Svrha predavanja: proučavanje karakteristika sistema sa povratne informacije i razmatranje blok dijagrama sa OS.
sadržaj:
a) karakteristike sistema povratnih informacija i njihove karakteristike;
b) blok dijagram sistema sa povratnom informacijom (IFE) i povratnom spregom odluke (DCF), karakteristikama i radnim algoritmima.
12.1 Karakteristike sistema povratnih informacija i njihove karakteristike
U sistemima sa OS, redundantnost se uvodi u prenošene informacije uzimajući u obzir stanje diskretnog kanala. Kako se stanje kanala pogoršava, uvedena redundantnost se povećava, i obrnuto, kako se stanje kanala poboljšava, smanjuje se.
Ovisno o namjeni OS-a, razlikuju se sistemi: sa odlučnom povratnom spregom (DCF), informacijskom povratnom spregom (IOS) i kombinovanom povratnom spregom (COS).
Transfer sa ROS-a je sličan telefonski razgovor u uslovima slab sluh kada jedan od sagovornika, pošto je loše čuo neku riječ ili frazu, traži od drugog da je ponovi, a ako je čujnost dobra, ili potvrđuje činjenicu da je informacija primila, ili, u svakom slučaju, ne traži ponavljanje.
Informaciju (prijem) primljenu preko OS kanala predajnik analizira i na osnovu rezultata analize predajnik donosi odluku da pošalje sljedeću kombinaciju koda ili da ponovi prethodno prenesene. Nakon toga, predajnik prenosi servisne signale o doneta odluka, a zatim i odgovarajuće kombinacije kodova. U skladu sa uslužnim signalima primljenim od odašiljača, PKpr prijemnik ili izdaje akumuliranu kombinaciju koda primaocu informacije, ili je briše i pohranjuje novoposlanu. U sistemima sa skraćenim IOS-om, naravno, postoji manje opterećenje na obrnutom kanalu, ali postoji veća vjerovatnoća grešaka u poređenju sa punim IOS-om.
U sistemima sa CBS-om, odluka o izdavanju kombinacije kodova primaocu informacije ili ponovnom slanju može se donijeti i u prijemniku i u predajniku. PDS sistemi, a OS kanal se koristi za prijenos i potvrda i odluka. OS sistemi se takođe dele na sisteme sa ograničenim brojem ponavljanja i sa neograničenim brojem ponavljanja. IN sistemi sa ograničenim brojem ponavljanja svaka kombinacija koda može se ponoviti najviše l puta, i sistemi sa neograničenim brojem ponavljanja prijenos kombinacija se ponavlja sve dok prijemnik ili predajnik ne odluče izdati ovu kombinaciju potrošaču. Sa ograničenim brojem ponavljanja, vjerovatnoća izdavanja pogrešne kombinacije primaocu je veća, ali se manje gubi vrijeme na prijenos i jednostavnija je implementacija opreme. Imajte na umu da u sistemima sa operativnim sistemom vreme prenosa poruke ne ostaje konstantno i zavisi od stanja kanala.
OS sistemi mogu odbaciti ili koristiti informacije sadržane u odbijenim kombinacijama kodova kako bi donijeli ispravniju odluku. Sistemi prvog tipa se nazivaju sistemi bez memorije, a drugi - sistemi sa memorijom.
Povratne informacije mogu pokriti različite dijelove sistema (slika 12.1):
1) komunikacioni kanal, u kome se informacija o primljenom signalu prenosi preko OS kanala pre donošenja bilo kakve odluke;
2) diskretni kanal, dok se odluke koje donosi prvo kolo odlučivanja PC 1 na osnovu analize prenose preko OS kanala. pojedinačni elementi signal;
3) kanal za prenos podataka, dok se odluke koje donosi drugo kolo odlučivanja RS 2 na osnovu analize kodnih kombinacija prenose preko OS kanala.
