- •Содержание Введение
- •Лабораторная работа №12 Методы логического кодирования. Скремблер
- •Лабораторная работа №13 Логический код b8zs
- •Лабораторная работа №14 Логический код hdb3
- •Лабораторная работа №15 Логический код 4b/5b
- •Литература
- •Приложение 1
- •Основы построения телекоммуникационных систем и сетей Методы логического кодирования
Федеральное агентство связи
Е.В. Кокорева
основы построения телекоммуникационных систем и сетей
Методы ЛОГического кодирования
Методические указания к лабораторным работам
Новосибирск
2012
Федеральное агентство связи
Федеральное государственное образовательное бюджетное
учреждение высшего профессионального образования
"Сибирский государственный университет
телекоммуникаций и информатики"
Е.В. Кокорева
основы построения телекоммуникационных
систем и сетей
методы логического кодирования
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к лабораторным работам
Новосибирск
2012
УДК
Е.В. Кокорева
В методических указаниях описан цикл лабораторных работ по дисциплине «Основы построения телекоммуникационных систем и сетей» для специальностей 210402 и 210405, а также профилей 5 и 7 направления 210700 подготовки бакалавров. Лабораторные работы основаны на использовании программы для финансовых научных и инженерных расчетов Mathcad.
Кафедра беспроводных информационных систем и сетей
Таблиц - 3, иллюстраций - 3, литературы - 3.
Рецензент – к.т.н., доцент О.И. Моренкова
Утверждено редакционно-издательским советом СибГУТИ в качестве методических указаний.
© Сибирский государственный университет
телекоммуникаций и информатики, 2012
Содержание Введение
Настоящие методические указания предназначены для использования в процессе лабораторного практикума по дисциплине «Основы построения телекоммуникационных систем и сетей» студентами специальностей 210402 и 210405, а также профилей 5 и 7 направления 210700.
В данном руководстве к лабораторным работам рассмотрены четыре метода логического кодирования, применяемые на канальном и физическом уровне для улучшения характеристик физических кодов в цифровых системах передачи данных.
Лабораторная работа №12 Методы логического кодирования. Скремблер
Цель работы: Изучение методов логического кодирования сигналов на примере скремблирования. Исследование процесса передачи данных кодовых последовательностей в цифровом канале. Оценка корректирующей способности кода.
Подготовка к лабораторной работе:
Повторить программирование в системе Mathcad.
Изучить лекционный материал дисциплины "Основы построения телекоммуникационных систем и сетей" по теме "Методы логического кодирования".
Изучить соответствующие разделы в литературе [1-3].
Краткая теория:
Одним из методов, улучшающих синхронизирующие характеристики потенциальных кодов, является скремблер.
Скремблирование заключается в побитном вычислении результирующего кода на основании битов исходного кода и полученных в предыдущих тактах битов результирующего кода. Вычисление основывается на следующем соотношении:
,
здесь Bi – двоичная цифра результирующего кода, полученная на i-м такте работы скремблера, Ai – двоичная цифра исходного кода, поступившая на i-м такте на вход скремблера, Bi-3 и Bi-5 – двоичные цифры результирующего кода, полученные на три и пять тактов ранее текущего такта работы скремблера и объединённые операцией исключающего ИЛИ (сложение по модулю 2).
Например, для исходной последовательности 110110000001 скремблер даст следующий результирующий код (первые три цифры результирующего кода будут совпадать с исходным кодом, так как ещё нет нужных предыдущих бит):
|
|
|
|
|
|
|
|
Таким образом, на выходе скремблера появится последовательность 110001101111, в которой нет последовательности из шести нулей, присутствовавшей в исходном коде.
Приёмник передаёт полученную последовательность дескремблеру, который восстанавливает исходную последовательность на основе обратного соотношения:
Различные алгоритмы скремблирования отличаются количеством слагаемых, определяющих цифру результирующего кода, и сдвигом между слагаемыми. Так, в сетях ISDN при передаче данных от сети к абоненту используется преобразование со сдвигами на 5 и 23 позиции, а при передаче данных от абонента в сеть – со сдвигами на 18 и 23 позиции.
Порядок выполнения:
Открыть рабочий лист Mathcad, содержащий результаты выполнения лабораторных работ №№ 1, 2, 5 или 6.
Разработать Mathcad-функцию скремблер на основе приведенного в методических указаниях примера.
Разработать Mathcad-функцию дескремблер.
Закодировать поочередно заданные в лабораторной работе №1 последовательности бит, используя скремблер из п.2.
Закодировать полученные коды с помощью метода NRZI или AMI (лабораторные работы №№5, 6 по выбору преподавателя).
Передать поочередно полученные в п.5 кодовые последовательности по каналу, используя модель из лабораторной работы №2.
Декодировать физический код, применяя декодеры из лабораторных работ №№5 или 6.
Дескремблировать логический код, используя дескремблер из п.3.
Вычислить BER для каждой последовательности (функция berCalc() из лабораторной работы №1).
Вычислить SER для текстовой строки (функция serCalc() из лабораторной работы №1).
Занести результаты в таблицу приложения 1.
Сдать и защитить работу.
Содержание отчёта по лабораторной работе:
Номер название и цель лабораторной работы.
Задание к лабораторной работе.
Разработанные в лабораторной работе функции.
Результаты выполнения с пояснениями.
Выводы по лабораторной работе.
Контрольные вопросы:
Какие методы логического кодирования вы знаете?
Обоснуйте необходимость применения логических кодов.
Опишите принцип скремблирования.
Приведите примеры алгоритмов скремблирования, отличных от описанного выше.
Выполните пример скремблирования заданной преподавателем последовательности бит.