مخابرات دیجیتال

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 9

مخابرات دیجیتال:

شکل زیر در مورد ارسال دیجیتال دید بهتری به ما می دهد.

{BOU-87}کد گذاری منبع و مالتی تقسیم زمان تشریح شده اند وظایف باقی مانده در بخشهای بعد تشریح می شوند.

رمز نگاری(Encryption ):

رمز نگاری زمانی استفاده می شود که لازم باشد از به کار گیری یا دستکاری پیغام های ارسالی توسط کاربران غیر مجاز جلوگیری شود. رمز نگاری مشتمل بر اجرای یک عمل الگوریتمی در زمان واقعی به صورت بیت به بیت یک رشته دودویی است. مجموعه پارامترهایی که تبدیل را تعریف می کند ((کلید))نامیده می شود .

اگر چه استفاده از رمز نگاری اغلب در مخابرات نظامی مطرح است، سیستم های مخابرات تجاری در حال فزاینده ای تحت فشار مشتریان می باشد تا خصوصا در شبکه های تجاری و اداری از رمز نگاری استفاده کنند در حقیقت به دلیل پوشش وسیع ماهواره ها و دسترسی ساده به آنها بوسیله ایستگاه های کوچک،امکان استراق

سمع و غلط اندازی در پیغامها در دسترس تعداد زیادی از عوامل با وسایل سطح پایین می باشد.

شکل زیر اساس کار رمز نگاری شده را نشان می دهد واحدهای رمز نگاری و رمز گشایی با کلیدی کار می کند که به وسیله واحدهای تولید کلید رمز فراهم می شود داشتن یک کلید مشترک روش مطمئنی برای توزیع کلید می باشد.

رمز نگاری دارای دو خصوصیت می باشد:

محرمانه بودن- از به کار گیری پیغام توسط افراد غیر مجاز جلوگیری می شود

- معتبر بودن- حفاظت در قبال دستکاری پیغام توسط یک اختلال گر را فراهم می کند .

برای این کار دو روش استفاده می شود :

رمز نگاری همزمان(رمز رشته ای )-هر بیت از رشته دودویی اصلی (متن خام) با استفاده از یک عمل ساده (مثلا جمع مبنای دو) با هر بیت از یک رشته دودویی (رشته کلید) تولید شده توسط یک یک تولید کننده کلید ترکیب می شوند. به عنوان مثال می تواند یک مولد رشته شبه تصادفی باشد که ساختار آن با کلید تعریف گردیده است.

رمز نگاری با بلوک (رمز نگاری بلوکی)- تبدیل رشته دودویی اصلی به یک رشته رمز شده با یک روش بلوک به بلوک می باشد که مطابق با منطق تعریف شده بوسیله یک کلید انجام می شود.

کد گذاری کانال:

شکل زیر اساس کد گذاری کانال را نشان می دهد هدف از کد گذاری کانال اضافه کردن بیت های اطلاعات است دومی برای آشکار سازی و تصحیح خطاها در گیرنده به کار می رود.

{PRO-96 }این روش به نام تصحیح خطای پیشرو(Forward error correction)(FEC) معروف است نرخ کد به صورت زیر تعریف می شود (4-19 الف) P=n/(n+r)

که R تعداد بیت های اضافه شده به n بیت اطلاعات می باشد.

نرخ بیت در ورودی کدگذار R است در خروجی این نرخ بیت بزرگتر بوده و مساوی R می باشد بنابر این:

R=R/P(bit/s)

کد گذاری بلوکی و کد گذاری کانولوشنی:

دو روش جهت کد گذاری اضافه می شود:کد گذاری بلوکی و کد گذاری کانولوشنی در کد گذاری بلوکی کد گذارr بیت اضافه با هر بلوک از n بیت اطلاعات همراه می کند هر بلوک مستقل از سایر بلوک ها کد گذاری می گردد بیت های کد از ترکیب خطی بیت های اطلاعات بلوک متناظر تولید می شود کد های دوره ای خصوصا کد هایBCH, Reed-solomin (Bose,chaudhari & Hocquenghem) که در آن هر کلمه کد مضربی از چند جمله ای مولد است اغلب مورد استفاده واقع می شود در مورد یک کد کانولوشنی (n+r) بیت بوسیله ی کدگذار از (n-1) بسته قبلیn بیتی اطلاعات تولید می شود حاصلضرب (n+r)N محدودیت طول کد را تعریف می کند کدگذار از شیفت رجیستر ها و جمع کننده های از نوع گیت XOR((exclusive تشکیل می شود .

انتخاب بین کد گذاری بلوکی و کد گذاری کانولوشنی با انواع خطاهایی که در خروج دمولاتور انتظار می رود مشخص می شود توزیع خطاها بستگی به طبیعت نویز و آسیبهای انتشاری پایدارو نویزگوسی،خطاها به صورت تصادفی اتفاق افتاده و معمولا کدگذاری کانولوشنی استفاده می شود در شرایط فیدینگ خطاها اغلب در برست ها اتفاق می افتد در مقایسه با کد گذاری کانولوشنی کدگذاری بلوکی کمتر به برست های خطاها حساس بوده و بنابراین تحت شرایط فیدینگ کدگذاری بلوکی ارجحیت دارد کدهای بلوکی (RS)(Reed-solomon)مهمترین کدهای تصحیح خطای برست است.

اینتر لیوینگ:

اینتر لیوینگ روشی برای بهبود عملکرد کدگذاری کانولوشنی با توجه به برست های خطا است این کار عبارتست از مرتب کردن بیت های کدگذاری شده قبل از ارسال و مرتب کردن مجدد آنها بعد از دریافت،بطوریکه برست های خطا به شکل تصادفی در آید.

دو روش برای اینتر لیوینگ استفاده می شود:

اینتر لیوینگ بلوکی: بیت ها به صورت بلوک های N بیتی مرتب می شوند که به صورت متوالی در ردیف های B یک آرایه حافظه ای (N,B) نشانده شده و برای ارسال ازN ستون بلوک های B بیتی خوانده می شوند یک برست از خطا هایی که N بیت را جاروب می کند تنها بر روی یک بیت در هر بلوک ارسالی اثر می گذارد این روش تاخیری برابر با 2NB دوره بیت ایجاد می کند.

اینتر لیوینگ کانولوشنی (شکل 4-7 ب)بیت ها به صورت بلوک هایی N بیتی مرتب شده اند. i امین بیت(N و...2و1 =i )در هر بلوک با NJ (i-1 )واحد های زمانی را از طریق یک شیفت رجیستر J (i-1 )طبقه ای هر N دوره بیت یکبار کلاک می خورد که J=B/N بنابراین یک واحد زمانی متناظر با ارسال یک بلوک N بیت های خروجی برای یک ارسال به صورت سریال در می آیند. در پایانه ی دریافتی گروه های N بیتی دوباره بلوک بندی شده وi امین بیت در هر بلوک به اندازه NJ(N-i) واحد زمانی از طریق یک شیفت رجیستر J (N-i) طبقه ای تاخیر گذاری می شود. این روش تاخیر ثابتی به اندازهJ (N-1) واحد زمانی برابر با(N-1)=J (N-1)N دوره بیت ایجاد می کند بنابر این تاخیر حدود نصف تاخیر ایجاد شده بوسیله یک صفحه به صفحه کننده بلوکی (N,B) می باشد.