دانلود پاورپوینت کدینگ

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

مواردی که بطور خلاصه از کدینگ(چه در بخش کدینگ منبع و چه در سایر موارد کدینگ) مد نظر است را میتوان بقرار زیر بیان نمود:

oکاهش حجم اطلاعات پیام

oداشتن تضمینی برصحت عملیات آشکارسازی

oایمن سازی و کنترل دسترسی Cryptography

البته بدیهی است در اجراء هر هدفی، مواردی هم وجود دارد که شاید در نگاه اول مهندسی هم بنظر نرسند لیکن توجه به آنها ضروری است که مهمترین آنها بقرار زیر است:

oتوجه به استفاده بهینه از زمان، هزینه

oتضمین صحت انتقال با حفظ سرعت انتقال قابل قبول نرخ بیت انجام گیرد.

اسلاید 2 :

همانطوریکه میدانیم اگر کانالی خالی از هر گونه عوارض داشته باشیم و همچنین گیرنده ائی با توان تشخیص کاملا درست بیتهای دریافتی، عملا آنچه ارسال میشود، توسط گیرنده بازشناسی خواهد گردید، ولی همانطور که میدانیم وجود عوارض فیزیکی متعدد و متنوع در کانالهای انتشار متنوع نظیر ”نویز“، ”فیدینگ“،“تداخل“،،“ دریافت چند مسیره“ و ... ما را بر آن داشته تا حتما لفاف های حفاظتی مناسب و متناسب با هر عارضه و کانالی خلق و ارایه نماییم.

اسلاید 3 :

بطور کلی دو شیوه بمنظور کدینگ کانال امروزه، بقرار زیر اجراء می گردد:

• ARQ: کدینگ با نگاه به عقب یا Automatic Repeat Request
• FEC: کدینگ مبتنی بر تصحیح مستقیم یا Forward Error Correction که خود به سه دسته کدینگ کانولوشنال و کدینگ بلوکی و Interleaving(بهم بافتگی)تقسیم می گردند.

اسلاید 4 :

سه نوع کدینگ مستقیم یا FEC در سیستمهای مخابراتی اجراء میگردد، که ذیلاً بطورمختصر معرفی میکنیم:

روش Block Code:

این متد بلوکهای n بیتی ایجاد می کند، بدین ترتیب که با گرفتن هر k بیت از دنباله ارسالی اصلاعات اصلی و افزودن n-k بیت اضافه(redundant bit) به آنها بلوکهای کدی جدیدی با شناسه (n,k) ایجاد میکنند.

که اصطلاحا نسبت k/n را با R نمایش و Code Rate معرفی مینمایند.

روش Convolutional Codes :

 کدهای تولیدی بروش کانولوشنال بر سه دسته بیت استوارند، بطوریکه یک کدر کانولوشنال در هر لحظه k بیت اطلاعات را به  n بیت تبدیل می کند، و این دنباله نهایی تولیدی ضمن اینکه بهk بیت اصلی وابسته است ، به m بیت قبلی آنها نیز طبق ضابطه ائی وابسته بوده و بهمین خاطر به این m بیت، حافظه انکدر گفته میشوند.

نرخ کد انکدر کانولوشنال در اینجا نیز با R=k/n تعریف می گردد.

روش Interleaving:

اسلاید 5 :

یکی از ساده ترین روشهای کدینگ  Repeat Code میباشد که بزبان ساده بقرار زیر قابل تعریف است:

ارسال:

0®000       1 ®111

دریافت و تصمیم گیری گیرنده در خصوص کد دریافتی دچار خطا:

 000, 001, 010, 100   ® 000

111, 110, 101, 011    ® 111

اسلاید 6 :

در فرستنده dvb-t پس از کدینگ بروش Reed-Solomon که بنام روش کدینگ خارجی معرفی شد برای حفاظت بیشتر انجام میگیرد بنام کدینگ داخلی بیان و بر اساس کدهای کانولوشنال اجرا میگردد،دراین فرآیند به ازای هر بیت ورودی دو بیت در خروجی ظاهر و بعبارتی code rate برابر ½ است. با فرآیند دیگری بنام پانچینگ امکان این وجود دارد که کمتر از دو بیت بازای هر بیت ورودی تولید و بزبان دیگر امکان دستیابی به کدریت های بالاتر 7/8,5/6,3/4,2/3 تحقق یابد.

اسلاید 7 :

الگوریتم های زیادی برای کد گشایی از کدهای کانولوشنال وجود دارد که الگوریتم ویتربی یکی از متداولترین روشها است.

این شیوه از الگوریتم کدگشایی به روش بیشترین تشابه استفاده می کند، که با دریافت خروجی کانال، نمودار ترلیس را برای یافتن مسیری که در تولید رشته دریافتی از همه محتمل تر است جستجو کند(صفحه434،سیستمهای مخابراتی به کمک MATLAB).

اسلاید 8 :

برای شرایط سخت کانال نظیر امکان فیدینگ تکنیک اینترلیوینگ در کنار دو روش مطروحۀ کدینگ بسیار کارساز خواهد بود.

در صورت وجود بیدینگ امکان تحقق خطا های Burst(توده ائی) بسیار است، که با بهم ریزی تعمدی و منطقی بیتها میتوان خطاهای Burst را در کل استریم توزیع نمود.

البته تنها معزل اینکار تحمیل یک تاخیر دیگر به لینک خواهد بود. در شکل زیر مثالی از اینترلیوینگ ارایه شده است:

اسلاید 9 :

نرخ بیت کدر FEC بطور تیپیکال در گسترۀ 1/2 تا 7/8 قرار دارد و لذا همیشه نرخ بیت خروجی انکدر بیشتر خواهد بود.

با توجه به انجام دو کدینگ کانال نهایتا نرخ بیتی که در کانال مخابراتی جریان خواهد یافت برابرست با:

 SR = Symbol Rate
DR = Data Rate
 CRv = Viterbi  forward error correction (FEC) Code Rate.  Eg. 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8
CRrs = Reed Soloman forward error correction (FEC) Code Rate. Eg. 188/204
m = modulation factor (transmission rate bits per symbol).   BPSK=1, QPSK=2, 8PSK=3 etc  

اسلاید 10 :

بعنوان یک قانون کلی میتوان دو رویکرد را در خصوص انتخاب شیوه مدولاسیون و نوع کدینگ از حیث Code Rate را ملاحظه نمود:

• چنانچه ”پهنای باند“ مساله اصلی باشد: توصیه میشود از کدینگ FEC با نرخ بالاتر(1/2یا 2/3) و نیزمدولاسیونهای با مرتبۀ پایین تر استفاده نمود.
• چنانچه ”توان“ مساله اصلی باشد: توصیه میشود از کدینگ FEC با نرخ پایین تر(3/4یا 7/8) و نیزمدولاسیونهای با مرتبۀ بالاتر استفاده نمود.

نکات اندازه گیری در خصوص DVB-S(مدولاسیون QPSK):

• نقاط -3.8dB اطراف کاریر طیف دیجیتال تقریباً همان نرخ سمبل میباشد.
• پهنای باند محدود به نقاط -12dB تقریبا 1.28برابر نرخ بیت است.
• پهنای باند اشغالی یا فاصله بین کاریرها تقریبا 1.35برابر نرخ بیت است.

مثال:

برای یک کانال تلویزیونی با نرخ سمبل 27.5MSym/sec پس از مشاهده طیف بترتیب نقاط مختلف طیف بقرار زیر بدست آمده است: