Подготовка к лабораторной работе. 1. Повторить программирование в системе Mathcad

1. Повторить программирование в системе Mathcad.

2. Изучить лекционный материал дисциплины "Основы построения телекоммуникационных систем и сетей" по теме "Методы логического кодирования".

3. Изучить соответствующие разделы в литературе [1-3].

Краткая теория:

Избыточные коды основаны на разбиении исходной последовательности бит на порции, называемые символами. Затем каждый исходный символ заменяется новым, содержащим большее количество бит (кодовой группой).

В технологиях FDDI и Fast Ethernet используется избыточный логический код 4B/5B (B - Binary), в котором исходные 4 бита заменяются 5-ю. Т.к. результирующие символы длиннее исходных, то в них содержится больше битовых комбинаций. Из них можно выбрать наиболее удобные для использования (не содержащие большое количество нулей), а остальные отнести к разряду запрещенных кодовых групп. В таблице 15.1 приведены группы кодов, соответствующие исходным четырёхбитным информационным комбинациям:

Таблица 15.1 – Соответствие исходного и закодированного сигнала

После разбиения получившийся код 4B/5B передается по линии путем преобразования каким-либо из потенциальных методов кодирования (обычно это NRZI), чувствительного только к длинным последовательностям нулей.

Метод гарантирует, что на линии не встретятся более 3-х нулей подряд.

Кроме описанных выше и ошибочных существует несколько кодовых групп, которым присвоено особое значение (таблица 15.2):

Таблица 15.2 – Группы управляющих символов

Достоинства метода:

- просто реализуется с помощью таблицы перекодировки;

- устраняет постоянную составляющую;

- обладает свойством самосинхронизации;

- позволяет приемнику распознавать искажения сигнала при приеме запрещенного кода.

Недостатки метода:

- для обеспечения заданной пропускной способности канала передатчик должен работать с повышенной тактовой частотой (например, для обеспечения скорости 100 Мбит/с передатчик должен работать с частотой 125 МГц);

- спектр сигнала расширяется по сравнению с передачей не избыточного кода.

Последний недостаток, однако, компенсируется тем, что спектр избыточного потенциального кода уже манчестерского. Это оправдывает затраты на дополнительное логическое кодирование и повышенную тактовую частоту.

Порядок выполнения:

1. Открыть рабочий лист Mathcad, содержащий результаты выполнения лабораторных работ №№ 1, 2.

2. Разработать Mathcad-функцию 4B/5B кодер.

3. Разработать Mathcad-функцию 4B/5B декодер.

4. Закодировать поочередно заданные в лабораторной работе №1 последовательности бит, используя скремблер из п.1.

5. Закодировать полученные коды методом NRZI (лабораторные работа №5).

6. Передать поочередно полученные в п.5 кодовые последовательности по каналу, используя модель из лабораторной работы №2.

7. Декодировать физический код, применяя декодер NRZI из лабораторной работы №5.

8. Декодировать логический код, используя декодер из п.3.

9. Вычислить BER для каждой последовательности (функция berCalc() из лабораторной работы №1).

10. Вычислить SER для текстовой строки (функция serCalc() из лабораторной работы №1).

11. Занести результаты в таблицу приложения 1.

12. Сдать и защитить работу.

Содержание отчёта по лабораторной работе:

1. Номер название и цель лабораторной работы.

2. Задание к лабораторной работе.

3. Разработанные в лабораторной работе функции.

4. Результаты выполнения с пояснениями.

5. Выводы по лабораторной работе.

Контрольные вопросы:

1. В чем заключаются преимущества и недостатки методов избыточного кодирования?

2. Что такое запрещённые кодовые группы?

3. Где применяется метод 4B/5B?

4. Поясните название метода 4B/5B.

5. Приведите примеры других методов избыточного кодирования цифровых сигналов.

6. Охарактеризуйте кодовые группы, используемые для передачи управляющих символов.

Литература

1. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 3-е изд. – СПб.: Питер, 2006. – 958 с.

2. Столлингс В. Компьютерные системы передачи данных, 6-е издание.: Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2002. – 928 с.

3. Блэк Ю. Сети ЭВМ: Протоколы, стандарты, интерфейсы: Пер. с англ. – М.: Мир, 1990. – 506 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Таблица П.1 – Вероятность ошибки на бит и на символ для различных методов кодирования

Елена Викторовна Кокорева

Поиск по сайту: