[ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ
ИМ. ПРОФ. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА
УТВЕРЖДАЮ СОГЛАСОВАНО
Проректор по учебной работе Декан факультета СС, СК и ВТ
профессор Машков Г.М. профессор Бузюков Л.Б.
«_ » 2011 г. « »_ 2011 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«ПЕРЕДАЧА ДИСКРЕТНЫХ СООБЩЕНИЙ»
направление 654400 Телекоммуникации специальность 210406 Сети связи и системы коммутации Кафедра ОПДС Семестр Всего часов Из них: аудиторных – Лекций – Лабораторных занятий – Самостоятельной работы - Экзамен Санкт-Петербург 2011-2012 учебный год 1. Цели и задачи дисциплины 2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины 3. Объем дисциплины и виды учебной работы 4. Содержание дисциплины 5. Учебно-методическое обеспечение дисциплины 6. Литература Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению 654400 – Телекоммуникации Специальность 210406 - Сети связи и системы коммутации Программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры ОПДС «31» августа 2011 г. Протокол № 1.Зав. кафедрой ОПДС, профессор Когновицкий О.С.
1. Цели и задачи дисциплины Дать студентам теоретические занятия и практические навыки в области обработки и передачи дискретных сообщений по каналам связи.
1.1 Цели:
Дать представление об истории возникновения и развития систем передачи дискретных сообщений, современного их состояния и перспективах развития, методах достижения требований международных и отечественных стандартов по качественным показателям систем передачи дискретных сообщений.
1.2 Задачи:
В результате изучения дисциплины студенты должны - знать теоретические основы построения систем передачи дискретных сообщений, их техническую реализацию и перспективы развития.
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины Студенты должны уметь:
- использовать методы защиты от ошибок при разработке систем передачи дискретных сообщений - обладать навыками выполнения расчетов по оценке эффективности каналов передачи данных в системах передачи дискретных сообщений.
3. Объем дисциплины и виды учебных работ 3.1 Тематический план дисциплины Количество часов Номер Наименование темы Лаб. занятия темы лекции и упражнения 1 2 3 1 Введение. Основные понятия, определения и системные характеристики в области ПДС.
2 Характеристика канала постоянного тока и дискретного канала связи.
3 Методы и устройства тактовой 2 3.2. Темы лабораторно-практических занятий устройств циклических кодов БЧХ декодирования кодов Рида-Соломона декодирования сверточных и составных 4. Содержание дисциплины Тема 1. Введение. Основные понятия и определения в области ПДС История развития техники передачи дискретных сообщений. Основные отличия передачи дискретных сообщений от других видов связи. Содержание курса, его задачи, связь с другими дисциплинами. Информация, сигнал, сообщение. Преобразование сообщений в сигнал. Структурная схема СПДС. Основные характеристики и требования, предъявляемые к СПДС. Первичные коды. Понятие о телеуслугах. Характеристики телеуслуг Тема 2. Характеристика канала постоянного тока и дискретного канала связи Непрерывные и дискретные каналы. Модели каналов. Искажения сигналов данных при передаче по каналам связи. Краевые искажения и дробления сигналов данных.
Методы регистрации сигналов. Исправляющая способность дискретного приемника.
Потоки ошибок в дискретном канале. Методы выявления и описания последовательностей ошибок. Основные закономерности распределения ошибок в реальных каналах связи.
Математические модели дискретных каналов. Модели с независимыми ошибками.
Модели с группирующимися ошибками. Двухпараметрическая модель дискретного канала. Методика расчета вероятностей появления ошибок в дискретных каналах.
Тема 3. Методы и устройства тактовой синхронизации Классификация методов тактовой синхронизации. Проблемы, возникающие при реализации методов тактовой синхронизации. Замкнутые и разомкнутые устройства тактовой синхронизации. Устройства фазовой автоподстройки частоты. Основные характеристики устройств тактовой синхронизации.
Тема 4. Методы и устройства цикловой синхронизации Классификация методов цикловой синхронизации. Маркерный, безмаркерный и старт-стопный методы цикловой синхронизации. Цикловая синхронизация по комбинации пуска и по зачетному отрезку. Синхронизация на основе последовательности Баркера и Уилларда. Характеристика, область применения. Оценка методов синхронизации.
Тема 5. Линейные (n,k)-коды Принципы построения и основные характеристики помехоустойчивых кодов.
Классификация помехоустойчивых кодов. Граничные соотношения между характеристиками помехоустойчивых кодов. Групповые коды и способы их описания.
Порождающая и проверочная матрицы линейных кодов. Процедуры кодирования и декодирования. Коды с проверкой на четность, Хемминга и итеративные коды.
Укороченные коды. Оценка эффективности групповых кодов.
Тема 6. Циклические (n,k)-коды Определение циклических кодов. Алгебраическая структура циклических кодов.
Порождающий и проверочный многочлены, порождающая и проверочная матрицы. Коды Боуза-Чоудхури-Хоквингема (БЧХ). Процедура кодирования и декодирования для кодов БЧХ. Принципы построения кодеров и декодеров кодов БЧХ на основе порождающего и проверочного многочленов с использованием техники регистров сдвига. Генератор элементов поля GF(2 ). Построение, работа, область применения. Декодеры Меггита и Прейнджа. Генератор последовательности максимальной длины. Построение, работа, область применения. Коды на основе последовательностей максимальной длины.
Процедура декодирования для кодов БЧХ на основе рекуррентных свойств кодовых комбинаций. Коды БЧХ над полями с двойным расширением.
Тема 7. Коды Рида-Соломона Определение кодов Рида-Соломона (РС). Построение, характеристики, область применения. Методы кодирования и декодирования РС-кодов. Быстрое декодирование РС-кодов. Ключевое уравнение. Алгоритмы решения ключевого уравнения: Питерсона, Берлекемпа-Месси, Евклида. Алгоритм Форни. Процедуры кодирования РС-кодов на основе алгоритмы Форни.
Тема 8. Сверточные и составные коды Определение сверточных кодов. Основные характеристики, помехоустойчивые свойства. Диаграмма состояний, решетчатая диаграмма. Весовая структура. Алгоритм декодирования Витерби. Область применения сверточных кодов. Каскадные коды.
Определение, свойства, область применения. Перемежение в системах помехоустойчивого кодирования. Понятие об итеративно-декодируемых кодах. Турбо-коды. Определение, свойства. Область применения. Комбинирование кодов и цифровой модуляции.
Тема 9. Заключение Основные направления и перспективы развития систем ПДС.
5. Учебно-методическое обеспечение дисциплины Использование литературы, находящейся в РНБ и библиотеке СПбГУТ им. проф.
М.А. Бонч-Бруевича, а также электронных пособий на сайте кафедры ОПДС www.opds.sut.ru.
6. Литература 1. Передача дискретных сообщений: Учебник для ВУЗов/Под ред. В.П. Шувалова. - М.:
Радио и связь, 1990 г.
2. Б. Скляр. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е испр.: Пер. с англ. - М.: Изд. дом «Вильямс», 2003 г.
3. Р. Морелос-Сарагоса. Искусство помехоустойчивого кодирования. Методы, алгоритмы, применение.- Пер. с англ. - М.: Техносфера, 2005 г.
4. В.М. Охорзин. Расчет параметров системы передачи дискретных сообщений. - СПбГУТ, 2006 г.
5. В.М. Охорзин и др. Построение каскадных кодов на основе кодов Боуза-ЧоудхуриХоквингема и Рида-Соломона. Методические указания по курсовому проектированию. - СПбГУТ, 2004 г.
6. В.М. Охорзин. Курс лекций по дисциплинам ОПДС и ПДС. Электронное пособие.
«