, 33. Gewährleistung von Sicherheitsanforderungen und Disziplin.doc, Laborarbeit für die Disziplin Einführung in das Fachgebiet 14., Arbeitsprogramm für TX PM03 17.doc, 2-4 Arbeitsprogramm 2019-2020.docx.

Vorlesung Nr. 14. Eigenschaften eines Feedbacksystems und ihre Merkmale. Blockdiagramm eines Systems mit Informations- und Entscheidungsrückmeldung, Eigenschaften und Betriebsalgorithmus.

Hauptliteratur:

1. 
   Übertragen diskrete Botschaften: Lehrbuch für Universitäten / V. P. Shuvalov, N. V. Zakharchenko, V. O. Shvartsman und andere; Ed. V. P. Shuvalova. – M.: Radio und Kommunikation, 1990 – 464 s.

1. 
   Kupinov Yu.P. und andere. Grundlagen der diskreten Nachrichtenübertragung - M.: Radio and Communications, 1992.
2. 
   Digitale Kommunikation. - M., Sank-P, Kiew: Verlag. Haus „William“, 2003
3. 
   Mirmanov A.B. Vorlesungsreihe zum Fachgebiet „Technik“ digitale Kommunikation" - Astana: KazATU, 2009. (elektronisch)

Stichworte: adaptiv, entscheidend, informativ, Rückkanal, Einfügung, Dropout, Verschiebung.
Behandelte Themen:

1. 
   Anpassung in Verkehrspolizeisystemen
2. 
   Feedbacksysteme
3. 
   Übertragungssysteme mit ROS.
4. 
   Informationsübertragungsgeschwindigkeit in Systemen mit ROS und Kühlmittel
5. 
   Methodik zur Berechnung der Wahrscheinlichkeit eines Fehlempfangs (ohne Berücksichtigung von Verzerrungen im OS-Kanal)

Abstracts zur Vorlesung
Anpassung in Verkehrspolizeisystemen

Die meisten echten Kommunikationskanäle sind instationär. Der Zustand und die Qualität solcher Kanäle ändern sich im Laufe der Zeit.

Für beste Verwendung Kanal ist es notwendig, die eingeführte Redundanz (Kodierungs-, Dekodierungsalgorithmen, Signale usw.) abhängig vom Zustand des Kanals zu ändern.

Als Systeme werden Systeme bezeichnet, bei denen der Prozess der gezielten Veränderung der Parameter, Struktur oder Eigenschaften des Systems in Abhängigkeit von den Bedingungen der Nachrichtenübertragung durchgeführt wird, um eine optimale Funktion zu erreichen adaptiv.

Adaptive Systeme nutzen Feedback.

Feedbacksysteme

Je nach Verwendungszweck des Betriebssystems werden Systeme unterschieden:

• 
  mit entscheidendem Betriebssystem (ROS);
• 
  mit Informationen (IOS).

Grundlegend Unterschied zwischen POS- und IOS-Systemen Hier werden Entscheidungen über das weitere Verhalten des Systems getroffen. Auf Systemen mit ROS die Entscheidung ist gefallen An Rezeption, und in Systemen mit IOS - bei Übertragung.

Zur Organisation des Feedbacks wird es in beiden Systemen genutzt Rückkanal.

Informationen, die über einen Kanal vom Betriebssystem übertragen werden, werden aufgerufen Quittung.

Als Systeme mit IOS werden Systeme bezeichnet, bei denen die vollständige Übertragung empfangener Codekombinationen über den Rückkanal erfolgt Relais.

Häufiger erzeugt der Empfänger spezielle Signale, die eine geringere Lautstärke haben als die über den Direktkanal übertragenen Nutzinformationen, d. h. der Empfang ist kleiner – ein verkürztes IOS.
Übertragungssysteme mit ROS.

Die häufigsten Systeme mit ROS sind:

• 
  Systeme mit Wartefunktion (ROS - OZH);
• 
  mit kontinuierlicher Informationsübertragung und -blockierung
• 
  mit gezielter Befragung

Bei DOC-Kühlmittelsystemen kommt es immer zu einer Verzögerung der Wartezeit T Cool. Diese Zeit besteht aus mehreren Intervallen:

Wo T P PC– Signallaufzeit in direkter Kanal; T de–– Zeit, die Richtigkeit des Empfangs zu analysieren; T ok– Dauer des Rückmeldungssignals; T P ok– OS-Signalausbreitung; T A ok– OS-Signalanalyse.

In OS-Systemen treten aufgrund von Fehlern im Rückkopplungskanal spezifische Verzerrungen auf. Solche Verzerrungen nennt man „Einsätze“ Und "ausfallen".

Ursachen und deren Auftreten:

• 
  Wenn aufgrund einer Störung im OK das „Bestätigungs“-Signal in ein „Anfrage“-Signal umgewandelt wurde, wird das bereits akzeptierte CC an den Empfänger ausgegeben und die Kombination erneut an den Kanal gesendet. Somit erhält die PS zwei aufeinanderfolgende identische Kombinationen – „Einfügung“.
• 
  Tritt der Übergang „Anfrage“ → „Bestätigung“ auf, wird die fälschlicherweise akzeptierte Kombination gelöscht, die nächste geht jedoch in den Kanal. Dies bedeutet, dass die PS diese Kombination nicht erhält – es entsteht ein „Verlust“.

Bekämpfung des Phänomens der „Verschiebung“ in Systemen mit DOC – Kühlmittel

1. 
   Erhöhung der Störfestigkeit des Rückkanals.
2. 
   Zyklische Nummerierung der übertragenen Codekombinationen

Methodik zur Berechnung der Wahrscheinlichkeit eines Fehlempfangs (ohne Berücksichtigung von Verzerrungen im OS-Kanal)

Die Einnahme jedes CC hat drei Ergebnisse:

1. 
   Die Qualitätskontrolle wurde korrekt akzeptiert und enthält keine Fehler ( R ppr)
2. 
   Der CC wurde akzeptiert und darin wurde ein Fehler festgestellt ( R ooh)
3. 
   QC mit Fehler, aber kein Fehler erkannt ( R NPR)

Abbildung 14.1. Zustandsdiagramm des betrachteten Systems mit DOS – Kühlmittel
Die Wahrscheinlichkeit eines falschen Empfangs P * NP bei einer unbegrenzten Anzahl von Wiederholungsrunden umfasst die Wahrscheinlichkeit eines NP im ersten Zyklus, die Wahrscheinlichkeit eines NP nach der ersten, zweiten usw. Wiederholungsbefragung.


Informationsübertragungsgeschwindigkeit in Systemen mit ROS und Kühlmittel

Zu den Hauptnachteilen von DOC-Kühlmittelsystemen gehört eine deutliche Reduzierung der R-Geschwindigkeit.

Gründe für die Verlangsamung:

• 
  Einführung redundanter (Prüf-)Elemente (  1 );
• 
  Verfügbarkeit T Cool– Entscheidungssignal über die Empfangsqualität (  2 );
• 
  Weiterverbreitungen KK (  3 ).

R = B  1  2  3

1. 
   Gescdurch die Einführung von Testelementen

1. 
   Unter Berücksichtigung von Redundanz und Erwartung



3. Wenn die Möglichkeit besteht, Fehler in der Qualitätskontrolle zu entdecken – P ooh


Analysieren  1 Und  3 Daraus folgt, dass zur Erhöhung der Geschwindigkeit R (oder zur Reduzierung von Geschwindigkeitsverlusten) die Blocklänge n erhöht werden muss. Zunehmende BlocklängeN:

• 
  reduziert die relative Anzahl redundanter Elemente, die erforderlich sind, um eine bestimmte Wiedergabetreue sicherzustellen;
• 
  reduziert relative Verluste beim Warten auf eine Entscheidung über die Empfangsqualität.

Fehler in Kanälen werden in der Regel gruppiert; der Zustand des Kanals kann sehr unterschiedlich sein. Wenn Sie also einen Korrekturcode in einem ITS (Informationsübertragungssystem) ohne Rückmeldung verwenden, ist dieser bei einer erheblichen Fehlerdichte hinsichtlich der Störfestigkeit unwirksam und bei einer geringen Fehlerdichte hinsichtlich der Übertragungsgeschwindigkeit unwirksam . Typischerweise ist der Korrekturcode für eine konstante Rauschdichte ausgelegt, daher wird IPS ohne Rückkopplung in Systemen mit konstanter Informationsverzögerungszeit verwendet, und auch wenn kein Rückkanal vorhanden ist oder dessen Erstellung unmöglich ist.

Es ist notwendig, die in die übertragenen Informationen eingeführte Redundanz mit dem Zustand des diskreten Kanals zu jedem Zeitpunkt in Einklang zu bringen. Beispielsweise sollte eine Erhöhung der Fehleranzahl mit einer Erhöhung der Redundanz einhergehen. Im Sender wird Redundanz eingeführt, und der Zustand des Kanals kann anhand der Ergebnisse des Informationsempfangs beurteilt werden. Regulieren

Bei der Redundanz ist es erforderlich, dass der Empfänger den Sender über die Anzahl der Fehler informiert. Daher wird ein Feedbackkanal eingerichtet. SPI mit einem Rückkopplungskanal werden in Systeme mit entscheidender Rückkopplung (DCF), Systeme mit Informationsrückkopplung (IFE) und Systeme mit kombinierter Rückkopplung (CFC) unterteilt. In Systemen mit POC trifft der Empfänger, nachdem er die Codekombination empfangen und auf Fehler analysiert hat, die endgültige Entscheidung, entweder die Codekombination an den Verbraucher auszugeben oder sie zu löschen und ein erneutes Sendesignal über den Rückkanal zu senden. Systeme mit POC werden Systeme mit erneuter Anforderung oder Systeme mit automatischer Fehleranforderung genannt. Wird die Codekombination fehlerfrei empfangen, generiert der Empfänger ein Bestätigungssignal und sendet es an den Rückmeldekanal. Nachdem der Sender das Bestätigungssignal empfangen hat, sendet er die nächste Codekombination. Die aktive Rolle liegt beim Empfänger, und das vom Empfänger erzeugte Entscheidungssignal wird über den Rückkopplungskanal übertragen. In Systemen mit IOS werden Informationen über Codekombinationen (oder deren Elemente), die beim Empfänger ankommen, über einen Rückkanal übertragen, bevor sie endgültig verarbeitet und eine endgültige Entscheidung getroffen werden. Es ist möglich, dass die Codekombination vom Empfänger zum Sender erneut übertragen wird. Solche Systeme werden Relaissysteme genannt. Es ist möglich, dass der Empfänger spezielle Signale erzeugt, die eine geringere Lautstärke als nützliche Informationen haben, aber die Qualität seines Empfangs charakterisieren. Diese Signale vom Empfänger werden über den Rückkanal auch an den Sender gesendet. Wenn die über den Rückkanal (Empfang) übertragene Informationsmenge gleich der Informationsmenge in der über den Vorwärtskanal übertragenen Nachricht ist, gilt das IOS als abgeschlossen. Wenn die Empfangsinformationen nur einige Merkmale der Nachricht widerspiegeln, wird das IOS als verkürzt bezeichnet. Der über den Rückkanal empfangene Empfang wird vom Sender analysiert. Basierend auf den Ergebnissen der Analyse trifft der Sender die Entscheidung, die nächste Codekombination zu senden oder zuvor gesendete Kombinationen zu wiederholen. Anschließend sendet der Sender Servicesignale über die getroffene Entscheidung und anschließend die entsprechenden Codekombinationen. Entsprechend den vom Sender empfangenen Dienstsignalen gibt der Empfänger entweder die akkumulierte Codekombination an den Empfänger aus oder löscht sie und merkt sich sie als neu übertragen. Bei Systemen mit verkürztem IOS wird der Rückkanal weniger belastet, es besteht jedoch eine höhere Fehlerwahrscheinlichkeit im Vergleich zu Systemen mit vollem IOS.

In CBS-Systemen kann die Entscheidung, ein Codewort an den Empfänger auszugeben oder es erneut zu übertragen, sowohl beim Empfänger als auch beim Sender getroffen werden, und der OS-Kanal kann sowohl für den Empfang als auch für die Entscheidung verwendet werden. Betriebssystemsysteme werden in Systeme mit begrenzter und unbegrenzter Wiederholung unterteilt. Bei einer begrenzten Anzahl von Wiederholungen ist die Fehlerwahrscheinlichkeit höher, die Verzögerungszeit jedoch geringer.

Wenn ein IPS mit Feedback Informationen in abgelehnten Codekombinationen verwirft, dann ist dieses System ohne Speicher. Ansonsten wird das Feedback-SPI als Speichersystem bezeichnet. Betriebssystemsysteme sind adaptive Informationsübertragungssysteme, weil Die Übertragung über den Kanal wird automatisch an die jeweiligen Signalbedingungen angepasst. Rückkopplungskanäle werden durch Methoden der Frequenz- oder Zeittrennung von Übertragungskanälen gebildet nützliche Informationen. Zum Schutz vor Verzerrungen der über den OS-Kanal übertragenen Signale werden Korrekturcodes, Mehrfach- und Parallelübertragungen verwendet. Derzeit sind zahlreiche Algorithmen zum Betrieb von Betriebssystemen bekannt. Die häufigsten Systeme unter ihnen sind:

· ROS mit Warten auf OS-Signal;

· ROS mit adressloser Wiederholung und Empfängerblockierung;

· ROS mit Adresswiederholung.

Systeme mit Wartefunktion warten nach der Übertragung einer Codekombination entweder auf ein Rückmeldungssignal oder übertragen dieselbe Codekombination, beginnen jedoch erst mit der Übertragung der nächsten Codekombination, nachdem sie eine Bestätigung der zuvor gesendeten Kombination erhalten haben.

Sperrsysteme übertragen eine kontinuierliche Folge von Codekombinationen, wenn für die vorherigen n Kombinationen keine OS-Signale vorliegen. Nachdem Fehler in der (n+1)-ten Kombination festgestellt wurden, wird der Systemausgang für den Zeitraum des Empfangs von n Kombinationen gesperrt, n zuvor akzeptierte Kombinationen werden im Speichergerät des PDS-Systemempfängers gelöscht und ein erneutes Sendesignal wird gesendet. Der Sender wiederholt die Übertragung der n zuletzt gesendeten Codekombinationen.

Es kommt häufig vor, dass Informationen nicht nur von einem Korrespondenten zum anderen, sondern auch in die entgegengesetzte Richtung übermittelt werden können. Unter solchen Bedingungen wird es möglich, den umgekehrten Informationsfluss zu nutzen, um die Genauigkeit der in Vorwärtsrichtung übertragenen Nachrichten erheblich zu erhöhen. Es ist möglich, dass beide Kanäle (direkt und rückwärts) Nachrichten hauptsächlich direkt in zwei Richtungen übertragen („Duplex-Kommunikation“) und nur ein Teil der Kapazität jedes Kanals für die Übertragung zusätzlicher Daten zur Erhöhung der Wiedergabetreue genutzt wird.

Möglich verschiedene Wege Verwendung eines Rückkopplungssystems in einem diskreten Kanal. Sie werden üblicherweise in zwei Typen unterteilt: Systeme mit Informationsrückmeldung und Systeme mit Kontrollrückmeldung. Systeme mit Informationsrückmeldung sind solche, bei denen Informationen über die Form, in der die Nachricht empfangen wurde, vom Empfangsgerät an das Sendegerät übermittelt werden. Basierend auf diesen Informationen kann das sendende Gerät bestimmte Änderungen im Nachrichtenübertragungsprozess vornehmen: zum Beispiel fehlerhaft empfangene Abschnitte der Nachricht wiederholen, den verwendeten Code ändern (indem es zunächst das entsprechende konditionierte Signal sendet und sicherstellt, dass es empfangen wurde). , oder sogar die Übertragung stoppen, wenn der Zustand schlecht ist, bis er verbessert wird.

Bei Systemen mit Steuerungsrückmeldung entscheidet das Empfangsgerät anhand einer Analyse des Empfangssignals selbst über die Notwendigkeit einer Wiederholung, einer Änderung des Übertragungsverfahrens oder einer vorübergehenden Unterbrechung der Kommunikation und übermittelt einen entsprechenden Befehl an das Sendegerät . Es sind auch gemischte Methoden zur Verwendung von Feedback möglich, bei denen die Entscheidung in einigen Fällen am empfangenden Gerät und in anderen Fällen am sendenden Gerät auf der Grundlage der über den Rückkanal empfangenen Informationen getroffen wird.

Die theoretisch einfachste Methode des Informationsfeedbacks ist die Methode des Complete Feedback Testing and Repetition (FRP). In diesem Fall wird das empfangene Signal vollständig an das Sendegerät weitergeleitet, wo jede empfangene Codekombination mit der gesendeten verglichen wird. Wenn sie nicht übereinstimmen, sendet das Sendegerät ein Signal zum Löschen der falsch empfangenen Kombination und wiederholt dann die gewünschte Kombination. Als Signal zum Löschen wird eine spezielle Codekombination verwendet, die bei der Übermittlung einer Nachricht nicht verwendet wird.

Das Funktionsdiagramm eines solchen Systems ist in Abb. dargestellt. 5.L Die übertragene Nachricht, codiert mit einem primitiven Code, wird an den Kanal gesendet und gleichzeitig in einem Speichergerät (Laufwerk) aufgezeichnet. Die empfangene Codekombination wird nicht sofort dekodiert, sondern im Empfangslaufwerk gespeichert und über den Rückkanal an die Sendeseite zurückgesendet, wo sie mit der gesendeten Kombination verglichen wird. Bei Übereinstimmung wird die nächste Codekombination übertragen, andernfalls ein Löschsignal.

Bei dieser Methode ist der endgültige fehlerhafte Empfang einer Codekombination nur dann möglich, wenn Fehler in der empfangenen Kombination durch Fehler im Rückkopplungskanal kompensiert werden. Mit anderen Worten: Damit ein bestimmtes Symbol im übertragenen Codewort letztendlich fehlerhaft empfangen wird, ist es notwendig und ausreichend, dass erstens ein Fehler im Vorwärtskanal auftritt und zweitens ein Fehler bei der erneuten Übertragung auftritt, der das Falsche ändert erneut übertragenes Symbol zu wirklich übermitteltem Symbol. Damit können Sie sofort die Wahrscheinlichkeit eines unentdeckten und damit unkorrigierten Fehlers (pro Zeichen) berechnen:

p n.o = p 1 p 2 (5.33)

wobei p 1 die Fehlerwahrscheinlichkeit im Vorwärtskanal ist; p 2 - Wahrscheinlichkeit des entgegengesetzten Fehlers im Rückkopplungskanal.

Wenn daher p 1 und p 2 groß sind, liefert das vollständige Relaissystem unbefriedigende Ergebnisse. Praktisch diese Methode Dies ist in Fällen sinnvoll, in denen der Rückkanal eine sehr hohe Wiedergabetreue bietet (z. B. bei der Übertragung von Nachrichten von der Erde an einen Satelliten) und der Vorwärtskanal eine niedrige Wiedergabetreue aufweist (z. B. bei der Übertragung von Satellitennachrichten zur Erde aufgrund der Tatsache, dass der Sender Die Stromversorgung des Satelliten ist niedrig). Ein wesentlicher Nachteil eines Systems mit Vollrelais ist die große Belastung des Rückmeldekanals. Es gibt auch komplexere Systeme mit Informationsrückmeldung, die rauschresistente Codes verwenden.

Am gebräuchlichsten sind Systeme mit Control Feedback (CFE), die redundante Codes zur Fehlererkennung nutzen (Abb. 5.2). Solche Systeme werden oft als Systeme mit Nachbefragung, oder mit automatischer Fehleranforderung, oder mit entscheidender Rückmeldung (DCF) bezeichnet.

In den meisten Fällen handelt es sich dabei um Duplexsysteme, d. h. die Informationsübertragung erfolgt in beide Richtungen. Im Encoder wird die übertragene Nachricht mit einem Code codiert, der es ermöglicht, im Kanal auftretende Fehler mit hoher Wahrscheinlichkeit zu erkennen. Der empfangene Codeblock wird mit Fehlererkennung dekodiert. Wenn keine Fehler erkannt werden, wird der entschlüsselte Nachrichtenabschnitt an den Empfänger gesendet. Bei erkannten Fehlern wird der Block verworfen und ein spezielles „Request-Signal“ über den Rückkanal gesendet. In den meisten Systemen handelt es sich bei diesem Signal um eine spezielle Codekombination, bei deren Übertragung der Informationsfluss auf dem Rückkanal unterbrochen wird. Der Empfang eines Anfragesignals bewirkt eine Wiederholung des abgelehnten Blocks, der zu diesem Zweck in einem Repeater-Speichergerät gespeichert wird, bis die nächste Codekombination, die keine Anfrage enthält, über den Rückkanal empfangen wird.

Ein Regelungsrückkopplungssystem erweist sich in Kanälen mit variabler Fehlerwahrscheinlichkeit p (z. B. in Fading-Kanälen) als sehr effektiv. Wenn der Wert von p nahe bei 1/2 liegt, d. h. die Kanalkapazität auf nahezu Null sinkt, befindet sich das System im ständigen Re-Demand-Modus, jedoch werden bei einem guten Code praktisch keine falschen Informationen an den Ausgang gesendet. Mit sinkender Fehlerwahrscheinlichkeit erhöht sich die Übertragungsgeschwindigkeit und die Wiedergabetreue bleibt weiterhin auf dem vorgegebenen Niveau. Somit passt sich das Steuerungssystem sozusagen an den Zustand des Kanals an (passt sich an), indem es den Kanal in jedem seiner Zustände so weit wie möglich nutzt.

Abschließend stellen wir die folgende Tatsache fest, die in der Informationstheorie bewiesen ist: In Kanälen ohne Speicher erhöht das Vorhandensein jeglicher Rückkopplung die Kapazität des Vorwärtskanals nicht. Wenn daher die Verwendung langer Codes akzeptabel ist, bringt Feedback keine Vorteile. Allerdings erfordern lange Codes, wie bereits angedeutet, sehr komplexe Dekodierungsgeräte, die oft praktisch nicht zu implementieren sind. In diesem Fall kann Feedback hilfreich sein und Sie bei der Umsetzung unterstützen Durchsatz mit einfacheren Mitteln.

Fragen zu Kapitel 5

1. Nach welchen Kriterien können Codes klassifiziert werden?
2. Die Quelle unabhängiger Nachrichten hat acht Nachrichten in ihrem Alphabet mit Wahrscheinlichkeiten P(A) = 0,3; P(B) = P(B) = 0,2; P(G) = 0,15; P(D) = 0,1; P(E) = 0,03; P(F) = P(I) = 0,01. Berechnen Sie die Entropie von Nachrichten, erstellen Sie mit der Feno-Methode einen ungleichmäßigen Code und bestimmen Sie, wie nahe er am optimalen Code liegt. Vergleichen Sie die erforderlichen Übertragungsraten im Kanal mit dem Feno-Code und mit dem Uniform-Code.
3. Warum sind kurze rauschresistente Codes nicht sehr effizient?
4. Kann der gleiche Fehlerkorrekturcode in einem Erkennungssystem und einem Fehlerkorrektursystem verwendet werden?
5. In einem binären Löschkanal ohne Speicher (siehe Kapitel 3, Abb. 3.7) ist die Fehlerwahrscheinlichkeit p = 0 und die Löschwahrscheinlichkeit p c >0. Beweisen Sie, dass Sie mit einem Code mit d > 1 alle gelöschten Symbole in einem solchen Kanal korrigieren können, wenn die Löschmultiplizität q c beträgt. Ein Code A der Länge n habe einen ungeraden Wert d. Erstellen wir einen neuen Code B der Länge n+1 und fügen wir dem vorherigen Code ein Prüfsymbol hinzu, das der Summe (Modulo 2) aller anderen Symbole entspricht. Zeigen Sie, dass d um 1 zunimmt.
6. Zeigen Sie, dass der im vorherigen Problem erstellte Code B der Länge n+1 es Ihnen ermöglicht, Fehler mit der Multiplizität q≤d/2-1 zu korrigieren, d. h. dieselben, die Code A korrigiert hat, und gleichzeitig Fehler mit der Multiplizität zu erkennen d/2, wobei d – gerader minimaler Codeabstand B.
7. Welcher Code ist das Duale des einfachsten Codes (n, n-1) mit einer Paritätsprüfung und d = 2? Was ist d für den Dualcode?
8. Bei Verwendung des Hamming-Codes (7.4) mit der Paritätsprüfmatrix (5.24) erhält man die Sequenz 1100111. Wie soll diese mit dem Hamming-Algorithmus dekodiert werden? Gleiche Frage, wenn die empfangene Sequenz 1100110 ist? Was wäre, wenn 1010001?
9. Der Hamming-Code (3,1) enthält nur zwei Kombinationen: 000 und 111. Bestimmen Sie die äquivalente Fehlerwahrscheinlichkeit, wenn Sie diesen Code in einem symmetrischen Kanal verwenden, in dem unabhängige Fehler mit der Wahrscheinlichkeit p auftreten.
10. Der gleiche Code (3,1) wird in einem Single-Ended-Kanal verwendet, in dem P(1→0) = p, P(0→1) = 0. Schlagen Sie eine sinnvolle Decodierungsregel vor und berechnen Sie die äquivalente Fehlerwahrscheinlichkeit.
11. Formel (5.28) enthält vier „Prüfungen für das Symbol des äquidistanten Codes (7.3). Da dieser Code zyklisch ist, notieren Sie die Prüfungen für b 2 und b 3 und bestimmen Sie, wie die empfangenen Sequenzen 0100110, 0110111, 0101010 dekodiert werden mit dem Mehrheitsalgorithmus?
12. Für zwei Codes (6.5) und (4.3) mit jeweils d = 2 wurde ein iterativer Code erstellt. Finden Sie n, k und d dafür und zeigen Sie, wie Sie damit „Fehler behandeln und erkennen können?“
13. * IN binäres System Bei Informationsrückkopplung (IF) sind die Fehler unabhängig und ihre Wahrscheinlichkeit beträgt im Vorwärtskanal pi = 0,l und im Rückwärtskanal p 2 = 10 -5. Es werden 5-stellige Codekombinationen verwendet. Bestimmen Sie die Wahrscheinlichkeit eines unerkannten Fehlers und schätzen Sie ab, inwieweit die Übertragung durch erkannte Fehler verlangsamt wird.
14. * Unter den Bedingungen von Frage 13 gilt p 1 = 0,5 (d. h. es findet keine Kommunikation über einen direkten Kanal statt) und p 2 = 0. Ist in diesem Fall eine Informationsübertragung möglich? Nach Formel (5.33) beträgt die Wahrscheinlichkeit eines unerkannten Fehlers p n.o = 0. Andererseits legt die Intuition nahe, dass die Informationsübertragung hier unmöglich ist. Wie lässt sich ein solcher Widerspruch erklären?

Der Zweck der Vorlesung: die Eigenschaften von Rückkopplungssystemen zu untersuchen und das Blockdiagramm mit dem Betriebssystem zu betrachten.
Inhalt:
a) Eigenschaften von Feedbacksystemen und ihre Merkmale;
B) Strukturschema Systeme mit Informationsrückmeldung (IFE) und Entscheidungsrückmeldung (DCF), Eigenschaften und Betriebsalgorithmen.
12.1 Eigenschaften von Feedbacksystemen und ihre Funktionen
In Systemen mit Betriebssystem wird unter Berücksichtigung des Zustands des diskreten Kanals Redundanz in die übertragenen Informationen eingeführt. Wenn sich der Kanalzustand verschlechtert, nimmt die eingeführte Redundanz zu, und umgekehrt, wenn sich der Kanalzustand verbessert, nimmt sie ab.
Je nach Verwendungszweck des Betriebssystems werden sie unterschieden Systeme: mit entscheidendem Feedback (DCF), Informationsfeedback (IOS) und kombiniertem Feedback (COS).
Die Übertragung von ROS ist ähnlich Telefongespräch bei schlechter Hörbarkeit, wenn einer der Gesprächspartner, nachdem er ein Wort oder einen Satz schlecht gehört hat, den anderen auffordert, es noch einmal zu wiederholen, und bei guter Hörbarkeit entweder die Tatsache des Erhalts von Informationen bestätigt oder dies auf jeden Fall tut bitte nicht um Wiederholung.
Die über den OS-Kanal empfangenen Informationen (Empfang) werden vom Sender analysiert und basierend auf den Ergebnissen der Analyse entscheidet der Sender, die nächste Codekombination zu senden oder zuvor gesendete zu wiederholen. Anschließend sendet der Sender Servicesignale über die getroffene Entscheidung und anschließend die entsprechenden Codekombinationen. Entsprechend den vom Sender empfangenen Dienstsignalen gibt der PKpr-Empfänger entweder die gesammelte Codekombination an den Informationsempfänger aus oder löscht sie und speichert die neu übertragene. Bei Systemen mit verkürztem IOS ist der Rückkanal natürlich weniger belastet, dafür besteht jedoch eine höhere Fehlerwahrscheinlichkeit im Vergleich zu einem vollständigen IOS.

In Systemen mit CBS kann die Entscheidung, eine Codekombination an den Empfänger von Informationen auszugeben oder diese erneut zu übertragen, sowohl im Empfänger als auch im Sender des PDS-Systems getroffen werden, und der OS-Kanal wird zur Übertragung sowohl von Quittungen als auch von Entscheidungen verwendet. OS-Systeme werden auch in Systeme mit begrenzter Wiederholungszahl und mit unbegrenzter Wiederholungszahl unterteilt. IN Systeme mit einer begrenzten Anzahl von Wiederholungen Jede Codekombination kann nicht mehr als l-mal wiederholt werden, und Systeme mit einer unbegrenzten Anzahl von Wiederholungen Die Übertragung von Kombinationen wird wiederholt, bis der Empfänger oder Sender beschließt, diese Kombination an den Verbraucher auszugeben. Bei einer begrenzten Anzahl von Wiederholungen ist die Wahrscheinlichkeit größer, dem Empfänger eine falsche Kombination auszugeben, es entsteht jedoch weniger Zeitverlust bei der Übertragung und die Implementierung der Ausrüstung ist einfacher. Beachten Sie, dass in Systemen mit einem Betriebssystem die Nachrichtenübertragungszeit nicht konstant bleibt und vom Zustand des Kanals abhängt.
Betriebssysteme können die in abgelehnten Codekombinationen enthaltenen Informationen verwerfen oder verwenden, um eine korrektere Entscheidung zu treffen. Systeme erster Art werden aufgerufen Systeme ohne Speicher, und der zweite - Systeme mit Speicher.
Feedback kann verschiedene Teile des Systems abdecken (Abbildung 12.1):
1) Kommunikationskanal, bei dem Informationen über das empfangene Signal über den OS-Kanal übertragen werden, bevor eine Entscheidung getroffen wird;
2) diskreter Kanal, während die von der ersten Entscheidungsschaltung PC 1 basierend auf der Analyse einzelner Signalelemente getroffenen Entscheidungen über den OS-Kanal übertragen werden;
3) Datenübertragungskanal, während die von der zweiten Entscheidungsschaltung RS 2 basierend auf der Analyse von Codekombinationen getroffenen Entscheidungen über den OS-Kanal übertragen werden.

Abbildung 12.1 – Rückmeldung im PDS-System
In Systemen mit IOS sind auch Wiedergabetreueverluste aufgrund von Fehlern in den Betriebssystemkanälen möglich. Im verkürzten IOS entstehen solche Fehler aus ähnlichen Gründen wie oben angegeben, wenn ein Empfang, der einem verzerrten Signal im OS-Kanal entspricht, in einen Empfang umgewandelt wird, der einem unverzerrten Signal entspricht. Dadurch kann der Sender einen fehlerhaften Empfang nicht erkennen. Bei vollem IOS sind Verzerrungen im OS-Kanal möglich, die Verzerrungen im Vorwärtskanal vollständig kompensieren, wodurch Fehler nicht erkannt werden können. Daher wird der Bildung von OS-Kanälen in PDS-Systemen große Aufmerksamkeit geschenkt. OS-Kanäle werden normalerweise in umgekehrten Kommunikationskanälen mithilfe von Frequenz- oder Zeittrennungsmethoden von nützlichen Informationsübertragungskanälen gebildet. FDM-Verfahren werden üblicherweise in Systemen mit relativ geringer spezifischer Übertragungsgeschwindigkeit eingesetzt, beispielsweise bei der Übertragung von Daten mit einer Geschwindigkeit von 600...1200 Bit/s über PM-Kanäle. In vielen Systemen mit POC wird ein strukturelles Trennungsverfahren verwendet, bei dem eine spezielle Codekombination für das Abfragesignal verwendet wird und jede erlaubte Codekombination im Empfänger als Bestätigungssignal und jede nicht autorisierte Kombination als erneutes Abfragesignal entschlüsselt wird. Zum Schutz vor verzerrten Signalen, die über OS-Kanäle übertragen werden, werden dieselben Methoden verwendet, um die Wiedergabetreue nützlicher Informationen zu erhöhen: Korrekturcodes, Mehrfach- und Parallelübertragungen.