятор» можуть використовуватися більш могутні передавачі. Знайдемо залежність швидкості передачі інформації в одноканальній радіолінії «ретранслятор-абонент» як функцію діаметра апертури прийомної антени. Очевидно, що при глобальному промені передавача і заданій апертурі антени приймача абонента потужність сигналу на виході прийомної антени не залежить від частоти сигналу й оптимальним є діапазон частот 1–30 Ггц.

Діапазон робочих хвиль РТС  ПІ космічного зв'язку вибирається з міжнародних норм і правил по використанню радіочастот. Відповідно до указаних норм і правил для супутникового зв'язку виділені наступні основні радіочастоти (1,5; 4; 6; 7; 8; 12; 14; 19; 29) ГГц при смузі переданих сигналів до 500 Мгц. Отже виберемо частоту несучої 6 ГГц

 

 

2.3 Види модуляції і їхньої  особливості

Сучасний стан науки та техніки  характеризується всі зростаючим обсягом і складністю досліджень та розробок, що призводить до істотного зростання обсягу передаваємих потоків інформації. Задача передавання великих обсягів інформації вирішується як шляхом модернізації існуючих систем, так і шляхом розвитку нових, зокрема, супутникових систем.

Супутниковий зв'язок є в справжній  година основним видом міжнародного та національного зв'язку. Висока якість передавання інформації в цифровій формі пояснюється перевагами самих методів та принципів побудови цифрових РТС ПІ. Основні переваги цифрових методів передавання інформації полягають у наступному:


– у цифрових РТС ПІ більшість  операцій зводиться до найпростіших логічних операцій типу "І", "АБО", "НІ" тощо, тому такі найважливіші етапи перетворення повідомлень та сигналів, як дискретизація, квантування, кодування, ущільнення та розділення каналів, фільтрація можуть бути здійснені з дуже високою точністю. Ця особливість забезпечує можливість гнучкої реалізації цифрової апаратури, використання мікросхем (ВІС та СВІС), мiнi та мікропроцесорної техніки, приладів з зарядовим зв'язком (ПЗЗ);

– важливою перевагою цифрових методів  передавання інформації є відносна нечутливість цифрових каналів до ефекту накопичення помилок (спотворень) при ретранслюваннях, завдяки можливостям повторного квантування (регенерації) цифрових послідовностей;

– реалізація нових методів та принципів підвищення завадостійкості, зокрема, використання методів завадостійкого кодування для боротьби з завадами;

– застосування алгоритмів та пристроїв  цифрової обробки сигналів (ЦОС), цифрових фільтрів, наприклад, широке застосування знаходять алгоритми швидкого перетворення Фур'є (ШПФ).

Унiверсальність та висока точність є основними міркуваннями на користь застосування методів ЦОС;

– унiверсальність цифрової форми подання інформації дозволяє використовувати одні і ті ж канали для передавання повідомлень найрізноманітнішої фізичної природи (телефонiя, телебачення, дискретні дані, команди тощо), а також забезпечує можливість автоматизації обробки інформації в комплексі з високопродуктивними ЕОМ.

Нарешті визначимо, що в цифрових РТС ПІ найбільш часто  використовуються на першому етапі такі види модуляції, як кодово-iмпульсна модуляція (КІМ) (яку також називають ІКМ), дельта-модуляція, диференційна ІКМ (ДІКМ), а в останній годину посилено опрацьовуються адаптивні методи ДІКМ

Під кодово-iмпульсною (КІМ або ІКМ) розуміють процес квантування дискретизованих повідомлень, при якому кожна вибірка повідомлення представляється двійковим числом (кодовим словом). Пристрій, здійснюючий операцію квантування та кодування, називають кодуючим пристроєм, а пристрій, що виконує обернену операцію, тобто по виду двійкового коду відбудовує значення відповідної вибірки повідомлення, називають декодуючим пристроєм.

Зважаючи  на складності технічної реалізації кодуючих та декодуючих пристроїв застосовувати їх у шкірному каналі окремо економічно недоцільно, тому при побудові багатоканальних цифрових РТС ПІ операцію двійкового кодування та декодування доцільно здійснювати в спільному тракті, де існує послідовність імпульсів багатоканального повідомлення.

Принцип роботи багатоканальної цифрової РТС ПІ розглянемо на прикладі типової системи з ТРК-КІМ (мал. 1.1).


Робота прибудую ущільнення та розділення каналів відбувається аналогічно тому, як і в системах з ТРК, розглянутих раніше. Нехай на першому ступені модуляції одночасно із дискретизацією передаваємих повідомлень здійснюється ШІМ, тоді послідовність iмпульсів на вході кодуючого прибудую має вигляд епюри . Ці iмпульси надходять до першого входу модулятора лічильно-iмпульсної модуляції (ЛІМ), що становить схему збігу "І" на два входь. На другий вхід модулятора ЛІМ надходити періодична послідовність коротких iмпульсів періоду ТМК (епюра ‚) від мультiвiбратора квантування (МК)). Очевидно, що кількість L iмпульсів, що надійшла на вихід модулятора ЛІМ, пропорційна тривалості tШІМ  імпульсу ШІМ і визначається як L = tШІМ  /ТМК (епюра ®). У свою чергу, тривалість tШІМ пропорційна миттєвому значенню ri відліку повідомлення r(t). Таким чином, можна вважати, що число L є номер рівня квантування. У лічильному пристрої, що становить тригерний лічильник, число L із десяткової системи числення кодується (перекладається) у двійковий код. Всі описані перетворення здійснюються протягом першої половини інтервалу Тк. У момент години, дорівнюючий Тк/2, запускається iмпульсом з лінії затримання на Тк/2 пристрій зчитування; протягом другої половини інтервалу Тк відбувається порозрядне зчитування двійкового коду (епюра „) та видавання його за допомогою ключів

 Кі, і = на другий ступінь модуляції. У кінці інтервалу Тк виконується скидання лічильного прибудую в нульовий стан. Аналогічним чином відбувається робота в шкірному iнтервалі години Тк, що відводиться для роботи одному каналу. Неважко бачити, що цифрові системи можуть бути типів: КІМ-АМ, КІМ-ЧМ, КІМ-ФМ. Враховуючи кожний раз конкретно обраний метод передавання, можна привласнити цифровій системі більш повну назву, наприклад, замість КІМ-ФМ, називати шім-Лім-кім-фм, та результуючу помилку перетворення повідомлення r(t) у сигнал S(t) знаходити як торбу помилок на шкірному етапі перетворення.

Розглянемо роботу приймальної частини цифрової РТС ПІ з ТРК-КІМ. Прийнятий сигнал S(t), після попередньої фiльтрації в приймачеві, надходити у формі вiдеоiмпульсів, спотворених завадами, на регенератор (квантувач на дві рівня), після якого форми iмпульсів відновлюється. Нехай на пристрій декодування надходити послідовність у формі епюри (. Декодуючий пристрій, як відзначалося раніше, здійснює в шкірному каналі перетворення кодової групи у відповідні квантовані рівні повідомлення.


Принцип дії декодуючого прибудую полягає у використанні набору еталонних напруг з "вагами", відповідними розрядам l-розрядного двійкового коду. Так, i-му розряду коду відповідає еталонна напруга з амплітудою Uei = 2i, i = , як це зазначено на схемі еталонних напруг (СЕН) (мал. 1.1,б). Одиничні імпульси кодового слова, після надходження всього слова до схеми роздiленя розрядiв кодового слова (СРРК) прибудую розділення розрядів, відкривають відповідні ключі (Кi), на вихід яких проходять еталонні напруги Uei. Ці напруги підсумовуються, і на виході декодуючого прибудую утворюється дискретна величина, визначаюча собою переданий рівень квантування, епюра …. Неважко бачити, що в даному прикладі на виході декодуючого прибудую в шкірному каналі утворюється АІМ послідовність. Після розділення каналів, демодуляція АІМ послідовностей здійснюється за допомогою ФНЧ. Зазначимо, що на виконання операції кодування та декодування потрібний iнтервал години, дорівнюючий Тк, тому повідомлення в шкірному каналі приймаються із запізненням на годину Тк. Друга особливість цифрових систем полягає в принциповій необхідності системи синхронiзації, що керує роботою всіх вузлів приймальної частини.

Рис. 1.1. Функціональна схема цифрової РТС ПІ з ТРК КІМ (а, б) та епюри (в), що пояснюють принцип її роботи

2.4 Принципи побудови РТС ПІ  з завадостійким кодуванням


Одним з потужних сучасних методів  боротьби з завадами є застосування коректувальних (завадостійких) кодів. Коректувальними кодами називаються коди, що дозволяють виявляти або виявляти та виправляти помилки, що виникають при передаванні через впливи завад. Такі коди можуть бути збудовані за будь-якою підставою, тобто кількістю різноманітних елементів, які покладені в основу побудови кодових комбiнацій (слів). Проте до справжнього години найбільш повно розроблена теорія двійкових кодів, коли кожний символ кодового слова приймає одне з двох значень, наприклад: "0" або "1". Основний принцип побудови коректувальних кодів полягає у введенні збитковості (коректувальних символів) у передаваємі кодові слова та полягає в наступному.

