Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Модель двоичного симметричного канала




В простейшем случае дискретный канал связи может быть представлен как симметричный канал без памяти (ДСК), т.е. такой стационарный дискретный канал, в котором вероятности искажения любого из символов 0 или 1 одинаковы. В этом канале вероятность передачи не зависит от статистики передаваемой последовательности. Воздействие помехи можно представить как позиционное суммирование входной последовательности символов, выдаваемых условным источником помехи, статистическая характеристика которой полностью определяет канал. В ДСК ошибки кратности подчиняются биномиальному закону распределения, поток ошибок задается через вероятность ошибки бита р. Вероятность -кратной ошибки на блоке из символов равна:

Поток ошибок в ДСК без памяти является процессом восстановления с геометрическим распределением интервалов между ошибками .

Параметр легко находится по экспериментальным данным

, здесь - число ошибочных символов за сеанс связи, - число символов переданных за этот сеанс.

К сожалению число реальных каналов, ошибки которых описываются моделью ДСК весьма мало. Это обычно каналы высокого качества локальных сетей. Основное достоинство данной модели – простота и возможность оценки по ней потенциальных границ вероятностных характеристик качества доставки сообщений в системе.

2.6.2 Модель

В основу построения модели положено понятие плотности ошибок порядка . Это неслучайная функция аргументов и .

.

В числителе сумма есть среднее число ошибок на блоке длинной , содержащих или больше ошибок. Значения плотности порядка ограничены снизу величиной , а сверху единицей, т.е. . Значения не убывают с ростом ; и . По величине плотности можно судить о степени группирования ошибок, если считать, что увеличение доли ошибок высших кратностей идентично увеличению степени группирования. Экспериментально установлено, что для многих каналов

, если выполняются условия , больше хотя бы в несколько раз. Параметр носит название показатель группирования . Если , пакетирования нет, имеем канал с независимыми ошибками; соответствует каналу с «жестким» пакетированием ошибок.

Достаточно просто доказывается, что

.

Вероятность приема блока ровно с ошибками равна .

Если использовать приближение , то , и

.

На практике обычно применяют еще более простое соотношение

.

Это верхняя граница вероятности . При точные значения близки к верхней границе.

Таким образом, модель задается соотношением .

Параметр модели - вероятность ошибки символа, находится как и для канала ДСК.

Параметр находят из уравнения . Получаем .

Достоинством модели является учет факта пакетирования ошибок, что имеет место в большинстве реальных каналов, возможность единообразно описания разных типов каналов. Так в кабельных каналах значения максимально . В КВ радиоканалах минимально . Недостаток модели – ее неполнота, остается открытым вопрос о модели на уровне блоков.

Модель на основе ОПП

Наблюдаемое пакетирование ошибок в каналах связи при предположении о пуассоновском характере потока можно объяснить, если считать параметр не константой, а случайной величиной или процессом. Получающийся путем рандомизации новый случайный процесс называют обобщенным пуассоновским . Будем считать случайной величиной, закон распределения которой известен . Тогда канал задается как поток ошибок первым способом:

,

т.е. формула для сохраняется, но осуществляется усреднение по параметру.

Поскольку вид и параметры закона распределения для реальных каналов обычно неизвестны, указанной выше формулой воспользоваться не удается.

По экспериментальным данным относительно легко можно найти закон распределения интервалов между ошибками – функцию Пальма-Хинчина , которая полностью определяет ОПП (второй способ здания потока).

Используя производящую функцию вероятностей, в [*] доказана формула:

- параметр потока,

и

- вероятность отсутствия ошибок за время . [*]

Таким образом, для ОПП, зная функцию распределения интервалов между ошибками или вычисляются вероятности , т.е. приходим к заданию потока первым способом но конструктивным.

Рассмотрим один частный случай, когда распределение интервалов задается обобщенной гиперболой

, .

Исследование записей потоков ошибок в телефонных каналах показало, что такая ситуация наблюдается довольно часто.

Для параметра потока тогда получается

.

и

.

Наиболее удобна для расчета вероятностей рекуррентная формула:

.

Неизвестные параметры и легко находятся, например, методом моментов, поскольку обобщенная гипербола для интервалов между ошибками приводит к гамма-распределению параметра .

.

Это следует из выражения для

- это преобразование Лапласа-Стильтьеса функции . Зная , получаем приведенное выше. Вычисляем по экспериментальны данным среднее число ошибок на блоке в бит и второй центральный момент .

Приравниваем их теоретическим моментам гамма-распределения и из системы уравнений получаем

,

.

На основании полученных значений по модели мы можем найти для любых интервалов , т.е. кодовых комбинаций другой значности. Для тропосферного ТЛФ канала при использовании ЧМ сигналов на скорости 1200 получено, например, , .

Особенно ценно следующее свойство предложенной модели потока ошибок. Многомерное распределение однозначно определяется с помощью одномерного: .

Здесь многомерное распределение необходимо для того, чтобы выбирать способ защиты информации от ошибок при передаче по каналам. В частности, чтобы находить вероятности приема сообщения с нескольких повторов.

Недостатки модели – более трудоемкие формулы для расчета, чем у моделей ДСК и и тот факт, что не все каналы имеют обобщенную гиперболу в качестве закона распределения между ошибочных интервалов.

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-11-19; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 690 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Настоящая ответственность бывает только личной. © Фазиль Искандер
==> читать все изречения...

2340 - | 2065 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.01 с.