. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
Definování koeficientu chybovosti při přenosu digitálního signálu

Definování koeficientu chybovosti při přenosu digitálního signálu - 1.díl

První díl nového seriálu o rušivých vlivech, které mají vliv na přenos digitálního signálu a kvalitu přenosu v digitálních soustavách.

V následujícím článku se budeme zabývat rušivými vlivy, které mají vliv na přenos digitálního signálu a hodnocením kvality přenosu v digitálních sítích, za předpokladu, že zdroje rušení nám vyvolává rovnoměrně rozložené chyby při přenosu.

Kvalita přenosu digitálního signálu se určuje koeficientem chybovosti, který je vyjádřen jako poměr chybně přijatých znaků, k celkovému počtu přijatých znaků.

  (1.1)

NC - celkový počet přijatých znaků
NCH - počet chybně přijatých znaků
KCH - koeficient chybovosti

Příčinou vzniku chyb při přenosu digitálního signálu jsou šumy a poruchy, kterých okamžitá hodnota převyšuje povolené hranice, což vyvolává vznik falešných impulsů.

Popišme si nyní některé jevy, které se podílí na chybovosti digitálních linkových traktů.

Aditivní šum – je způsobený zejména vlastním tepelným šumem všech součástí systému a přeslechy, vznikajícími ve velmi citlivých částech obvodů. Na zvýšení šumu se dále velkou měrou podílí vlastnosti přenosového média.

Intersymbolová interference – je zapříčiněna krátkodobým paměťovým efektem digitálních obvodů. V každém okamžiku je hodnota přijímaného signálu reprezentována ne pouze aktuální hodnotou, ale také zůstatky předešlých hodnot, daných tvarem impulsní odezvy systému.

Jiter (fázové chvění) – lze definovat jako krátkodobé nekumulativní odchylky charakteristických okamžiků digitálního signálu od jejich ideální polohy na časové ose.
Aby se počet chyb zmenšil je potřebné na vstupu rozhodovacího obvodu dodržet požadovaný odstup signálu od šumu.
V případě, že se signál na vedení přenáší ternárním kódem, vzniká chyba v tom případě, jestliže v okamžiku, kdy se rozhoduje o úrovni signálu, okamžitá hodnota rušivého napětí převýší povolenou hodnotu a bude mít polaritu opačnou, jako je polarita přenášeného impulsu.


Obr. 1: Diagram oka rozhodnutí

Šumy působící při přenosu diskrétního signálu, zvláště pak šumy tepelné a přeslechové mají normální rozdělení hustoty pravděpodobnosti, a proto pravděpodobnost překročení dovolené hodnoty rušivého napětí je určena pravděpodobnostním integrálem, z hustoty normálního rozdělení. V případě, že je vysílána nula, nesmí být překročená absolutní hodnota napětí B0 / 2. Pravděpodobnost oboustranného překročení této hodnoty bude rovna

  (1.2)
kde

Pdv - pravděpodobnost oboustranného překročení hodnoty
u – okamžitá hodnota rušivého napětí (náhodná proměnná)
Us - efektivní hodnota rušivého napětí

Pravděpodobnost jednostranného překročení této hodnoty (tj. +B0 / 2 nebo -B0 / 2) v případě symbolu +1 nebo –1 bude rovna polovině hodnoty, která byla určena rovnicí 1.2.

  (1.3)

Pjds - pravděpodobnost jednostranného překročení hodnoty

Jestliže se v případě unipolárního dvojkového signálu symboly 0 a 1 vyskytují se stejnou pravděpodobností, rovnou 1/2 bude při přenosu kvaziternárním kódem pravděpodobnost výskytu nul rovna

  (1.4)

a pravděpodobnost výskytu -1 a +1

  (1.5)

Pravděpodobnost vzniku chyby bude dána rovnicí

  (1.6)

Pravděpodobnost PCH vyjádřena vztahem 1.6 určuje pravděpodobnost toho, že rušivé napětí v okamžiku rozhodování převýší hodnotu B0 / 2 a vede k chybě. Z toho vyplývá, že pro to, aby pravděpodobnost chyby byla malá, musí být efektivní hodnota rušivého napětí malá a malá musí být i pravděpodobnost toho, že okamžitá hodnota šumu b0 násobně převýší efektivní hodnotu napětí Us a dosáhne hodnotu B0 / 2

  (1.7)

b0 - okamžitá hodnota rušení při dosažení hranice

Z toho vyplývá, že

  (1.8)

je hranicí integrace v 1.6. Jestliže předpokládám dovolenou amplitudu impulsu, B0 / 2 může nabývat různé hodnoty, a potom pravděpodobnost vyjádřena rovnicí 1.3 bude funkcí hodnoty a tedy i .

  (1.9)

Z předchozího vyplývá, že pravděpodobnost chyby při přenosu jednotlivých symbolů je určena efektivní hodnotou rušivého napětí Us a otevřením oka B0. Chyba při přenosu nastává tehdy, jestliže okamžitá hodnota rušivých napětí přesáhne hodnotu B0 / 2. Toto platí za předpokladu, že není uvažován vznik fázového chvění [1], [2].

Autoři: Ing. Petr Ivaniga, CSc., Ing.Ľudovít Mikuš, PhD.

Literatura:

[1] IVANIGA, P.: Hodnocení chybovosti ve vysokorychlostních digitálních sítích. Vydala Žilinská univerzita v Žiline EDIS- vydavateľstvo ŽU 87s, AH 4,85 ISBN 978-80-8070-771-2, 2007.
[2] MIKUŠ,Ľ.: Hodnocení chybovosti v páteřních sítích. Elektrorevue 24/2010 ISSN 1213- 1539, s.1 – 5.






GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk

Komentáře (6):

Zobrazit starší 30 dnů (6)...

host
6. Dne 06. 10. 2011 v 08:27 zaslal host
Jitter
Přikláněl bych se k výrazu fázové chvění ne fázový šum


Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
PRESTO - Rychlý a univerzální USB programátor
PRESTO je velmi rychlý programátor moderní koncepce. Programuje velké množství součástek - mikrokontroléry, CPLD, FPGA, sériové FLASH a EEPROM, apod.
Skladem od 2196 Kč

Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007