Припустимо, що передача повідомлень (букв) {аl}, l = здійснюється за допомогою кодових слів, кожне довжиною n двійкових символів. Тоді загальна кількість кодових слів V0 = 2n. Кожне кодове слово може бути представлено вектором X = {xi}, де xi = 0 або 1 для всіх i = . Наприклад, при n = 3 можливі 8 кодових слів: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111. Якщо N = V0 тоді всі смороду використовуються для передачі повідомлень по каналі зв'язку із завадами. Довільні спотворення символів передаваємого кодового слова переводять його в інше, яку також може використовуватися при передаванні. Отже, факт спотворення неможливо установити.

Помилка при прийманні двійкової  кодової комбінації полягає в  тому, що через дію завади нуль замінюється одиницею і навпаки. Томові, якщо при передачі інформації використовувати всі можливі V0 комбінацій, тоді помилка запозбавитися непоміченою, бо комбінація, спотворена завадою, перейде в іншу, яка може зустрітися при передачі.

Проте, якщо з 8 векторів зверни деяку  частину – дозволені, відносячи  залишені до заборонених, і передавати лише дозволені, тоді можна установити факт наявності спотворення, якщо помилки переведуть дозволене слово в заборонене. Нехай обрані 4 вектори: 000, 011, 101, 110 у вигляді дозволених (тобто такі, у яких кількість одиниць парна), інші 4 вектори віднесемо до заборонених. Тоді будь-яка одиночна та потрійна помилки перетворюють дозволене слово в заборонене і можуть бути виявлені, бо число одиниць у векторі стані непарним.

Таким чином, ідея можливості виявлення  помилок вкрай проста, вона полягає в тому, що в рівномірному блоковому коді використовуються не всі V0 = 2n можливих кодових комбінацій, а лише N – деяка їхня частина, де

  N < V0.  (1.1)

Використовувані в даному коді N комбінацій називають дозволеними, а інші (V0-N) – забороненими. Якщо внаслідок помилок передана (дозволена) комбінація перетворюється в одну з заборонених, тоді тім самим і виявляється наявність помилок. Разом з тім ясно, що якщо сукупність помилок у даній кодовій комбінації перетворює її на будь-яку дозволену, тоді в цьому випадку помилки не можуть бути виявлені. Знайдемо частку виявляємих помилкових комбінацій, скориставшись для цієї мети геометричною моделлю (мал. 1.2) каналу зв'язку із завадами.

Рис. 1.2. Геометрична модель процесів виявлення та виправлення помилок  коректувальним кодом


На цьому малюнку  через Ai, i = позначені дозволені кодові слова, Bj, j = – заборонені слова, а Mi, i = – деякі підмножини, елементами яких є ті чи інші заборонені кодові слова. Окремі з цих підмножин можуть бути нульовими (порожніми).

 З мал. 6.1 видно, що при передачі  кодової комбінації A1 вона може під впливом завад перейти в одну з Вj, тобто помилка може бути виявлена в (V0–N) випадках із загальної кількості V0 наслідків. Так відбувається кожний раз, коли передається бу-яка з N дозволених кодових комбінацій. Загальна кількість виявляємих помилкових комбінацій дорівнює N(V0–N), а загальна кількість можливих наслідків NV0, тому частка виявляємих помилкових комбінацій дорівнює 1-N/V0.

Аналогічна ситуація лежить і в  основі виправлення помилок. Для  використання наданого коду в якості виправляючого треба зробити розбиття множини Bj, j = заборонених кодових комбінацій на N непересічних підмножин Мі. Кожна з підмножин приписується одному з кодових слів Аі. Спосіб приймання полягає в тому, що коли прийнята комбінація BjÎMi, тоді вважається, що передана комбiнація Аі. При такому способі приймання існує можливість виправлення помилок.

 З мал. 1.2 видно, що при будь-якому  способі розбиття помилка може  бути виправлена в (V0–N) випадках і виявлена в N(V0–N) випадках. Відношення кількості виправляємих помилкових комбінацій до кількості виявляємих помилкових комбінацій дорівнює 1/N.

Нарешті визначимо, що кількість некоректуємих  помилок дорівнює N(N-1), при цьому частка некоректуємих помилок, по відношенню до загальної кількості наслідків, дорівнює (N-1)/V0.

Отже довільний блочний код, що задовольняє єдиній умові N<V0 спроможний виявляти і виправляти помилки, при цьому частина помилок принципово не може бути скоректована. Характеристики цих можливостей визначаються співвідношеннями:

gвияв = 1-N/V0;    gвипр = 1/N;    gнекорів = (N-1)/V0.  (1.2)

Таким чином усякий код, що задовольняє  умові (1.1), може застосовуватися в якості виправляючого. Ті чи інше використання його потенційної виправляючої спроможності залежить від способу приймання, тобто від вибору розбиття всіх Вj на підмножини Мі. Вибір розбиття у свою чергу визначається умовами застосування коду. Розглянемо суттєвість універсального методу декодування довільного блокового коду.

