АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС ИНСТИТУТЫ

 

Автоматтық электрбайланыс кафедрасы

 

 

 

 

ЦИФРЛЫҚ  БАЙЛАНЫС ТЕХНОЛОГИЯЛАРЫ

 

Зертханалық жұмысты орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар

(050719 – Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар

мамандығының барлық оқу бөлімінің студенттері үшін)

 

 

 

 

 

Алматы 2006

 

 

 

ҚҰРАСТЫРУШЫЛАР: Ә.Ж. Жанқозы, Қ.С. Чежимбаева. Цифрлық байланыс технологиялары. Зертханалық жұмысты орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар (050719 – Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандығының барлық оқу бөлімінің студенттері үшін). – Алматы: АЭжБИ, 2006. – 27 б.

 

 

Зертханалық жұмыстың әдістемелік нұсқауының құрамына – сызықты ауыстыру сызбанұсқа базасындағы циклдық коданы кодалау және декодалау құрылғысын тұрғызу принципінің мысалдары мен теориялық негіздері кіреді. Сонымен қатар эксприменттердің сипатталуы және оны өткізу әдістемесі. Тәжірибелік мәліметтердің «System View» моделдеуші дестесін қолдана отырып өңдеу, қолданылатын әдебиеттер тізімі және бақылау сұрақтары берілген.

Әдістемелік нұсқау 050719 – Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандығының студенттеріне арналған.

Без. 18, кесте 2, библиогр. – 3 атау.

 

 

 

Пікірші: тех., ғылым. канд., доц. Ғ. С. Қазиева.

 

 

 

 

 

 

Алматы энергетика және байланыс институтының 2006 ж. қосымша жоспары бойынша басылады.

 

 

 

 

 

 

© Алматы энергетика және байланыс институты, 2006 ж.

 

 

 

 

Кіріспе

 

Қазіргі кезде ақпаратты сақтау мен тарату көлемінің бірнеше рет өсуіне байланысты, оның дұрыстығына қатал көңіл бөлінуде. Бұл мәселені шешудің болашақтағы әдісінің біріне, түзетуші кодалар негізіндегі кедергіге төзімді кодалау жатады. Соңғы кездері қатені түзетуші кодалар, ақпаратты сақтау мен көптеген тарату жүйелерінде қолданыс тапты. Осылардың ішіндегі ең белгілісі – бұл ұялы байланыс жүйесі, жерсеріктік, телефондық байланыстың әртүрлі жүйелері, магнитті дискідегі ақпаратты жинақтаушы және шағын дискілерге дыбыс жазушы жүйелер мен т.б. да жатады. Жоғарыда көрсетілген барлық ақпараттты өңделген бөгеуілге қарсы жүйелер өте қарапайым және нәтижелі циклдық түзетуші кодаларды қолданады. Олар өте үлкен түзетуші қасиеттерімен, қарапайым кодалау, декодалаумен ерекшеленіледі. Зертханалық жұмыс осы кодаларды зерттеуге арналған.

 

1 Циклдық кодаларды қолданудағы теориялық сұрақтар

 

Циклдық кодалар практикада кеңінен қолданылатын сызықты, жүйелік кодалардың үлкен тобын құрастырады. G(x) дәрежесіндегі r=n-k полиномының көмегімен (ЦК) циклдық кодаларды суреттеу қабылданған, мұндағы r – кодалық сөздегі тексерілетін символдар саны. Осыған байланысты полиномды кодалардың әртүрлілісі жатады.

ЦК кодалау мен декодалау операциясы полиномның бөлінуі мен көбейтуінің белгілі процедурасына келтіріледі. Бұл операциялар екілік кодалар үшін сызықты ауыстырушы сұлбасы (ЛПС) көмегімен іске асады, осыған байланысты салыстырмалы қарапайым кодалау сұлбалары алынады [1, 2, 3].

Файра кодасы b_s ұзындықты қатені түзету үшін және b_r ұзындықты қатені табу үшін қолданылады. (Файра кодасында кодалық d арақашықтық қолданылмайды).

Циклдық кодалардың ішіндегі ерекше орын алатын кодалар класы, Боуза мен Чоудхури ұсынған және олардан тәуелсіз Хоквингем коды. Боуза – Чоудхури – Хоквингем кодасы қысқаша БЧХ кодасы деген атаққа ие болды. БЧХ – бірнеше тәулсіз қателерді түзетуге арналған Хэмминг кодасының (q_и>1) ортақтастырылуы болып табылады. Жеке жағдайларда БЧХ коды болып Файра кодасы да саналады, ол сериялық қатені табу мен түзету үшін арналған, Голея коды бірлік, екілік, үштік қателерді (d_min= 7) түзететін кода, Рида – Соломона (РС – коды) кодасының символдары көпразрядты екілік сандар болып табылады [3].

 

1.1   Қателер дестесін табатын және түзететін циклдық кодалар

      (Файра кодасы)

 

b ұзындықтағы қателер дестесі деген ұғым - бұл, құрамында бөгеуілмен бүлінген екі шеткі разрядтар арасындағы b – 2 разряды бар комбинациялық бөгеуіл түрі. Мысалы, b=5 комбинациялық бөгеуіл кезінде, яғни қателер дестесі келесі түрге келеді: 10001 (тек екі шеткі символы бүлінген), 11111 (барлық символы бүлінген), 10111, 11101, 11011 (үш символы бүлінген). Және нұсқадағы берілген ұзындықтағы міндетті түрдегі десте шарты дегеніміз – шеткі символдарың бүлінуі болып табылады [7].

Файра кодасы b_r ұзындықтағы қателер дестесін тауып және b_s ұзындықтағы қателер дестесін түзете алады. (Файра кодасында кодалық d арақашықтық қолданылмайды).

Файра кодасының Р(х)_Ф құрушы көпмүшесі мына өрнекпен анықталады

Р(х)_Ф=Р(х)* (х^с-1),                                         (1.1)

мұндағы Р(х) – l-ші дәрежедегі келтірілмейтін көпмүше.

Коданы тұрғызу принципінен шығатыны

                                                                          (1.2)                                                               (1.3)

Бұл жағдайда с бүтін е санына бөлінбеуі керек,

мұндағы е

                                                                   (1.4)

(1.4) шарты қанағаттандандырылуы үшін Р(х) келтірілмейтін көпмүшесі 1.1 – кестесінен таңдалып алынады. Сөз ұзындығы n, с және е сандарының ең кіші ортақ еселігіне тең, өйткені бұл жағдайда Хⁿ + 1 көпмүшесі Р(х)_Ф – қа қалдықсыз бөлінеді [п'<.п болғанда Х^n’+1  көпмүшесінің ешқайсысыР(Х)_Ф-қа бөлінбейді].

 

.                                                           (1.5)

Тексеру символдарының саны

                                                                     (1.6)

 

1.1 – кесте Келтірілмейтін көпмүше мен олардың баламалары

P()=X+1311 P(X2)=X2 +X+17111 P(X3)=X3 +X+1111011 P(X3)=X3 + X2+1131101 P(X4)=X4 +X+11910011 P(X4)=X4 + X3+12511001 P(X4)=X4 + X3+ X2 +X+1 311111 P(X5)=X5 + X2+137100101 P(X5)=X5 + X3+141101001

P(X5)=X5 + X3+ X2 +X+147101111 P(X5)=X5 + X4+ X2 +X+155110111 P(X5)=X5 + X4+ X3 +X+159111011 P(X5)=X5 + X4+ X3 + X2+161111101 P(X6)=X6 + X+1671000011 P(X7)=X7 + X3 +113710001001 P(X8)=X8 + X4+ X3 + X2+1 285100011101 P(X9)=X9 + X4+110411000010001 P(X10)=X10 + X3 +1205710000001001

 

 

 

1.2    Циклдық кодалар Боуза – Чоудхури – Хоквингема

 

Боуза-Чоудхури-Хоквингема кодасы (БЧХ) кеңейтілген кодалар классын құрады, олар бірнеше қатені түзету мүмкіншілігі бар және кодалау теориясы мен тәжірибеде үлкен орын алады. БЧХ кодаларына қызығушылық үш ерекшелігіне байланысты:

а) БЧХ кодасының арасында кіші ұзындықтағы кодалар ішінде (бірақ, басқа кодалардан артық емес) жақсы кодалар бар;

ә) кодалау және декодалаудың салыстырмалы жеңіл және конструктивті әдістері белгілі;

б) БЧХ кодасының құрылысын түсіну басқа кодалардың құрылымын түсінуге жеңілдік жасайды.

БЧХ кодасын тапқан Хоквингем (1959) және Боуза мен Рой-Чоудхури (1960), олар бірқатар теоремаларды дәлелдеді, тексеруші символдардың саны азаяды, осы ЦК өндіруші полиномдарын табатын жолды көрсетті [8].

ЦК түзетуші қасиеті келесі теорема арқылы анықталып дәлелденеді: m мен g_u кез келген мәніне n=2^m-1 ұзындықты ЦК бар, ол барлық g_u бөлінетін және (g_u<m) аз және n-k<g_u көп емес тексеруші символдары бар қатені түзетеді. Мысалы, n=15, m=4 және басқа g_u тексеруші символдар саны тең болады: g_u=1, n-k=m g_u=4*1=4; g_u=2, mg_u=4*2=8, m g_u=4*3=12. Осыған байланысты кодтар (n,k) (15,11), (15,7), (15,3). Ескерту, минималды кода аралық d_min=2g_u+1, ЦК байланысты оны конструктивті аралық деп атайды. Егер d мен g_u мәндерін тым үлкен алса, онда соңында алынған код тривиалды болады, онда (r>n) бір символ немесе ақпараттық символ мүлде болмайды.

1.2 – кестеде кейбір БЧХ кодасының тудырушы полиномдары мен параметрлері берілген. Полиномдар сегіздік жазу түрінде келтірілген, үлкен дәрежелері сол жағында орналасқан.

Мысалы, (15,7) кодасына екілік 111010001 көрсету мен G(Х) = X⁸ + X⁷ + X⁶ + X⁴ +1 көпмүшесі сәйкес келеді.

БЧХ-ң циклдық кодасындағы полиномдары  тудырушы анығырақ [3] кестеде келтірілген. 2^m -1 ұзындықтағы БЧХ кодын – қарапайым БЧХ кодалары деп атайды. Оларға, жеке жағдайда бір еселік қателерді түзейтін классикалық Хэмминг коды жатады. Сонымен қатар БЧХ кодасына, n ұзындығы 2^m -1-ге бөлетін кодасы жатады. Мысалы, Голея коды (23, 12, 7)  БЧХ кодасының классына жатады, өйткені m = 11 кезінде примитивті код БЧХ n=2¹¹ -1 = 2047 ұзындыққа ие болады, бұл мән Голея кодасының n = 23 (2047 : 23 = 89) ұзындығына қалдықсыз бөлінеді, ал примитивті емес БЧХ кодасына жататын мына оқулықтан [2, 3] қарауға болады.

 

 

 

 

 

 

 

1.2 – кесте

m	n	k	r	gu	G(X)-mod 8	m		k	R	gu	G(X)-mod 8
3 4   5       6	7 15   31       63	4 11 7 26 21 16 11 57 51 45 39 36	3 4 8 5 10 15 20 6 12 18 24 27	1 1 2 1 2 3 5 1 2 3 4 5	13 23 721 45 3551 107657 5423325 103 12471 1701317 166623567 1033500423	7         8	127         225	120 113 106 99 92 247 239 231 223   215	7 14 21 28 35 8 16 24 32   40	1 2 3 4 5 1 2 3 4   5	211 41567 11554743 3447023271 624730022327 435 267543 156720665 75626641375   23157564726421

 

Жоғарыда көрсетілгендей, барлық қарапайым БЧХ кодалары

d_min =2 +1 құрылымдық қашықтыққа тең. Қашықтықты 2 + 2 дейін өсіруге болады. Ол негізгі тудырушы БЧХ кодасының полиномын Х+1 биномына қосымша көбейту керек, яғни G₁(Х) = (Х+1) х G_БЧХ(Х), осылайша кеңейтілген БЧХ кодасы алынады.

 

2 Зертханалық жұмысты орындау тәртібі

 

«БЧХ және Файра циклдық кодаларының» зертханалық жұмысын бастар алдында, студент мұғалімнен r қате санын түзейтін, s қате санын табатын және n сөздің кодалық ұзындығын алу керек. k ақпаратты символдар мен m бақылдау символдары және де бақылау символдардың құрам саны анықтауға жатады. Арнайы ЭЕМ-да «System View» моделдеуші бумасымен «БЧХ және Файра циклдық кодаларының» жұмысы орындалады.

 

2.1 №1 зертханалық жұмыс

 

Циклдық Файра кодасын зерттеу

 

2.2 Жұмыстың мақсаты

 

Файра кодасымен танысу және кодалау мен декодалауда сызықты ауыстырғыш сұлбаны қолдану әдісімен бөгеуілге тұрақты кодалау қағидасын оқып үйрену.

 

2.3 Үй тапсырмасы

 

2.3.1 Файра кодасының кодалау және декодалау әдісін зерттеу.

2.3.2 Қатені түзеу мен табу мүмкіншілігі, Файра кодасының кодалауы мен декодалауындағы қолданылатын техникалық құрылғылармен танысу.

 

2.4 Жұмыс тапсырмасы

 

Файра кодасын кодалау мен декодалауды зерттеу. Шығыс және кіріс сигналдардың экрандағы бейнесін түсіріп алу.

Параметрлерді орнатып, сызбанұсқаны жинау.

 

2.5 Зертханалық жұмысқа арналған әдістемелік нұсқаулар

 

Зертханалық жұмысты орындау үшін студент нақты әдістемелік нұсқаулардың бірінші бөлімін оқып және мұғалімнен жұмысқа рұқсат алу керек.

 

2.6 Файра кодасының кодалау құрылғысын зерттеу

 

Кодалық құрылғыны тұрғызу үшін алдымен студент 1.1 – бөлімге сәйкес есептеу жұмысын істеп шығу керек. 1.1. – бөлімде Файра кодасының кодалау құрылғысын тұрғызуға арналған формулалар келтірілген.

1.1-ге сәйкес құрушы көпмүше мынаған тең

Р(Х)_Ф = (Х⁵ + Х²+ 1)( Х¹⁰ +1)==X¹⁵ + X¹²+ X¹⁰+ X⁵+ X²+1.

Көпмүшені біле отыра, Файра кодасының кодалаушы құрылғысын тұрғызуға болады.

1.4 –ке сәйкес, е = 2⁵ — 1 = 31. Сондықтан n = НОК(31,10)=310. (1.6-дан) тексеруші және бақылау символдарының саны:

а) k=n-m=310-15=295;

ә) m = 10 + 5= 15, яғни бұл жағдайда ол құрушы көпмүшенің дәрежесіне тең. Нәтижесінде мынандай (310, 295) кодасын аламыз.

G(X)=10000000…………000 кодалық комбинациясын мына түрдегі 1001010000100101 кері полиномға бөлсек, 100101000010010 қалдығы қалады.

Файра кодасының кодалау құрылғысының негізін: 2-ші модуль бойынша коэффициенттері келтірілген көпмүшелерді бөлуді жүзеге асыруға мүмкіндік беретін, кері байланыстағы ілгері жылжу регистрлары құрайды. Регистрдағы ілгері жылжу ақпаратты ипульстермен іске асады. Кодалаушы көпмүше, құрушы көпмүшеге тыс жолмен бөлуді берілген кодалау құрылғы есептейді.

Құрамында (n-k) регистрлары бар, кодалаушы көпмүшенің коэффициенттері, 1-ші тактіден басталатын, кері байланысқа қатысады. Бастапқы күйде 1-ші кілт бекітулі болады. Ақпаратты символдар бір уақытта байланыс линиясына келіп түседі, осылайша ілгері жылжу регистрына, одан кейін 1-ші кілт ашылады, қалдық 2-ші кілттің байланыс линиясына келіп түседі. k тактісінде қалдық пайда болады.

 

 

2.6.1 «System View» бағдарламасын іске қосыңыз.

Нұсқаға сәйкес, алынған нәтиже бойынша Файра кодасының кодалау құрылғысының сұлбасын жинаңыз.

2.1 – суретте Файра кодасының (310, 295) алынған құрушы полиномына сәйкес кодалау құрылғы көрсетілген. Сұлба (310, 295) Файра кодасының қалыптасуы іске асырады. Бұл сұлба құрушы полиномның бөліндісіндегі 295 ақпараттық символдар көмегімен есептелген қалдыққа әрбір 15 қосымша тексеру разрядтарын қалыптастырады. Қалдықты табу үшін Delphi тілінде бағдарлама құрылған. Delphi тілінде құрылған бөлу бағдарламасы А қосымшасында келтірілген.

Кодалау құрылғыны тұрғызу үшін, студент мұғалімнен тапсырма алып және 1.1 - бөлімдегідей келтірілген формулаларға сәйкес есептеулер жүргізу керек. Содан кейін алынған құрушы полином бойынша кодалау құрылғының сұлбасын жинау керек.

Содан кейін, 2.2 – суретте көрсетілгендей студент жүйелік уақытқа сәйкесінше параметрлерді беру қажет. Содан кейін модельдеу процесін қосып және спектрлік сипаттамасын алу қажет.

 

 

2.1 – сурет. Зерттелініп отырған (310, 295) Файра кодасының кодалау сұлбасы

 

2.2 – суретте уақыттық жүйе, сонымен қатар 2.3 – суретте Файра кодасының кодалау құрылғысының кірістік және шығыстық мәліметтерінің уақыттық спектрлік сипаттамасы көрсетілген.

 

 

 

2.2 – сурет

                     

 

 

2.3 – сурет

 

1.1-ге сәйкес, құрушы көпмүше мынаған тең

Р(Х)_Ф = (Х⁴ + Х+ 1)( Х⁸ +1)=X¹² + X⁹+ X⁸ + X⁴+ X+1.

1.4-ке сәйкес, , е = 2⁴ - 1 = 15. Сондықтан, коданың ұзындығы n= НОК (15,8) =120 тең. 1.6-дан тексеру және бақылаушы символдар саны:

а) k=n-m=120-12=108;

ә) m = 8 + 4= 12, яғни берілген жағдайда, ол құрушы көпмүшенің дәрежесіне тең. Нәтижесінде (120, 108) кодасын аламыз, ол 2.4 – суретте көрсетілген.

 

 

2.4 – сурет. Зерттеліп отырған (120,108) Файра кодасының кодалау сұлбасы

 

2.5 – суретте уақыттық жүйе, сонымен қатар 2.6 – суретте Файра кодасының кодалау құрылғысының кірістік және шығыстық мәліметтерінің уақыттық спектрлік сипаттамасы көрсетілген.

 

  

                  

2.5 – сурет

 

 

 

2.6 – сурет

 

2.7 Файра кодасының декодалау құрылғысын зерттеу

 

Қатені табатын, Файра кодасының декодалаушы құрылғысы, кодалаушы құрылғының сұлбасынан мәні бойынша ешқандай айырмашылығы жоқ. Оларға тек бөлу операциясын өткізу уақытындағы алынған хабарды сақтаудағы аралық буын регистрі ғана қосылады.

Егер, қалдық табылмаса, онда аралық буын регистріндегі ақпарат хабар дешифраторында саналады.

Көршілес бірлік және екілік қателерді түзей отырып, біз екі бөлінген синдром күйіне келтірілген, қате детекторындағы екі сұлбаның қажеттілігін орнаттық. Бөлінген синдромның өте үлкен мәндерінде, мысалы, белгілі ұзындықтағы қателер дестесін түзейтін, кодалар кезінде, мұндай жақындау қолайсыз, себебі декодалау құрылғысы өте қиын болады.

Осыған байланысты декодалаудың қате детекторы автоматты түрде керекті бөлініп алынған синдромға келтірілетін сұлба түріндегі кодалар өңделген. Бұл бөлу сұлбасының көмегімен жүзеге асырылады.

2.7.1 «System View» бағдарламасын іске қосыңыз.

Нұсқаға сәйкес, алынған нәтиже бойынша Файра кодасының декодалау құрылғысының сұлбасын жинаңыз:

а) (310, 295) Файра кодасының кодалаушы құрылғысына сәйкес алынған, (310, 295) Файра кодасының декодалаушы құрылғысының сұлбасы 2.7 – суретте келтірілген. Алынған мәндердің салыстырмалы қорытындысы 2.8 – суретте келтірілген, сонымен қатар 2.9 – суретте спектрлік сипаттамасы көрсетілген;

 

 

2.7 – сурет. Бір қатесі түзелген Файра (310,295) декодерінің зерттелген сұлбасы

 

 

 

2.8 – сурет

 

2.9 – сурет

 

ә) тұрғызылған (120, 108) Файра кодасының кодалаушы құрылғысына сәйкес, 2.10 – суретте (120, 108) бірнеше қателерді түзейтін декодалаушы құрылғысының сұлбасы келтірілген. 2.11 – суретте алынған мәліметтермен салыстырғандағы нәтижелері келтірілген. Сонымен қатар уақыттық спектрлік сипаттамасы 2.12 – суретте көрсетілген.

 

2.7.2 Бірнеше қателерді түзейтін Файра декодалаушы жүйесін ашыңыз.

Бірнеше қателерді түзеу үшін сұлбадағы декодердің кірісіндегі қосқыштан кейін цикл ішінде битке қате енгізу арнасын қосу керек. Берілген сұлбада 3 қате түзеледі. 2.11 – суретке қараңыз, ол кіріс және шығыс мәліметтерін салыстырады.

 

 

 

2.10 – сурет. Бірнеше қатені түзейтін (120,108) Файра декодерінің зерттелінген сұлбасы

 

              

 

 

2.11 – сурет

 

 

 

2.12 – сурет. Уақыттық спектрлік сипаттамасы

    

     

 

 

2.13 – сурет. Циклға енгізілетін қате битінің уақыттық жүйесі

 

2.8 Қорытынды

 

2.8.1 Енгізу қатесінің уақытын өзгертіңіз және қайтадан орындау үшін жүйені іске қосыңыз. Осы жағдайда кодер мен декодер жұмысының дұрыстығын тексеріңіз.

2.8.2 Мұғалімнің тапсырмасы бойынша 1.1 – бөлімнің, 1.1 – кестесінде келтірілген полиномдардың біреуіне, Файра кодасының кодері мен декодерінің жұмыстарының дұрыстығын тексеріңдер және жинаңдар.

 

 

2.9 Бақылау сұрақтары

 

2.9.1 Бөгеуілге тұрақты кодалаудың принципін түсіндір.

2.9.2 Циклдық кодалар және олардың артықшылықтары.

2.9.3 ЛПС көмегімен алынған Файра кодасының кодалау және декодалау принциптерін түсіндіріңіз.

2.9.4 Декодердің синдромдық әдісінің мәнін түсіндіру және декодалаудың максималды шыншылдыққа ұқсастық әдісінен айырмашылығы бар ма?

2.9.5 Кодалық комбинацияда қатені тапқан кездегі, қабылдау жағында оның түзелу жолы қандай?

 

3 №2 зертханалық жұмыс

 

БЧХ кодасының кодалау және декодалау құрылғысының принципін зерттеу

 

3.1 Жұмыстың мақсаты

 

БЧХ кодасының кодері мен декодерін тұрғызу әдісін зерттеу.

 

3.2 Үй тапсырмасы

 

3.2.1 БЧХ кодасының кодалау және декодалау әдісін оқып үйрену.

3.2.2 Қателерді түзету мен табу мүмкіндіктерін және БЧХ кодасының кодалау мен декодалау кезінде қолданылатын техникалық құрылғылармен танысу.

 

3.3 Жұмыс тапсырмасы

 

БЧХ кодасының кодері мен декодерін зерттеу. Шығыс және кіріс сигналдардың экрандық бейнесін түсіру. Параметрлерін орнатып, сұлбаны жинау.

 

3.4 БЧХ кодасының кодалаушы құрылғысын зерттеу

 

БЧХ көпмүшесін табу процесі, алдыңғы қарастырылғаннан ешқандай айырмашылығы жоқ. Оның негізгі айырмашылығы қатені интерпретациялық танып түсіну. Осы жағдайда, олар GF(2^m) тиімді элементтер ағынының әртүрлі дәрежесі болып саналады. n дәрежедегі g(x) таңдалған келтірілмейтін көпмүшесін қолдану арқылы тұрғызылатын п = 2^т—1 көрсеткіштегі дәрежеге жатады. Өрістің әртүрлі нөлдік емес сандары әрқашан да n – ге тең, сондықтан бөлек разрядтағы әрбір қате векторының өз орны болады және ол қатені түзетуге мүмкіншілік береді. Әртүрлі кодалардағы белгілі кодалаушы құрылғылар, регистрлік жылжуда орындалған, олардың бір – бірінен ешқандай айырмашылығы жоқ. Сондықтан осы зертханалық жұмыстағы БЧХ кодасының кодалаушы құрылғысы Файра және циклдық кодалардағы сияқты тұрғызылады. Кодалаушы құрылғыны тұрғызу үшін студент ең алдымен тапсырма алуы керек, содан кейін 1.2 – бөлімге сәйкес есептеулер жүргізу қажет.

Келтірілген формула бойынша құрушы Р(х) полиномын аламыз:

а) Р(Х)=  Х⁸ + Х⁷ + Х⁶ + Х⁴ + 1;

ә) ақпараттық символдар саны k=n-m=15-8=7.

s=2 болған кездегі (15, 7) БЧХ кодын аламыз.

G(X)Х^r=100000000000000 кодалық комбинацияны Р(Х)=111010001 құрушы полиномға бөлгенде R(X)=11101000 қалдығын табамыз.

 

3.4.1 «System View» бағдарламасын іске қосыңыз.

Нұсқаға сәйкес, алынған нәтиже бойынша БЧХ кодасының кодалау құрылғысының сұлбасын жинаңыз.

(15, 7) БЧХ кодасының кодалаушы құрылғысының сұлбасы 3.1 – суретте келтірілген.

 

 

 

3.1– сурет. (15,7) БЧХ кодасының кодалаушы құрылғысының сұлбасы

 

Берілген коданың уақыттық спектрлік сипаттамасы 3.2 – суретте көрсетілген. Қалған параметрлер бірінші жұмыстағыдай жасалынады.

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2 – сурет

 

3.5 БЧХ кодасының декодалаушы құрылғысын зерттеу

 

Қатені түзету үшін, біз декодалаушы құрылғыны тұрғызамыз. Берілген декодалаушы құрылғының жұмыс істеу принципі [5] оқулықта жақсы жазылған және сақтау құрылғысындағы қосқыштың жұмыс істеу кестесі [7] келтірілген.

Сондықтан декодалау екі сатыдан тұрады. Бірінші сатыда қалдықты табу мен кодалық комбинацияны жазу, ал екінші сатыда оны түзету мен k және m символдарын өз орындарына орналастыру іске асады.

Содан кейін, бірден қатені түзеуге арналған декодалау құрылғысын тұрғызамыз.

 

3.5.1 «System View» бағдарламасын іске қосыңыз.

Нұсқаға сәйкес, алынған нәтиже бойынша БЧХ кодасының декодалау құрылғысының сұлбасын жинаңыз.

(15, 7) БЧХ кодасының кодалаушы құрылғысының сұлбасы 3.3 – суретте келтірілген, алынған мәндерге сәйкес.

 

 

 

 

 

3.3 – сурет. (15,7) БЧХ кодасының декодалау құрылғысының сұлбасы

 

Ашылып жабылу кезіндегі ЕС (ЗУ) регистр жұмысының уақыттық спектрлік сипаттамасы 3.4 – суретте көрсетілген. Сол сияқты декодалаушы құрылғының шығысындағы алынған мәндер 3.5 – суретте келтірілген.

 

 

3.4 – сурет

 

 

 

3.5 – сурет

 

3.6 Қорытынды

 

Зертханалық жұмыстың соңында студенттер жұмыстан алған нәтижелерін мұғалімге көрсетуі тиіс. Жұмысты орындаған студенттер міндетті түрде мұғалімге айтулары қажет, көрсеткен нәтижелері бойынша мұғалім оларды журналға белгілейді, қателері болса түзетуге береді.

 

3.7 Бақылау сұрақтары

 

3.7.1 Қатені түзету және табу мен ең аз кодалық арақашықтық бір – бірімен қалай байланысы бар?

3.7.2 Қатені түзетудегі декодалаудың қиындығы неге байланысты?

3.7.3 Рида – Соломона кодының БЧХ кодасынан басты айырмашылығы және Рида – Соломона коды қандай жағдайларда қолданылады?

3.7.4 Неге түзетілген кодалық сөздің синдромы нөлге тең?

3.7.5 Кодалық комбинацияда қатені тапқан кезде қабылдау жағында оны түзетудің жолдары қандай?

 

 

 

 

 

А қосымшасы

 

unit Unit1;

interface

uses

  Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

  Dialogs, StdCtrls, ExtCtrls;

type

  TForm1 = class(TForm)

    Label1: TLabel;

    edpol: TEdit;

    edl: TEdit;

    RadioGroup1: TRadioGroup;

    Rb10: TRadioButton;

    rb11: TRadioButton;

    lb1: TListBox;

    Button1: TButton;

    Label2: TLabel;

    Panel1: TPanel;

    procedure Button1Click(Sender: TObject);

  private

    { Private declarations }

  public

    { Public declarations }

  end;

 

var

  Form1: TForm1;

implementation

{$R *.dfm}

 

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

var a:array of boolean;

b:array of boolean;

c:array of boolean;

d:array of integer;

i,j,k,p,m:integer;

s,l,pol:string;

begin

lb1.Items.Clear;

label1.Caption:='';

p:=edpol.GetTextLen;

m:=strtoint(edl.Text);

setlength(a,m+1);

setlength(b,p+1);

setlength(c,p+1);

setlength(d,p+1);

pol:=edpol.Text;

 

a[1]:=true;

if rb10.Checked=true then a[2]:=false;

if rb11.Checked=true then a[2]:=true;

for i:=3 to m do

a[i]:=false;

//

for i:=1 to p do

b[i]:=false;

for i:=1 to p do

if pol[i]='1' then b[i]:=true

else b[i]:=false;

//

for j:=1 to m do begin

if j=1 then for i:=1 to p do

if a[i]=true then begin

 if b[i]=true then c[i-1]:=false

 else c[i-1]:=true;

 end

 else if b[i]=true then c[i-1]:=true

 else c[i-1]:=false;

 //

 if j<>1 then

 if c[1]=false then for i:=1 to p do

 c[i-1]:=c[i]

 else for i:=1 to p do begin

 if c[i]=true then begin

 if b[i]=true then c[i-1]:=false

 else c[i-1]:=true;

 end

 else if b[i]=true then c[i-1]:=true

 else c[i-1]:=false;

 end;

 for i:=1 to p do

if c[i]=true then d[i]:=1

 else d[i]:=0;

 l:='.';

 if j>9 then l:='.';

 if j>99 then l:='.';

 for i:=1 to p-1 do

 s:=s+inttostr(d[i]);

 lb1.Items[j-1]:=inttostr(j)+l+s;

s:='';

end;

for i:=1 to p do

if b[i] =true then label1.Caption:=label1.caption+'1'

else label1.caption:=label1.caption+'0';

s:='';

end;

end.

 

3.6 – суретте есептеулердің нәтижелері көрсетілген.

 

 

3.6 – сурет

 

 

 

 

 

 

Әдебиеттер тізімі

 

1. Никитин Г.И., Антипова И.Б., Красновидов А.В. Корректирующие коды: Методические указания.-Л.: ЛИАП, 1989.-32 с.

2. Блейхут Р. Теория и практика кодов, контролирующих ошибки: Пер. с англ.-М.:Мир, 1986.-576 с.

3. Питерсон У., Уэлдон Э. Коды, исправляющие ошибки: Пер. с англ.- М.: Мир, 1976.-600 с.

4. Замрий А.С. Помехоустойчивые коды: Учебное пособие/ЛВВИУС.-Л., 1990.-58 с.

5. Колесников В.Д., Мирончиков Е.Т. Декодирование циклических кодов. - М.: Связь, 1968.

6. Дмитриев В.И. Прикладная теория информации: Учебник. – М.: Высш.шк., 1989.

7. Скляр Б. Цифровая связь: Теоретические основы и практическое применение. – М.: Вильямс,2003.

8. Тутевич В.Н. Телемеханика: Учебное пособие.- М.: Высш. Шк., 1985. -423 с.

9. Передача дискретных сообщений: Учебник/Под ред. В.П. Шувалова.- М.: Радио и связь, 1990.

 

 

 

 

 

Мазмұны

 

Кіріспе...…………………………………………………………………….	3
1 Циклдық кодаларды қолданудағы теориялық сұрақтар...……………..	3
1.1 Қателер дестесін табатын және түзететін циклдық кодалар (Файра кодасы)...............................................................................	3
1.2 Циклдық кодалар Боуза -Чоудхури –Хоквингема……………....	5
2 Зертханалық жұмысты орындау тәртібі......……………………………	6
2.1 №1 зертханалық жұмыс...………………………………………...	6
3 №2 зертханалық жұмыс……………………………………………….....	17
А қосымшасы.………………………………………………………………	22
Әдебиеттер тізімі...…………………………………………………………	25

 

 

 

 

 

 

2006 ж. қосымша жоспары, реті 30

 

 

Әділжан Жақыпбекұлы Жанқозы

Қатипа Сламбайқызы Чежимбаева

 

 

ЦИФРЛЫҚ БАЙЛАНЫС ТЕХНОЛОГИЯЛАРЫ

 

Зертханалық жұмысты орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар

(050719 – Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар

мамандығының барлық оқу бөлімінің студенттері үшін)

 

 

 

 

 

 

Редакторы Ж.А. Байбураева

 

 

 

 

Басуға қол қойылады                            Қалпы 60*84

         Таралымы 70 дана                                  Баспаханалық қағаз №1

Көлемі  1,7 оқу есепті табақ                 Тапсырыс         бағасы 95 тг

 

 

 

 

 

 

 

Алматы энергетика және байланыс институтының

көшірмелі – көбейткіш бюросы

050013 Алматы, Байтұрсынұлы көшесі 126 үй