Реферат: Передача данных на железнодорожном транспорте
где а — цифры двоичной системы счисления, отображающие элементы кодовой комбинации; х — фиктивная переменная, заменяющая собой основание системы счисления.
Свойства циклического кода, а также вид кодера и декодера полностью определяются образующим многочленом g (х) степени r . Операции кодирования и декодирования в циклическом коде сводятся к умножению и делению полиномов по правилам двоичной алгебры. При построении избыточного кода полином неизбыточной кодовой комбинации сначала умножается на x r , а затем делится на образующий многочлен g( x). Кодовая комбинация циклического кода F (х) получается сложением полинома Р (х) с остатком от деления. Обнаружение ошибки происходит путем деления полинома F' (х), соответствующего принятой кодовой комбинации, на образующий полином g(x). Признаком принадлежности кодовой комбинации разрешенному подмножеству является деление без остатка полинома F' (х) на образующий полином g (х). При делении запрещенных кодовых комбинаций, образующихся при ошибочном приеме в результате действия помех, обязательно получится остаток, что и используется для обнаружения и исправления ошибок.
Кодер и декодер циклического кода строятся на основе регистров сдвига с логическими обратными связями (так называемые много-тактные линейные фильтры), с помощью которых осуществляются операции деления полиномов.
Итерированные коды. Эти коды получаются, если использовать комбинации двух и более кодов, т. е. операцию итерации. Они более совершенные. Итерированные коды получаются путем расположения информационных символов в виде таблицы, каждая строка которой кодируется по определенному правилу. Каждый столбец таблицы тоже кодируется по определенному правилу (в общем случае не обязательно по тому же, что и строка). В правом нижнем углу таблицы дается результат проверки контрольных символов (проверка по строкам и столбцам).
4. Системы с обратной связью
Характерной особенностью методов повторной передачи и использования корректирующих кодов является то, что вносимая избыточность остается постоянной для каждого конкретного случая в зависимости от выбранного кода или количества повторных передач. Избыточность рассчитывается лишь на какие-то вполне определенные условия прохождения сигналов, при которой обеспечивается достаточная степень уменьшения ошибок. Если этот расчет ориентировать на какое-либо среднее состояние канала, то в периоды поме-хоактквности (появление пакетов ошибок) число необнаруженных и неисправленных ошибок может значительно превысить допустимое значение. Если же ориентироваться на наихудшее состояние канала, то введенная избыточность будет не всегда оправдана, что приведет к снижению эффективности системы связи.
Наиболее рациональным и желательным следует признать случай, когда вводимая избыточность может изменяться в зависимости от интенсивности помех в канале. Такая возможность появляется тогда, когда передатчик получает сведения о качестве приема сигналов по обратному каналу. Системы, использующие обратный канал для этих целей, получили название систем с обратной связью. В зависимости от вида сигналов, передаваемых по обратному каналу, различают системы с информационной обратной связью и системы с решающей обратной связью (РОС).
В системах с информационной обратной связью по обратному каналу связи передаются те же блоки информации, что и по прямому каналу связи, а решение о необходимости повторения ранее переданного блока принимается в передатчике. Эти системы из-за необходимости применения обратного канала с такой же пропускной способностью, что и прямой канал,а также из-за сравнительно низкой скорости передачи полезной информации нашли ограниченное применение.
В системах с решающей обратной связью по каналу обратной связи передаются лишь сигналы решения, поэтому его пропускная способность может быть взята меньше, чем для прямого канала связи. Решение о повторной передаче блока принимает приемник.
Системы с информационной и решающей обратной связью строятся с ограниченным числом повторений, после чего включается аварийная сигнализация, требующая вмешательства обслуживающего персонала.
Вне зависимости от вида в системах с обратной связью вносимая избыточность меняется за счет изменения числа повторных передач, которое определяется условиями прохождения сигналов, т.е. системы с обратной связью являются адаптивными системами, в которых темп передачи приводится в соответствие с фактическим состоянием канала связи.
Из рассмотренных методов повышения верности передачи наибольшее распространение находят системы с обратной связью и корректирующие коды в режиме обнаружения или исправления ошибок. Режим исправления ошибок с применением корректирующих кодов используется редко, лишь в случаях, когда организация обратного канала затруднена или требования к допустимой задержке в передаче при длинных связях слишком жесткие. В подавляющем большинстве случаев существующие и проектируемые системы передачи данных строятся на основе кодов с обнаружением ошибок и применением обратной связи для повторной передачи тех комбинаций, ошибки в которых обнаружены. В некоторых случаях оказывается целесообразным исправление ошибок малой кратности в сочетании с обнаружением ошибок большой кратности. Для обнаружения ошибок в основном используются циклические и итеративные (матричные) коды из-за простоты аппаратурной и программной реализация кодеров и декодеров.
5. Аппаратура передачи данных
Аппаратура передачи данных (АПД) служит для передачи информации от удаленных источников к информационно-вычислительным центрам и обратно.
Оконечное оборудование сети передачи данных выполняет более сложные функции, чем аналогичное оборудование телеграфной сети. Помимо функций организации канала передачи данных, синхронизации, преобразования сообщения в электрический сигнал и обратно, возникают дополнительные функции по защите сообщения от ошибок, управления цепями стыков между АПД и ЭВМ, управления устройствами ввода и вывода, диагностический контроль и др.
Основными элементами АПД являются приемопередатчик ( ПП) , устройство защиты от ошибок (УЗО), устройство преобразования сигналов (УПС), автоматическое вызывное устройство (АВУ). Кроме того, для АПД характерно наличие нескольких типов устройств ввода и вывода информации.
На сети передачи данных железнодорожного транспорта используется низко- (50-200 бит/с) и среднескоростная (1200, 2400 бит/с) аппаратура передачи данных.
Передача данных с низкими скоростями осуществляется по коммутируемым и некоммутируемым телеграфным каналам. Передача данных со средними скоростями ведется по телефонным ком мутируемым и некоммутируемым каналам аппаратурой «Аккорд-1200», ТАП-3С, ТАП-34 и др.
Список литературы
1. Волков В.М., Головин Э.С., Кудряшов В.А. Электрическая связь и радио на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1991.
2. Волков В.М., Кудряшов В.А. Проводная связь на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1986.
3. Каллер М.Я., Фомин А.Ф. Теоретические основы транспортной связи, М., 1989.