Методы выявления и исследования последовательностей ошибок

.

В этом случае дискретный канал может быть отображен моделью, показанной на рис. 3.14 е.

При блочном кодировании входная и выходная последовательности составлены из подпоследовательностей длины n, т. е. из кодовых n-элементных комбинаций. Подпоследовательность ошибок из n элементов , которая соответствует кодовым комбинациям, называется комбинацией ошибок.

Кодовая комбинация, все элементы которой приняты на выходе дискретного канала правильно, называется неискаженной кодовой комбинацией. Комбинация ошибок в этом случае состоит из одних нулевых элементов и поэтому ее вес равен нулю.

Кодовая комбинация, у которой один или более элементов приняты неверно, называется искаженной кодовой комбинацией. В этом случае комбинация ошибок имеет ненулевые элементы и ее вес:

.

В частности, в изображенной на рис. 3.14 б последовательности комбинация №1 неискаженная (), остальные комбинации искаженные. Комбинация №2 содержит одну ошибку (), комбинации №3 и №4 – по две ошибки (), а комбинация №5- три ошибки ().

Число ошибок (кратность ошибок) в кодовых комбинациях определяется весом комбинации модулей ошибок. Если кодовая комбинация содержит m ошибок (0≤m≤n), то:

.

Число комбинаций ошибок веса m равно . Например, если n=5, то число комбинаций ошибок с однократными ошибками равно =5, с двукратными ошибками - =10 и т. д. Общее число ненулевых комбинаций ошибок равно

.

Если алгебраическая сумма элементов ненулевой комбинации ошибок равна нулю ( при ), то такие ошибки называются симметричными. В этом случае в пределах одной кодовой комбинации число ошибок вида 0→1 () и число ошибок вида 1→0 () одинаково (комбинация №4, рис. 3.14). Характерная особенность симметричных ошибок состоит в том, что они не изменяют веса кодовой комбинации. Поэтому часто симметричные ошибки называются транспозицией элементов или смещением элементов.

Если при , то такие ошибки называются асимметричными. В этом случае все ошибки в пределах одной кодовой комбинации будут только одного вида: либо 0→1, либо 1→0 (комбинация №3, рис. 3.14).

Если , при ,то такие ошибки называются частично асимметричными (комбинация №5, рис. 3.14).

Ошибки в каналах связи появляются в результате воздействия различного рода случайных помех. Поэтому последовательность ошибок является случайной последовательностью, а ее характеристики - случайными величинами. Основной метод изучения последовательности ошибок – статистический метод.

Сущность данного метода заключается в том, что с помощью специальных приборов производятся исследования каналов различного типа. В процессе исследований выявляются и накапливаются последовательности ошибок за длительный промежуток времени. Обработка и обобщение полученных статистических данных позволяют установить и изучить закономерности появления ошибок в каналах связи. Знание этих закономерностей, в свою очередь, позволяет научно обоснованно определять наиболее эффективные меры борьбы с ошибками.

Для получения достоверных статистических результатов объемы выборок последовательности ошибок должны быть такими, чтобы они охватывали все характерные состояния канала. Опытным путем установлено, что для получения достоверных статистических данных каналы, образованные проводными, радиорелейными и тропосферными линиями связи, должны испытываться в течение нескольких суток непрерывно, а коротковолновые радиоканалы - по нескольку суток в различное время года. При этих условиях объем выборки может достигать и более элементов по каждому каналу. Испытаниям подвергаются действующие каналы в обычных условиях эксплуатации. Первичные характеристики каналов должны соответствовать установленным нормам и периодически контролироваться в процессе испытания.

Сущность общепринятого метода выявления последовательности ошибок в дискретном канале заключается в следующем. На вход канала подается испытательная двоичная последовательность (испытательный текст). На выходе дискретного канала из принятой последовательности поэлементно вычитается , в результате чего образуется последовательность ошибок . В том случае, когда необходимо выявить лишь последовательность модулей ошибок Е, на выходе дискретного канала достаточно произвести поэлементное сложение по модулю 2 последовательностей и : += Е.

Статистическая структура испытательной последовательности должна быть достаточно близка к структуре передаваемой информации. Этому условию удовлетворяют двоичные последовательности, вырабатываемые генераторами последовательности максимальной длины (ГПМД). Благодаря этому, а также вследствие простоты реализации ГПМД получили наибольшее распространение в качестве генераторов испытательной последовательности .

В зависимости от задач статистических измерений ошибки могут непосредственно подсчитываться с помощью счетчиков или записываться на долговременный носитель для последующей обработки.

Дата добавления: 2014-01-14