Выбор канала связи в системах телекоммуникаций Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

С учетом всевозможных трансформаций элементов поля а| в сц на ] месте получаем: I

род2 =ЕЕр(аи/аи)=ЕЕр(йи/пп)'

— л

где р(п^/пу) - вероятность перевода комбинации г\\ внутреннего кода в

любую другую комбинацию этого же кода из-за неверного декодирования. Занумеруем в комбинации кода РС ксстертые позиции от 1 до к2. Примем ] = 1, тогда на месте в кодовой комбинации Кт могут появится любые элементы)

&: Ф а.;, отсюда ¡а-1{) < 1.

0 • 1*1

Это справедливо для любого ] = 1,к2- Код РС является групповым, следовательно, среди всех комбинаций кода для фиксированного ] можно] указать точно Чк2_1 символов, для которых 1 = \> отсюда с учетом р(п11/п^) получаем

к-у к- Iг_ _1 /

Ч

х

Ч)

п/П / Мг л

Следовательно, для понижения вероятности ошибки в такой системе на| один десятичный порядок при неизменных условиях декодирование

информации на первой ступени обработки необходимо увеличивать на такук) же величину значение (12.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

%

Предложенная методика обработки комбинаций каскадного кода формированием постоянного числа стираний при декодировани внутреннего и внешнего кода с использованием оценок надежное обеспечивает повышение достоверности приема информации. Проверк изложенных теоретических положений осуществлялась методом статистического моделирования на ЭВМ с использованием реального нотою ошибок. Полученные результаты подтверждают сделанные теоретически! выводы.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Форни Д. Каскадные коды. М: Мир, 1970. 254 с. ■

2. Коржик В.И.. Финк Л.М. Помехоустойчивое кодирование дискретны* сообщений в каналах со случайной структурой, м.: Связь, 1975. 257 с. ■

3. Блох Э.Л., Зяблов В.В. Обобщенные каскадные коды. М.: Связь, 1976. 281 с

4. Бородин Л.Ф. Введение в теорию помехоустойчивого кодирования. М.: Советское радио, 1968. 408 с. .

5. Шувалов В.П. Косвенные методы обнаружения ошибок в системах передач дискретной информации. М.: Связь, 1972. 57 с.

Гладких Анатолий Афанасьевич, кандидат технических наук, закончил Поенную академию связи. Старший преподаватель Ульяновского филиала ВУС. Имеет статьи и изобретения в области помехоустойчивого кодирования.

Тетерка Вадим Владимирович, окончил радиотехнический факультет УлПК Аспирант УлГТУ. Имеет публикации в области помехоустойчивого кодирования.

1*

УДК 621.391 •

К.К.ВАСИЛЬЕВ, М.А.ЦВЕТОВ

АИТОВЫБОР КАНАЛА СВЯЗИ В СИСТЕМАХ

I' К ЛЕКОММУНИКАЦИЙ

V

* I

Рассматривается задача автоматического выбора канала связи в адаптивных

• игп'мнх телекоммуникаций при изменяющейся интенсивности помех. Для повышения »ми юисрпости автовыбора предлагается использовать квантили помехи.

т.! С1 иопл-л/иллтй лиао^ а пач ТТТД1У£7Х.ТХГ

11 \ Ч ' I \ • к.к* V Ы/К X» (УИ^МИ лдил \SX2-\S I

шнможпа лишь при рациональном выборе рабочих частот. Современная и 1 никл автоматической перестройки передатчиков и приемников, а также и» полмоваиие ЭВМ открыли большие возможности в обеспечении пммщ-мцми автоматизированных радиолиний к условиям распространения !•чтииоми, помехам и замираниям [1]. Недостатком многих существующих 11/111111ММ11ЫХ систем является то? что выбор оптимального канала связи • нищ мюдится на основе энергетических критериев. В условиях МП и VI со неких помех это может привести к существенным ошибкам при иг и и »| н* оптимальной рабочей частоты. Еще одним недостатком является ммоир рабочей частоты на основе интегральных оценок параметров канала » Мит, но при изменяющейся в течение времени анализа канала мощности и. .. ч прииодит к снижению достоверности автовыбора. Такие системы 'нннимГюрл дают достаточную для практики достоверность лишь для случая, •»••I ми ишоисишюсть помех за время анализа з каждом канале связи-не Н1ММИИ1 и м I |ри изменяющейся интенсивности помех, капример,в результате ♦«»ми,» щи!!, )ф(|к?к!ийность работы этих устройств заметно снижается. Это

пП| III |1МП'|| 'М I СМ ч'ггь гла^/^Алт^птоипиитрк Л7Г>Т-ПГ\ТЛГ»ТЕ>£» ттгчглгл тэо гтат^ иыппп ПЯ НЯ

«и и.....ниш пнтс:гральньтх (усредненных) оценок интенсивностей помех в

им ним им шло.

Ни 9МН» \ м1 ГУ, 2/99

9

Проиллюстрируем это на простом примере. Пусть помеха за время анализа в первом канале изменяется скачком по интенсивности Ш в два раза, а во втором канале остается постоянной и равной 1.6Ип (рис.1). Очевидно, что в этом случае рассмотренные устройства выберут в качестве оптимального первый канал, так как среднее значение интенсивности помех в нем 1.5ип. В то же время простые расчеты показывают, что в этом случае средняя вероятность ошибки приема во втором канале значительно меньше, чем в первом. Так, для амплитудно-импульсной модуляции вероятность ошибки для первого канала можно записать в виде

Рош= 0.5Р1+0.5Р2,

где Р1, Р2 - вероятности ошибки ка участках I и 2 (рисЛ).

Пусть, при распределении помехи по закону Релея, на первом участк уровень помехи ип=20. Тогда из рис.2 [2,с.127] видно, что Р1=0.04 , Р2=0.0004 и Рош=0.02. Во втором канале уровень интенсивности поме равен 1.бип=32. При этом для второго канала согласно рис.1 находи

Рош=0.004.

#

Таким образом, во втором канале вероятность ошибки более чем в пя раз меньше, чем в первом. При более резком изменении уровня помех, чем рассматриваемом примере, разница в помехоустойчивости каналов еще боле возрастает. Рассмотренный пример указывает на необходимость учет изменения уровня помех при автовыборе канала связи.

тг

2 Цп

Ип

(

1 1

Канал 1

X-

Канал 2

I

Рис.1

Более высокую достоверность автоматического выбора канала свя1 можно обеспечить за счет моделирования ситуации, близкой действительной передаче информационного сигнала. Это достигается пут формирования на приемной стороне тест-сигнала, идентично! используемому в системе связи с последующим суммированием это сигнала и реальных помех в приемном тракте. Сравнение восстановленною решающей схеме приемника тест-сигнала с исходным для дискретй! сообщений позволяет оценить частоту ошибок, которая объектам характеризует возможное искажающее действие помех. Однако при э'1 может потребоваться значительное время анализа для оценки качеств;! малой вероятностью ошибки. При ограниченном времени аналИ

достоверность выбора оказывается низкой даже по сравнению с обычной процедурой выбора по средней мощности.

0.001

0.0001

0.00001

0

Ш

10

20

30

40

Рис.2

Имеете с тем, сравнение каналов можно проводить по уровню тест-> имшлп, при котором обеспечивается заданная вероятность ошибки Ро. I' \ типам тгу идею дальше, можно показать, что необходимость в самом тест-т мп иг отпадает, если воспользоваться оценкой квантили помехи порядка 1-

14),

И м ими эта идея и заложена в основу предлагаемого устройства •иннпыбОра канала связи [3].

ж.

г>

I

> У -> РУ

Рис.3

МИ» Miint.il» 1|н!() усфоисчьа ОСУЩССтьЛлхОг ИЗМврсНИс Срсдпсй К2&НхИЛК

ним •• и щннпмодлг автоматический выбор канала связи с наименьшей

••• и ......мин.и» помех. Такой выбор обеспечивает при приеме полезного

#и» ♦«<* и• минмг|||||||у|<) вероятность ошибки в выбранном канале по ми пи* »мни (I (и ини.имм частотным каналам. Функциональная схема г \ и »ни нрмцсчинлоня на рис.3.

'1-и иП|м......ним иыборочной квантили напряжение помех нормируют.

1№ц*1Ш|мн1нни* м|н 1и П1Н/П11 путем деления в управляемом делителе (УХО

< < I ............ною мгновенного значения напряжения помех на их

и ...... . и 11• % имчоде управляемого делителя получается стационарный

»«•♦•и и-и .......... I ||111рмжсиие, пропорциональное интенсивности помех,

И*!

I I V

1|П

1!

формируют блоком фильтров (БФ), который содержит п фильтров (на: каждый канал связи свой фильтр). Коммутатор (К1) поочередно подключает анализируемые каналы к управляемому делителю, а соответствующие] выходы блока фильтров к аналого-цифровому преобразователю (АЦП1) и к управляемому делителю. При каждом подключении производят измерение интенсивности помех (с помощью АЦП1) и мгновенного значени нормированных помех (с помощью АЦП2). Всего за время анализа в каждо канале через равные промежутки времени делают ш измерени интенсивности помех и мгновенных значений нормированных помех.

В блоке ранжирования (БР) для каждого канала связи по мгновенны значениям нормированных помех определяют значение выборочно квантили помех. В блоке сумматора (С) для каждого канала находят сумму кодов интенсивности помех и определяют среднюю, за время анализ интенсивность помех. Затем с помощью устройства умножения (УУ) находя для каждого канала произведение усредненной интенсивности помех н значение выборочной квантили помех. Решающее устройство (РУ1 фиксирует номер канала связи, у которого значение этого произведен наименьшее.

Таким образом, предлагаемое устройство определяет среднюю квант

помехи с изменяющейся интенсивностью и выбирает канал с наименьше средней квантилыо. Это позволяет выбрать канал связи, обеспечивают наименьшую вероятность ошибки приема дискретного сообщени

г" » •

Действительно, если квантиль Хр помехи уровня р оптимального кан

связи минимальна, то это означает, что для данного канала минимален уровень полезного сигнала, при котором обеспечивается вероятность ошиб

п. Наппимеп. пусть имеются ива канала, квантили помех в которых Хо1

XXI'«' ' ' ' х*

Хр2, причем Хр1<Хр2. Это означает, что вероятность ошибки р буд достигаться при наличии в первом канале полезного сигнала с уровн и 1 =Хр 1, а во втором-с уровнем Ц^=:Хр2. ¿¿ели уровень полезного сигнала каналах одинаков:и1 =и2=Хр 1, то вероятность ошибки в первом канале буд равна р, а во втором больше, чем р ,так как для достижения вероятно ошибки, равной р, во втором канале требуется полезный сигнал 1)2>Ш. Предложенное устройство автовыбора осуществляет выбор канала св

по минимуму квантили помех, что эквивалентно выбору по миниму

• _ _____

вероятности ошибки приема дискретного сообщения. Поэтому предлагаем устройство целесообразно использовать в составе таких систем связи, которых вероятность ошибочного приема символа является основ!I характеристикой качества связи. В настоящее время практически I системы связи с дискретными сигналами могут быть отнесены к указанно

типу.

/"1 1 V V 7/1/ЛТГ ПТ ^РГ'П А Т»! V

«иЛ ЦГИ-ЛЛЧ. ЛУ1А Х1± г\ 1 У ГХ>1

I

1. Комарович В.Ф., Сосунов В.Н. Случайные радиопомехи и надежность связи. М.: Связь, 1977. 136 с.

2. Хмельницкий К.А. Оценка реальной помехозащищенности приема сигналов и КВ диапазоне. М.: Связь, 1975. 232 с.

3. А.с. 1301286 СССР, МКИ Н04В7/24. Устройство автовыбора канала связи / Васильев К.К., Ташлинский А.Г., Цветов М.А.

Насильев Константин Константинович, доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники России, окончил Ленинградский ии'ктротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина), заведующий кафедрой САПР УлГТУ. Имеет статьи, монографии и изобретения в области статистического синтеза и анализа многомерных нестационарных и нелинейных систем.

¡(остов Михаил Александровичу кандидат технических наук, доцент кафедры « ////' УлГГУ, окончил Горьковский государственный университет им. Н. И. 7пПачсаского. Имеет статьи и изобретения в области приема и обработки • ччнйнмх сигналов.

УДК №\>У)\

И Г М^ДШИИИННИКОВ'

<» М НТИК Г110СТИ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ПРОГНОЗА ЛИЛИ ГИШ1ММ ПСЕВДОГРАДйЕ11ТИЬ1М АЛГОРИТМОМ I < и ГМИ'РНШНЫМ СНИЗУ ШАГОМ1

.......при пне гея особенность поведения псевдоградиентных алгоритмов прогноза с

м)|#!1ИЧ*1"|| шпу шагом, состоящая в том, что такие алгоритмы самопроизвольно » |19о н1и|1\|1исм па решение задачи, несколько отличной от поставленной. Это НЙ* ••#• ни. < )к\дусч учитывать при синтезе таких алгоритмов и интерпретации * » 11» мим мЛрмАотки,

ВВЕДЕНИЕ

!

! I» м! им |ии|иом I мня адаптация, близкая к методам стохастической 4нн|<нц. нинии, широко используется при синтезе адаптивных алгоритмов

♦ 'г.'шНнмх сигналов и полей [1-5]. В основе большинства таких

• Ц|» »1« М9 построение прогноза наблюдений по

•им) .......... 1 оиокупностям наблюдений 2П 5 • например, прогноза

|4ы#»Мнш ♦•н.< |»ц(» 111П1 ко некоторым их окружениям. Прогноз ищется в и> • и # н i | п. i некоторая (Ьункюия поогноза; ей - ее параметры,

4 А. • А и —

* •♦♦тм и- < . и ми при моддгржке РФФИ (грант № 99-01-00913)

ММ 13