Сети ЭВМ и телекоммуникации

Министерство  Российской Федерации 

по связи  и информатизации 
 
 
 

Кафедра ПДСиМ 
 
 
 
 
 
 
 

Курсовая  работа по предмету:

  Сети ЭВМ и телекоммуникации 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил:

студент группы П-83

 Елисеев  Антон

Проверил:

Профессор Шувалов В.П. 
 
 
 
 

Новосибирск 2011

Содержание: 
 

1. Синхронизация в системах ПДС………………………………………………3 

2. Кодирование в системах ПДС…………………………………………………7 

3. Системы ПДСсОС……………………………………………………………. 12 

4. Список литературы……………………………………………………………20 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Глава 1. Синхронизация  в системах ПДС

 
 

      1.1 Классификация систем  синхронизации 

      Синхронизация есть процесс установления и поддержания  определенных временных соотношений  между двумя и более процессами. Различают поэлементную, групповую  и цикловую синхронизацию. Поэлементная синхронизация позволяет на приеме правильно отделить один единичный  элемент от другого и обеспечить наилучшие условия для его  регистрации. Групповая синхронизация  обеспечивает правильное разделение принятой последовательность на кодовые комбинации, а цикловая синхронизация – правильное разделение циклов и временного объединения  элементов на приеме.

      Поэлементная  синхронизация может быть обеспечена за счет использования автономного  источника – хранителя эталона  времени и методов принудительной синхронизации. Первый способ применяется  лишь в тех случаях, когда время  сеанса связи, включая время вхождения  в связь, не превышает время сохранения синхронизации. В качестве автономного  источника можно использовать местный  генератор с высокой стабильностью.

      Методы  принудительной синхронизации могут  быть основаны на использовании отдельного канала (по которому передаются импульсы, необходимые для подстройки местного генератора) или рабочей (информационной) последовательности. Использование  первого метода требует снижения пропускной способности рабочего канала за счет выделения дополнительного  синхроканала. Поэтому на практике чаще всего применяется второй метод.

      По  способу формирования тактовых импульсов  устройства синхронизации с принудительной синхронизацией подразделяются на разомкнутые (без обратной связи) и замкнутые (с обратной связью). 

       

1.2 Поэлементная синхронизация с добавлением и вычитанием импульсов (принцип действия)

      Во  время приема сигнала тактовая последовательность от задающего генератора и сам  информационный сигнал подаются на фазовый  дискриминатор (ФД). В случае, если ФД фиксирует недопустимо большое  расхождение фаз, то он подает сигнал о необходимости подстройки.

      Подстройка  может осуществляться различными способами. Самым простейшим является корректировка  частоты генератора. Однако прямое воздействие на генератор увеличивает  его нестабильность. Воздействовать необходимо на промежуточное устройство. Этим устройством может быть либо делитель частоты с переменным коэффициентом  деления либо схема добавления и  исключения импульсов (СДИИ). Наиболее часто применяется второй способ.

      СДИИ  помещается между тактовым генератором  и делителем частоты. В случае если ФД фиксирует отставание фазы тактовых импульсов – на СДИИ подается сигнал о добавлении импульса, а  в случае опережения – о исключении. Таким образом происходит подстройка фазы тактовой последовательности.

        Несовпадение фаз может фиксироваться  ФД не только в случае разсинхронизации, но также из-за влияния краевых  искажений принимаемого сигнала.  Чтобы ослабить влияние краевых  искажений и уменьшить количество  ложных подстроек между ФД  и СДИИ ставится усредняющее  устройство в виде реверсивного  счетчика (РС). Импульс на выходе  РС появляется только после  поступления на его вход нескольких  подряд сигналов об отставании  или опережении. Количество сигналов, после которых РС выдает импульс,  определяется емкостью РС. Чем  больше эта емкость, тем лучше  происходит усреднение и тем  меньше ложных подстроек, однако  время вхождения в синхронизм  также увеличивается. 
 

Cхема устройства синхронизации с добавлением и исключением импульсов:: 

        
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.3 Параметры системы синхронизации с добавлением и вычитанием импульсов 

Время вхождения в синхронизм (время  синхронизации при максимальном сдвиге фаз):

             t_с=3mS/(2B)

Время поддержания синхронизма(максимальное время правильной работы без подстроек):

             t_пс=(m-e)/(2kB)

Точность  подстройки (погрешность синхронизации):

        e_ст = 1/m + 6kS – статическая составляющая погрешности. Состоит из погрешности шага подстройки и ухода по фазе между подстройками.

             e_дин =3*Ö (0,628s_кр/mS)  –   динамическая      составляющая     погрешности, обусловленная краевыми искажениями.

        e = e_ст + e_дин 
 

1.4 Расчет параметров системы синхронизации с добавлением и вычитанием импульсов (задачи)

      1. Коэффициент нестабильности  задающего генератора  устройства синхронизации  и передатчика  K=10^-6. Исправляющая способность приемника m=40%. Краевые искажения отсутствуют. Постройте зависимость времени нормальной работы (без ошибок) приемника от скорости телеграфирования после выхода из строя фазового детектора устройства синхронизации. Будут ли возникать ошибки, спустя минуту после отказа фазового детектора, если скорость телеграфирования B=9600 бод?

t_пс = (m-e)/(200kB)  Þ t_пс = (40-e)/(2*10^-4*B) 

 
 
 
 
 

          
 
 
 
 
 
 
 
 
 

По условию: 60 £  60 £ (40-e)/(2*10^-4*9600)  Þ  40-e ³ 1,92*60  Þ  e £ -75,2

Полученное  неравенство не может выполняться  ни при каком e, так как e ³ 0.     

Следовательно, время поддержания  синхронизма в  данном случае не может  быть больше или равно  минуте и меньше чем  через минуту будут  возникать ошибки. 
 

      2. В системе передачи  данных используется  устройство синхронизации  без непосредственного  воздействия на  частоту задающего  генератора. Скорость  модуляции равна  B. Шаг коррекции  должен быть не  более ∆j. Определите частоту задающего генератора и число ячеек делителя частоты, если коэффициент деления каждой ячейки равен двум. Значения B, ∆j.определите для своего варианта по формулам B=1000+100N*Z, ∆j=0.01+0.003N, где N – номер варианта, Z =3 (для 83). 

             B = 1000+100*6*3 = 2800 бод  

             Dφ_max = 0,01+0,003*6=0,028 c. 

  Dt = 1/m Þ m_min = 1/Dj_max,   

             m_min = 1/0,028 = 35,71=>m=64. 

             Количество ячеек n = 6. 

              f_зг = B*m = 1800*64 =179200  Гц. 

Ответ  179200 Гц 
 

      3. Рассчитать параметры  устройства синхронизации  без непосредственного  воздействия на  частоту задающего  генератора со  следующими характеристиками: время синхронизации  не более 1 с,  время поддержания  синфазности не  менее 10 с, погрешность синхронизации не более10% единичного интервала. dкр – среднеквадратическое значение краевых искажений равно 10%t₀, исправляющая способность приемника 45%, коэффициент нестабильности генераторов k=10^-6. Скорость модуляции для своего варианта рассчитайте по формуле: B=(600+100N) бод, где N – номер варианта.

B=600+100*6=1200 Бод

 t_c = m S / B 

t_п.с.= (µ-ε) / 200 k B 

Решая данную систему, получаем: 

S= (0,1-3*√(0,628σ/Bt_c))/(1/Bt_c+4k) =( 0,1- 3*√(0,628*0,1/1200*1))/(1/1200*1+4*10^-6) = 93,63 

m =Bt_c/S = 1200*1/93,63 = 12,82 

f_з.г.= mB = 12,82*1200 = 15384 Гц. 

Ответ : 15384 Гц. 

      4.Определить  реализуемо ли  устройство синхронизации  без непосредственного  воздействия на  частоту задающего  генератора, обеспечивающее  погрешность синхронизации e=2,5% при условиях предыдущей задачи.

ε=1/m+4kS+3√(0.628σ/Sm) 

t_c=mS/B 
 

S= (ε-3*√(0,628σ/Bt_c))/(1/Bt_c+4k)= (0,025-3*√(0,628*0,1/1200*1))/ (1/1200*1+4*10^-6)>0, значит такое устройство реализуемо! 
 
 

      5. В системе передачи  данных использовано  устройство синхронизации  без непосредственного  воздействия на  частоту задающего  генератора с коэффициентом  нестабильности K=10^-5. Коэффициент деления делителя m=10, емкость реверсивного счетчика S=10. Смещение значащих моментов подчинено нормальному закону с нулевым математическим ожиданием и среднеквадратическим отклонением, равным s_кр.и.=(15+N/2)% длительности единичного интервала (N – номер варианта). Рассчитать вероятность ошибки при регистрации элементов методом стробирования без учета и с учетом погрешности синхронизации. Исправляющую способность приемника считать равной 50%. 

      s_кр.и.=(15+6/2)%=18%=0,18 
 
 

  

1. Найдем  вероятность ошибки без учета  погрешности синхронизации:

 

  P_ош=P_ош1+P_ош2-P_ош1P_ош2 

  P_ош1=P_ош2=0.5(1-Ф(m/s_кр.и.))=0.5(1-Ф(50/18))=0.00275 

     P_ош=2P_ош1-P²_ош1=2*0.00275-0.00275^2=0.0055