Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Радиотехника и телекоммуникации

Диссертационная работа:

Волошин Анатолий Иванович. Разработка и исследование алгоритмов и аппаратуры передачи дискретной информации неуправляемых источников по телефонным каналам связи : ил РГБ ОД 61:85-5/1086

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Стр.

ВВЕДЕНИЕ 4

1. АНАЛИЗ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ С
НЕУПРАВЛЯЕМЫМИ ИСТОЧНИКАМИ И ПОТРЕБИТЕЛЯМИ

I.I. Анализ принципов построения СПДИ для работы

с неуправляемыми источниками и потребителями . . 9

Г.2. Анализ алгоритмов передачи информации неуправ
ляемых источников и потребителей в одноканаль
них СПДИ с буферными накопителями 17

1.3. Анализ принципов аппаратурной реализации систем
передачи информации неуправляемых.источников

и потребителей 25

1.4. Постановка задачи исследования 28

2. РАЗРАБОТКА СПОСОБА И АЛГОРИТМА ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ
НЕУПРАВЛЯЕМОГО ИСТОЧНИКА

2.1. Разработка принципов построения алгоритма.переда-

. . чи информации неуправляемого источника * . . . . 35 2-.2. Разработка способа разгрузки буферного накопи-^ .

, , теля передатчика . 47

2*.3. Исследование вопроса возникновения ошибок типа потерь и вставок информации при работе с неуп- . . . равляемыми источниками и потребителями ..... 52 2»4. Разработка принципов построения алгоритма передачи информации при работе по.каналам.низкого. ,

. . качества бб

. 2.5. Выводы 75

3. АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТ
НОЙ ИНФОРМАЦИИ НЕУПРАВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ И ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
3.1, Разработка математической модели работы буферного

накопителя передатчика 78

  1. Расчет вероятности потери информации в буферном, накопителе передатчика 85

  2. Определение времени задержки информации в буфер-гном накопителе 97

  3. Разработка обобщенной математической модели

работы буферного накопителя передатчика . . . 103

  1. Анализ характеристик буферного накопителя приемника .- .. НО

  2. Анализ основных характеристик СПДИ 120

  3. Разработка методики определения основных пара- .

, метров буферных накопителей.СПДИ 125

. 3.8. Выводы 129

4. ЦЕЛИ, ЗАДАЧИ, МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-. ГО ИССЛЕДОВАНИЯ АЛГОРИТМА ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ НЕУПРАВЛЯЕМОГО ИСТОЧНИКА

4.1. Цели, задачи и методика экспериментального иссле
дования алгоритма.передачи информации неуправляе-

, . мого источника ... . ... . . . .... ... . . .... 132

4.2. Результаты моделирования алгоритма.передачи дис«.

. . кретной информации на ЭВМ 150

4.3. Результаты линейных.испытаний СПДИ неуправляемо-

. , го источника 155

4.4. Выводы . . .............. . . . ......... 168

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 169

ЛИТЕРАТУРА 172

ПРИЛОЖЕНИЕ I, Определение коэффициентов Сі, в явном виде , . 188
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Акт внедрения результатов диссертационной ра
боты в РИВЦ МС БССР 196

Введение к работе:

Одной из основных задач современного этапа развития народного хозяйства страны является обеспечение дальнейшего экономического прогресса общества на основе ускорения научно-технического прогресса, интенсификации общественного производства, повышения его эффективности.

ХХУІ съезд КПСС определил следующие пути решения этой задачи: "...полнее использовать вычислительную и другую технику. Обеспечить дальнейшее развитие и повышение эффективности сети автоматизированных систем управления и вычислительных центров коллективного пользования, продолжая их объединение в единую общегосударственную систему сбора и обработки информации для учета, планирования и управления" [ I.l] .

Широкое использование ЭВМ и других вычислительных систем,
различного рода вводно-выводных и документирующих устройств, а
также аппаратуры, обеспечивающей подготовку, отображение, хране
ние и обмен информацией по каналам .связи требуют наличия развет
вленной сети дискретных каналов связи.. - .....

С экономической точки зрения целесообразно., наряду с простым., увеличением числа дискретных каналов принять.меры к.повышению эффективности использования существующих каналов связи. Исследования последних лет показали, что наиболее перспективным направлением повышения эффективности использования каналов связи является увеличение линейной-скорости передачи информации в канале до 9600 бит/с, образование путем временного разделения дискретного.потока 9600 бит/с пучка дискретных каналов и .предоставления.каждого из . них различным потребителям [2.20,2.24,3.10,3.14,3.26,3.56,3.66,3.72, 3.73,3.78] . Эти идеи использованы при разработке каналообразующей аппаратуры ТВУ-12,ДАТА,ДУМКА [З.ЗО] .

Однако с повышением удельной скорости передачи информации уменьшается помехозащищенность сигнала. Опыт эксплуатации аппаратуры ДУМКА и опыт зарубежных фирм показывает, что даже при использовании высокоэффективных модемов, выполненных в соответствии с рекомендацией У.29 МККТТ, верность передачи информации оказывается несколько ниже, чем в традиционной аппаратуре тонального телеграфирования, поэтому для повышения верности передаваемой информации до требуемых значений необходимо модем дополнить устройством защиты от ошибок (УЗО).

Спецификой работы УЗО является то, что на передающей стороне поток информации от мультиплексора поступает непрерывно, и УЗО, включенное между мультиплексором и модемом, не может управлять этим потоком, останавливать его на время исправления ошибки путем переспроса. В данном случае мультиплексор по отношению к УЗО выступает в роли неуправляемого источника, не допускающего перерывов в передаче информации.

На приемной стороне, для того чтобы переданная информация попала к соответствующим абонентам, УЗО не должно вносить временных изменений в передаваемый групповой сигнал, то есть УЗО, включенное на приемной стороне между модемом и мультиплексором, должно обеспечивать непрерывную выдачу поступающей информации в мультиплексор. В данном случае мультиплексор по отношению к УЗО выступает в роли неуправляемого потребителя.

Таким образом, во всех случаях, когда для организации пучка дискретных каналов используется метод временного деления канала, являющегося на современном этапе наиболее перспективным направлением построения каналообразующей аппаратуры, возникает необходимость работы с неуправляемыми источниками и потребителями.

Бели принципы построения СПДИ,работающих с управляемыми источниками и потребителями информации,достаточно хорошо исследо-

вада[2.5,2ДІ,2;й, 2.27,2.28,3.35,...,3.37,3.57,3.68,3.69,3.81], то этого нельзя сказать о СПДЙ с неуправляемыми источниками и потребителями. Интерес к этим системам привел к появлению ряда работ, среди которых следует отметить работы К.Б.Бонкина,Л.Ф.Жигулина, Н.ВДобаткиной и некоторые другие/"3.11,3.12,3.38,3.43,3.50,3.52, 3.65,3.82,...,3.92,4.1,4.2] . Однако проведенные исследования и полученные результаты распространяются только на сравнительно простые алгоритмы. Так в работах.К.Б.Бонкина исследуется система с ожиданием Шварца,в работах Н.В.Добаткиной рассматривается синхронная система с ожиданием Бениса-$рея и т.д. В то же время исследования последних лет показали, что для работы с неуправляемыми источниками и потребителями целесообразнее использовать алгоритм с адресным переспросом или алгоритм с непрерывной передачей и блокировкой, так как они обладают более высокими темповыми характеристиками, по. сравнению с алгоритмами с ожиданием[3.2,3.13,3.27,3.58, 3.59,3.60]. Но при применении названных алгоритмов затруднено использование предложенного авторами способа описания системы конечным детерминированным автоматом, так как, в связи с увеличением числа состояний системы, значительно возростает сложность ее анализа[339]-

Таким образом, несмотря на достигнутые, некоторые успехи, вопросы создания СПДй для работы с.неуправляемыми источниками и потребителями далеки от завершения.

Целью данной работы является исследование особенностей работы СПДИ с неуправляемыми источниками и потребителями,синтез и анализ эффективных алгоритмов работы таких систем, получение основных, расчетных соотношений для их характеристик, экспериментальное исследование предложенных алгоритмов. .

Для достижения цели были сформулированы и решены следующие задачи:

анализ СПДИ с неуправляемыми источниками и потребителями;

разработка принципов и синтез алгоритмов работы СПДИ с неуправляемыми источниками и потребителями;

разработка методов анализа предложенных СПДИ с неуправляемыми источниками и потребителями;

анализ предложенных алгоритмов работы СПДИ с неуправляемыми источниками и потребителями;

экспериментальное исследование предложенных принципов и алгоритмов.

Диссертация состоит из четырех глав.

В первой главе проведен анализ известных способов, алгоритмов и аппаратуры передачи информации неуправляемого источника. Показано, что для передачи такой информации предпочтение следует отдать одноканальной системе с решающей обратной связью, в которой для согласования скорости поступления информации от источника и скорости передачи ее по каналу связи, а также скорости поступления информации из канала связи и скорости выдачи ее потребителю на передающей и приемной сторонах установлены буферные на копите ли (БН). В этом случае в качестве алгоритма функционирования СПДИ может быть принят любой из известных алгоритмов для работы с неуправляемыми источниками, однако предпочтение следует отдать комбинированным алгоритмам, в которых ошибки малой кратности исправляются непосредственно на приемной стороне, а ошибки более высокой кратности исправляются путем адресного переспроса.

Во второй главе предложен способ передачи, а также рассмотрены принципы реализации этого способа, позволяющего организовать обмен информацией без остановки источника и потребителя в процессе передачи. Произведен анализ известных способов разгрузки БН передатчика (ПД) от накапливающейся в нем во время переспросов

информации. Предложен адаптивный способ разгрузки БН ПД и заполнения БН приемника (ПМ). Рассмотрены принципы построения и реализации алгоритма передачи информации неуправляемого источника при работе по каналам связи низкого качества. Рассмотрены алгоритмические способы борьбы со вставками и потерями информации, а также способы повышения верности передаваемой информации при сдвиге тактовых частот приемника и передатчика. Получены аналитические зависимости для вероятности появления ошибок типа потерь и вставок информации.

Третья глава посвящена анализу основных характеристик СПДИ с БН. Путем использования математического аппарата цепей Маркова и производящих функций разработан метод анализа характеристик БН ПД и БН ПМ при работе с неуправляемым источником. Получены аналитические выражения для расчета вероятности отказа системы из-за переполнения БН ПД, математического ожидания и дисперсии числа занятых ячеек БН ПД, времени задержки информации в БН,вероятности выдачи информации потребителю с обнаруженной ошибкой и другие. Произведен анализ основных характеристик СПДИ, использующих ранее предложенный алгоритм функционирования.

В четвертой главе приведены результаты экспериментального исследования алгоритма передачи информации неуправляемого источника путем моделирования на ЭВМ, а также испытания макетов аппаратуры в лабораторных условиях и на реальных каналах связи.

Основные результаты работы доложены на 8 республиканских научно-технических конференциях, состоявшихся в городах: Киеве, Львове, Севастополе, опубликованы в 2 статьях, одной брошюре и 2 тезисах. Материалы диссертационной работы использованы при написании 4 отчетов по НИР. По материалам диссертационной работы получено 4 авторских свидетельств СССР на изобретение.

Подобные работы
Михальчан Вячеслав Степанович
Разработка и исследование алгоритмов и устройств настройки гармонических корректоров для высокоскоростных систем связи
Абрамов Валентин Александрович
Исследование фазового дрожания сигналов в цифровых системах связи и разработка методов его контроля и компенсации
Соломатина Мария Петровна
Исследование взаимного влияния симметричными кабельными цепями и разработка методики расчета влияния для проектирования многоканальных систем связи с ИКМ
Лазарев Андрей Михайлович
Разработка, исследование, оптимизация адаптивных корректоров межсимвольных искажений устройств преобразования сигнала для проводных систем передачи
Комаров Валентин Данилович
Исследование и разработка методов увеличения надежности и пропускной способности микропроцессорных систем передачи информации
Калинин Александр Анатольевич
Исследование и разработка метода повышения эффективности использования полос частот, выделенных для радиорелейных линий прямой видимости
Кислин Борис Петрович
Исследование и разработка методики расчета характеристик программируемых средств сопряжения дискретных каналов с вычислительными комплексами сетей передачи данных
Анджейчак Богуслав
Разработка и исследование методов оценивания случайных параметров каналов с межсимвольной интерференцией
Воднев Владимир Анатольевич
Исследование и разработка методов уменьшения комбинационных искажений в устройствах магнитной ЧМ записи с высокой информационной плотностью
Левенталь Иосиф Яковлевич
Исследование методов и разработка средств автоматического контроля частотных характеристик каналов тональной частоты

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net