close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

D3

код для вставкиСкачать
Лабораторная работа № 1
ПЕРВИЧНЫЕ
КОДЫ
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Ознакомление со структурной схемой системы цифровой
связи, с основными определениями и понятиями теории кодирования, изучение
основных характеристик цифровых систем связи, систем синхронизации и принципов помехоустойчивого кодирования на примере первичного стандартного международного телеграфного кода МТК-2.
1. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПОДГОТОВКЕ К ЛАБОРАТОРНОЙ
РАБОТЕ
Для допуска к выполнению лабораторной работы студенты должны предварительно получить зачёт по коллоквиуму. При подготовке к коллоквиуму необходимо ознакомиться с разд.1-3 настоящих методических указаний, рекомендованной в них литературой и подготовиться к ответам на контрольные вопросы и задачи (разд.4).
1.1. Структурная схема цифровой системы связи
По своей структуре сообщения и соответствующие им сигналы, предназначенные для передачи от источника сообщения к получателю, делятся на дискретные (цифровые) и непрерывные (аналоговые).
Дискретными называются такие сообщения, которые предполагают передачу
конечного числа символов (знаков). Наиболее характерным примером дискретного сообщения является буквенно-цифровой текст. Как правило, под дискретными
понимаются только цифровые сообщения, которые и передаются по цифровым
системам связи.
Непрерывными (аналоговыми) называются такие сообщения, в которых
подлежащая передаче совокупность сведений является непрерывной функцией
времени. К непрерывным сообщениям относится речь, музыка, передача
изображений и т.д.
Хотя реальные аналоговые сообщения могут иметь достаточно широкий
спектр, однако их с достаточной для практики точностью можно передавать
(воспринимать) в ограниченной полосе частот. Так например, спектр частот
речевого сигнала ограничивается полосой тональных частот, равной 300 -3400 Гц ( [1], разд. 1.1, разд. 2.1).
В.А.Котельниковым показано, что любая функция x(t) с ограниченным
спектром ( S(f)=0 при частоте f >Fв) на протяжении конечного интервала времени Т
при условии, что T⋅ Fв >>1, может быть определена конечным числом отсчётов,
равным Nотс=2⋅Т⋅Fв с достаточной для практики точностью.
Необходимый период выборок (отсчётов), называемый периодом
дискретизации - ∆t , при этом равняется
T
1
∆t =
=
,
(1.1)
N отс 2 FB
где Fв - верхняя граничная частота спектра аналогового сигнала.
Таким образом, передача любого непрерывного сообщения может быть
сведена к передаче конечного числа символов, т.е. осуществлена теми же
методами, что и передача дискретного сообщения в цифровой системе связи.
2
Для преобразования аналоговых сообщений в цифровую форму требуется
выполнение трёх операций:
1. дискретизация сообщения по времени;
2. дискретизация сообщения по уровню (квантование);
3. превращение сообщений, дискретизированных по времени и по уровню, в
последовательности чисел, выраженных в виде соответствующих кодовых
комбинаций.
Устройства,
которые
осуществляют
преобразование
непрерывных
сообщений в цифровую форму, называются аналого-цифровыми преобразователями (АЦП). Их часто называют также преобразователями "напряжение-код"
( [1], разд.2.2).
Для формирования сигналов, передаваемых цифровой системой связи,
необходимо осуществить кодирование и модуляцию сообщений.
Кодирование. В общем случае любые сообщения дискретного источника
состоят из конечного множества символов, составляющих алфавит символов сообщений. Так, любой печатный текст состоит из конечного числа знаков (букв,
цифр, знаков препинания), которое для европейских языков составляет 52-55
знаков, а для китайского и ряда восточных языков - несколько тысяч знаков. Если
требуется передать только буквы, которых в русском алфавите насчитывается 32,
то необходимо передать ряд чисел от 0 до 31. При этом каждому символу
дискретного сообщения (букве) должно соответствовать определённое число
(номер). Закон, по которому устанавливается нумерация, выбирается с учётом
особенностей данного конкретного источника. Совокупность чисел составляет
алфавит символов сигнала. Операция сопоставления (идентификация) элементов
алфавита символов сообщений элементам символов сигнала называется
кодированием. При этом алфавит символов сообщений обычно называют первичным алфавитом, а соответствующие им элементы алфавита символов сигнала первичным кодом. В дальнейшем первичный код может быть подвергнут
дополнительному кодированию (вторичному), в частности помехоустойчивому.
Отметим,что первичный код по отношению к первичному алфавиту символов
сообщения будет являться вторичным алфавитом.
Таким образом, кодированием называют преобразование дискретных
сообщений в дискретные сигналы, представляемые в виде кодовых комбинаций, а
декодированием - обратный процесс однозначного восстановления передаваемых
дискретных сообщений.
Технические средства, осуществляющие эти операции, называются
соответственно кодирующим устройством (кодером) и декодирующим устройством (декодером). При двухстороннем обмене сообщениями между двумя
корреспондентами (дуплексная связь) в состав оборудования системы связи
каждого корреспондента входят и кодер и декодер. В этом случае кодирующедекодирующее устройство называется кóдеком.
Модуляция.
Под модуляцией понимается воздействие на один или
несколько параметров сигнала - переносчика информации, который генерируется
в передающем устройстве. В системах связи в качестве переносчика сообщений
от передатчика к приёмнику используются в большинстве случаев
синусоидальные колебания или периодические последовательности импульсов.
Реже используется постоянный ток – в кабельных линиях связи. Поскольку в
цифровых системах связи, как правило, при кодировании сообщений применяется
двоичный код ("1" и "0"), то модулируемый параметр должен принимать лишь два
значения: одно, соответствующее передаче единицы, другое - нуля.
Для
подчёркивания этого факта процесс модуляции сигнала в данном случае
называют манипуляцией, а более общий термин - модуляция используют в тех
3
случаях, когда параметры сигнала изменяются непрерывно при передаче
непосредственно аналоговых сообщений.
Обычно осуществляется манипуляция только одного из параметров сигналапереносчика. Если в качестве переносчика используется сигнал синусоидальной
формы f(t)=A⋅sin(ωt+ϕ), то можно осуществлять модуляцию (манипуляцию) по
амплитуде А, частоте ω или фазе ϕ, что приводит соответственно к амплитудной
(АМ), частотной (ЧМ) и фазовой (ФМ) модуляциям.
Если переносчиком является последовательность импульсов прямоугольной
формы, то можно изменять их амплитуду (АИМ) ,а также временные параметры:
ширину (ШИМ), частоту (период) следования (ЧИМ) или фазу (ФИМ).
При использовании в качестве переносчика информации постоянного тока
для передачи двоичной информации применяются полярные признаки: "1"
передается импульсом положительной полярности, а "0" - импульсом
отрицательной полярности ("активная пауза").
Возможно при передаче "1"
генерировать импульс, а при "нулевой" посылке ничего не передавать в канал
связи. В этом случае сигнал называют сигналом с "пассивной" паузой.
Классификация основных модуляционных признаков сигналов приведена на
рис.1.1.
Комбинированная модуляция подразумевает одновременное использование
двух (двойная) и трёх (тройная) видов модуляции, например, по амплитуде и
частоте (АМ-ЧМ), амплитуде и фазе (АМ-ФМ) и т.п.
Устройства, осуществляющие модуляцию сигналов, называются модуляторами, а обратный процесс выделения кодовых слов из принятого
модулированного сигнала (демодуляция) выполняют демодуляторы. При наличии
в аппаратурном составе корреспондента и модулятора и демодулятора такое
объединённое устройство называется модéмом.
Выбор вида модуляции (манипуляции) при передаче сообщений
определяется типом информационного канала, требованиями, предъявляемыми к
помехоустойчивости систем связи, и технико-экономическими соображениями.
Таким образом, система передачи цифровой информации представляет
собой упорядоченную совокупность технических средств и в общем случае
содержит кодирующее и декодирующее устройство (кодек), модулятор и
демодулятор (модем), передатчик и приёмник сигналов, а также синхронизатор
(см.[1], разд.6). С помощью этих средств осуществляется передача информации в
цифровой форме из одного пункта пространства в другой. Такая система вместе с
каналом связи, включающим физическую среду, в которой распространяются
содержащие передаваемую информацию сигналы, образует цифровую линию
связи, структурная схема которой без синхронизатора приведена на рис.1.2.
По цифровым линиям связи можно передавать сообщения самой различной
физической природы: цифровые данные, полученные от ЭВМ, речь, тексты,
телеграммы, команды управления, результаты измерения различных физических
величин с телеметрируемых объектов и т.д. Естественно, что все эти сообщения
предварительно должны быть соответствующим образом преобразованы и затем
4
унифицированы, т.е. представлены
последующей передачи.
в
цифровой
форме,
удобной
для
Независимо от того, для каких целей и с помощью каких средств
обеспечивается передача цифровой информации, качество передачи этой
информации можно характеризовать рядом показателей. К наиболее важным из
них относятся достоверность и скорость передачи информации.
1.2. Основные характеристики цифровых систем связи
Достоверность передачи информации
Система связи должна обладать помехоустойчивостью, т.е. способностью
восстанавливать с достаточной верностью переданное сообщение при приёме
сигнала, искажённого помехой, поступающей от различного рода источников
помех (рис.1.2). При приёме цифровой информации регистрируется
последовательность импульсов, составляющая кодовое слово. Если в результате
воздействия помех принятое кодовое слово не будет соответствовать
переданному, то получателю с выхода декодирующего устройства при простом
кодировании выдается искажённое сообщение.
Для количественной оценки соответствия принятого сообщения переданному
используют отношения чисел ошибочно принятых элементов сообщения Мош к
общему числу переданных элементов Мобщ
Кош =
М ош
.
М общ
(1.2)
Следует различать достоверность, обеспечиваемую каналом связи (на
разряд), и системой связи (на кодовое слово или группу слов).
Отношение (1.2) называют частостью ошибок или коэффициентом ошибок.
При ограниченном времени передачи величина Кош является случайной и
5
зависит от этого времени. Однако, если общее время передачи информации
(сеанс связи) значительно и статистические характеристики процесса передачи
при этом неизменны (стационарный канал связи), то величина Кош остаётся
устойчивой и почти не меняется от сеанса к сеансу. Практически такие условия во
многих случаях выполняются. Поэтому в первом приближении коэффициент
ошибок можно считать близким к вероятности ошибки приёма одного элемента
сообщения p1.
В связи с этим достоверность передачи цифровой информации, как правило,
и оценивается величиной вероятности ошибочного приёма p1 одного элемента
сообщения.
Из-за своей простоты и удобства оценка качества передачи
цифровой информации по допустимому значению p1 нашла наиболее широкое
применение.
Скорость передачи информации
При передаче цифровой информации различают два понятия скорости
передачи: техническую и информационную.
Техническая скорость характеризует быстродействие аппаратуры, входящей
в состав передающей части системы связи. Она определяется количеством
элементов дискретного сообщения, переданных в секунду. Эта характеристика
была предложена в телеграфии французским инженером Жаном Бодо. В его
честь единица технической скорости названа Бодом.
Техническая скорость передачи определяется величиной
1
[Бод] ,
В=
(1.3)
τ0
где τ0 - длительность посылки одного элемента дискретного сообщения.
Техническую скорость передачи часто называют скоростью манипуляции
(модуляции). Зная продолжительность единичного интервала τ0, легко определить
скорость манипуляции В и наоборот. Так, при В=1000 Бод = 1кБод → τ0 = 1мс,
или при τ0 = 20 мс → B = 50 Бод.
Наряду с технической скоростью передачи, в теории информации широко
применяются понятия информационной скорости передачи и пропускной
способности канала связи. Под информационной скоростью понимают количество
информации, поступившее по линии связи от источника информации к
получателю за одну секунду. Информационная скорость измеряется числом
двоичных единиц (бит) в секунду. Термин «бит» происходит от английского названия двоичной единицы - binary digit. Скорость передачи информации зависит
от целого ряда факторов: технической скорости передачи, статистических свойств
источника, типа канала связи, применяемых сигналов, уровня помех и вида
искажений сигналов в канале.
Потенциальные возможности канала характеризует его пропускная
способность, которая определяется как верхняя граница (или максимум) скорости
передачи информации ( [1], разд. 2.3, разд. 4.2).
Необходимо отметить отличие в понятиях пропускной способности канала
(информационной скорости) и технической скорости (скорости манипуляции).
Пропускная
способность
характеризует
быстродействие
канала
с
информационной точки зрения, а скорость манипуляции - технические
возможности аппаратуры. Пропускная способность является основной
характеристикой при решении задачи согласования канала связи с источником
сообщений.
Конкретные значения скорости передачи цифровой информации и
вероятности ошибки существенно зависят от типа канала связи, вида сигнала и
его энергии, уровня помех в канале, требований к качеству передачи и т.п.
6
Так, при передаче команд, как правило, предъявляются очень высокие
требования к достоверности и сравнительно невысокие требования к скорости
передачи (вероятность искажения команды иногда не должна превышать
10-6 - 10-8, а время передачи команды может быть значительным - порядка
секунды). Дискретные команды в некоторых системах управления должны
обладать высокой криптостойкостью (не поддаваться быстрой расшифровке) и
имитостойкостью (обладать свойствами, затрудняющими повторение команд с
целью нарушения нормальной работы управления).
При передаче цифровых последовательностей, полученных дискретизацией
непрерывных сообщений, требования к достоверности передачи ниже, чем при
передаче команд, и допустимая вероятность ошибки кодовой комбинации обычно
составляет 10-3 -10-5. Зато требования к скорости передачи существенно выше, и
скорость может достигать значений в десятки и сотни тысяч двоичных единиц в
секунду, а в современных цифровых системах связи доходит до десятков
миллионов двоичных единиц в секунду.
1.3. Основные параметры кодов
Коды характеризуются следующими основными параметрами.
1. Основание кода (модуль) - m определяется числом отличающихся друг
от друга символов в алфавите. Простейший число-импульсный унитарный код
имеет алфавит, состоящий из одних единиц, и применяется, например, в АТС для
вызова
абонента
по
телефону
с
помощью
телефонного
диска
(номеронабирателя).
Все другие коды имеют алфавит, состоящий из двух ("0" и "1") и более
символов, отличающихся друг от друга. Коды с основанием m = 2 называются
двоичными, с основанием m = 3 - троичными и т.д. При использовании в процессе
кодирования электрических импульсов значение m определяет число различных
градаций их амплитуды, фазы, частоты или других так называемых избирающих
признаков.
В системах связи двоичная система счисления и двоичные коды получили
наиболее широкое применение главным образом из-за сравнительно простой
аппаратурной реализации логических операций и арифметических действий, а
также устройств для передачи, опознавания и запоминания сообщений.
Преобразование сообщения в сигнал при двухпозиционных кодах
производится с помощью простых электронных схем - триггеров, которые могут
находиться только в одном из двух устойчивых состояний: 0 и 1 . Устройства с
тремя состояниями реализуются значительно сложнее, поэтому многоосновные
коды с основанием m > 2 применяются значительно реже.
2. Длина кодовой комбинации - n, называется также разрядностью кода или
длиной слова, n равно количеству символов (элементарных сигналов) в кодовой
комбинации. Для конкретного заданного кода имеется своё множество (набор)
кодовых комбинаций, каждая из которых соответствует передаче отдельного
дискретного сообщения первичного алфавита источника сообщений. Код
называется равномерным, если все кодовые комбинации одинаковы по длине
(n=const), и неравномерным, если величина n в коде непостоянна (n=var).
Неравномерность в длине кодовых комбинаций усложняет построение
автоматических преобразующих устройств (наборных, буквопечатающих и др.), а
также исключает возможность разделения кодовых комбинаций при их
последовательном приёме без применения специальных разделительных
символов между ними. Поэтому для упрощения работы декодирующих устройств
7
предпочтительнее иметь одинаковое число элементов в каждой кодовой
комбинации.
3. Число кодовых комбинаций - N в коде, каждая из которых может
передавать свое отдельное сообщение. Значение N для кода с основанием m и
числом элементов n определяется выражением
N = mn.
(1.4)
Совокупность кодовых комбинаций называется кодовым словарём.
Если все возможные комбинации n - элементного кода используются для
кодирования сообщения, то такой первичный код называется полным, а также
простым или обыкновенным (иногда такой код называют примитивным).
Основным назначением первичных кодов является представление дискретной
информации источника сообщений в цифровой форме.
Помимо первичных кодов в цифровых системах передачи информации
находят применение корректирующие коды, позволяющие обнаруживать и
исправлять ошибки, вызванные помехами в канале связи. В соответствии с этим
корректирующие коды получили название – помехоустойчивые коды.
Сущность построения корректирующих (помехоустойчивых) кодов состоит в
том, что из общего числа кодовых комбинаций N , которые можно получить при
n-элементном коде (для двоичного кода N = 2n), для передачи сообщений
выбирается меньшее число N0 < N комбинаций, называемых разрешёнными.
Остальные N – N0 комбинаций, называемые запрещёнными, не используются для
передачи сообщений, что приводит к избыточности в коде.
4. Избыточность кода, в котором используются только N0 кодовых
комбинаций из общего возможного числа N, характеризуется коэффициентом
избыточности, определяемым выражением
χ = 1−
log 2 N 0
n
n − n0
= 1− 0 =
,
log 2 N
n
n
(1.5)
где n - число разрядов данного кода; n0 - число разрядов неизбыточного (полного)
кода, у которого N0 такое же, как у данного кода (n > n0).
Коды, обладающие бόльшей избыточностью, имеют и бόльшую помехоустойчивость. Увеличение избыточности приводит к уменьшению пропускной
способности системы связи, так как значительно возрастает число элементов n в
кодовых комбинациях. Поэтому выбор кодов с определёнными корректирующими
возможностями, а следовательно, и с определенной избыточностью, должен быть
всегда строго обоснован, исходя из характера распределения ошибок в канале
связи и получения необходимой достоверности принимаемой информации ([1],
разд.5.1).
5. Кодовое расстояние - d определяется количеством разрядов, в которых
одна кодовая комбинация данного кода отличается от другой.
Для двоичного кода кодовое расстояние определяется количеством
ненулевых разрядов при суммировании по модулю 2 двух сравниваемых кодовых
комбинаций.
Пример. Кодовая комбинация №1 00101
⊕
Кодовая комбинация №2 11110
---------Кодовое расстояние d=4 }
11011
6. Минимальное кодовое расстояние - dmin равно наименьшему числу не
совпадающих по значению одноимённых разрядов при попарном сравнении всех
8
N комбинаций кода. Для двоичного кода dmin -это наименьшее количество
ненулевых разрядов в сумме по модулю 2 всех пар кодовых комбинаций. Впервые
понятие кодового расстояния ввёл в теорию кодирования Р. Хемминг, поэтому
dmin называют хемминговым расстоянием.
Для полных, простых кодов (1.4) всегда dmin = 1.
Пример. Кодовая комбинация
i-ая
00100
⊕
Кодовая комбинация
(i+1) – ая
00101
--------dmin = 1 }
00001
Очевидно, что при построении корректирующего кода желательно выбирать
разрешённые кодовые комбинации таким образом, чтобы хемминговы расстояния
между ними были как можно большими. Корректирующие коды могут
обеспечивать решение задач обнаружения ошибок и исправления ошибок,
возникших при передаче кодовых комбинаций по каналам связи.
Корректирующие возможности избыточных кодов полностью характеризуются именно величиной кодового расстояния dmin. Если код используется
только для обнаружения ошибок кратностью gобн, то необходимо и достаточно,
чтобы
dmin ≥ g обн + 1.
(1.6)
Кратностью ошибки g называют число позиций кодовой комбинации, на которых
под действием помехи одни символы оказались заменёнными на другие,
например, 0 на 1 или 1 на 0. С учётом (1.6) условие обнаружения всех ошибок
кратностью gобн записывается в виде
gобн ≤ dmin – 1.
(1.7)
Чтобы можно было исправить все ошибки кратностью gиспр и менее,
необходимо иметь большее минимальное расстояние,
удовлетворяющее
условию
d min ≥ 2⋅ gиспр + 1.
(1.8)
В этом случае любая кодовая комбинация с числом ошибок g отличается от
каждой разрешённой комбинации не менее, чем в g+1 позициях. Условие
исправления всех ошибок кратностью не более gиспр можно записать в виде
d −1
g испр ≤ min
.
(1.9)
2
Корректирующие коды можно одновременно использовать и для обнаружения и
для исправления ошибок ( [1], разд. 5).
7. Вес кода (кодовой комбинации) - W определяется для двоичного кода
количеством единиц в данной кодовой комбинации.
Пример. Кодовая комбинация
Кодовая комбинация
- 01111 - 10000 -
W = 4.
W = 1.
8. Взвешенность кода - соответствие символов кода весовым
коэффициентам системы счисления. Для любой системы счисления произвольное
число N записывается в виде значений коэффициентов ki ряда
n −1
N = ∑ k i m i = k n −1m n −1 + ... + k1 m1 + k 0 m 0 ,
(1.10)
i =0
где n - число разрядов кода; k - весовой коэффициент (0 < ki < m-1).
Если в основу правил соответствия кодовых комбинаций числам положены
математические системы счисления (1.10), то такие коды называются
арифметическими или взвешенными.
9
Так, десятичное число 14 (по модулю 10) запишется в двоичной системе (по
модулю 2) следующим образом:
14(mod10)=1 × 23 + 1 × 22 + 1 × 21 + 0 × 20 = 8 + 4 + 2 + 0 = 1110 (mod2),
где ki принимает только два значения: 0 и 1.
Примером взвешенного кода является натуральный двоичный код (НДК), в
котором все кодовые комбинации соответствуют последовательности чисел
десятичной системы счисления. Примером невзвешенного кода является
рефлексный двоичный код (РДК) Грея.
Классификация основных характеристик кодов приведена на рис.1.3.
1.4. Первичные стандартные коды
К системам передачи дискретных сообщений относится система
телеграфной передачи - самый старый вид электрической связи. Изобретателем
электрического телеграфа был член-корреспондент Петербургской Академии наук
П.Л.Шиллинг. Построенная им в 1832 году линия телеграфной связи содержала
многие элементы, используемые и в настоящее время.
Продолжателем работ П.Л.Шиллинга был другой русский учёный академик
Б.С.Якоби - изобретатель первого в мире буквопечатающего телеграфного
аппарата (1850г.). Им же впервые осуществлена передача телеграфных сигналов
по одному проводу и разработан принцип синхронной передачи.
Наибольшую известность и распространение получил код, предназначенный
для передачи телеграфных сообщений, предложенный в 1837 году американским
изобретателем С.Морзе. Код Морзе, достаточно широко применяемый и до
настоящего времени, является неравномерным, т.е. его комбинации содержат
различное число знаков. В этом коде элементы кодовых комбинаций "1" и "0"
используются в двух сочетаниях: как одиночные (0 и 1) или как тройные (111 и
000). Сигнал, соответствующий одной единице, называется точкой, трём единицам - тире. Нуль используется как элемент, отделяющий один знак от другого.
Совокупность трёх нулей завершает каждую кодовую комбинацию, что позволяет
просто отделять одну кодовую комбинацию (букву) от другой. Таким образом,
комбинация
"000"
является своеобразным
маркером, обеспечивающим
фазирование по циклам ( [1], разд.6). Неоптимальность, а следовательно, и
10
избыточность кода Морзе заложены в самой структуре построения кода и, в
первую очередь, в наличии маркера "000".
Очевидно, что для сокращения времени передачи необходимо присвоить
наиболее часто встречающимся буквам в передаваемом тексте более короткие
кодовые комбинации и наоборот. Именно по этому принципу и был построен код
Морзе: он основан на статистике букв в английском языке.
Статистика букв в русском языке, естественно, другая (максимальная
вероятность появления буквы О равна 0,090, а минимальная - буквы Ф - 0,002),
поэтому можно было бы улучшить код Морзе, переставив обозначения букв в
соответствии с частотой их появления. По подсчётам А.А.Харкевича, построение
модернизированного кода Морзе для русского языка позволило бы сократить
среднюю длину кодовых комбинаций с 9,96 до 9,17 элементов (на 8%),
т.е.полученная от этого экономия времени передачи была бы незначительна.
Поскольку для передачи одного элемента кодовой комбинации (0 или 1)
необходимо время τ0, то общее время передачи каждого знака будет существенно
различаться. Так, самая короткая комбинация кода Морзе (буква Е - одна точка)
по продолжительности равна 4τ0 (с учётом одного пробела - 000),а самая длинная
(буква Ш) - 18τ0. Большая неравномерность кода Морзе является его серьезным
недостатком (см. Приложение 3).
К положительным свойствам кода Морзе следует отнести высокую
помехоустойчивость и возможность приёма на слух. Высокая помехоустойчивость
кода Морзе обусловлена его большой избыточностью. При приёме на слух (за
счёт модуляции посылок тональной частотой) высокая достоверность
принимаемой информации объясняется тем, что процесс преобразования сигнала
в знак осуществляется человеком, который при достаточном опыте может
различать сигналы, значительно искажённые помехами. Кроме того, при ручной
манипуляции телеграфным ключом передача ведётся со сравнительно
небольшой скоростью манипуляции В = 10 –20 Бод (1.3).
Для устранения недостатка, связанного с неравномерностью кода,
французский инженер Ж.Бодо в 1874 году предложил для телеграфной связи
использовать двоичный равномерный пятиэлементный код. Учитывая заслуги
Бодо в области телеграфии, Международный консультативный комитет по
телефонии и телеграфии (МККТТ) в 1927 году постановил единицу скорости
манипуляции (1.3) называть в его честь Бодом. Если в секунду передается один
элементарный импульс, то скорость передачи равна 1 Бод.
Поскольку пятиэлементный двоичный код позволяет получить только 32
кодовые комбинации (25 = 32), а число необходимых кодовых комбинаций для
передачи различных букв, цифр и знаков равно 56, то при использовании кода
Бодо применяется двухрегистровый режим работы. При этом весь первичный
алфавит (буквы, цифры, знаки) разделяется на две равные группы (два регистра),
в каждой из которых оказывается по 28 символов алфавита. Каждому регистру
приписывается специально выделяемая кодовая комбинация, которая является
его признаком (адресом). При переходе от одного регистра к другому
производится смена адреса, и те же самые кодовые комбинации используются
теперь для передачи величин, входящих в состав второго регистра.
В тех случаях, когда структура передаваемых сообщений такова, что
переходы с одного регистра на другой и обратно используются сравнительно
редко, среднее время, требуемое для передачи одного знака сообщения при
пятиэлементных кодовых комбинациях, оказывается меньшим по сравнению с
использованием непосредственно шестиэлементного кода (26 = 64).
В конце XIX века американский инженер Д.Муррей предложил двоичный
пятиэлементный код, который отличался от кода Бодо тем, что для наиболее
11
часто встречающихся букв и знаков использовались кодовые комбинации с
наименьшим числом ненулевых разрядов. Такой код позволил уменьшить
нагрузку на телеграфную аппаратуру и повысить надёжность ее работы.
Коды Бодо и Муррея многие годы применялись на телеграфных линиях
связи. Кроме того, находили применение и некоторые другие разновидности
двоичных пятиэлементных кодов. В условиях быстрого развития телеграфной
связи применение различных кодов препятствовало унификации телеграфной
аппаратуры и затрудняло развитие международных телеграфных линий связи. В
конце 20-х годов ХХ века назрела необходимость в стандартизации телеграфного
кода.
В 1931 году МККТТ принял стандартный код N1, в основу которого положен
код Бодо. В 1932 году был принят стандартный код N2,в основу которого положен
код Муррея.
Для телеграфных аппаратов с русско-латинским алфавитом был разработан
вариант Международного телеграфного кода N2 (МТК-2). Таблица этого
равномерного 5-элементного кода составлена так, чтобы на регистрах "буквы
латинские" и "цифры" она совпадала с международным стандартом МККТТ (см.
Приложение 1). Для русского алфавита введён третий регистр, переход на
который осуществляется передачей комбинации из пяти нулей. Разместить 31
русскую букву аналогично латинским не удается, поэтому 5 русских букв
помещены в цифровом регистре. Отметим, что знаки в таблице кода размещены
таким образом, чтобы соответствующие им кодовые комбинации МТК-2 шли в порядке возрастания номеров этих знаков. Код МТК-2 получил повсеместное
распространение и до сих пор широко используется в буквопечатающих
телеграфных аппаратах.
В тех случаях, когда передаваемый текст в равной мере содержит буквы и
цифры, экономнее использовать равномерный шестиэлементный код, общее
число комбинаций которого составляет 26 = 64.
Внедрение ЭВМ в системы управления потребовало передачи по каналам
связи ряда вспомогательных служебных комбинаций, т.е. расширения первичного
кода. В связи с этим был разработан и применяется в системах передачи данных
семиэлементный равномерный код, названный стандартным кодом передачи
данных (СКПД) или кодом N5.
Применяющийся стандартный первичный код МТК-2 и соответствующая
аппаратура используется в настоящее время наряду с другими новыми кодами. В
данной лабораторной работе исследуется именно код МТК-2.
1.5. Принципы помехоустойчивого кодирования
При передаче цифровых сообщений по реальным каналам связи возникают
искажения принятых кодовых комбинаций из-за воздействия помех. В случае
применения двоичных кодов (символы "1" и "0") при действии помех вместо
единицы может быть принят нуль и наоборот. Это приведёт к регистрации в месте
приёма другой используемой кодовой комбинации, а следовательно, к приёму
другого знака первичного алфавита.
Старейшим способом повышения достоверности в системах передачи
является способ многократного повторения (дублирования) всего сообщения или
его отдельных элементов.
На приёмном конце канала связи при этом применяется метод накопления
повторяющихся посылок путём принятия решения о виде символа по "k"
повторившимся значениям в процессе ℓ - кратной передачи (метод " k " из " ℓ ")
или по большинству принятых одноимённых элементов (метод "голосования по
12
большинству"
или
"мажоритарный
метод").
Этот
метод
повышения
помехоустойчивости исследуется в данной лабораторной работе.
К методу многократного повторения примыкают методы повышения
помехоустойчивости при применении корреляционного и инверсного кодов, а
также кода с проверкой на чётность. Подробнее эти виды кодов необходимо
изучить при подготовке к сдаче отчёта по данной работе, прочитав разд. 5.3, в [1].
1.6. Методы синхронизации и фазирования в цифровых системах связи
В современных цифровых системах связи кодированные сообщения
передаются по каналам связи с постоянной скоростью и представляют собой
непрерывную последовательность набора "1" и "0". Поэтому необходима
синхронизация отсчётов времени в передатчике и приёмнике для верного
декодирования как отдельных сигналов с длительностью τ0, так и кодовых слов,
содержащих n единичных элементов с длительностью n⋅τ0. В соответствии с этим
различают два вида синхронизации: по элементам (тактовая синхронизация) и
кодовым комбинациям (фазирование по циклам).
Восстановление цикловой синхронизации путём последовательного сдвига
импульсов фазирования с шагом, равным длительности τ0 тактовых интервалов,
демонстрируется при выполнении лабораторной работы.
Подробнее изучить методы синхронизации и фазирования в цифровых
системах связи необходимо самостоятельно при подготовке к сдаче отчёта по
данной работе, прочитав разд. 6 в [1].
2. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
Описание работы :
Первый этап лабораторной работы – ввод кодограммы, содержащей от 4-х
до 12-ти буквенных символов. Далее происходит автоматическое преобразование
введённой буквенной последовательности в двоичную кодовую последовательность. Перекодировка осуществляется с использованием таблицы кода МТК-2,
хранящейся в памяти (см. Приложение 1).
Закодированное первичным кодом сообщение отображается на экране. Для
наглядности коды отдельных символов разделены маркерами в виде пробелов
между кодовыми словами (в синхронных системах связи пробелов нет, коды следуют «впритык» друг за другом).
Далее на экране производится демонстрация влияния помех в канале связи
и сбоев в фазировании по циклам на качество принятой и декодированной информации.
При наблюдении влияния помех с помощью датчика случайных чисел с равномерным законом распределения производится инвертирование (замена 1 на 0
или 0 на 1) отдельных разрядов в одной из букв кодограммы. Номера искажаемых
букв и разрядов случайны, возможно совпадение искажаемых букв и разрядов при
пятикратном повторении кодограммы.
При исследовании влияния сбоев в цикловой синхронизации производится
последовательный сдвиг исходной двоичной кодограммы на один, два, три, четыре и пять разрядов вправо и влево. После каждого сдвига осуществляется декодирование сдвинутой последовательности в соответствии с таблицей кода МТК–2
и вывод самой сдвинутой последовательности (с маркерами – пробелами) и ре
13
зультата её декодирования. Вывод на экран сдвинутой последовательности сопровождается текстовой информацией с указанием величины сдвига.
Цикловая синхронизация восстанавливается при сдвиге на пять разрядов (с
«потерей» первых букв), так как первичный код МТК–2 – пятиразрядный. Этим
имитируется процесс поиска начала кодовых слов при установлении начальной
синхронизации по циклам с помощью «контрольного» слова (см. [1], разд.6).
Текстовой пример, поясняющий ход выполняемых операций и наблюдаемый на
экране, приведён в приложении 2. Пример в приложении представлен в укороченном виде. Всего на экране представляется 50 строк, которые необходимо будет
переписать для последующего помещения в отчёт по работе и обработки данных.
Выполнение работы :
2.1.
Для
выполнения
лабораторной
работы
необходимо
выбрать
соответствующую позицию в меню и нажать клавишу <ENTER>. После её
нажатия в левом нижнем углу экрана появится подсказка:
Введите кодируемое сообщение >
2.2. После согласования с членами бригады, выполняющей работу, ввести
контрольное слово, содержащее не менее 4-х и не более 10-ти символов,
например, имя или фамилию одного из членов бригады (ЕЛЕНА, ИГОРЬ, ЖАРОВ),
наименование футбольной команды (СПАРТАК, ДИНАМО) и т.п., его необходимо
набрать на клавиатуре прописными буквами.
2.3. После набора контрольного слова необходимо нажать клавишу
<ENTER>.
2.4. Далее происходит автоматическое преобразование введённой символьной
информации в двоичную кодовую последовательность согласно таблице кода
МТК-2.
2.5. В случае некорректного ввода символов в правом нижнем углу экрана
появится окно с диагностическим сообщением. Окно исчезнет после нажатия
любой клавиши и произойдёт завершение работы.
2.6. Если символы введены корректно, то в верхней части экрана появится окно с
введённым сообщением, представленным в символьной и двоичной форме. Для
наглядности коды отдельных символов разделяются пробелами (в синхронных
системах связи коды следуют "впритык" друг за другом без пробелов). Аккуратно
спишите символьное и двоичное представления введённого сообщения на
развернутый лист в клеточку. Кодовые слова необходимо писать одно под другим
так, как это представляется на экране. Учтите, что всего на листе придётся
разместить 50 строк.
2.7. Далее производится демонстрация влияния помех в канале связи на
качество принятой информации. С помощью датчика случайных чисел с
равномерным законом распределения производится инвертирование отдельных
разрядов в одном из кодовых слов кода МТК-2.
2.7.1. Искажённое сообщение в двоичной и символьной форме появляется в
окне, расположенном под окном с эталонным сообщением.
2.7.2. Следуя указанию в нижней части экрана, аккуратно спишите искажённое
кодовое слово в следующей строчке под соответствующим словом из эталонной
последовательности и нажмите клавишу <ENTER>.
2.7.3. П.п. 2.7.1. - 2.7.2. будут повторяться, причём возможны совпадения
номеров искажённых кодовых слов и разрядов, в силу ограниченности диапазона
датчика случайных чисел.
14
2.8. По окончании демонстрации влияния помех в канале связи производится
демонстрация и исследование влияния сбоев цикловой синхронизации.
Производится последовательный сдвиг эталонного сообщения на один, два, три,
четыре и пять разрядов вправо и влево.
2.8.1. Сообщения с нарушенной синхронизацией появляются в окне,
расположенном как и в пункте 2.7.1. Действия при фиксации результатов сбоя в
цикловой синхронизации аналогичны рассмотренным в п.п.2.7.1.-2.7.2. за
исключением того, что искажённые последовательности следует переписывать
полностью. Цикловая синхронизация восстанавливается при сдвиге на 5
разрядов, так как первичный код МТК-2 - пятиразрядный.
2.9. По окончании исследования влияния сбоев в цикловой синхронизации
студентам предлагается эксперимент, имитирующий простейший способ введения
избыточности при передаче данных в канале с однократными ошибками.
2.9.1. В окне в верхней части экрана появляется случайным образом
сформированная исходная кодограмма, представленная в двоичной форме, с
однократной ошибкой в одном из кодовых слов (1-й приём).
2.9.2. Под кодограммой из п.2.9.1. появляется исходная кодограмма с однократной
ошибкой в другом кодовом слове (2-й приём). Необходимо зафиксировать в
черновике обе кодограммы.
2.9.3. В правом нижнем углу экрана появляется окно, в котором последовательно
задаются вопросы о характеристиках получившегося избыточного кода: коэффициент избыточности, минимальное кодовое расстояние, кратности обнаруживаемых и исправляемых ошибок для данного случая.
2.9.4. Необходимо последовательно, по мере появления вопросов в окне, ввести
ответы на эти вопросы.
2.9.5. В случае ошибки при вводе (неверные значения или некорректный формат)
в правом нижнем углу экрана появится окно с диагностическим сообщением,
которое необходимо проанализировать. Окно исчезнет после нажатия любой
клавиши.
2.9.6. Пункт 2.9.4. повторяется до правильного ответа на вопрос.
2.9.7. В случае корректного ввода введённые значения снабжаются комментарием
"ВЕРНО!".
2.9.8. Под кодограммой из п. 2.9.2. появится исходная кодограмма с однократной
ошибкой в кодовом слове, не совпадающим с искажёнными словами из п. 2.9.1. и
п. 2.9.2. (3-й приём).
2.9.9. Необходимо выполнить действия п.п. 2.9.3. - 2.9.7. для случая трёхкратного
приёма.
2.9.10. По окончании ввода ответов в средней части экрана появится окно с
указанием о выполнении мажоритарного декодирования.
2.9.11. Руководствуясь правилом мажоритарного декодирования, необходимо
ввести правильную кодограмму в двоичном виде. Для наглядности кодовые слова
целесообразно отделять друг от друга пробелами.
2.9.12. В случае неправильно выполненного декодирования в правом нижнем углу
экрана появится окно с диагностическим сообщением, которое необходимо
проанализировать. Окно исчезнет после нажатия любой клавиши.
2.9.13. В случае правильно выполненного декодирования в средней части экрана
появится окно с комментарием "ВЕРНО!" и декодированной кодограммой в
символьной форме.
2.9.14. П.п. 2.9.1. - 2.9.13. необходимо зафиксировать в черновике.
2.10. На этом выполнение лабораторной работы заканчивается и на экране
появится основное меню.
15
3. ПОРЯДОК ОФОРМЛЕНИЯ И СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЁТА
При оформлении отчёта следует пользоваться методической разработкой
«Первичные коды» и литературой [1 – 5].
1.
Поместить в отчёте рис. 1 – 3 настоящих методических указаний и текст,
списанный с экрана.
2.
По данным распечатки «Искажения отдельных разрядов» осуществить
мажоритарное декодирование букв контрольного слова, в кодовых словах которых
имеются ошибки, последовательно для ℓ = 2,3,4,5 повторений ( пример см. в [1],
разд. 5.3.1).
3. Рассчитать избыточность χ кодовых слов при числе повторений ℓ=1,2,3,4,5 и
построить график зависимости χ = f (ℓ).
4. Определить минимальное кодовое расстояние dmin для первичного кода и для
повторяющихся кодовых слов (ℓ=2,3,4,5). Построить график зависимости dmin=f(ℓ).
5. Определить из логических соображений значения числа обнаруживаемых
ошибок gобнℓ и числа исправляемых ошибок gиспрℓ в каждом разряде кодового
слова при числе повторений кодовых слов ℓ=1,2,3,4,5 и мажоритарном методе
декодирования. На одном графике построить зависимости gобнℓ=f(ℓ) и gиспрℓ= f(ℓ).
Вывести формулы, связывающие gобнℓ и gиспрℓ с числом повторений ℓ.
Отметим, что выражения (1.7) и (1.9) позволяют определить число
обнаруживаемых gобн и исправляемых gиспр ошибок в пределах одного кодового
слова при применении корректирующих кодов, в то время как gобнℓ и gиспрℓl
определяют соответствующее число ошибок в одном разряде кодового слова.
При методе повторений g-кратные ошибки обнаруживаются или исправляются
одновременно во всех разрядах повторяющегося ℓ раз кодового слова.
6. Определить значение вероятности p1 ошибочного приёма символа по выборке,
представленной в отчёте.
Поскольку в контрольное слово при имитации
воздействия помех вносится всего одна ошибка (искажается один разряд),то
1
p1 =
,
bn
где b- число букв в контрольном слове, n- число разрядов кода (для МТК-2 n= 5).
7. Определить по рассчитанной в п.6 вероятности p1 значение вероятности pош
ошибочного приёма кодового слова (одной буквы) без повторения кодограмм
(ℓ = 1).
8. При числе повторений кодовых слов ℓ=1,2,3,4,5 определить из логических
соображений значение кратности ошибки gош, приводящее к ошибочному приёму
кодового слова, при приёме с инверсией одного и того же разрядного символа.
Найти аналитическое выражение, связывающее кратность ошибки gош с числом
повторений ℓ. Построить график зависимости g ш = f(ℓ).
9. Рассчитать вероятность pg того, что ошибка будет иметь кратность не менее
gош, воспользовавшись данными расчётов п.6 и п.7. Учесть, что при значениях
вероятности ошибочного приёма символа p1<0.1 (см. п.6) вероятность pg
(см.формулу (90) в [1]) может быть рассчитана по упрощённой формуле
p g = Clg p1g ( 1 − p1 )l − g ,
где
Clg - число сочетаний ℓ по g: Clg = l! / g ! ( l − g )!
Эта формула определяет вероятность точно gош- кратной ошибки при ℓ-кратном
приёме данного символа. При расчёте по этой формуле не учитывается
существенно меньшие вероятности ошибок с кратностью большей , чем gош, что
предусматривается в формуле (90 в [1]).
16
Построить зависимость pg = f(ℓ) в логарифмическом масштабе по шкале pg
(идёт вниз от начала координат графика). Расчётные данные свести в таблицу, в
которой указать значения ℓ, gош, расчётную формулу для определения pg при
разных ℓ, значения pg, а также значение p ошℓ из п.10.
10. Рассчитать вероятность ошибочного приёма pошℓ,n кодового слова, состоящего
из n разрядов (для МТК-2 n=5) при ℓ-кратном повторении информации.
Построить график зависимости pошℓ,n=f(ℓ), воспользовавшись данными,
рассчитанными в п.9.
Объяснить причину
немонотонного уменьшения
вероятности pош при увеличении ℓ.
11. Поместить в отчёт рис.26 из учебного пособия [1] с классификацией методов
синхронизации. Пояснить сущность режима поиска начала циклов по данным
эксперимента "Сбой синхронизации".
12. Определить время сохранения синфазности по циклам Т при применении
автономного метода синхронизации (время расхождения фазы на один тактовый
интервал) при значениях нестабильностей генераторов ξ =10-6, 10-7, 10-8 и
диапазоне скоростей передачи данных В=50Бод ÷ 5кБод. Построить график
зависимости T = f(B) для трёх значений ξ с логарифмическим масштабом по
обеим осям координат (см. формулы (97) - (100) в [1]).
13. В отчёте дать объяснения полученных результатов по каждому пункту.
4. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ
1. Назвать основные причины быстрого развития систем передачи цифровой
информации. Какие обстоятельства способствуют этому развитию?
2. Охарактеризовать основные особенности цифровой передачи информации.
3. Объяснить разницу между технической и информационной скоростью
передачи информации. В каких случаях техническая скорость может быть больше
информационной, а в каких меньше?
4. Пояснить принципы преобразования непрерывных сообщений в цифровые.
Дать определение теоремы Котельникова и пояснить ее физическую сущность.
5. Нерерывное сообщение с верхней граничной частотой спектра Fв = 5 кГц
преобразуется в цифровое и передается с использованием пятиразрядного
двоичного кода. При применении синхронного метода передачи определить
скорость передачи данных.
6. Закодировать первую букву своей фамилии кодом МТК-2 (см. Приложение 1).
Показать, с использованием временных диаграмм, как будет выглядеть это
сообщение при амплитудной, фазовой и частотной модуляциях.
7. Зарисовать временную диаграмму кодированного сообщения своих
инициалов (имя, фамилия - код МТК-2) при использовании для передачи
сообщения одного пятиразрядного слова с двойной модуляцией (АМ–ЧМ, АМ -ФМ,
ЧМ - ФМ).
8. Какой код называется первичным? Какой максимальной избыточностью
может обладать такой код? Почему для передачи цифровой информации в
основном применяется двоичная система счисления?
9. Перечислить основные характеристики кодов, пояснить их физическую
сущность. Определить кодовое расстояние для букв А и Я (код МТК-2 см. в
Приложении 1) и минимальное кодовое расстояние для первичных полных кодов.
10. Определить избыточность кода с проверкой на чётность корреляционного и
инверсного кодов и минимальное кодовое расстояние для них.
11. Пояснить необходимость синхронизации и фазирования. Дать
классификацию методов синхронизации и фазирования и их сравнительные
характеристики.
17
12. Что понимается под термином "скремблирование"? С какой целью оно
применяется? Привести примеры кодов, одновременно решающих задачи
скремблирования.
13. Дать определение веса кода. Для кода МТК-2 определить число кодовых
комбинаций с весом w=3 и привести общую формулу для расчёта числа
равновесных кодовых комбинаций для n - разрядного кода. Определить dmin для
равновесных кодов с w = 2, 3, 4 и n = 5. Прокомментировать результат.
14. Идеальные синхронизаторы связанных радиостанций на аэродроме и на
самолёте (нестабильность ξ = 0) были сфазированы до вылета самолёта.
Определить, на каких дальностях самолёта от аэродрома будет в полёте
нарушена синхронизация при приёме цифровых сообщений со скоростями
синхронной связи В = 0,05 ; 0,5 ; 5 и 50 кБод, если допустимая погрешность
синфазности ε доп = 40%.
15. Идеальные синхронизаторы береговой и корабельной радиостанций
(нестабильность ξ = 0) перед выходом корабля в море были сфазированы. После
выхода в море многократно повторяемым кодом МТК-2 (см.код - Приложение 1)
позывной корабля "МУЖ" на выходе корабельного демодулятора синхронной
системы связи стал дешифрироваться словом "ЖАК".
Определить, по какой причине и при каком удалении корабля от порта это
произошло, если скорость передачи данных по синхронной системе связи между
берегом и кораблём - В = 5 кБод.
16. Решить предыдущую задачу 15 при следующих условиях:
- позывной корабельной радиостанции - "ЛИАП";
- при удалении корабля от порта позывной дешифрируется словом " ФИНС ";
- скорость передачи данных В = 50 кБод.
Литература
1. Журавлев А.К., Никитин Г.И. Радиотехнические системы передачи
информации: Учебное пособие, ЛИАП,1984, 86 с.
2. Пенин П.И. Системы передачи цифровой информации: Учебное пособие
для вузов. М., Советское радио, 1976, 386 с. (с. 10 - 12, 17 - 24, 68 - 90, 182 -185).
3. Теория передачи сигналов: Учебник для вузов. Зюко А.Г., Кловский Д.Д.,
Назаров М.В., Финк А.М., М., Связь, 1980, 288 с. (с. 7 - 28, 168 -179).
4. Емельянов Г.А., Шварцман В.О. Передача дискретной информации:
Учебник для вузов. М., Радио и связь, 1982, 240с. (с. 8 - 12, 58 - 79, 94 - 106).
5. Супрун Б.А. Первичные коды. М., Связь, 1970,161 с. (с. 33 - 47, 125 - 154).
Оглавление
1. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПОДГОТОВКЕ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ..1
1.1. Структурная схема цифровой системы связи.................................................1
1.2. Основные характеристики цифровых систем связи .........................................4
1.3. Основные параметры кодов ...............................................................................6
1.4. Первичные стандартные коды ...........................................................................9
1.5. Принципы помехоустойчивого кодирования ...................................................11
1.6. Методы синхронизации и фазирования в цифровых системах связи ..........12
2. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ .......................................12
3. ПОРЯДОК ОФОРМЛЕНИЯ И СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЁТА ........................................15
Приложение 1 ...........................................................................................................18
Приложение 2 ...........................................................................................................19
Приложение 3 ...........................................................................................................20
18
Приложение 1
Международный телеграфный код N2 (МТК-2)
Числа в
десятичной
форме
Те же числа в дв. форме
(двоичный код)
2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
24 2 23 2 22 2 21 2 20
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
0
0
0
1
1
1
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
1
1
0
1
1
0
0
0
1
1
0
1
0
1
1
1
0
0
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
1
0
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
1
0
0
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
Регистры
Ру. Циф. Лат.
T
5
T
Возврат каретки
О
9
О
Пробел
Х
Щ
Н
Н
,
N
M
.
M
Перевод строки
Л
)
L
P
4Ч
R
Г
Ш
G
И
8
I
П
О
Р
Ц
:
C
Ж
=
V
Е
З
Е
З
+
Z
Д Кто там? D
Б
?
В
С
'
S
Ы
6
Y
Ф
Э
F
Ь
/
Х
А
А
В
2
W
Й
Ю
J
Цифров.регистр
У
7
U
Я
1
О
К
(
К
Латинск. регистр
Русский регистр
19
Приложение 2
Пример, поясняющий ход выполняемых операций
и наблюдаемый на экране
Текст,выводимый на экран
Л
И
А
П
01001 01100 11000 01101
ИСКАЖЕНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ РАЗРЯДОВ
В 1 БУКВЕ ИСКАЖЕН 2 РАЗРЯД
Г
01011
И
А
П
01100 11000 01101
Пояснения
введённое слово
двоичное представление
слова(кодограмма)
справочная
информация
искажённое слово
искажённая кодограмма
.....................................…………
СБОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ ВЛЕВО
К-ВО СДВИНУТЫХ ТАКТОВ: 1
Д
10010
В
Е
Й
11001 10000 11010
справочная
информация
искажённое слово
сдвинутая кодограмма
Примечание:
1) При сдвиге кодограммы вправо и влево первые разряды первого кодового
слова и соответственно последние разряды последнего кодового слова
представляются "нулями".
2) При искажениях и сбоях синхронизации получающиеся коды служебных
сообщений (“возврат каретки” , “перевод строки” и др.) заменяются при
декодировании знаком *.
3) Общее число строк в тексте, наблюдаемом на терминале, равно 50.
20
Приложение 3
Относительные частоты появления букв русского языка и
коды МТК-2, аппарата СТ-35 (Бодо,МТК-1) и Морзе
Буква
N
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
Относительная частота
A
0,062
Б
0,014
B
0,038
Г
0,013
Д
0,025
Е
0,072
Ж
0,007
З
0,016
И
0,062
Й
0,010
К
0,028
Л
0,035
М
0,026
Н
0,053
О
0,090
П
0,023
Р
0,040
С
0,045
Т
0,053
У
0,021
Ф
0,002
Х
0,009
Ц
0,004
Ч
0,012
Ш
0,006
Щ
0,003
Ы
0,016
Ь,Ъ
0,014
Э
0,003
Ю
0,006
Я
0,018
Пробел
0,175
МТК-2
11000
10011
11001
01011
10010
10000
01111
10001
01100
11010
11110
01001
00111
00110
01000
01101
01010
10100
00001
11100
10110
00101
01110
01010*
01011*
00101*
10101
10111
10110*
11010*
11101
00100
Код
СТ-35 Код Морзе
(МТК-1,Бодо)
10000
.–
00110
-...
01101
.-01010
--.
11110
-..
01000
.
11101
...–
11001
--..
01100
..
10010
.--10011
-.11011
.-..
01011
-01111
-.
11100
--11000
.--.
00111
-.00101
...
10101
10100
..–
01110
..-.
11010
....
10110
-.-.
10101*
--01100*
---10111
--.00100
-.-01001
-..01110*
..-..
01111*
..-00011
.-.10001
* - цифровой регистр
Графика и компьютерная вёрстка
Романова М.Я.
2002 г.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
350 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа