Что понимается под помехоустойчивостью апд и каналов

04.01.202428.09.2023 admin 0 Comments

Помехоустойчивость

Полезное

Смотреть что такое «Помехоустойчивость» в других словарях:

Помехоустойчивость — способность устройства (комплекса) выполнять свои функции с требуемым качеством в условиях воздействия помех. Основным показателем помехоустойчивости является заданная вероятность выполнения устройством задач в соответствии с предназначением при… … Морской словарь

ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ — технического устройства (системы) его способность выполнять свои функции при наличии помех. Оценивается максимальной интенсивностью помех, при которой нарушение функций еще не превышает допустимых пределов … Большой Энциклопедический словарь

помехоустойчивость — сущ., кол во синонимов: 1 • робастность (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

помехоустойчивость — Способность устройства, аппаратуры или системы функционировать без ухудшения характеристик в условиях наличия электромагнитных помех (МСЭ Т K.48). [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные… … Справочник технического переводчика

ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ — способность радиоэлектронных средств, систем автоматического управления и вычислительной техники сохранять надёжную работоспособность с заданными техническими характеристиками при воздействии (см.) определённого типа. п. зависит от фильтрации и… … Большая политехническая энциклопедия

Помехоустойчивость — 1.18. Помехоустойчивость: способность устройства (системы) выполнять свои функции при наличии помех. Помехоустойчивость оценивают интенсивностью помех, при которых нарушение функций устройства еще не превышает допустимых пределов. Источник: Р… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

помехоустойчивость — и; ж. Способность радиоэлектронной системы передачи и приёма информации противостоять помехам. Высокая п. П. радиоприёмника. Теория потенциальной помехоустойчивости. * * * помехоустойчивость технического устройства (системы), его способность… … Энциклопедический словарь

помехоустойчивость — atsparumas trukdžiams statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. interference immunity vok. Störungsfestigkeit, f rus. помехоустойчивость, f pranc. immunité aux brouillages, f; immunité aux perturbations, f; immunité contre les brouillages, f … Fizikos terminų žodynas

помехоустойчивость — помехоустойчивость, помехоустойчивости, помехоустойчивости, помехоустойчивостей, помехоустойчивости, помехоустойчивостям, помехоустойчивость, помехоустойчивости, помехоустойчивостью, помехоустойчивостями, помехоустойчивости, помехоустойчивостях… … Формы слов

ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ — понятие, характеризующее способность системы передачи информации противостоять искажающему действию помех. Предельно достижимую П. для оптимального метода передачи часто наз. потенциальной П. В теории передачи информации П. конкретной системы… … Математическая энциклопедия

Источник

Помехи и шумы в спутниковых системах связи: как добиться помехоустойчивости и помехозащищенности

Что такое помехи в системах связи

Характеристики помех

Помехи характеризуют следующие параметры:

Представлено взаимосвязью средних мощностей сигнала и помехи, выражается в децибелах.

Отображает постоянную составляющую процесса (математическое ожидание).

● Второй момент (дисперсия)

Выражает мощность, характерную для переменной составляющей.

● Функция автокорреляций процесса

Представляет собой смешанный второй момент.

Свойство заключается в совпадении средних по множеству (вычисляемых по распределению математических ожиданий) с найденными по одной реализации процесса средними по времени с вероятностью равной единице.

● Спектральная плотность мощности (спектр)

Классификация помех в системах связи

По форме

Форма делит помехи на:

Идут от промышленной сети, где частота составляет 50 ГГц, от различных аппаратов, медицинских установок.

Представлены отдельными импульсами.

По характеру мешающего воздействия

Характер мешающего воздействия определяет следующие типы помех:

Помеха суммируется с полезным сигналом внутри канала связи.

По месту возникновения

В зависимости от места возникновения помехи бывают:

Создаются электромагнитными процессами, которые происходят в космическом пространстве, ионосфере, атмосфере, электроустановками, а также средствами, используемыми для создания преднамеренных помех.

По виду частотного спектра

Соответственно частотному спектру помехи подразделяются на:

● Стационарный (белый) шум

Содержит отличающиеся случайной начальной фазой, а также одинаковой амплитудой гармонические составляющие, равномерно распределенные по всему диапазону частот — от постоянной составляющей до частоты порядка 1012 Гц.

Флуктуационные помехи

Возникают вследствие наложения большого количества импульсных помех, из-за чего кривая напряжения становится непрерывной по времени величиной. Это случайный процесс, отличающийся нормальным распределением (закон Гаусса). Подобные помехи присутствуют практически во всех каналах связи и называются шумами.

К ним также относятся шумы приемника и среды, где происходит распределение сигнала. У входа приемного устройства их спектр шире полосы пропускания последнего.

Аддитивные помехи

Помехи соседних радиоканалов

Промышленные помехи

Атмосферные помехи

Узкополосные помехи

Мультипликативные помехи

Синусоидальные помехи

Импульсные помехи

Спектральные помехи

Возникают при случайном пересечении спектральных линий различных элементов.

Сплошные помехи

Селективные помехи

Перекрестные помехи

Явления, где переданный по одной линии канала связи сигнал, в другой линии приводит к возникновению нежелательного эффекта. Данный тип может быть вызван паразитными индуктивными, проводящими или емкостными связями, существующими в одной электрической цепи, ее части или канала связи с другой (другим).

В кабельных структурированных системах помехи перекрестного типа возникают вследствие влияния одной витой пары (неэкранированной) на другую, что разделяет их на:

Перекрестные помехи на ближнем конце

Перекрестные помехи на дальнем конце

Внешние перекрестные помехи

Сосредоточенные помехи

Ширина их спектра соразмерна с шириной спектра сигнала или уже его.

Существует два типа сосредоточенных помех:

Апериодическая помеха

Полупериодическая помеха

Нелинейные помехи

Помехи линейных переходов

Шум в системах связи

Шум представляет собой любое нежелательное воздействие, добавляемое к идеальному сигналу и ухудшающее его прием.

Шум представлен несколькими видами:

Перекрестные помехи

Внутриканальные помехи

Искусственные шумы

Естественные шумы

Тепловой шум

Дробовой шум

Фликер-шум

Гауссов шум

Белый шум

Периодический случайный шум

Пути проникновения шумов

Шумы, наводимые на провода

Связь через общее сопротивление

Электрические и магнитные поля

Гальванический процесс

Электролитический процесс

Трибоэлектрический эффект

Перемещение проводника

Помехи от системы зажигания

Помехи от линий электропередач

Помехи от аппаратуры дуговой сварки

Понятие помехоустойчивости спутниковых систем связи

Потенциальная помехоустойчивость системы связи

Реальная помехоустойчивость

Трансформация телемеханического сообщения

Помехоустойчивость дискретных сигналов

Как добиться помехозащищенности систем связи

Технические способы устранения помех

Для подавления идущих от источника шумов необходимо:

● Заключение источников шума в экран;

● Подключение фильтров ко всем проходящим через зашумленное пространство проводникам;

● Ограничение времени нарастания импульса;

● Использование цепей, подавляющих выбросы напряжения, для катушек реле;

● Скручивание шумящих проводников;

● Экранирование витых пар шумящих проводов;

● Заземление обоих концов экранов, которые применяются для подавления помех излучения.

Подавление шумов в приемнике предполагает:

● Расширение полосы пропускания строго до необходимых параметров;

● Использование селективных частотных фильтров;

● Обеспечение соответствующей развязки по питанию;

● Шунтирование малоемкостных высокочастотных электролитических конденсаторов;

● Применение экранирующих корпусов.

Методы защиты от помех промышленных сетей

Предотвратить воздействие на промышленные сети способны следующие методы:

● Использование витой пары как среды передачи информации;

● Применение кабелей волоконно-оптического типа, менее подверженных электромагнитным помехам;

● Скремблирование — приведение данных к виду, похожему на случайные данные по различным характеристикам, что в итоге позволяет подавить сильные составляющие сигнального спектра и не допустить возникновение помех;

● Дополнение пакета данных служебной информацией, говорящей о целостности данного пакета;

● Резервирование линий передачи данных;

● Совместное применение цифровых и аналоговых сигналов.

Источник

Исследование помехоустойчивости каналов связи с уплотнением по мощности

Рубрика: Технические науки

Дата публикации: 07.05.2018 2018-05-07

Статья просмотрена: 263 раза

Библиографическое описание:

Сарыпбеков, С. С. Исследование помехоустойчивости каналов связи с уплотнением по мощности / С. С. Сарыпбеков, Я. В. Крюков. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2018. — № 18 (204). — С. 88-92. — URL: https://moluch.ru/archive/204/50122/ (дата обращения: 11.12.2021).

В методе неортогонального множественного доступа с разделением каналов по мощности PD-NOMA используется мощностной домен для разделения пользовательских каналов, которые при этом физически размещаются в едином частотно-временном ресурсе [1, с.1].

При неортогональном мультиплексировании помехой является смесь АБГШ и сигналов соседних каналов (системная помеха). Вывод общего аналитического выражения для расчета пропускной способности PD-NOMA каналов является невыполнимой задачей из-за отличия характеристик помехоустойчивости сигнально-кодовых конструкций. Поэтому, для упрощения, при расчете используется два допущения: 1) системная помеха мощностью P от соседних каналов представлена в виде нормальной помехи N идентичной мощностью; 2) паразитный канал демодулируется и компенсируется безошибочно. [2, с.30–100]. Соответственно, результат расчета является грубым и не позволяет получить точной расчет помехоустойчивости канала связи PD-NOMA. Для получения более точных результатов характеристик каналов связи при использовании конкретной сигнально-кодовой конструкции используется моделирование. Целью настоящей работы является сравнение помехоустойчивости, полученной в результате расчета и моделирования.

В многоканальной системе из K каналов с разделением по мощности PD (Power Division), одновременно использующих единую полосу частот F при известных парциальных мощностях в каналах p1…pK пропускная способность k-го канала определяется:

(1)

Рис. 3. Зависимость BER(SINR) при парциальных мощностях 0.95 и 0.05 Вт.

Используя второе допущение, были рассчитаны значения помехоустойчивости при BER = 10– 3 используемых сигнально-кодовых конструкций (BPSK, QPSK, QAM-16), представленные в таблице 1.

Источник

Методы повышения помехозащищенности и помехоустойчивости передачи и приема данных

Одна и та же линия связи может использоваться для передачи сигналов между многими источниками и приемниками, т.е. линия связи может обслуживать несколько каналов.

При синтезе систем передачи информации приходится решать две основные проблемы, связанные с передачей сообщений:

1) обеспечение помехоустойчивости передачи сообщений

2) обеспечение высокой эффективности передачи сообщений

Под помехоустойчивостью понимается способность информации противостоять вредному воздействию помех. При данных условиях, т.е. при заданной помехе, помехоустойчивость определяет верность передачи информации. Под верностью понимается мера соответствия принятого сообщения (сигнала) переданному сообщению (сигналу).

Под эффективностью системы передачи информации понимается способность системы обеспечивать передачу заданного количества информации наиболее экономичным способом. Эффективность характеризует способность системы обеспечить передачу данного количества информации с наименьшими затратами мощности сигнала, времени и полосы частот.

Теория информации устанавливает критерии оценки помехоустойчивости и эффективности информационных систем, а также указывает общие пути повышения помехоустойчивости и эффективности.

Повышение помехоустойчивости практически всегда сопровождается ухудшением эффективности и наоборот

В основах всех способов повышения помехоустойчивости информационных систем лежит использование определенных различий между полезным сигналом и помехой. Поэтому для борьбы с помехами необходимы априорные сведения о свойствах помехи и сигнала.

В настоящее время известно большое число способов повышения помехоустойчивости систем. Эти способы удобно разбить на две группы.

I группа – основана на выборе метода передачи сообщений.

II группа – связана с построением помехоустойчивых приемников.

Простым и применяемым способом повышения помехоустойчивости является увеличение отношения сигнал/помеха за счет увеличения мощности передатчика. Но этот метод может оказаться экономически не выгодным, так как связан с существенным ростом сложности и стоимости оборудования. Кроме того, увеличение мощности передачи сопровождается усилением мешающего действия данного канала на другие.

Важным способом повышения помехоустойчивости передачи непрерывных сигналов является рациональный выбор вида модуляции сигналов. Применяя виды модуляции, обеспечивающие значительное расширение полосы частот сигнала, можно добиться существенного повышения помехоустойчивости передачи.

Радикальным способом повышения помехоустойчивости передачи дискретных сигналов является использование специальных помехоустойчивых кодов. При этом имеется два пути повышения помехоустойчивости кодов:

1. Выбор таких способов передачи, которые обеспечивают меньшую вероятность искажения кода;

2. Увеличение корректирующих свойств кодовых комбинаций. Этот путь связан с использованием кодов, позволяющих обнаруживать и устранять искажения в кодовых комбинациях. Такой способ кодирования связан с введением в код дополнительных, избыточных символов, что сопровождается увеличением времени передачи или частоты передачи символов кода.

Повышение помехоустойчивости передачи может быть также достигнуто путем повторной передачи одного и того же сообщения. На приемной стороне сравниваются полученные сообщения и в качестве истинных принимаются те, которые имеют наибольшее число совпадений. Чтобы исключить неопределенность при обработке принятой информации и обеспечить отбор по критерию большинства, сообщение должно повторяться не менее трёх раз. Этот способ повышения помехоустойчивости связан с увеличением времени передачи.

Системы с повторением передачи дискретной информации делятся на системы с групповым суммированием, у которых сравнение производится по кодовым комбинациям, и на системы с посимвольным суммированием, у которых сравнение осуществляется по символам кодовых комбинаций. Посимвольная проверка является более эффективной, чем групповая.

Разновидность систем, у которых повышение помехоустойчивости достигается за счет увеличения времени передачи, являются системы с обратной связью. При наличии искажений в передаваемых сообщениях информация, поступающая по обратному каналу, обеспечивает повторение передачи. Наличие обратного канала приводит к усложнению системы. Однако в отличие от систем с повторением передачи в системах с обратной связью повторение передачи будет иметь место лишь в случае обнаружения искажений в передаваемом сигнале, т.е. избыточность в целом оказывается меньшей.

Помехоустойчивый прием состоит в использовании избыточности, а также априорных сведений о сигналах и помехах для решения оптимальным способом задачи приема: обнаружения сигнала, различия сигналов или восстановления сообщений. В настоящее время для синтеза оптимальных приемников широко используется аппарат теории статистических решений.

Ошибки приемника уменьшаются с увеличением отношения сигнал/помеха на входе приемника. В связи с этим часто производят предварительную обработку принятого сигнала с целью увеличения отношений полезной составляющей к помехе. К таким методам предварительной обработки сигналов относится метод ШОУ (сочетание широкополосного усилителя, ограничителя и узкополосного усилителя), селекция сигналов по длительности, метод компенсации помехи, метод фильтрации, корреляционный метод, метод накопления и др.

Рассмотрим простые практические способы построения кодов, способных обнаруживать и исправлять ошибки. Ограничимся рассмотрением двоичных каналов и равномерных кодов.

Метод контроля четности. Это простой способ обнаружения некоторых из возможных ошибок. Будем использовать в качестве разрешенных половину возможных кодовых комбинаций, а именно те из них, которые имеют четное число единиц (или нулей). Однократная ошибка при передаче через канал неизбежно приведет к нарушению четности, что и будет обнаружено на выходе канала. Очевидно, что трехкратные, пятикратные и вообще ошибки нечетной кратности ведут к нарушению четности и обнаруживаются этим методом, в то время как двукратные, четырехкратные и вообще ошибки четной кратности – нет.

Практическая техника кодирования методом контроля четности следующая. Из последовательности символов, подлежащих передаче через канал, выбирается очередной блок из k-1символов, называемых информационными, и к нему добавляется k-й символ, называемый контрольным. Значение контрольного символа выбирается так, чтобы обеспечить четность получаемого кодового слова, т.е. чтобы сделать его разрешенным.

Метод контроля четности представляет значительную ценность и широко применяется в тех случаях, в которых вероятность появления более одной ошибки пренебрежимо мала (во многих случаях, если наверняка знать, что кодовое слово принято с ошибкой, имеется возможность запросить повторную передачу). В то же время избыточность кода увеличивается минимально и незначительно при больших k(в k/( k-1)раз).

Метод контрольных сумм. Рассмотренный выше метод контроля четности может быть применен многократно для различных комбинаций разрядов передаваемых кодовых слов – и это позволит не только обнаруживать, но и исправлять определенные ошибки

1. Что понимают под линией связи?

2. Какое устройство называется декодером?

3. Какое устройство называется решающим?

4. Какое устройство называются декодирующим?

5. Что называют шагом квантования?

6. Дайте определение квантования по уровню.

7. Дайте определение квантования по времени.

8. Какое устройство называется передатчиком?

9. Что называется приемником?

10. Что понимают под сообщением?

11. Дайте определение средствам передачи связи?

12. Какое устройство называют мультиплексором передачи данных?

13. Определите понятия концетратор, повторитель.

14. Определите пропускную способность непрерывного канала без помех.

15. Определите пропускную способность непрерывного канала с помехами.

16. Опишите назначение: источника, формирователя сигналов.

17. Как воздействует сигнал в линии связи?

18. Как работает устройство распознавания?

19. Дайте определение помехоустойчивости.

20. Что понимают под эффективностью системы?

21. Перечислите методы повышения помехоустйчивости.

22. Расскажите о методе контроля четности.

23. Что собой представляет метод контрольных сумм?

3. Оцените степени сжатия каждого из архивов — отношение объёмов сжатого и несжатого файлов (объём файла учитывать с точностью до бита). Оформите результаты сравнения в виде электронной таблицы. Проанализируйте степени сжатия, полученные для различных типов файлов и при использовании разных форматов и различных уровней сжатия.