Декодування полягає у встановленні номеру переданої кодової комбiнації  шляхом деякої обробки прийнятої кодової комбiнації. Цілком універсальний метод декодування полягає в порівнюванні прийнятої кодової комбiнації з усіма V0 можливими комбінаціями. При цьому прийнята комбiнація співпадає або з однією з N дозволених, або з однією з (V0-N) заборонених. Суттєвість цього методу пояснимо конкретним прикладом двійкового коду.

Нехай n = 3, тоді V0 = 8. Оберемо у вигляді дозволених кодових комбінацій такі, що складаються з парної кількості символів 1. Тоді схема універсального декодера прийме вигляд мал. 1.3.

Якщо, наприклад, прийнята кодова комбінація Y = {100}, тоді відповідно до обраного отут розбиття Вj на підмножини Мі вона декодується в кодову комбінацію А3.

Рис. 1.3. Принцип універсального методу декодування

Із схеми декодера (мал. 1.3) видно, що кількість реле (перемикальних схем), необхідних для побудови декодера, становить 23–1 = 7. У загальному випадку складність технічної реалізації універсального декодера будемо оцінювати величиною

QСКЛ.УН » 2n-1,  (1.3)

де n – довжина кодові слова.

Таким чином, хоч схема декодування  і є універсальною, практично  вона придатна тільки для кодів невеликої довжини. Між тім, на практиці виникає необхідність застосовувати коди, довжина яких n ³ 100. Звідси постає задача побудови таких коректувальних кодів, які, з одному боку, малі би високі коректуючі властивості, а з іншого – допускали б прості практично реалізуємі схеми пристроїв кодування та декодування.


 

2.5 Типи передавальних, прийомних  і антенно-фідерних пристроїв


У цих системах діаграми спрямованості передавальної і приймальні антен ИС3-ретранслятора охоплюють усю Землю. Антени з такою діаграмою спрямованості будемо називати антенами про глобальний промінь. Любою чи одержувач відправник повідомлень у супутниковій системі буде називатися абонентом, незалежно від виду чи повідомлень сигналів (зв'язок, управління, навігація й ін.). Тоді супутникові системи можна розбити на два класи; 1) системи зв'язку кожного абонента з кожним і 2) системи зв'язку деякого центра керування (ЦКР) зі своїми абонентами. Системами першого класу є системи зв'язку й обміну інформацією між містами усередині чи країни містами різних країн. Системи другого класу більш численні. До них, зокрема, відносяться системи зв'язку і керування літаками, космічними апаратами, морськими кораблями, причому в даній супутниковій системі може бути трохи ЦКРів і кожен ЦКР керує тільки своєю групою абонентів; наприклад, у міжнародній морській супутниковій системі зв'язку кожна країна має свій ЦКР.

Визначимо коефіцієнт підсилення передавальної антени при глобальному промені. Зі стаціонарного ИСЗ Земля видна під кутом 18°. Тоді, вважаючи, що ширина діаграми спрямованості передавальної антени за рівнем половинної потужності q0 = 18°, знайдемо, що коефіцієнт підсилення антени в максимумі діаграми спрямованості Gпер » (0,5)4pS/l2 = 0,5(pdпер/l)2 = 0,5(p/q0)2 = 50, де S — площа розкрива передавальної антени, dnep — діаметр розкрива антени.

Приймемо, що на Землі використовується прийомна антена параболічного типу з діаметром розкрива d. Тоді ефективна площа прийомної антени дорівнює Sпр » (0,5)pd2/4. Також будемо вважати, що в радіолінії використовується фазова маніпуляція на 180° і код без надмірності. У цьому випадку для досягнення помилки на символ порядку 10-6 буде потрібно граничне відношення сигнал-шум (Eб/No)п = 10.


3. розрахунок інформаційних характеристик  джерела повідормлень

3.1 Вибір частоти та числа  квантування

Щоб здійснити багатоканальну систему з ТРК, необхідно надходячі від різноманітних джерел інформації повідомлення перетворити у імпульсні сигнали і після цього передавати їх почергово по лінії зв'язку. Іншими словами, при часовому розділенні каналів лінія зв'язку надається почергово періодичним підключенням до неї всіх джерел повідомлень. Частота підключення обирається так, щоб для всіх можливих реалізацій повідомлень r(t) в кожному каналі дотримуватися умови теореми В.А.Котельникова (теореми відліків): якщо найвища частота у спектрі повідомлення r(t) дорівнює Fr, тоді повідомлення r(t) повністю визначається послідовністю своїх відліків в моменти, відлеглі один від одного не більше, ніж на Тп = 1/(2Fr) с.

Принцип действия РТС ПИ