Slika 12.1 – Povratna informacija u PDS sistemu
U sistemima sa IOS-om mogući su i gubici vjernosti zbog grešaka u OS kanalima. U skraćenom IOS-u takve greške nastaju iz razloga sličnih gore navedenim, kada se prijem koji odgovara izobličenom signalu u OS kanalu transformiše u prijem koji odgovara neiskrivljenom signalu. Kao rezultat toga, predajnik nije u mogućnosti da otkrije činjenicu pogrešnog prijema. U punom IOS-u moguća su izobličenja u OS kanalu, potpuno kompenzirajući izobličenja u prednjem kanalu, zbog čega se greške ne mogu otkriti. Stoga se velika pažnja poklanja formiranju OS kanala u PDS sistemima. OS kanali se obično formiraju u reverznim komunikacionim kanalima koristeći metode frekventnog ili vremenskog odvajanja od korisnih kanala za prenos informacija. FDM metode se obično koriste u sistemima sa relativno malom specifičnom brzinom prenosa, na primjer, kada se prenose podaci brzinom od 600...1200 bit/s preko PM kanala. U mnogim sistemima sa POC-om koristi se metod strukturalnog razdvajanja, kada se za signal ispitivanja koristi posebna kombinacija kodova, a svaka dozvoljena kombinacija kodova u prijemniku se dešifruje kao signal potvrde, a svaka neovlašćena kombinacija kao signal ponovnog ispitivanja. Za zaštitu od izobličenih signala koji se prenose preko OS kanala, koriste se iste metode kao i za povećanje vjernosti korisnih informacija: ispravni kodovi, višestruki i paralelni prijenosi.
Greške u kanalima su obično grupisane; stanje kanala može biti veoma različito. Shodno tome, ako koristite ispravni kod u ITS-u (sistemu za prijenos informacija) bez povratne informacije, tada će sa značajnom gustoćom grešaka biti neučinkovit u smislu otpornosti na buku, a s malom gustinom grešaka neće biti efikasan u smislu brzine prijenosa . Tipično, kod za korekciju je dizajniran za konstantnu gustoću šuma, tako da se IPS bez povratne sprege koristi u sistemima sa konstantnim vremenom kašnjenja informacija, a takođe i ako nema reverznog kanala ili je njegovo stvaranje nemoguće.
Potrebno je srazmjeriti redundantnost unesenu u prenesenu informaciju sa stanjem diskretnog kanala u svakom trenutku vremena. Na primjer, povećanje broja grešaka trebalo bi biti povezano s povećanjem redundancije. U predajniku je uvedena redundantnost, a stanje kanala se može suditi po rezultatima prijema informacija. Regulisati
redundanse, potrebno je da prijemnik obavijesti predajnik o broju grešaka. Zbog toga se uspostavlja povratni kanal. SPI sa povratnim kanalom se dijele na sisteme sa odlučnom povratnom spregom (DCF), sisteme sa informacijskom povratnom spregom (IFE) i sisteme sa kombinovanom povratnom spregom (CFC). U sistemima sa POC-om, prijemnik, nakon što je primio kombinaciju koda i analizirao je na greške, donosi konačnu odluku ili da izda kombinaciju koda potrošaču, ili da je izbriše i pošalje signal za ponovno slanje preko obrnutog kanala. Sistemi sa POC se nazivaju sistemi sa ponovnim zahtevom ili sistemi sa automatskim zahtevom za grešku. Ako je kombinacija kodova primljena bez grešaka, prijemnik generiše i šalje signal potvrde u kanal za povratnu informaciju. Predajnik, nakon što je primio signal potvrde, prenosi sljedeću kombinaciju koda. Aktivna uloga pripada prijemniku, a signal odluke koji generira prijemnik se prenosi putem povratnog kanala. U sistemima sa IOS-om, informacije o kombinacijama kodova (ili njihovim elementima) koje stižu do prijemnika se prenose putem povratnog kanala prije konačne obrade i donošenja konačne odluke. Moguće je da se kombinacija kodova ponovo prenosi sa prijemnika na predajnik. Takvi sistemi se nazivaju relejni sistemi. Moguće je da prijemnik proizvodi posebne signale koji imaju manju jačinu od korisne informacije, ali karakterizira kvalitet njegovog prijema. Ovi signali iz prijemnika se takođe šalju predajniku putem povratnog kanala. Ako je količina informacija prenesenih putem povratnog kanala (prima) jednaka količini informacija u poruci koja se prenosi putem proslijeđenog kanala, tada se IOS naziva kompletnim. Ako informacije o prijemu odražavaju samo neke karakteristike poruke, tada se IOS naziva skraćenim. Prijem primljen putem povratnog kanala analizira se od strane predajnika. Na osnovu rezultata analize, predajnik donosi odluku da pošalje sljedeću kombinaciju koda ili da ponovi prethodno prenesene kombinacije. Nakon toga, odašiljač šalje servisne signale o donesenoj odluci, a zatim i odgovarajuće kombinacije kodova. U skladu sa uslužnim signalima primljenim od predajnika, prijemnik ili izdaje akumuliranu kombinaciju koda primaocu, ili je briše i pamti kao novoposlanu. U sistemima sa skraćenim IOS-om, manje je opterećenje na povratnom kanalu, ali postoji veća vjerovatnoća grešaka u poređenju sa sistemima sa punim IOS-om.
U CBS sistemima, odluka o izdavanju kodne riječi primaocu ili ponovnom prijenosu može se donijeti i na prijemniku i na predajniku, a OS kanal se može koristiti i za prijem i za odluku. OS sistemi se dijele na sisteme s ograničenim i neograničenim ponavljanjem. Sa ograničenim brojem ponavljanja, vjerovatnoća greške je veća, ali je vrijeme kašnjenja manje.
Ako IPS sa povratnom spregom odbacuje informacije u odbijenim kombinacijama kodova, onda je ovaj sistem bez memorije. Inače, povratni SPI se naziva memorijski sistem. OS sistemi su adaptivni sistemi za prenos informacija, jer prijenos preko kanala se automatski prilagođava specifičnim uvjetima signala. Kanali za povratne informacije formiraju se metodama frekvencijskog ili vremenskog odvajanja od kanala za prenos korisnih informacija. Za zaštitu od izobličenja signala koji se prenose preko OS kanala koriste se korektivni kodovi, višestruki i paralelni prijenosi. Trenutno su poznati brojni algoritmi za operativne OS sisteme. Najčešći sistemi među njima su:
· ROS sa čekanjem na OS signal;
· ROS sa ponavljanjem bez adrese i blokiranjem prijemnika;
· ROS sa ponavljanjem adrese.
Sistemi sa čekanjem, nakon što prenesu kombinaciju koda, ili čekaju povratni signal ili prenose istu kombinaciju koda, ali započinju prijenos sljedeće kombinacije koda tek nakon što dobiju potvrdu prethodno prenesene kombinacije.
Sistemi za blokiranje prenose kontinuirani niz kombinacija kodova u odsustvu OS signala za prethodnih n kombinacija. Nakon otkrivanja grešaka u (n+1)-toj kombinaciji, izlaz sistema se blokira za vrijeme trajanja prijema n kombinacija, n prethodno prihvaćenih kombinacija se briše u memorijskom uređaju prijemnika PDS sistema i šalje se signal ponovnog slanja. Predajnik ponavlja prijenos n zadnjih odaslanih kombinacija kodova.
, 33. Osiguranje sigurnosnih zahtjeva i disciplina.doc, Laboratorijski rad za disciplinu Uvod u specijalnost 14., program rada za TX PM03 17.doc, 2-4 program rada 2019-2020.docx.
Predavanje br. 14. Karakteristike sistema povratnih informacija i njihove karakteristike. Blok dijagram sistema sa povratnom informacijom i povratnom spregom odluke, karakteristikama i algoritmom rada.
osnovna literatura:
Prenos diskretnih poruka: Udžbenik za univerzitete / V. P. Šuvalov, N. V. Zaharčenko, V. O. Švarcman, itd.; Ed. V. P. Shuvalova. – M.: Radio i komunikacija, 1990 - 464 s.
Kupinov Yu.P. i dr. Osnove diskretnog prenosa poruka - M.: Radio i komunikacije, 1992.
Digitalna komunikacija. - M., Sank-P, Kijev: Izdavačka kuća. kuća "William", 2003
Mirmanov A.B. Kurs predavanja iz discipline “Tehnologija” digitalne komunikacije" - Astana: KazATU, 2009. (elektronski)
Ključne riječi:
adaptivni, odlučujući, informativni, povratni kanal, umetanje, ispadanje, pomak.
Obuhvaćena pitanja:
Adaptacija u sistemima saobraćajne policije
Sistemi povratnih informacija
Prenosni sistemi sa ROS.
Brzina prenosa informacija u sistemima sa ROS i rashladnom tečnošću
Metodologija za izračunavanje vjerovatnoće pogrešnog prijema (bez uzimanja u obzir izobličenja u OS kanalu)
Sažeci za predavanje
Adaptacija u sistemima saobraćajne policije
Većina pravi kanali veze su nestacionarni. Stanje i kvaliteta ovakvih kanala se mijenjaju tokom vremena.
Za najbolja upotreba kanala, potrebno je mijenjati uvedenu redundantnost (kodiranje, algoritme dekodiranja, signale itd.) u zavisnosti od stanja kanala.
Sistemi u kojima se proces namenske promene parametara, strukture ili svojstava sistema sprovodi u zavisnosti od uslova prenosa poruke, kako bi se postiglo optimalno funkcionisanje, nazivaju se adaptivni.
Adaptivni sistemi uključuju korištenje povratnih informacija.
Sistemi povratnih informacija
Ovisno o namjeni OS-a, razlikuju se sistemi:
sa odlučujućim OS (ROS);
sa informacijama (IOS).
Fundamentalno razlika između POS i IOS sistema tu se donose odluke o daljem ponašanju sistema. Na sistemima sa ROS odluka je doneta on prijem, iu sistemima sa IOS - na prijenosu.
Za organizaciju povratnih informacija u oba sistema se koristi povratni kanal.
Informacija koja se prenosi putem kanala iz OS se zove priznanica.
Zovu se sistemi sa IOS-om, u kojima se kompletan prenos primljenih kodnih kombinacija vrši preko obrnutog kanala relej.
Prijemnik češće generiše posebne signale koji imaju manji volumen od korisnih informacija koje se prenose preko direktnog kanala, odnosno prijem je manji - skraćeni IOS.
Prenosni sistemi sa ROS.
Najčešći među sistemima sa ROS su:
sistemi sa čekanjem (ROS - OZH);
sa kontinuiranim prijenosom informacija i blokiranjem
sa ciljanim ispitivanjem
U DOC sistemima za hlađenje uvijek postoji kašnjenje vremena čekanja t cool. Ovo vrijeme se sastoji od nekoliko intervala:
Gdje t str PC– vrijeme širenja signala u prednjem kanalu; t en–– vrijeme za analizu ispravnosti prijema; t oc– trajanje povratnog signala; t str oc– širenje OS signala; t a oc– Analiza OS signala.
U OS sistemima se javljaju specifična izobličenja zbog grešaka u kanalu povratne informacije. Takva izobličenja se nazivaju "umetci" I "ispadanje".
Uzroci i njihova pojava:
ako se kao rezultat smetnje u OK signal "potvrde" transformira u signal "zahtjev", tada se već prihvaćeni CC izdaje primaocu, a kombinacija se ponovo šalje na kanal. Dakle, PS će dobiti dvije uzastopne identične kombinacije - „ubacivanje“.
ako dođe do prijelaza “zahtjev” → “potvrda”, tada će se pogrešno prihvaćena kombinacija izbrisati, ali će sljedeća ići u kanal. To znači da PS neće primiti ovu kombinaciju - dogodit će se „gubitak“.
Borba protiv fenomena "pomeranja" u sistemima sa DOC - rashladnom tečnošću
Povećanje otpornosti na buku obrnutog kanala.
Ciklično numeriranje prenesenih kombinacija kodova
Metodologija za izračunavanje vjerovatnoće pogrešnog prijema (bez uzimanja u obzir izobličenja u OS kanalu)
Uzimanje svakog CC ima tri ishoda:
QC je ispravno prihvaćen i u njemu nema grešaka ( R ppr)
CC je prihvaćen i u njemu je otkrivena greška ( R oo)
QC sa greškom, ali nije otkrivena greška ( R npr)
Slika 14.1. Grafikon stanja sistema koji se razmatra sa DOS - rashladnom tečnošću
Vjerovatnoća pogrešnog prijema P * NP sa neograničenim brojem krugova ponovnog ispitivanja će uključiti vjerovatnoću NP u prvom ciklusu, vjerovatnoću NP nakon prvog, drugog, itd. ponovnih pitanja.
Brzina prenosa informacija u sistemima sa ROS i rashladnom tečnošću
Glavni nedostaci DOC rashladnih sistema uključuju značajno smanjenje brzine R.
Razlozi usporavanja:
uvođenje suvišnih (provjernih) elemenata ( 1 );
dostupnost t cool– signal odluke o kvalitetu prijema ( 2 );
retransmisije KK ( 3 ).
R = B 1 2 3
Faktori smanjenja brzine zbog uvođenja testnih elemenata
Uzimajući u obzir i višak i očekivanja
3. Ukoliko postoji mogućnost otkrivanja grešaka u QC-u - P oo 
Analiziranje
1
I
3
slijedi da je za povećanje brzine R (ili smanjenje gubitaka brzine) potrebno povećati dužinu bloka n. Povećanje dužine blokan:
smanjuje relativni broj redundantnih elemenata potrebnih za osiguranje date vjernosti;
smanjuje relativne gubitke dok se čeka odluka o kvalitetu prijema.
Sigurnosna pitanja
Greške u kanalima su obično grupisane; stanje kanala može biti veoma različito. Prema tome, ako se kod ITS-a koristi bez povratne informacije, tada će sa značajnom gustoćom grešaka biti neučinkovit u smislu otpornosti na buku, a s malom gustoćom grešaka neće biti učinkovit u smislu brzine prijenosa. Tipično, kod za korekciju je dizajniran za konstantnu gustoću šuma, tako da se IPS bez povratne sprege koristi u sistemima sa konstantnim vremenom kašnjenja informacija, a takođe i ako nema reverznog kanala ili je njegovo stvaranje nemoguće.
Potrebno je srazmjeriti redundantnost unesenu u prenesenu informaciju sa stanjem diskretnog kanala u svakom trenutku vremena. Na primjer, povećanje broja grešaka trebalo bi biti povezano s povećanjem redundancije.
U predajniku je uvedena redundantnost, a stanje kanala se može suditi po rezultatima prijema informacija. Da bi regulisao redundantnost, prijemnik mora obavijestiti predajnik o broju grešaka. Zbog toga se uspostavlja povratni kanal.
SPI sa povratnim kanalom se dijele na sisteme sa odlučnom povratnom spregom (DCF), sisteme sa informacijskom povratnom spregom (IFE) i sisteme sa kombinovanom povratnom spregom (CFC).
