АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ СИГНАЛОВ КАНАЛЬНОГО КОДИРОВАНИЯ В СИСТЕМАХ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ

​ANALYSIS OF MODERN CHANNEL CODING SIGNALS IN INFORMATION TRANSMISSION SYSTEMS

Maxim Kravchina

student, department of hardware and software systems, Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

Alexandra Kravchina

student, department of hardware and software systems, Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассматриваются процедура кодировки сигнала, которая преобразует набор сигналов (представляющих определенный список сообщений) в расширенный пакет данных. Набор улучшенных наборов может быть использован для получения более приемлемого значения PB, соответствующего исходному списку.

ABSTRACT

This paper discusses a signal encoding procedure that converts a set of signals (representing a certain list of messages) into an enhanced data packet. A set of enhanced sets can be used to obtain a more acceptable PB value corresponding to the original list.

Ключевые слова: кодирование, сигнал, амплитудная-модуляция.

Keywords: coding, signal, amplitude-modulation.

Канальное кодирование можно условно разделить на две части: кодирование (или обработка) сигнала и структурированные последовательности (или структурированная избыточность). Кодирование сигнала означает преобразование его в своего рода «улучшенный сигнал», что делает процесс обнаружения менее подверженным ошибкам. Метод структурированной строки – это преобразование строки данных в новую «расширенную строку», которая имеет структурную избыточность (которая включает избыточные биты). Эти избыточные биты используются для выявления и исправления ошибок. На выходе процедуры кодирования получается кодированный сигнал (форма волны или структурированная последовательность) с лучшими пространственными характеристиками, чем не кодированный [1].

Основные преобразования цифровой связи:

- форматирование: знаковое кодирование, дискретизация, квантование импульсивно-кодовая модуляция;

- кодирование: кодирование с предсказанием, блочное кодирование, кодирование переменной длины, синтетическое/аналитическое кодирование, сжатие без потерь/с потерями;

- узкополосная передача сигналов: сигналы РСМ (коды канала) без возврата к нулю (NRZ)/с возвратом к нулю (RZ), фазовое кодирование, многоуровневое бинарное кодирование, амплитудно-импульсная модуляция PAM, PPM, PDM;

- выравнивание: оценка последовательности максимальным правдоподобием (MLSE), выравнивание с помощью фильтров, заданное или адаптивное выравнивание, символьное или фракционное выравнивание;

- когерентные схемы: фазовая манипуляция (PSK), частотная манипуляция (FSK), амплитудная манипуляция (ASK), модуляция без разрыва фазы (CPM), смешанные комбинации;

- форматирование: дифференциальная фазовая манипуляция (РSK), частотная манипуляция (FSK), амплитудная манипуляция (ASK), модуляция без разрыва фазы (CPM), смешанные комбинации;

- канальное кодирование: амплитудная передача сигнала, антиподные сигналы, ортогональные сигналы, решетчатое кодирование;

- синхронизация: частотная, фазовая, символьная, кадровая, сетевая;

- уплотнение множественный доступ: частотное разделение, временное разделение (TDM/TDMA), кодовое разделение (CDM/CDMA), пространственное (SDMA) и поляризационное разделения (PDMA);

- шифрование: блочное, шифрование потока данных [2].

О таких сигналах можно сказать, что они либо являются зеркальными отображениями друг друга, либо один сигнал для другого отрицателен, либо они отличаются друг от друга на 180 °. аналитическое представление набора синусоидальных противоположных сигналов, а также его векторное и графическое представление показано на рисунке 1.

Рисунок 1. Пример антиподного набора сигналов

Процедура кодирования сигналов преобразует набор сигналов (представляющих набор сообщений) в расширенный набор сигналов. Этот улучшенный набор можно использовать для получения более приемлемого значения PB, соответствующего исходному набору. Самые популярные из этих сигнальных кодов - ортогональные и биортогональные [3].

Показан набор ортогональных сигналов, которые имеют форму импульсов, описываемых следующими выражениями, показанными на рисунке 2.

Рисунок 2. Пример двоичного набора ортогональных сигналов

Список литературы:

1. Окопная, А. В. Современные методы приёма оптических сигналов в аппаратуре ВОСП / А. В. Окопная, М. В. Кравчина // Modern Science. – 2021. – № 11-2. – С. 309-313.
2. Долгов, А.И. О применимости математического масштабирования и нормирования при решении прикладных задач / А.И. Долгов, Д.В. Маршаков // Вестник Донского государственного технического университета. –2018. – Т. 18. – № 4. – С. 92-101.
3. Применение инноваций при разработке радиотехнических систем: коллективная монография / под редакцией М.Ю. Звездиной. – Москва : Издательский дом Академии Естествознания, 2015. – 224 с.