Курсовая с практикой на тему Исправление ошибок в цифровых телекоммуникационных системах

Содержание:

Введение 4
1. Общие сведения 5
2. Типы исправления ошибок 7
2.1. Автоматический повторный запрос (ARQ) 7
2.2. Прямое исправление ошибок 8
2.3. Гибридные схемы 9
2.3.1. Общие сведения 9
2.3.2. Простой гибридный ARQ 10
2.3.3. Гибридный ARQ с мягким объединением 11
3. Схемы обнаружения ошибок 14
3.1. Кодирование минимального расстояния 14
3.2. Коды повторения 14
3.3. Биты четности 16
3.4. Контрольные суммы 17
3.4.1. Определение понятия 17
3.4.2. Алгоритмы 18
3.5. Циклические проверки избыточности (CRC) 20
3.6. Криптографические хеш-функции 22
3.7. Коды, исправляющие ошибки 22
4. Приложения 23
4.1. Интернет 23
4.2. Глубоководная связь 24
4.3. Спутниковое вещание (DVB) 25
4.4. Хранение данных 26
4.5. Исправление ошибок памяти 27
Заключение 29
Литература 30

Введение:

Телекоммуникации — одна из наиболее перспективных областей современной науки, которая непрерывно развивается. С течением времени требования к телекоммуникационным сетям постоянно повышаются, в частности требования к точности приема информации.
Практически все современные системы связи являются цифровыми. Одной из оценок функционирования цифровых систем передачи информации является коэффициент битовых ошибок (BER). BER — характеристика, прежде всего, помехоустойчивости системы связи. Коэффициент битовых ошибок — это один из важнейших способов оценки качества работы систем связи. Поэтому проблема его измерения бесспорно является актуальной.
Современные методы измерения BER базируются на сравнении принятой и переданной битовых последовательностей. На первый взгляд измерение коэффициента битовых ошибок — достаточно простая процедура, однако, несмотря на это, при измерении возникают следующие проблемы: проблема синхронизации приемного и передающего оборудования, проблема потери данных при измерении, проблема большой продолжительности измерения и другие.
Для измерения применяют различные аппаратные и программные средства. Однако существующие методы измерения коэффициента битовых ошибок все же требуют совершенствования.
Целью данной работы является подробное введение в тему исправления ошибок в цифровых телекоммуникационных системах.
Основные задачи:
1. Описание типов исправления ошибок
2. Описание схем исправления ошибок
3. Описание практического применения в той, или иной среде работы

Заключение:

В теории информации и теории кодирования с приложениями в информатике и связи, обнаружения и коррекции ошибок или защиты от ошибок методы, которые дают возможность надежной доставки цифровых данных по ненадежным каналам связи. Многие каналы связи подвержены канальному шуму, и, таким образом, ошибки могут вноситься во время передачи от источника к приемнику. Методы обнаружения ошибок позволяют обнаруживать такие ошибки, а исправление ошибок во многих случаях позволяет восстановить исходные данные.
В данной работе был проведен анализ, а именно:
1. Какие типы ошибок существуют
2. Какие схемы обнаружения ошибок применяются на практике
3. И главное где это применяется
Подробный анализ в данной курсовой работе позволяет подробно изучить данную тематику и применять ее на практике

Фрагмент текста работы:

Обнаружение ошибок — это обнаружение ошибок, вызванных шумом или другими нарушениями при передаче от передатчика к приемнику. Исправление ошибок — это обнаружение ошибок и восстановление исходных, безошибочных данных.
Современная разработка кодов исправления ошибок приписана Ричарду Хэммингу в 1947 году. [1] Описание кода Хэмминга появилось в « Математической теории коммуникации» Клода Шеннона [2] и было быстро обобщено Марселем Дж. Голеем. [3]
Все схемы обнаружения и исправления ошибок добавляют некоторую избыточность (то есть, некоторые дополнительные данные) к сообщению, которое получатели могут использовать для проверки согласованности доставленного сообщения и для восстановления данных, которые были определены как поврежденные. Схемы обнаружения и исправления ошибок могут быть систематическими или несистематическими. В систематической схеме передатчик отправляет исходные данные и присоединяет фиксированное количество контрольных битов (или данных четности), которые выводятся из битов данных некоторым детерминистическим алгоритмом. Если требуется только обнаружение ошибок, приемник может просто применить тот же алгоритм к полученным битам данных и сравнить его вывод с полученными контрольными битами; если значения не совпадают, в какой-то момент во время передачи произошла ошибка. В системе, которая использует несистематический код, исходное сообщение преобразуется в закодированное сообщение, несущее ту же информацию, и которое имеет по меньшей мере столько же битов, сколько и исходное сообщение.
Хорошая эффективность контроля ошибок требует выбора схемы на основе характеристик канала связи. Обычные канальные модели включают модели без памяти, в которых ошибки возникают случайным образом и с определенной вероятностью, и динамические модели, в которых ошибки возникают главным образом в пакетах. Следовательно, ошибки обнаружения и исправления коды могут быть в общем различие между случайным-обнаружения ошибок / коррекции и пакеты ошибок обнаружения / коррекции. Некоторые коды могут также подходить для смеси случайных ошибок и ошибок пакета.
Если характеристики канала не могут быть определены или сильно изменчивые, схема обнаружения ошибок может быть объединена с системой повторных передач ошибочных данных. Это называется автоматическим повторным запросом (ARQ) и наиболее широко используется в Интернете. Альтернативным подходом для контроля ошибок является гибридный автоматический запрос повторения (HARQ), который представляет собой комбинацию ARQ и кодирования с исправлением ошибок.