Описание лабораторной установки. 5.1 Лабораторная установка выполнена в виде программно управляемой модели автоматизированного рабочего места для исследования систем передачи информации

5.1 Лабораторная установка выполнена в виде программно управляемой модели автоматизированного рабочего места для исследования систем передачи информации (АРМ_СПИ) на ПЭВМ в штатной комплектации.

5.2 Запуск программы ПЭВМ производится выбором программы Lab3_ЭВМ. ехе. В дальнейшем необходимо руководствоваться указаниями на экране дисплея и лабораторным заданием.

5.3 Краткое описание возможностей структурной схемы исследуемой системы передачи информации приводится ниже (рисунок 11.1).

Лабораторная установка представляет собой имитационную модель
системы передачи информации (СПИ). Программное обеспечение позволяет решать широкий спектр задач, возникающих при исследовании систем передачи информации:

* получать дискретное отображение непрерывных каналов связи с постоянными и переменными параметрами (релеевскими замираниями, m -кратным разнесением, перерывами связи и др.) с различными видами модуляции
(АМ, ЧМ, ФМ, ОФМ) и методами приема;

* моделировать поток двоичных сигналов в дискретном канале в виде марковской последовательности с тремя состояниями и различной глубиной памяти;

* моделировать оптимальный приемник дискретных сигналов, в том числе шумоподобных последовательностей с различными видами модуляции
(АМ, ЧМ, ФМ) по критериям максимального правдоподобия и максимума апостериорной вероятности;

* моделировать псевдослучайный перемежитель двоичных сигналов с заданной памятью и длиной кодового слова;

* моделировать устройства защиты от ошибок, содержащие универсальные кодеки двоичных и недвоичных циклических кодов с синдромным алгоритмом декодирования и алгоритмом Берликэмпа-Месси; универсальные кодеки сверточных кодов в диапазоне скоростей от 1/8 до 7/8 с итерационными пороговыми алгоритмами декодирования и ряд других кодеков, в том числе с мажоритарными алгоритмами и алгоритмом Витерби, а также каскадных кодеков на основе циклических и свёрточных кодов (банк блочных и сверточных кодов АРМ содержит около 300 производящих многочленов корректирующих кодов, позволяющих моделировать несколько тысяч вариантов устройств защиты от ошибок с разнообразными свойствами);

* исследовать статистические характеристики СПИ в каналах связи с различными видами модуляции, критериями качества, методами приема, статистикой и видом помех, устройствами защиты от ошибок и перемежения;

* синтезировать заданную структуру СПИ и находить параметры подсистем (модуляторов, детекторов, кодеков и пр.), обеспечивающие необходимые статистические характеристики системы;

* анализировать статистические характеристики СПИ заданной конфигурации и известном диапазоне изменения статистики ошибок в канале связи;

* использовать в качестве инструмента проведения исследовательских работ в области передачи информации по каналам связи с постоянными и переменными параметрами.

Используются двоичные сигналы, вероятности передачи которых обозначены как P (S₀) и P (S ₁), амплитуда, параметры помех в канале и способ приема задаются вариантами. Сигнал представляет собой импульсы постоянного тока вида

S₀ (t) = 0, 0 £ t£ T;

S₁ (t) = A, 0 £ t£ T;

помеха флуктуационная с гауссовским распределением мгновенных значений и дисперсией D. Прием осуществляется методом однократного или многократного отсчёта с использованием критерия МАВ (по максимуму апостериорной
вероятности w (S_i/x), когдаминимизируется средняя вероятность ошибки
p _ош= P (S₀) p (S ₁/0) + P (S ₁) p (S ₀/1)) или критерия МП (по максимуму функции правдоподобия, когда минимизируется средний риск R = p (S ₁/0) + p (S ₀/1)).

На экран дисплея выводятся следующие сведения:

-установочные данные работы СПИпо варианту;

- окна, показывающие процессы передачи и приема символов ‘0’ и ‘1’;

– таблицы вероятностей p (S ₁/0), p (S ₀/1), p _ош по критериям МАВ и МП
в виде зависимостей от параметра (дисперсии помехи D, числа отсчётов K,
амплитуды сигнала A или отношения сигнал/помеха h ² = A ²/ D) согласно
установленного по лабораторному заданию пункта измерений.