U sistemima sa POC-om, prijemnik, nakon što je primio kombinaciju koda i analizirao je na greške, donosi konačnu odluku ili da izda kombinaciju koda potrošaču, ili da je izbriše i pošalje signal za ponovno slanje preko obrnutog kanala. Sistemi sa POC se nazivaju sistemi sa ponovnim zahtevom ili sistemi sa automatskim zahtevom za grešku. Ako je kombinacija kodova primljena bez grešaka, prijemnik generiše i šalje signal potvrde u kanal za povratnu informaciju. Predajnik, nakon što je primio signal potvrde, prenosi sljedeću kombinaciju koda. Aktivna uloga pripada prijemniku, a signal odluke koji generira prijemnik se prenosi putem povratnog kanala.
U sistemima sa IOS-om, informacije o kombinacijama kodova (ili njihovim elementima) koje stižu do prijemnika se prenose putem povratnog kanala prije konačne obrade i donošenja konačne odluke. Moguće je da se kombinacija kodova ponovo prenosi sa prijemnika na predajnik. Takvi sistemi se nazivaju relejni sistemi. Moguće je da prijemnik proizvodi posebne signale koji imaju manji volumen od korisnih informacija, ali karakteriziraju kvalitet njegovog prijema. Ovi signali iz prijemnika se takođe šalju predajniku putem povratnog kanala. Ako je količina informacija prenesenih putem povratnog kanala (prima) jednaka količini informacija u poruci koja se prenosi putem proslijeđenog kanala, tada se IOS naziva kompletnim. Ako informacije o prijemu odražavaju samo neke karakteristike poruke, tada se IOS naziva skraćenim.
Prijem primljen putem povratnog kanala analizira se od strane predajnika. Na osnovu rezultata analize, predajnik donosi odluku da pošalje sljedeću kombinaciju koda ili da ponovi prethodno prenesene kombinacije.
Nakon toga, odašiljač šalje servisne signale o donesenoj odluci, a zatim i odgovarajuće kombinacije kodova. U skladu sa uslužnim signalima primljenim od predajnika, prijemnik ili izdaje akumuliranu kombinaciju koda primaocu, ili je briše i pamti kao novoposlanu.
U sistemima sa skraćenim IOS-om, manje je opterećenje na povratnom kanalu, ali postoji veća vjerovatnoća grešaka u poređenju sa sistemima sa punim IOS-om.
U CBS sistemima, odluka o izdavanju kodne riječi primaocu ili ponovnom prijenosu može se donijeti i na prijemniku i na predajniku, a OS kanal se može koristiti i za prijem i za odluku.
OS sistemi se dijele na sisteme s ograničenim i neograničenim ponavljanjem. Sa ograničenim brojem ponavljanja, vjerovatnoća greške je veća, ali je vrijeme kašnjenja manje.
Ako IPS sa povratnom spregom odbacuje informacije u odbijenim kombinacijama kodova, onda je ovaj sistem bez memorije. Inače, povratni SPI se naziva memorijski sistem. Slika 6.10 prikazuje ilustraciju koja objašnjava implementaciju povratnih informacija u SPI.
Sa opcijom I informacija o primljenom signalu se prenosi preko komunikacijskog kanala prije donošenja bilo kakve odluke. Sa opcijom II Povratna informacija pokriva diskretni komunikacioni kanal, a odluke koje je doneo prvi krug odlučivanja se prenose kroz kanal povratne sprege. Sa opcijom III Povratna informacija pokriva kanal za prenos diskretnih informacija, a odluke drugog kola odlučivanja, donete na osnovu analize kombinacije kodova, prenose se putem povratnog kanala.
OS sistemi su adaptivni sistemi za prenos informacija, jer prijenos preko kanala se automatski prilagođava specifičnim uvjetima signala.
Kanali za povratne informacije formiraju se metodama frekvencijskog ili vremenskog odvajanja od kanala za prenos korisnih informacija.
Za zaštitu od izobličenja signala koji se prenose preko OS kanala koriste se korektivni kodovi, višestruki i paralelni prijenosi.
Uputstva
