I. Описание принципов кодирования и декодирования модифицированным кодом Хэмминга.

Содержание.

Введение………………………………………………….……………………….3

Исходные данные…………………………………………………..……………4

I. Описание принципов кодирования и декодирования модифицированным кодом Хэмминга....................................................6

1. Процедура кодирования………………………………………..……………………….….6

2. Процедура декодирования……………………….……………………………8

II. Описание работы системы автоматического регулирования (САР)………………………………………………………………………11

1. Структурная схема САР………………………………….………………….11

2. Структурная схема блока Peredacha……………………………..…………..14

3. Структурная схема линии связи с искажениями….……………..………….18

4. Структурная схема модели блока Priyem………………………...………….20

5. Local_SAR – модель локальной системы автоматического регулирования технологического параметра……………………………………………………26

III. Обработка результатов эксперимента………………….……………….30

Характеристики локальной САР………………………….……….……………30

1. 2. Моделирование ошибок различной кратности и определение вероятностей необнаруженной трансформации……………………………31

Выводы……………………………………………………………….………….33

Список использованной литературы……………………….……………….35

Введение.

Данная работа направлена на получение навыков разработки устройств организации телемеханического канала связи между пунктом управления и объектом управления, осуществления их настройки и исследования их характеристик. Так же будет разработана структурная схема системы автоматического регулирования замкнутого типа, осуществлена её настройка и анализ качества регулирования.

Исходные данные.

– количество передаваемых уставок по телемеханическому каналу связи – 16;

– в случае обнаружения ошибок в принимаемом сообщении должна

использоваться уставка с десятичным номером «0»;

– используемый для передачи сообщений помехозащитный код – модифицированный код Хемминга, а также так же режим работы декодирующего устройства – обнаружение ошибок;

– вероятность искажения одиночного символа в канале связи

– характеристики каждого из используемых помехозащитных кодов для проведения расчетов: количество различных сообщений – 16, общее количество символов в сообщении – 8, минимальное кодовое расстояние – 4;

– время моделирования 12,8 сек, максимальный шаг моделирования 0,01 сек;

– программа изменения уставок заданного параметра технологического процесса с шагом 0.1 сек [9999977773333];

– тип регулятора ПИД;

– типовой переходной процесс с 20% перерегулированием;

– кривая разгона объекта регулирования указана на рис. 1;

Рисунок 1.

– закон изменения возмущения во времени однополярные прямоугольные импульсы с амплитудой 1 и периодом 0.25;

Переместить в расчетную часть

Сведения о параметрах настроек регуляторов:

– статический коэффициент передачи регулятора , где

- замедление отклика, статический коэффициент передачи и постоянная времени объекта регулирования соответственно.

– время изодрома

– время предварения регулятора

I. Описание принципов кодирования и декодирования модифицированным кодом Хэмминга.

1. Процедура кодирования.

Вписать сведения о своем коде из конспекта.

Код Хэмминга исправляет ошибки кратности 1 и является разделимым. Обычный код Хэмминга имеет кодовое расстояние d=3. Этот код способен исправлять ошибки кратности 1 и обнаруживать ошибки кратности 2. Чтобы код Хэмминга одновременно исправлял одиночные ошибки и обнаруживал двойные, необходимо придать ему кодовое расстояние d=4. Для этого добавляется еще один контрольный разряд, который проверяет четность единиц в информационных и основных контрольных разрядах.

По условию задания число сообщений , поэтому число информационных разрядов будет:

При n=8 неравенство выполняется. Оно бы выполнялось и при n=7, однако по нам по условию задачи необходимо работать с модифицированным кодом Хэмминга для обнаружения двойных ошибок, поэтому в код добавлен один контрольный разряд. В итоге имеем: n=8, m=4, k=4.

Искомое слово имеет 8 разрядов. Из них контрольных 4. За контрольные разряды принимаются разряды, десятичный номер которых равен степени числа 2. Это разряды (см. табл.1).

Таблица 1.

Разряд	К	К	И	К	И	И	И	К
Десятичный номер разряда	1	2	3	4	5	6	7	8
Двоичный номер разряда	0001	0010	0011	0100	0101	0110	0111	1000
Буквенное обозначение разряда	r₁	r₂	k₁	r₃	k₂	k₃	k₄	r₄
Переданное слово	0	0	1	1	0	0	1	1

К примеру, возьмем передачу слова «9» в двоичном коде. 9₁₀=1001₂. Запишем в это слово в соответствующие буквенным обозначениям разрядов k₁-k₄ячейки табл.1.

Для того чтобы определить значения контрольных разрядов, составляют контрольные суммы .

Сумма - это сумма по модулю два значений разрядов, двоичные номера которых имеют единицу на i- м месте справа.

Сумма по модулю два равна 1, если число единиц в сумме нечетно, и равна 0, если число единиц четно. В каждую контрольную сумму с первой по третью входит только один контрольный разряд. Это вытекает из того, что двоичные номера контрольных разрядов имеют только одну 1. Это свойство позволяет доопределить контрольные разряды независимо друг от друга. Восьмой контрольный разряд проверяет четность единиц в информационных и основных контрольных разрядах, т.е. . Доопределим их так, чтобы контрольные суммы были равны 0.

Тогда:

Заполним полученными результатами ячейки в табл.1 обозначенные соответствующими буквенными обозначениями разрядов .

Этап кодирования завершен. Передано кодовое слово Хэмминга: 00110011.

2. Процедура декодирования.

На приемном конце ставится схема расчета контрольных сумм. И если в принимаемом коде контрольные суммы равны 0, то ошибки нет, если же хотя бы одна контрольная сумма равна 1, то произошла ошибка. В этом случае контрольные суммы рассматриваются как разряды двоичного числа, десятичный эквивалент которого указывает номер искаженного разряда. Рассмотрим на примере из табл. 2.

Таблица 2.

Разряд	К	К	И	К	И	И	И	К
Десятичный номер разряда	1	2	3	4	5	6	7	8
Двоичный номер разряда	0001	0010	0011	0100	0101	0110	0111	1000
Буквенное обозначение разряда	r₁	r₂	k₁	r₃	k₂	k₃	k₄	r₄
Переданное слово	0	0	1	1	0	0	1	1
Принятое слово с одиночной ошибкой	0	0	1	1	0	0	0	1
Принятое слово с двойной ошибкой	0	1	1	1	0	0	0	1

Принято слово с одиночной ошибкой, 7-й разряд . Контрольные суммы будут:

В данном случае контрольная сумма указывает на наличие ошибки. Двоичное число , т.е. произошла ошибка в 7 разряде. Исправление ошибки состоит в изменении значения искаженного разряда на противоположное.

Рассмотрим случай двойной ошибки. Контрольные суммы будут:

В данном случае двойная ошибка обнаруживается хотя бы при одной , но не исправляется.

При приеме модифицированного кода Хэмминга возможно:

- ошибки нет – все суммы , и проверка на четность подтверждается;

- есть одиночная ошибка в информационных и основных контрольных разрядах, она исправляется – хотя бы одна сумма , и проверка на четность не подтверждается;

- есть ошибка дополнительного контрольного разряда, и он исправляется – все суммы , и проверка на четность не подтверждается;

- есть двойная ошибка; она обнаруживается, но не исправляется - хотя бы одна сумма , и проверка на четность подтверждается.

Расчетные формулы для синтеза схем обнаружения и исправления ошибок (минтермы).

Схемы из матлаб

1. Local_SAR – модель локальной системы автоматического регулирования технологического параметра.

Построим модель локальной системы автоматического регулирования согласно рис.16.

Рисунок 16. Локальная система автоматического регулирования.

Исходными данными для построения данной модели являются следующие характеристики:

– тип регулятора ПИД;

– типовой переходной процесс с 20% перерегулированием;

– кривая разгона объекта регулирования с определенными параметрами и представлена на рис. 17;

∆y

τ_о

T_о

Рисунок 17. Кривая разгона объекта регулирования

Формализация ОР:

Определим статический коэффициент передачи объекта регулирования, где – изменение выходного сигнала в соответствии с кривой разгона, а единичное ступенчатое воздействие входного сигнала примем за единицу – :