Радиоэлектроника и телекоммуникации
Эффективная организация обмена информацией приобретает все большее значение, прежде всего как условие успешной практической деятельности людей. Объем информации, необходимой для нормального функционирования современного общества, растет в соответствии с развитием производственных сил. Доля рабочей силы, занятой вопросами обеспечения информацией в развитых странах, начинает превышать долю рабочей силы, занятой непосредственно в среде производства. Применение методов и средств автоматизации применяется на всех этапах использования информационных систем и технологий.
В последнее время резко повысились требования, предъявляемые к средствам передачи информации, потому как жизнь современного общества немыслима без широкого их использования. Эти средства непрерывно совершенствуются и развиваются. Объемы информации с каждым годом возрастают, увеличивается дальность связи, более высокими становятся требования к качеству и достоверности передачи. Достоверность зависит не только от исправности аппаратуры, но и от помех, действующих в канале.
Помехи могут быть самого разнообразного характера, к примеру замена одной группы символов другими или стирание символов. Возникает вопрос - как бороться с этими помехами? Можно увеличить надежность канала связи с помощью технических средств, но зачастую это бывает дорого, и кроме того, есть некоторый предел надежности, которым обладает любое техническое устройство. Другой способ борьбы с помехами заключается в разумной организации передачи самих сообщений, а именно в специальном выборе системы кодирования передаваемых сообщений. Отличительным свойством данной системы должно быть возможность восстановления исходной функции даже при наличии искажений.
Способность системы передач противостоять вредному влиянию помех называется помехоустойчивостью. Поэтому можно сказать, что применение кодов, исправляющих ошибки, или помехоустойчивое кодирование, является эффективным средством повышения качества передачи информации, сохраняя при этом скорость передачи информации и энергетические параметры канала связи.
Современные, достаточно просто реализуемые помехоустойчивые коды, а так же алгоритмы их декодирования позволяют снизить требуемое соотношение сигнал/шум (Еб/N0) на 6-8 дБ по сравнению с передачей без кодирования, то есть получить эквивалентный энергетический выигрыш от кодирования, равный 6-8 дБ, для обеспечения общепринятых значений допустимой вероятности ошибки, которая составляет порядка 10-5 - 10-7. Во многих случаях такое снижение является экономически эффективным. К примеру, в космических и спутниковых системах снижение требуемого для обеспечения заданной вероятности ошибки отношение Еб/N0 на 1 дБ по общепринятым оценкам эквивалентно снижению стоимости космического аппарата на 1 млн. долл. США. Более того, каждый выигранный децибел в отношении сигнал/шум в системе связи с низким энергетическим потенциалом может коренным образом расширить область ее применения.
Эффективность помехоустойчивого кодирования доказана, поскольку известно, что если скорость передачи информации от некоторого источника меньше пропускной способности канала связи, то соответствующим избыточным кодированием можно обеспечить безошибочную передачу информации через канал связи. В связи с этим были разработаны различные коды , классы кодов и алгоритмы их декодирования. Однако применение помехоустойчивого кодирования в реальных системах первоначально сильно отставало. Связано это с отсутствием в то время адекватной элементарной базы, что сильно затрудняло массовую реализацию декодеров. И только появление больших интегральных схем (БИС), особенно специальных БИС кодеров и декодеров и цифровых сигнальных процессоров в середине 1980-х годов обеспечило чрезвычайно широкое применение помехоустойчивого кодирования в радиотехнических системах передачи цифровой информации различного назначения. Так, в большинстве спутниковых систем применение помехоустойчивого кодирования уже требуется системными стандартами.
Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что вследствие наличия различного рода искажений, проходящих с сигналом при его передаче, увеличения в наше время числа помех, действующих на него, актуальной будет разработка систем, обеспечивающих помехозащищенность передаваемой информации, а если точнее кодера и декодера, что является задачей работы.
Другие стьтьи в тему
Протоколы сигнализации на мобильных сетях
Сотовая связь - весьма заметное явление в технике связи. В настоящее
время информационный сектор является самым динамичным в мировой экономике. В
свою очередь, в информационном секторе наиболее быстро развивается сотовая
связь. Связь - одна из основных составляющих инфраструктуры, она ...
Расчет супергетеродинного приемника в диапазоне средних волн
Изобретение
радиосвязи великим русским ученым А.С. Поповым в 1895 г. одно из величайших открытий
науки и техники.
В
1864 г. английский физик Максвелл теоретически доказал существование
электромагнитных волн, предсказанное еще Фарадеем, а в 1888 г. немецкий ученый
Герц эксперимент ...