Giyalari univ rsit ti urganch filiali
Download 1.72 Mb. Pdf ko'rish
|
oralgan kodlar yordamida 802.11a protokolida uzatilayotgan axborotlar ishonchliligini oshirish algoritimni tadqiq qilish
- Bu sahifa navigatsiya:
- II. Bob. Asosiy qism 2.1. IEEE 802.11a standartida qo’llaniladigan modulyatsiya turlari
- 2.2.O’ralgan kodlar yordamida axborotlarni uzatish usullari
1.4. Masalaning qo’yilishi Signallarni shovqinbardosh kodlar bilan kodlashtirishdir. Bu usul yordamida uncha katta bo’lmagan iqtisodiy – harajatlarsiz axborot uzatish butunligini ta’minlash mumkin. Ushbu bitiruv malakaviy ishidaUzatilayotganvaqabulqiliniyotganaxborotnikodlashmetodlari, Uzatilayotganaxborotlarnikodlashusullariyordamidakodlabuzatish, axborotlarningishonchliliginioshirish, raqamlialoqakanaliningumumiyharakteristikalariraqamlialoqakanalidahatoliklarn ibartarafetish,802.11 protokolidaaxborotlarniishonchliuzatishvaqabulqilishtamoyillari vaIEEE 802.11astandartiningmohiyati keltirilgan - informasiya, informasion jarayonlar, sistemalar, texnologiyalar, informasiya o’lchovlari, entropiya, xabarlarning ortiqchaligi, informasiyani uzatish tezligi va aloqa kanalining o’tkazish qobliyati; - kodlash va dekodlash, kodlash nazariyasining asosiy tushunchalari, halalsiz kanallar uchun Shennon teoremasi, samarali kodlarni qurish algoritmlari; Bajardi: Bekmetov Sh.N. Bet 49 Tekshirdi: Raximov T.O. - halalli kanallar uchun Shennon teoremasi, xalallarga bardosh kodlash, berilgan tuzatish qobliyatli kodlarni qurish, chiziqli blok va uzluksiz kodlarni qurish, ularni dekodlash hamda xatoliklarni tuzatish muammolari ko’rib chiqilgan. Uzatilayotganvaqabulqiliniyotganaxborotnikodlashmetodlari, Uzatilayotganaxborotlarnikodlashusullariyordamidakodlabuzatish, axborotlarningishonchliliginioshirish, raqamlialoqakanaliningumumiyharakteristikalariraqamlialoqakanalidahatoliklar nibartarafetish,802.11 protokolidaaxborotlarniishonchliuzatishvaqabulqilishtamoyillari vaIEEE 802.11astandartiningmohiyati keltirilgan bundan tashqari kodlash usullarining samarali algoritmlari ko’rilgan. II. Bob. Asosiy qism 2.1. IEEE 802.11a standartida qo’llaniladigan modulyatsiya turlari Oldin ko’rib chiqilgan standart 802.11b ma’lumotlar uzatishning maksimal tezligini 2.4 GHz (2.4 dan 2.4835 GHz gacha) chastota diapazonida 11 Mbit/s gacha ta’minlaydi.Ushbu diapazon litsenziyalashni talab qilmaydi va sanoatda ishlatish uchun rezerlangan biroq 2.4 GHz atrofidagi chastotalarda DSSS spektrini kengaytirish texnologiyasini qo’llaganda xalaqitlar tufayli muammolar kelib chiqishi mumkin. Bular turmushdagi simsiz qurilmalar, xususan mikroto’lqinli pechlar va radio telefonlar tomonidan xosil qilinadi. Bundan tashqari zamonaviy ilovalar va tarmoq bo’ylab uzatilayotgan xajmlar standart 802.11b taklif qilayotganga qaraganda tez-tez katta o’tkazish qobiliyati talab qiladi. Yuzaga kelgan vaziyatdan chiqish uchun 802.11 a standarti qo’llaniladi. (2.1-jadvalga qarang). 2.1-Jadval. IEEE 802.11 a standartining chastota diapazoni Bajardi: Bekmetov Sh.N. Bet 50 Tekshirdi: Raximov T.O. Diapozon Chastota, GHz Cheklash quvvati UNNI 5,150-5,250 50 UNNI 5,250-5,350 250 UNNI 5,725-5,825 1000 ISM 2,400-2,4835 1000 Ma’lumotlaruzatishningtavsiyaetilgantezligi 54 Mbit/schastotadiapazoni 5 GHz (5.15 dan 5.35 GHzgachava 5.725 dan 5.825 GHzgacha). AQSH da ushbu diapazon litsenziyalanmagan milliy axborot infratuzilmasi deb nomlangan. (Unlicensed National Information Infrastructure,UNII) 802.11 a protokolini bilan nazarda tutilgan kenglig 20 MHz li kanal yuqori tezlikli uzatishni tashkil qilish uchun yetarlidir.5 GHz dan yuqori chastotalarning qo’llanilishi va uzatish quvvatining chegaralanishi esa, ma’lumotlarni yuqori tezlikda uzatishni tashkil qilishda bir qator muammolarni keltirib chiqaradi va buni ma’lumotlarni kodlashda e’tiborga olish zarur. Eslatib o’tamiz, istalgan signalning tarqalishi uning so’nishi bilan kechadi, bunda signalning so’nishi uzatish nuqtasidan bo’lgan masofaga hamda signalning chastotasiga bog’liqdir. Signal so’nishining detsibellarda o’lchashda quyidagi formuladan foydalaniladi. Bunda: x-susayish koeffisenti bo’lib, ochiq fazo uchun 20 ga teng. d- uzatish nuqtasidan bo’lgan masofa. f- signal chastotasi. c- yorug’lik tezligi. Ushbu formuladan bevosita kelib chiqadiki, uzatilayotgan signalning chastotasining kattalashishi bilan uning so’nishi xam kattalashadi. Bajardi: Bekmetov Sh.N. Bet 51 Tekshirdi: Raximov T.O. 2.4 GHz chastotali signal ochiq fazoda tarqalganida manbadan 10 m uzoqlikda u 60 dB ga so’nadi (zaiflashadi). Agar chastota 5 GHz gat eng bo’lsa signalning susayishi manbadan 10 m masofada endi 66 dB ni tashkil qiladi. 802.11 a protokolinisida yuqori chastotalarning qo’llanilishi 802.11 b protokolinisiga qaraganda tarmoq harakat radiusining bir muncha kichiklashishiga olib keladi. Ikkinchi muxim jixat katta chastota kengligiga ega kanalda yuqori chastotali signallarni ishlatganda ko’p nurli interferensiyani hosil bo’lish samarasini hisobga olish zarur. Ko’p karrali akslanib qaytishda signal qabul qilgichga har xil yo’llar bilan tushishi mumkin.Biroq tarqalishning har xil yo’llari har xil uzunlikka ega, shuning uchun har xil tarqalish yo’llarida signalning susayishi bir xil bo’lmaydi. Bundan qabul qilish nuqtasida natijalovchi signal har xil amplitudali va bir-biriga nisbatan vaqt bo’yicha siljigan ko’p signallarning superpozitsiyasidir. Ya’ni Interferensiya bu—har xil fazali signallarning qo’shilishiga ekvivalentdir. Agar uzatgich eltuvchi chastotali f va amplitudali A garmonik signalni tarqatadi deb faraz qilsak, u holda qabul qilgichda quyidagi signal olinadi: = sin(2 ) Bunda: -- i chi yo’lda signal tarqalishining ushlanib qolishi. 2.1-rasm. Signal tarqalishining ko’p nurli modeli. Ko’p nurli interferensiyaning asorati qabul qilinayotgan signalning buzilishi hisoblanadi. Ko’p nurli interferensiya istalgan turdagi signallarga xos, Bajardi: Bekmetov Sh.N. Bet 52 Tekshirdi: Raximov T.O. lekin u alohida keng palasali signallarga negative tarzda aytiladi. Gap shundaki keng palasali signalni qo’llaganda interferensiya natijasida aniq bir chastotalar sinfaz tarzda ustma-ust tushadi. Bu signalning kattalashishiga olib keladi, bazilari esa aksincha qarama-qarshi fazali bo’lib, ushbu chastotada signalning susayishini keltirib chiqaradi (20-rasm). 2.2-rasm.Ko’p nurli interferensiya hisobiga signalning buzilishi. Ko’p nurli interferensiya to’grisida gapira turib, signallarni uzatishda 2 ta muxim holat farqlanadi. Birinchi holatda—har xil signallar o’rtasidagi maksimal ushlanib qolish bitta simvol uzunligi vaqtidan oshmaydi va interferensiya bitta uzatilayotgan simvol chegarasida yuzaga keladi. Ikkinchi holatda-- har xil signallar o’rtasidagi maksimal ushlanib qolish bitta simvolning uzunligidan katta, interferensiya natijasida signallar ustma-ust qo’shiladi va har xil simvollarni keltirib chiqaradi, hamda simvollararo interferensiya yuzaga keladi. Signalning buzilishiga eng yomon tasir ko’rsatadigani bu simvollararo interferensiyadir. Chunki simvol—bu signalning diskret xolati bo’lib, eltuvchi chastotaning qiymati, amplitudalari va fazalarini tavsiflaydi. U holda har xil simvollar uchun signalning amplitudasi va fazasi o’zgaradi. Shuning uchun dastlabki signalni qayta tiklash g’oyatda murakkab. Bajardi: Bekmetov Sh.N. Bet 53 Tekshirdi: Raximov T.O. 2.3-rasm. Simvollararo va ichki simvolli interferensiyaning yuzaga kelishi. Bunda qochish uchun aniqrog’I ko’p nurli tarqalish samarasini qisman kompetsatsiyalash uchun chastotali ekvalayzerlar ishlatiladi. Biroq ma’lumotlar uzatish tezligi oshishi bilan yoki simvolli tezlikning ko’payishi xisobiga yoki kodlash sxemasining murakkablashishi xisobiga ekvalayzerlarning ishlatish samaradorligi tushib ketadi. 802.11 b standartida maxsimal uzatish tezligi 11 Mbit/s da CCK- kodlarni ishlatganda va QDPSK kodlashda simvollararo interferensiyani kompensatsiyalash sxemalarini qo’llanilishi ularga qo’yilgan vazifalarni bajarishda zo’r muvaffaqiyat bilan uddalanmoqda. Lekin kattaroq tezlikda 802.11 a protokolinisidek. Bunday yondashuv ma’qul emas. Shuning uchun 802.11 a standartida ma’lumotlarni kodlash usulining tamoman o’zgacha turlari ishlatiladi. Ma’lumotlarni uzatish oqimlari ko’pchilik chastotali kanal ostilariga taqsimlanadi va uzatish hamma kanal ostida parallel olib boriladi. Bu bilan uzatishning yuqori tezligi hamma kanallar bo’yicha ma’lumotlarni bir vaqtda uzatish xisobiga erishiladi. Alohida kanaldagi uzatish tezligi esa uncha katta bo’lmasligi mumkin. Agar i-kanaldagi uzatish tezligi -deb belgilasak, u holda uzatishning N kanal vositasidagi umumiy tezligiga teng bo’ladi. Bajardi: Bekmetov Sh.N. Bet 54 Tekshirdi: Raximov T.O. S= Chunki har bitta chastotali kanal ostilaridan ma’lumotlarning uzatish tezligini unch katta qilmasa ham bo’ladi, bu simvollararo interferensiyaning samarali bostirilishi uchu dastlabki shart-sharoitlarni yaratadi. Kanallarni chastota bo’yicha ajratishda, har bitta alohida kanalning kengligi bir tarafdan bitta kanal chegarasida signal buzilishini minimallashtirish uchun yetarli darajada tor bo’lishi zarur. Boshqa tarafdan talab qilingan uzatish tezligini ta’minlash uchun yetarli darajada keng bo’lishi zarur. Bundan tashqari kanallarning xamma polasasini tejamli ishlatish uchun iloji boricha chastotali kanal ostilarini zich joylashtirish maqsadga muvofiqdir. Lekin bu bilan kanallararo interferensiyadan qochish kerak nega deganda kanallarning bir- biridan to’liq mustaqilligini ta’minlash uchun. Sanab o’tilgan talablarni qoniqtirish uchun kanallar –ortoganalli deyiladi. Hamma chastotali kanal ostilarining eltuvchi chastotalari(aniqrog’i, ushbu signallarni tavsiflovchi funksiyalar) bir-biriga ortoganaldir. Matematik nuqtai nazardan funksiyaning ortoganalligi shuni bildiradiki, bazi intervaldagi o’rtachalashtirish ko’paytmasi nolga teng bo’lishi zarur. Bizning holatda bu oddiy munosabat bilan ifodalanadi. t sin 2 tdt=0,k=l Bunda: T – simvolning davri, , -- k va l – kanallarning eltuvchi chastotasi. Eltuvchi signallarning ortoganalligini shunday holatda ta’minlash mumkinki, agar bitta simvol uzunligi vaqtida eltuvchi signal butun tebranishlar sonini amalga oshiradi. Bajardi: Bekmetov Sh.N. Bet 55 Tekshirdi: Raximov T.O. 2.4-rasmda Bir neclarning ortoganal tebranishlarining misoli hta eltuvchi keltirilgan. 2.4-rasm. Ortoganalli chastotalar.qiyin emas (23-rasm) va Y quyidagi funksiya ko’rinishida tavsiflanadi. Bunda: fi – i-kanalning markaziy chastotasi. 2.5-rasm. T uzunlikka ega simvol va uning spektri. Shunday funksiya bilan chastotali kanal ostining shakli tavsiflanadi. Bu bilan chastotali kanal ostilarining o’zi bir-birlarini to’sishlari mumkin, biroq eltuvchi signallarning ortoganalligi kanallarning bir-birlari bilan chastotali Bajardi: Bekmetov Sh.N. Bet 56 Tekshirdi: Raximov T.O. mustaqilligini kafolatlaydi. Bundan kanallararo interferensiya yo’qligi kelib chiqadi, muximi shu.(2.5-rasm) 2.6-rasm. Ortoganal eltuvchi signallar bilan kanallarni chastotali ajratish (bo’lish). Qarab chiqilgan keng polasali kanalni ortoganal chastotali kanal ostilariga bo’lish usuli ortoganalli multipleksorli chastotali bo’lish deyiladi. (Ortoganal Frequency Division Multiplexing OFDM). Uni amalga oshirish uchun uzatuvchi qurilmalarda oldindan N- kanallarga multipleksorlangan signal vaqtli ko’rinishda chastotali ko’rinishga o’tkazuvchi Furyening teskari tez almashtirishlari qo’llaniladi. (IFFT) 2.7-rasm. N ortoganol chastotali kanal ostilarni olish uchun Furyening teskari tez o’zgartirishlarini amalga oshirilishi. Bajardi: Bekmetov Sh.N. Bet 57 Tekshirdi: Raximov T.O. 802.11 a protokolinisida 64 chastotali kanal osti oynali Furyening teskari o’zgartirishlari ishlatiladi. 802.11 a standarti bilan aniqlanadigan 12 ta kanallardan har birining kengligi 20 MHz kenglikka ega bo’lib, har bitta ortoganal chastotali kanal ostisi 20 MHz kenglikka ega bo’ladi. Biroq 64 ortoganal kanal ostilardan faqat 52 tasi ishlatiladi. Bunda 48 kanal ostilari ma’lumotlarni uzatish uchun (Data Tones). Qolganlari esa xizmat axborotini uzatish uchun (Pilot Tones) ishlatiladi. Ta’kidlanganidek OFDM usulining afzal usullaridan biri yuqori uzatish tezligini ko’p nurli tarqalishga samarali qarshi turish bilan uyg’unlashuvi hisoblanadi.Aniqroq qilib aytadigan bo’lsak, texnologiya OFDM ko’p nurli tarqalishni bartaraf qilmaydi, lekin simvollararo interferensiya samarasini yo’q qilishga zamin yaratadi. Gap shundaki, OFDM texnologiyasining ajralmas qismi bo’lib, qo’riqlangan interval tushunchasi hisoblanadi.Bu simvol oxirining siklik takrorlanishi bo’lib, simvolning boshida o’rnatiladi. (2.8-rasm) Qo’riqlangan interval ortiqcha axborot hisoblanadiva shu manoda foydali (axborotli) uzatish tezligini pasaytiradi. Ushbu ortiqchali axborot uzatgichda uzatilayotgan simvolga qo’shiladi va qabul qilgichda simvolni qabul qilishda tashlab yuboriladi. Biroq aynan u simvollararo interferensiyani paydo bo’lishdan himoyalash uchun xizmat qiladi. Bajardi: Bekmetov Sh.N. Bet 58 Tekshirdi: Raximov T.O. 2.8-rasm. Simvolning oldiga qo’yiladigan qo’riqlash intervali. Qo’riqlash intervalining mavjudligi alohida simvollar o’rtasida vaqtli to’xtalishlarni xosil qiladi va agar ko’p nurli tarqalish natijasida signalning maksimal ushlanib qolishi qo’riqlash intervalidan oshsa, u holda interferensiya sodir bo’lmaydi. 2.9-rasm. Qo’riqlash intervali simvollararo interferensiyaning hosil bo’lishiga to’sqinlik qiladi. 802.11 a protokolida qo’riqlash intervallarining uzunligi simvollar o’zining uzunligini ¼ tashqil qiladi.Bu bilan simvollar o’zi 3.2 mks uzunlikka ega, qo’riqlash intervali esa -0.8 mks. Shunday qilib simvolning uzunligi qo’riqlash intervali bilan 4 mks ni tashkil qiladi. 802.11 a protokolida ma’lumotlarni uzatish xaqida gapirayotib biz simvolning bitta diskret holatida bir nechta axborot bitlarini kodlashga imkon berishini hozirgacha e’tibor bermadik. Eslatib o’tamiz 802.11 b protokolinisida kodlash uchun 2 lik (BDPSK) yoki kvadraturali (QDPSK) nisbiy faza modulyatsiyasidan foydalanilgan. 802.11 a protokolida ham shu modulyatsiya usullari qo’llanilgan (faqat nisbiy emas). Ya’ni 2 lik va kvadraturali faza modulyatsiyalari BPSK va QPSK. BPSK modulyatsiya ishlatganda bitta simvolda faqat bitta axborot biti kodlanadi. QPSK modulyatsiya ishlatilganda, yani signal fazasi 4 ta har xil qiymatni qabul qilishi mumkin bo’lsa, bitta simvolda ikkita axborot biti kodlanadi. Bajardi: Bekmetov Sh.N. Bet 59 Tekshirdi: Raximov T.O. BPSK modulyatsiya 6 va 9 Mbit/s tezlikda ma’lumotlarni uzatishda, QPSK modulyatsiya 12 va 18 Mbit/s tezlikdagi ma’lumotlarni uzatishda ishlatiladi. Yana ham yuqori tezliklarda uzatish uchun kvadraturali amplitude modulyatsiyasi (QAM, Called Quadrature Amplitude Modulation) ishlatiladi. Modulyatsiyaning ushbu turi shuni bildiradiki, axborot nafaqat signal fazasining o’zgarishi xisobiga kodlanadi, balki uning amplitudasining xisobiga ham amalga oshiriladi. 802.11 aprotokolida 16-QAM va 64-QAM modulyatsiya ishlatiladi. Birinchi holatda signalning 16 har xil holatiga bo’ladi. Bu bitta simvolda 4 ta bitni kodlash imkonini beradi. Ikkinchi holatda esa endi signal 64 ta mumkin bo’lgan xolati bo’ladi. Bu esa bitta simvolda 6 bit ketma-ketligini kodlashga imkon beradi. 16-QAM modulyatsiya 24 va 36 Mbit/s tezliklarda, 64-QAM esa 48 va 54 Mbit/s tezliklarda qo’llaniladi. Tabiiyki savol tug’iladi: nima uchun bir xil turdagi modulyatsiyada har xil uzatish tezliklari mavjud? Misol tariqasida BPSK modulyatsiyani ko’rib chiqamiz.Unda ma’lumotlarni uzatish tezligi 6 yoki 9 Mbit/s ni tashkil qiladi.Bitta sivol vaqtining uzunligi qo’riqlash intervali bilan birgalikda 4 mks ni tashkil qiladi. Bunda impulslarning chastota tarqalishi 250 KHz ni tashkil qiladi.Bitta kanal ostida bitta bitdan kodlashini xisobga olsak, bunday kanal ostilar 48 ta, u holda umumiy uzatish tezligi 250 KHz*48=12 MHz ni tashkilqiladi.Biroq simvoldagi kodlanadigan hamma bitlar ham axborot bitlari xisoblanmaydi.Qabul qilinayotgan ma’lumotlarni to’g’riligini ta’millash uchun, yani xatoliklarni qidirib toppish va to’g’irlash uchunaxborotni ortiqchaligidan foydalanadilar va uni o’ralgan kodlash deb ataydilar. O’ralgan kodlashning mohiyati shundan iboratki, uzatilayotgan bitlar ketma-ketligiga xizmat bitlari qo’shimcha bo’lib Bajardi: Bekmetov Sh.N. Bet 60 Tekshirdi: Raximov T.O. qo’sholadi.Ularning qiymatlari oldingi uzatilgan bir nechta bitlarga bog’liq. O’ralgan kodlashni Viterbi algoritmi bilan uyg’unlikda qo’llanilishi nafaqat xatoliklarni qidirib toppish, balki ko’pchilik xollarda qabul qilish tomonidan uzatish xatoliklarini to’g’irlash imkonini xam beradi. O’ralgan kodlashga batafsil to’xtalmasdan shuni aytish mumkinki, ½ tezlikdagi o’ralgan kodlashda har bitta xizmat biti qo’shiladi.Aynan shu sababli ½ tezlikdagi o’ralgan kodlashdagi axborot tezligi to’liq tezlikdan 2 marta kichik. ¾ tezlikli o’ralgan kodlashda har uchta axborot bitiga bitta xizmat biti qo’shiladi. Shuning uchun bunday holatda foydali (axborotli) tezlik to’liq tezlikning ¾ qismini tashkil qiladi. Bundan kelib chiqadiki, bitta modulyatsiya turini qo’llaganda har xil axborot tezliklarining qiymati kelib chiqishi mumkin bo’lar ekan. Bularning xammasiga o’ralgan kodlarning tezligi sabab bo’ladi.(2.2- jadval) ½ kodlash tezligiga ega bo’lgan o’ralgan kodlashli BPSK modulyatsiyani ishlatganimizda 6 Mbit/s axborot tezligini olamiz. ¾ tezlikli o’ralgan kodlash tezligini ishlatganda esa, 9 Mbit/s axborot tezligiga ega bo’lamiz. Xuddi shu tarzda modulyatsiyaning har bir turiga ikkita har xil uzatish tezligi mos keladi. Bu bilan shuni ta’kidlaymizki, 802.11 a protokolinisining o’zida faqat 6, 12 va 24 Mbit/s tezliklar majburiy xisoblanib, boshqa qolganlari esa sharoitga qarab tanlanadi. 2.2-jadval. 802.11 a protokolidagi har xil tezliklar. Ma’lumotlar tezligi Mbit/s Modulyatsiya turlari O’ralgan koder qurilmasining tezligi Bitta kanaldagi axborot hajmi OFDM- simvoldagi umumiy bitlar miqdori OFDM- simvoldagi ma’lumotlar bitining miqdori 6 BPSK 1/2 1 48 24 Bajardi: Bekmetov Sh.N. Bet 61 Tekshirdi: Raximov T.O. 9 BPSK 3/4 1 48 36 12 QPSK 1/2 2 96 48 18 QPSK 3/4 2 96 72 24 16- QAM 1/2 4 192 96 36 16- QAM 3/4 4 192 144 48 64- QAM 2/3 6 288 192 54 64-QAM 3/4 6 288 216 2.2.O’ralgan kodlar yordamida axborotlarni uzatish usullari O’ralgan kodlar yordamida kodlash O'ralgan kodlar uzluksiz kodlarga mansub bo'lib, bloklarga ajralmaydi. Bunda kod simvollarini kodlash va dekodlash amallariuzluksiz bajariladi. Bunday kodlar shovqinbardosh kodlashning keng tarqalgan turlari hisoblanadi. Ular: - simsiz aloqa protokollarida; - raqamli er usti va er yo'ldoshi aloqa sistemalarida; - kosmos bilan aloqa sistemalarida qo'llaniladi. Ushbu kodlarning ishlash prinsipini avtomatlar nazariyasiga asoslanganini 4 xolatli va ikkilik ketma-ketlikni ishlovchi avtomat misolida ko'rish mumkin. Quyidagi o'tish jadvaliga binoan A = (0011101010) kirish yo'li ketma – ketligiga Bajardi: Bekmetov Sh.N. Bet 62 Tekshirdi: Raximov T.O. 2.10-rasm.Kodlarning ishlash prinsipini avtomatlar nazariyasiga asoslangan 3ta holatli ko’rinishlari mos avtomat chiqish yo'li signalini aniqlaymiz. Demak, avtomat chiqish yo'lida quyidagi signal shakllanadi: g=0110111011 Trellis diagrammasi avtomat ishlashini yoyilgan panjara diagramma – (Trellis diagram) yordamida tavsiflash qulay hisoblanadi. Daslabki avtomat S0 holatida deb faraz qilinganligi sababli har qanday yo'l trellisning chapki yuqori burchagidan boshlanadi. Har bir qadamda diagramma bo'yicha yo'l ikki yo'nalishni qabul qilishi mumkin. Agar informasion ketma – ketlikning navbatdagi simvoli 0 qiymatini olsa, avtomat yuqori yo'lni tanlaydi. Agar simvol 1 ga teng bo'lsa avtomat pastki yo'lni tanlaydi. Avtomatning chiqish yo'li kodi ketma – ketligi tanlangan yo'l yoyi salmog'iga teng. Yuqoridagi avtomat chiqish yo'lida shakllangan kod ketma – ketligi uchun trellis diagrammasi quyidacha: Bajardi: Bekmetov Sh.N. Bet 63 Tekshirdi: Raximov T.O. 2.11-rasm. o’ralgan kodlash nazariyasiga asoslangan o’ralgan kodlashning 3ta holatli ko’rinishi uchun Trellis diagrammasi O’ralgan kodlar yordamida kodlash va qayta tiklash- (1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1) 2.12-rasm.Kodlarning ishlash prinsipini avtomatlar nazariyasiga asoslangan 3ta holatli ko’rinishlari F = (11, 01, 01, 00, 01, 10, 01, 11) O’ralgankodlaryordamidaxatoliklarnituzatish Olinganharqandaykodketma – ketligiuchuntrellisdayo'lnichizishmumkinemas. Masalan, 11, 11, 11 yoki 01, 01, 01 kombinasiyalar uchun yo'llar mavjud emas. Xuddi shunday 01 yoki 10 dan boshlanuvchi kod kombinasiyalari ham mavjud emas. Bunday juftliklar xatolik borligini ko'rsatadi. Ikkilik kod kombinasiyasi shovqinli kanallar orqali uzatilganida biror bir bitning teskarisiga o'zgarishi kod kombinasiyasining buzilishiga olib keladi. Ma'lumki, Bajardi: Bekmetov Sh.N. Bet 64 Tekshirdi: Raximov T.O. xabarlar orasidagi masofa farqlanuvchi xonalar soni sifatida aniqlanadi. Shuning uchun uzatiladigan kod kombinasiyasidagi har bir xatolik uning dastlabki qiymatidan masofasini orttiradi. Buzilgan kod kombinasiyasi, mos holda, trellisdagi yo'lning buzilishiga olib keladi. Ba'zi xollarda, yo’lning bo'lmasligi ham mumkin. Xatolikni tuzatish masalasi – olingan kod kombinasiyasi uchun bo'lishi mumkin bo'lgan yo'llar to'plamini olish va ular orasidagi shunday yo'lni tanlash kerakki, bu yo'l olingan kod kombinasiyasidan minimal masofaga ega bo'lsin. 2.13-rasm. O’ralgan kodlash nazariyasiga asoslangan o’ralgan kodlashning 3ta holatli ko’rinishi uchun Trellis diagrammasi 2.14-rasm. O’ralgan kodlashda koderda kodlarning ko’rinish Olingan kod ketma – ketligini dekodlash teskari tartibda amalga oshiriladi. Trellisning har bir uzeli ikkita – yuqori va pastki yoylarga ega. Bajardi: Bekmetov Sh.N. Bet 65 Tekshirdi: Raximov T.O. Agar berilgan uzel uchun ajratilgan yo'l yuqori yoy orqali o'tsa informasion signal 0 qiymatini oladi. Agar berilgan uzel uchun ajratilgan yo'l pastki yoy orqali o'tsa informasion signal 1 qiymatini oladi. Quyidagi misolda daslabki informasion ketma – ketlik A = 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 0. O’ralgan kodlar yordamida xatoliklarni tuzatish Misol.Uzatiladigan information xabar quyidagi ko’rinishga ega: A=(1010) Bu xabarga quyidagi kod kombinatsiyasini mos keladi. Z=(11, 10, 00, 10) Uzatiladigan kombinatsiyada xatolik sodir bo’ldi. Z=(11, 11, 00, 10) Informatsion ketma-ketlikni tiklash lozim. Yechish t=0 t=1 2.15-rasm. O’ralgankodlaryordamidaxatoliklarnituzatish Trellisning (t=o) uzelidanboshlabolingankodkombinatsiyasigamosyoyinitanlaymiz.Birinchijuftsim vol 11.Trellisdabu danchiquvchipastkiyoygamoskeladi.Demak, uzelgakeldik. Bajardi: Bekmetov Sh.N. Bet 66 Tekshirdi: Raximov T.O. 2.16-rasm. O’ralgan kodlar yordamida xatoliklarni tuzatish Ikkinchi qadamda trellisning (t=1) uzelidan Z ning Ikkinchi juftiga mos keluvchi 11 salmoqli yoyni tanlashimiz lozim. Bunday salmoqli yoy bo’lmaganligi sababli,ikkita variantni ko’ramiz.Yuqori yoy uchun 10 salmoq mos keladi.10 va 11 orasidagi masofani (t=2) uzelga yozamiz.Pastki yoy uchun 01 salmoq mos keladi.01 va 11 orasidagi masofani (t=2) uzelga yoyamiz. 2.17-rasm. O’ralgan kodlar yordamida xatoliklarni tuzatish Qabul qilingan kombinatsiyaning uchunchi jufti 00.Uchunchi qadamda marshurt mavjud. (t=2) uzeldan 11 va 00 salmoqlarga ega bo’lgan ikkita yoy chiqadi.Ular va qabul qilingan qiymatlar orasidagi masofalarni mos uzellarga yoziladi. (t=2) uzeldan ham 01 va 10 salmoqlarga ega bo’lgan ikkita yoy chiqadi.Ular va qabul qilingan qiymatlar orasidagi masofa. va uzellarga yoziladi. Bajardi: Bekmetov Sh.N. Bet 67 Tekshirdi: Raximov T.O. 2.18-rasm. O’ralgan kodlar yordamida xatoliklarni tuzatish To’rtinchi qadamda maksimal salmoqqa ega bo’lgan uzellarni tashlab yuborish lozim. Chunki ular uzatiladigan ketma-ketlikdan ko’proq farqlanuvchi ketma-ketlik mos keladi. Keyingi yo’l uchun faqat uzelni qoldiramiz. Qabul qilingan kombinatsiyaning to’rtinchi jufti 10.Trellisining (t=3) uzelidan 10 salmoqli yuqori yoy chiqadi va ushbu yoy yoki orqali uzeliga o’tiladi. Oxirgi masofalar yig’indisi minimal bo’lgan uzellardan o’tuvchi yo’lni aniqlash lozim.Har-bir qadamda yuqori yoyga 0 qiymati, pastki yoyga 1 qiymati beriladi.Dekodlangan informatsiyani ketma-ketligi quyidagi ko’rinishga ega. 2.19-rasm. Zanjir o’ralgan kodni qurish prinsipi O’ralgan kodlar uzluksiz kodlar turkumiga mansub bo'lib, bloklarga ajratilmaydi. Bunda kod simvollarini kodlash va dekodlash amallari uzluksiz Bajardi: Bekmetov Sh.N. Bet 68 Tekshirdi: Raximov T.O. bajariladi. Hatoliklar guruhini aniqlash va tuzatishga imkon beruvchi zanjir o’ralgan kod keng qo'llaniladi. O’ralgan kodlar (m/n) kabi shartli belgilanadi. Har bir informasion simvoldan so'ng nazorat (tekshiruvchi) simvol keluvchi kod eng sodda o’ralgan kod hisoblanadi. Bunday kod (1/2) kabi belgilanadi. 1. Bunda nazorat simvollarining uzunligi informasion simvollar uzunligiga teng, ya'ni m=k=n/2. Demak, ortiqchalik D = (n-m) 100/n = (n-0,5n).100/n = 50%. O’ralgan kodni qurish prinsipi 1 – rasmda keltirilgan. 2.20-rasm. O’ralgan kodni qurish prinsipi O’ralgan kodni qurish prinsipi.Nazorat simvollarining ketma – ketligi (1- rasmdagi pastki qator) informasion simvollar ketma – ketligidan (1 – rasmdagi yuqori qator) bir – biridan l0 masofadagi informasion simvollarni 2 ning moduli bo'yicha jamlash yo'li bilan hosil qilinadi. To'rt xonali siljituvchi registr asosidagi kodlash sxemasi (koder) quyidagi rasmda keltirilgan. O’ralgan kodni qurish prinsipi. Koder sxemasi To'rt xonali siljituvchi regisr asosidagi kodlash sxemasi (koder) 2.21 – rasmda keltirilgan. 2.21-rasm. O’ralgan kodni qurish prinsipi. Agarkoderning kirish yo’liga quyidagi simvollar ketma-ketligi Bajardi: Bekmetov Sh.N. Bet 69 Tekshirdi: Raximov T.O. 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 berilsa, siljituvchi registrda chiqish yo’lida quyidagi simvollar ketma- ketligi shakllanadi. 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 yuqoridagi ketma-ketlikning hosil qilinishidagi 2.3-jadval yordamida tushunish mumkin. 2.3-jadval.O’ralgan kodni qurish prinsipi. Koder sxemasi Diskret vaqt Registr xonalari holati Jamlagich chiqish yo’lida 1-chi 2-chi 3-chi 4-chi 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 Informasion ketma – ketlik (1) diskret ti dagi registrning 1 – xonasi holatiga mos kelsa, nazorat (tekshiruvchi) simvollar ketma – ketligi (2) 2ning moduli bo'yicha jamlagichning chiqish yo'lidagi simvollarga mos keladi. O’ralgan kodni qurish prinsipi.Koder sxemasi. Bajardi: Bekmetov Sh.N. Bet 70 Tekshirdi: Raximov T.O. (2) ketma – ketlik siljituvchi registrning oldingi taktdagi ikkinchi va to'rtinchi xonalarining chiqish yo'lidagi signallarni jamlash yo'li bilan olinadi. Bu 1 – jadvalning oldingi qatoridagi registrning ikkinchi va to'rtinchi xonasidagi simvollarni jamlashga mos keladi. Uzatuvchi tarafdagi kommutator (Km) chiqish yo'liga birinchi informasion simvoldan, so'ngra birinchi nazorat simvolidan, so'ngra ikkinchi informasion simvoldan va h. tarkib topgan ketma – ketlikni uzatadi, ya'ni: 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 (3) (3) ketma – ketlik (1/2) o’ralgan kodning kodlangan simvollarining ketma – ketligidir. O’ralgan kodni qurish prinsipi. Dekoder sxemasiDekoder ikki qismli sxemadan iborat: Birinchi qism sxemada tuzatuvchi ketma – ketlik shakllansa, ikkinchi qism sxemada kod tuzatiladi. Birinchi qism sxemada kommutator Km (dekoder kommutatori) koder kommutatori bilan sinxron va sinfaz ishlaydi. 2.22-rasm. Dekoder kommutatori Koder tamonidanishlatiladigan umumiy siljituvchi registrlarning uzunligi kodningxotirasi deb ataladi. O’ralgan kod,o’ralgan koder tamonidanhosil qilinadigan hammaikkilik ketma-ketlikningto’plamidantashkil topadi. Nazariy jihatdan ushbu ketma-ketliklar cheksizdir. O’ralgan koder (o’rama koder)ning amaldagi holati davriy ravishdaba’zi bir oldindan ma’lum holatlarda o’rnatiladi va bundan hosil bo’lgan kod blokli kod tavsifiga ega bo’ladi. |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling