Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
РОЗРАХУНОК ТА АНАЛІЗ ХАРАКТЕРИСТИК ЗАСОБІВ ПЕРЕДАЧІ ІНФОРМАЦІЇ В СИСТЕМАХ ТЗІ
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Захист інформації
Інформація про роботу
Рік:
2011
Тип роботи:
Курсова робота
Предмет:
Засоби передачі інформації в системах технічного захисту інформації
Група:
ЗІ-31
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
Кафедра «Захист інформації»
КУРСОВА РОБОТА
з дисципліни:
«Засоби передачі інформації в системах технічного захисту інформації»
на тему:
«РОЗРАХУНОК ТА АНАЛІЗ ХАРАКТЕРИСТИК ЗАСОБІВ ПЕРЕДАЧІ ІНФОРМАЦІЇ В СИСТЕМАХ ТЗІ»
ЗМІСТ
Вступ .......................................................................................................................3
Завдання та вихідні дані на курсову роботу ........................................................4
1.1. Структурна схема цифрової системи передачі інформації .........................6
1.1.1. Призначення блоків ..............................................................................6
1.1.2. Параметри блоків .................................................................................8
1.2. Розрахунок параметрів АЦП та ЦАП ..........................................................10
1.2.1. Структурна схема та принцип роботи АЦП та ЦАП .......................11
1.2.2. Параметри АЦП і його сигналу на виході ........................................11
1.3 Кодування коректуючим (завадостійким) кодом ........................................12
1.3.1. Обчислення . ........................................................................................14
1.4. Шифрування в системі передачі інформації ...............................................18
1.4.1. Можливості проникнення до системи ..............................................15
1.4.2. Заходи щодо захисту інформації........................................................16
1.4.3. Методи шифрування: кодування кодом Цезаря та методом
Вінжера...................................................................................................17
1.4.4. Принципи формування ключів, їх зберігання, вибір та узгодження між абонентами..............................................................................................18
1.5. Модулятор системи передач..........................................................................20
1.5.1. Структурна схема модулятора ..........................................................21
1.5.2. Обчислення ширини спектру модульованого сигналу....................21
1.6. Аналіз роботи демодулятора ........................................................................24
1.6.1. Структурна схема демодулятора.......................................................23
1.6.2. Обчислення ймовірності помилки символу на виході....................25
1.7. Декодування коректуючого коду .................................................................26
1.7.1. Розрахунок таблиці синдромів............................................................26
1.7.2. Виявлення та виправлення помилки..................................................26
1.8. Порівняння завадостійкості системи зв’язку ..............................................27
1.9. Розрахунок інформаційних характеристик системи передачі ..................28
1.10. Аналіз аналогової системи передачі...........................................................27
1.10.1. Структурна схема аналогової системи передачі..............................27
1.10.2. Розрахунки аналогової системи передачі.........................................27
1.10.3. Висновок..............................................................................................29
Висновки ................................................................................................................30
Вступ
Метою курсової роботи є закріплення знань основних засад курсу «Засоби передачі інформації в системах технічного захисту інформації», шляхом проведення розрахунків характеристик різних систем передачі захищеного зв’язку та порівняння їх за допомогою розрахованих характеристик.
У ситстемі технічного захисту інформації повідомлення неперервного джерела передають каналом зв’язку методом імпульсно-кодової модуляції (ІКМ). У каналі зв’язку використовують модуляцію і завадостійке кодування. Для передачі неперервним каналом по лінії зв’язку з постійними параметрами й адитивним білим гаусовим шумом використовують модуляцію гармонічного носія сигналу. В цьому курсовому проекті дається опис процесів в окремих блоках заданої системи передачі, розраховується її основні параметри та зіставляється цифрова та аналогова системи передачі інформації.
Повний текст роботи та вхідні дані
В системі технічного захисту інформації повідомлення неперервного джерела передається каналом зв’язку методом імпульсно-кодової модуляції (ІКМ). У каналі зв’язку використовуються модуляція і завадостійке кодування. Для передачі неперервним каналом зв’язку з постійними параметрами й адитивним білим гаусовим шумом використовується модуляція гармонічного передавача. Необхідно дати опис процесів в окремих блоках заданої системи передавання і розрахувати її основні параметри.
Вхідні дані до курсової роботи
Наведемо вихідні дані :
Джерело повідомлень задане характеристиками первинного сигналу ;
коефіцієнт амплітуди ;
максимальна частота сигналу
амплітуда сигналу .
ІКМ перетворення неперервного сигналу в цифровий виконується з використанням рівномірного квантування, допустиме відношення сигнал/шум квантування .
Рівні квантування: .
Метод модуляції гармонічного передавача – ФМ-2.
Спосіб прийому – когерентний.
Спектральна густина потужності завади .
1.1Структурна схема цифрової системи передачі інформації
У захищеному зв’язку з імпульсно-кодовою модуляцією (ІКМ) передавач містить у собі кодер коректуючого коду, шифратор та модулятор, а приймач – демотулятор, дешифратор та декодер коректуючого коду. Структурна схема показана на рисунку 1.
Рис. 1. Структурна схема системи передачі інформації в системі технічного захисту інформації
1.1.1Опис блоків
Джерело повідомлень – це пристрій, який формує на своєму виході конкретне повідомлення. Таким пристроєм може бути людина, будь-який датчик і т. ін. Залежно від типу повідомлень розрізняють дискретні та неперервні джерела.
Аналогово цифровий перетворювач. АЦП є кодером джерела. Операція кодування – це перетворення дискретного повідомлення в послідовність кодових символів, яке виконують за визначеним правилом. Безліч кодових послідовностей, що можливі при такому правилі кодування, утворюють код. Сукупність символів, з яких складають кодові послідовності називають кодовим алфавітом, а їх кількість – основою коду. Кількість символів у кодовій комбінації рівномірного коду називають довжиною коду
Шифратор. Шифратор за допомогою шифрування інформації, забезпечує її захист.
Кодер коректуючого коду. призначений для підвищення завадостійкості цифрової системи передачі, шляхом внесення в коди надлишковості
Модулятор. Модулятор призначений для узгодження інформаційного повідомлення з каналом зв’язку. Канал зв’язку – це сукупність технічних засобів та середовища розповсюдження, що забезпечують при підключенні кінцевих абонентських пристроїв, передачу повідомлень будь-якого виду від джерела до одержувача за допомогою електрозв’язку;
Канал зв’язку. Канал зв’язку – це сукупність технічних пристроїв та програмних засобів, які забезпечують передавання первинних сигналів від джерела до отримувача.
Демодулятор. Демодулятор служить для виділення інформаційного сигналу з коливання.
Декодер коректуючого коду. Декодер здійснює виявлення та виправлення помилок, та перетворення кодової комбінації у простий код.
Дешифратор. Дешифратор вилучає вихідні дані із зашифрованих даних.
Цифрово-аналоговий перетворювач. ЦАП забезпечує перетворення дискретного сигналу в неперервний (аналоговий).
Отримувач. Отримувач повідомлення є споживачем інформації.
Параметри блоків
Параметри джерела повідомлень:
Ентропія джерела – міра невизначеності випадкової величини
коефіцієнт надлишковості джерела – це відношення , що визначає, яка частина максимально можливої при даному алфавіті ентропії не використовується джерелом.
продуктивність джерела, – це середня кількість інформації, утворене джерелом за одиницю часу.
4) щільність ймовірності миттєвих значень сигналу .
Параметри АЦП та ЦАП
частота дискретизації – мінімальна частота взяття відліків, по якій можна відновити аналоговий сигнал з задовільною щільністю.
інтервал дискретизації – максимальний інтервал часу між відліками, при якому можна відновити сигнал по ним із заданою точністю.
число рівнів квантування . До цих дискретних рівнів АЦП прирівнюються неперервні по амплітуді відліки первинного сигналу.
крок квантування – різниця між двома ближніми рівнями квантування
значимість війкового коду АЦП – число розрядів кодової комбінації на виході АЦП, якою кодуються рівні квантування.
Параметри кодера коректуючого коду
Параметрами коректуючого коду є значущість цього коду, кількість інформаційних символів кодової комбінації , кратність помилок, що виправляються .
Коректуючі коди будуються так, що для передачі повідомлення використовуються не всі кодові комбінації, а лише деяку їх частину (дозволені кодові комбінації). Тим самим, виникає можливість виявлення і виправлення при непавильному відтворенні деякого числа символів. Коректуючі властивості кодів досягаються введенням в кодові комбінації додаткових(надлишкових) символів.
Параметри модулятор та демодулятор
Модуляція сигналу здійснюється у спеціальних пристроях – модуляторах. За допомогою модуляторів фізично реалізуються оперції, характерні для різних видів модуляції, таких як, дискретизація та квантування. Якісні показники модуляторів прийнято оцінювати за модуляційною характеристикою, під якою розуміють залежність відхилення інформаційного параметра сигналу від постійної модулюючої компоненти. При гармонійному сигналі в модуляційній характеристиці по осі ординат відкладається відхилення: амплітуди А при АМ, частоти f при ЧМ, фази при ФМ. Як для АМ, так і для ЧМ і ФМ модуляційна характеристика повинна бути лінійною (в ідеальному випадку). Відхилення від лінійної залежності свідчить про нелінійні спотворення. Саме за допустимою величиною нелінійних спотворень вибирають амплітудомодулюючого сигналу для кожної конкретної схеми модулятора.
Частотні властивості модуляторів визначаються за частотною характеристикою, під якою розуміють залежність основного параметра модульованого сигналу від частоти модулюючого гармоніного сигналу (при постійній його амплітуді). Для гармонічного сигналу такими основними параметрами є коефіцієнт модуляції для АМ, девіація частоти для ЧМ та девіація фази для ФМ. Частотна характеристика в ідеальному випадку має вигляд прямої, яка паралельна осі абсцис(частот). Відхилення її від прямої дає можливість як значення частотних спотворень модулятора, так і ефективну смугу частот модулюючого сигналу.
До входу демодулятора надходять дискретні сигнали що набули змін , на їх виході формуються первинні сигнали. Для цього використовуються відомості про форму переданих та прийнятих сигналів, тобто відомості про їх амплітуду, частоту та початкову фазу.
Параметри каналу зв’язку
Час, на який надано канал для передачі повідомлень [с]
Смуга частот каналу зв’язку [Гц]
Допустиме електричне навантаження приймально-передавальної апаратури
Об’єм каналу
Тобто модулятор повинен забезпечити умову , де – об’єм сигналу.
1.2 Розрахунок параметрів АЦП та вихідного сигналу ЦАП
Структурна схема та принцип роботи АЦП та ЦАП
Перетворення аналогового сигналу в цифровий складається з трьох операцій: спочатку аналоговий сигнал піддається дискретизації по часу з кроком . Отримані відліки миттєвих значень квантуються (пристрій квантування характеризується кількістю рівнів квантування L), після чого отримана послідовність квантованих значень подається за допомогою кодування в вигляді –кових кодових комбінацій.
Отже схема АЦП матиме вигляд:
Рис. 2. Структурна схема АЦП
Де – аналоговий вхідний сигнал;
– дискретизований по часу сигнал;
– квантований за рівнем і дискретизований по часу сигнал;
– цифровий сигнал.
В склад ЦАП буде входити декодер, який буде проводити зворотні перетворення і згладження сигналу.
Отже схема ЦАП матиме вигляд:
Рис. 3. Структурна схема ЦАП
Де – цифровий сигнал;
– квантований за рівнем і дискретизований по часу сигнал.
1.2.2. Параметри АЦП і його сигналу на виході
Переведемо з дБ в рази по формулі
Знаючи допустиме відношення сигнал/шум квантування і коефіціент амплітуди первинного сигналу (Ка) можна записати:
Знаходження довжини коду АЦП
Знайдемо число рівнів квантування за заданим
Знаходимо відношення сигнал/шум при вибраному
Визначення інтервалу дискретизації:
[с]
Визначення тривалості символу:
[с]
Визначення швидкості модуляції B на виході АЦП
[б/с]
1.3 Кодування коректуючим (завадостійким) кодом
Сигнал з виходу АЦП надходить до входу кодера завадостійкого коду. В дискретному каналі зв’язку (від виходу АЦП до входу ЦАП) використовується завадостійке кодування циклічним кодом (n,k) з мінімальною кодовою віддалю .
Якщо рівнів квантування 47:
Отже
Вибираємо твірний поліном
Знаходимо дозволені вихідні комбінації
– дозволена вихідна комбінація
Якщо рівнів квантування 15:
Отже
Вибираємо твірний поліном
Знаходимо дозволені вихідні комбінації:
Звідси – дозволена вихідна комбінація
Якщо рівнів квантування 61:
Отже
Вибираємо твірний поліном
Знаходимо дозволені вихідні комбінації:
Звідси – дозволена вихідна комбінація
Порівнюємо віддалі між комбінаціями на вході та виході декодера:
Порівнюємо віддалі між комбінаціями на вході та виході декодера:
1)Для рівнів квантування 45 і 13
1
0
1
1
0
1
0
0
1
1
0
1
1
0
0
0
0
0
1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
1
1
0
2)Для рівнів квантування 45 і 61
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
1
1
1
0
2)Для рівнів квантування 13 і 61
0
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1.3.1. Обчислення
Визначимо тривалість символу на вході та на виході декодера:
; ; [c]
; ; [c]
1.4.1. Можливості проникнення до системи
Найвразливішим місцем системи передачі інформації є лінії зв'язку.
Під лінією зв'язку розуміють сукупність фізичних електричних провідників, що мають спільне середовище поширення і використовуються для передавання сигналів від передавача до приймача. Такими фізичними електричними провідниками можуть бути пара дротів, коаксиальний кабель, ланцюжок радіорелейних станцій, частина простору між передавальною та приймальною антенами.
При проходженні лінією зв'язку сигнали, по-перше, значно зменшуються (ослаблюються, що може призвести до стороннього втручання), по-друге, зазанають впливу стороніх електромагнітних коливань – завад. Антенна приймача, наприклад, сприймає дуже малу частину енергії, що випрмінюється антенною передавача. Завади ж в антені приймача часто набагато більші за корисний сигнал. Отже, на виході лінії зв'язку буде суміш прийнятого сигналу і завади.
1.4.2. Заходи щодо захисту інформації
Технічний захід - це захід щодо захисту інформації, що передбачає за стосування спеціальних технічних засобів і реалізацію технічних рішень.
Технічні заходи спрямовані на закриття каналів витоку інформації шляхом ослаблення рівня інформаційних сигналів або зменшенням відно шення сигнал/шум у місцях можливого розміщення портативних засобів розвідки чи їхніх датчиків до величин, що забезпечують неможливість ви ділення інформаційного сигналу засобом розвідки, і проводяться з вико ристанням активних і пасивних засобів.
До технічних заходів з використанням пасивних засобів відносяться:
контроль і обмеження доступу на об'єкти ТЗПІ(технічних засобів прийому, обробки, збереження і передачі інформації) й у виділені при міщення:
установка на об'єктах ТЗПІ й у виділених приміщеннях технічних за собів і систем обмеження і контролю доступу.
локалізація випромінювань:
екранування ТЗПІ і їхніх сполучних ліній;
заземлення ТЗПІ й екранів їхніх сполучних ліній;
звукоізоляція виділених приміщень.
розв'язання інформаційних сигналів:
установка спеціальних засобів захисту типу "Граніт" у допоміжних технічних засобах і системах, що володіють "мікрофонним ефектом" і мають вихід за межі контрольованої зони;
установка спеціальних діелектричних вставок в екрани кабелів елект роживлення, труб систем опалення, водопостачання і каналізації ма ють вихід за межі контрольованої зони;
установка автономних чи стабілізованих джерел електроживлення ТЗПІ;
установка пристроїв гарантованого живлення ТЗПІ (наприклад, мотор-генераторів);
установка в колах електроживлення ТЗШ, а також у лініях освітлюва льної і розеткової мереж виділених приміщень завадопоглинаючих фільтрів типу ФП.
До технічних заходів з використанням активних засобів відносяться:
- просторове зашумлення:
просторове електромагнітне зашумлення з використанням генерато рів шуму чи створення направлених завад (при виявленні і визначенні частоти випромінювання закладного пристрою чи побічних електро магнітних випромінювань ТЗГП) з використанням засобів створення направлених завад;
створення акустичних і вібраційних перешкод з використанням гене раторів акустичного шуму;
придушення диктофонів у режимі запису з використанням придушувачів диктофонів.
- лінійне зашумлення:
лінійне зашумлення ліній електроживлення та сторонніх провідників і сполучних ліній ДТЗС, що мають вихід за межі контрольованої зони.
- знищення закладних пристроїв:
знищення закладних пристроїв, підключених до лінії, з використан ням спеціальних генераторів імпульсів (випалювачів "жучків").
1.4.3. Методи шифрування: кодування кодом Цезаря та методом
Вінжера
Алфавіт для шифрування (кількість ): А Б В Г Д Е Є Ж З И І Ї К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ю Ь Я «-» «пробіл»
Зашифруємо фразу «Цикл_шифрування» кодом Цезаря зі зміщенням :
ц
и
к
л
_
ш
и
ф
р
у
в
а
н
н
я
я
л
п
р
д
-
л
щ
х
ш
ж
е
т
т
б
Таблиця 1
Зашифруємо фразу «Цикл_шифрування» кодом Віженера з ключем «Надійність»:
Таблиця 2
Кодування методом Віженера
ц
и
к
л
_
ш
и
ф
р
у
в
а
н
н
я
25
9
13
14
33
27
9
23
19
22
2
0
16
16
30
н
а
д
і
й
н
і
с
т
ь
н
а
д
і
й
16
0
4
10
12
16
10
20
21
31
16
0
4
10
12
6
9
17
24
10
8
19
8
5
18
18
0
20
26
7
є
и
о
х
і
з
р
з
е
п
п
а
с
ч
ж
1.4.4. Принципи формування ключів, їх зберігання, вибір та узгодження між абонентами
В якості прикладу розглянемо шифрування за допомогою таблиці Віженера. Зруйнувати статистичні залежності в закодованих повідомленнях і тим самим підвищити надійність кодування можна за допомогою методу Вижинера. Алгоритм застосування цього методу наведено нижче: 1) символи вихідного алфавіту нумеруються, починаючи з нуля, наприклад:
А
Б
В
Г
Д
Е
Є
Ж
З
И
І
Ї
Й
К
Л
М
Н
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
О
П
Р
С
Т
У
Ф
Х
Ц
Ч
Ш
Щ
Ю
Я
Ь
-
_
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
Отримують таблицю відповідності; 2) задаються ключем кодування - словом у вихідному алфавіті, наприклад, АСУ; 3) виписують повідомлення, підлягає кодуванню, наприклад, нехай це буде повідомлення ІНФОРМАТИКА, і виконують наступні кроки: а) під кожним його символом записують порядковий номер з таблиці відповідності:
І
Н
Ф
О
Р
М
А
Т
И
К
А
10
16
23
17
19
15
0
21
9
13
0
б) під повідомленням виписують ключове слово, а під символами ключа виписують їх порядкові номери з таблиці відповідності:
А
С
У
А
С
У
А
С
У
А
С
0
20
22
0
20
22
0
20
22
0
20
в) порядкові номери символів складаються по модулю, рівному числу символів вихідного алфавіту (у нашому випадку - 34):
10
1
10
17
5
2
0
6
31
13
20
Нагадаємо, що додавання по модулю виконується без перенесення одиниці переносу в старший розряд. Так ми отримали при додаванні за модулем 34, наприклад, чисел 20 і 16 (сума дорівнює 36, що на 2 перевищує модуль 34) значення 1; 4) отриманий числовий ряд перетвориться в символи вихідного алфавіту за таблицею відповідності. Так маємо:
І
Б
І
О
Е
В
А
Є
Ь
К
С
Очевидно, що статистика не допоможе декодувати це повідомлення, оскільки повторюються зовсім не ті символи, що у вихідному повідомленні.
Для декодування подібних повідомлень потрібне таблиця відповідності та ключ. Тоді виконують описані вище процедури кодування у зворотному порядку. Складність може представляти тільки операція віднімання з урахуванням модуля. При цьому слід пам'ятати, що не повинні виходити негативні значення. Якщо таке відбувається, потрібно зайняти число, відповідне модулю.
Шифр Цезаря - один з найдавніших шифрів. При шифруванні кожен символ замінюється іншим, віддаленим від нього в алфавіті на фіксоване число позицій. Шифр Цезаря можна класифікувати як шифр підстановки, за більш вузької класифікації - з ІКТ.
Приклад
Шифрування з використанням ключа k = 3. Буква «С» «зсувається» на три букви вперед і стає буквою «Ф». Твердий знак, переміщений на три букви вперед, стає буквою «Е», і так далі:
Вихідний алфавіт: АБВГДЕЄЖЗИІЇЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЮЯЬ-_
Шифрований: ГДЕЄЖЗИІЇЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЮЯЬ-_АБВ
Оригінальний текст: З'їж ж ще цих м'яких французьких булок, та випий чаю. Зашифрований текст виходить шляхом заміни кожної букви оригінального тексту відповідною буквою шифрованого алфавіту: Фезия йз зьі ахлш пвенлш чугрщцкфнлш дцосн, жг еютзм гб.
1.5. Модулятор системи передач
1) Структурна схема ФМ-2 модулятора
На вхід подається модулюючий сигнал, який нормується по амплітуді, так щоб амплітуда не перевищувала одиниці. Потім сигнал підсилюється в раз. Цим задається девіація фази. Після цього формується комплексна огинаюча відповідно до виразу
;
.
Нарешті квадратурний модулятор формує радіосигнал. Підсилювач – винесено на вихід, він підсилює радіосигнал до потрібного рівня.
Часова діаграма сигналу на виході модулятора для одного для рівня квантування 47
1.5.2. Обчислення ширини спектру модульованого сигналу
Ширина спектру не модульованого сигналу:
;
Ширина спектру модульованого сигналу:
.
1.6. Аналіз роботи демодулятора
1) Структурна схема ФМ-2 демодулятора
Рис. 6. Структурна схема ФМ-2 демодулятора
На вхід демодулятора приходить сигнал
(6.1)
Де – амплітуда вхідного сигналу;
– несуча частота сигналу;
– девіація фази
– модулюючий сигнал.
Нам необхідно виділити з . За допомогою квадратурного гетеродина виділяємо огинаючу фази сигналу . Після домноження сигналу на квадратурні компоненти отримаєм: (6.2)
На виході ФНЧ компоненти на подвійній частоті відфільтруються і в нас залишиться
(6.3)
(6.4)
З виразів (8.3)та (8.4) можна виділити:
(6.5)
Таким чином ми виділили сигнал .
1.6.2. Обчислення ймовірності помилки символу на виході
Імовірність помилки символу на виході демодулятора ФМ-2 при когерентному способі прийому:
(6.5)
Де Ф0 – функція Крампа
(6.6)
Де - енергія сигналу, -спектральна густина потужності завади
(6.7)
Де - потужність сигналу, - швидкість модуляції
(6.8)
Де - амплітуда сигналу
За формулою (6.8) розрахуємо потужність сигналу
;
Знаходжу енергію сигналу за формулою(6.7)
;
Обчислимо формулу (6.6)
;
Використовуючи таблицю функцій Крампа ,імовірність помилки за формулою (6.6):
1.7. Декодування коректуючого коду
Використовуючі дані, отримані у п.5, розраховуємо таблицю синдромів (табл.1).
Таблиця 1
Таблиця синдромів
01010
01111
01001
01000
00100
00010
00001
00110
00011
01101
01010
00101
01011
01100
Розрахуємо синдром для кодової комбінації :
Синдром дорівнює 0, отже помилки немає.
Введемо у комбінацію помилку в розряді. Отже, комбінація з помилкою буде –
Синдром для комбінації з помилкою в розряді дорівнює 000101 і співпадає з таблицею синдромів.
1.8. Порівняння завадостійкості системи зв’язку
1) Імовірність однократних і двократних помилок на вході декодера коректуючого коду розраховується за формулою:
(8.1)
Де n – довжина коду, k – кількість помилок, а
(8.2)
Ймовірність помилки визначається:
(8.3)
Імовірність коду помилки використовуємо з п.7(2)
;
Знайдемо за формулою (8.3)
Імовірність однократної помилки:
Імовірність двократної помилки:
2) Імовірність однократних помилок у кодовій комбінації у системі передачі без завадостійкого кодування:
3) Розрахувавши імовірності помилок можна зробити наступний висновок. Імовірність появи двократної помилки у системі передачі з завадостійким кодуванням менша за імовірність появи однократної помилки у системі передачі без завадостійкого кодування:
Тобто, доцільніше використовувати системи з завадостійким кодуванням, оскільки імовірність появи помилок менша у кілька разів.
1.9. Розрахунок інформаційних характеристик системи передачі
Швидкість надходження інформації з виходу АЦП розраховується так:
(9.1)
Де – тривалість символу; – довжина повідомлення
Тоді, продуктивність джерела:
Оскільки ймовірність появи помилки нехтовно мала, вважаємо
За формулою К.Шенона, про пропускна здатність неперервного каналу зв’язку:
(9.2)
Де - ширина спектра модульованого сигналу,- відношення сигнал/шум.
Коефіцієнт інформаційної ефективності знаходимо за формулою:
(9.3)
Коефіцієнт енергетичної ефективності знаходимо за формулою:
(9.4)
Коефіцієнт частотної ефективності знаходимо за формулою:
(9.5)
Тоді коефіцієнт частотної ефективності:
1.10. Аналіз аналогової системи передачі
1.10.1. Структурна схема аналогової системи передачі
Нехай неперервне повідомлення від джерела із заданими параметрами передається (без перетворення в цифровий сигнал) за допомогою аналогової частотної модуляції (ЧМ).
Рис. 14. Структурна схема аналогової системи передачі методом ЧМ
1.10.2. Розрахунки аналогової системи передачі
Визначаємо індекс модуляції
за умови обмеженої смуги пропускання каналу зв’язку
(10.1)
Отже,
Ширина спектру частотної модуляції:
(10.2)
Звідси,
Розрахуємо виграш демодулятора та відношення сигнал/шум на виході демодулятора за формулою
1.10.3. Висновок
Цифрова система передачі є кращою при застосуванні її у засобах передачі інформації, за рахунок високої завадостійкості. Цей критерій дозволяє знизити вплив завад і спотворень на якість передачі інформації, а також забезпечує стабільність якості передачі лінії зв’язку.
На сучасному етапі розвитку зв’язку особливо важливим є можливість підвищення надійності та якості передачі інформації, що якраз і забезпечує цифрова система передачі інформації.
Висновки
В даній курсовій роботі було проведено розрахунок цифрової системи передачі, а потім її характеристики були зрівняні з характеристиками аналогової.
Типовими прикладами цифрових систем передавання неперервних повідомлень є системи з ІКМ (імпульсно-кодова модуляція) та ДМ (дискретна модуляція). Основні операції перетворення: дискретизація і квантування. Отриману послідовність квантованих відліків кодують і передають по дискретному каналу. На приймальній стороні після декодування відновлюють (з деякою точністю) неперервне повідомлення.
Основна технічна перевага цифрових СПІ (систем передачі інформації) перед системами неперервного типу - висока завадостійкість, яка найбільше проявляється у СПІ з багатократною ретрансляцією (переприйманням) сигналів (кабельні та радіорелейні лінії з великою протяжністю). У таких системах завади і спотворення можуть накопичуватись. Якщо на кожному ретрансляторі сигнал лише підсилювати, то адитивні завади у кожній ланці статистично незалежні і їх потужність на виході рівна сумі потужностей завад усіх ланок.
З метою послаблення ефекту накопичення завад при передаванні з ретрасляціями поряд з підсиленням проводять регенерацію імпульсів, тобто демодуляцію з відновленням переданих кодових символів і повторну модуляцію на переприймальному пункті. Адитивна завада з входу ретраслятора не поступає на його вихід.
При ЦСПІ (цифрових системах передачі інформації) застосовують завадостійке кодування для підвищення вірності.
Переваги ЦСПІ:
висока завадостійкість дозоляє здійснювати дальній зв'язок по каналах невисокої якості.
можливість застосування цифрової обчислювальної техніки і мікроелектроніки.
поєднання в одній системі сигналів передачі даних, мови, ТБ для інтеграції систем передавання і систем комунікації.
простота з’єднання цифрового каналу з ЕОМ, апаратурою зв'язку та автоматики і управління.
Список використанох ліьератури:
Зюко А. Г. Теория передачи сигналов: Учебник для вузов / А. Г. Зюко, Д. Д. Кловский, М. В. Назаров, Л. М. Финк. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Радио и связь, 1986. – 304 с.
Панфилов И. П. Теория электрической связи: Учебник для техникумов / И. П. Панфилов, В. Е. Дырда. – М. : Радио и связь, 1991.
Хорошко В. А. Методы и средства защиты информации / В. А. Хорошко, А. А. Чекатков. – К. : Издательство Юниор, 2003. – 503 с.
02.02.2013 14:02-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора