ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ КОДИРОВАНИЯ ЦИФРОВОГО ЗВУКОВОГО СИГНАЛА ДЛЯ ЗАПИСИ НА НОСИТЕЛЬ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ


В курсовом проекте были получены навыки системного анализа тракта преобразования звукового сигнала с целью его записи на носитель. Также в ходе выполнения работы была произведена оценка помехоустойчивого кодирования с использованием кода Рида-Соломона, освоены методы построения блока коррекции данных. В ходе выполнения работы были рассчитаны параметры заданного кода и разработаны структурная схема кодирования монофического сигнала.

...

Содержание

Исходные данные 3
1. Общие сведения 5
2. Расчетная часть 10
Заключение 17
Список литературы 18

-

1 Структура кодового слова кода РС при стереофоническом (а) и монофоническом (б) входном сигнале:j – порядковый номер отсчета, L – отсчет левого канала стереофонического сигнала, R- отсчет правого канала стереофонического сигнала, М – отсчет монофонического сигнала, Р – проверочные символы кодового слова Перемежение данных является инструментом преобразования пакетов ошибок, существующих в канале передачи/записи данных, в случайные ошибки. Длина перемежения L должна быть не меньше, чем максимальная длина l пакета ошибок (L > l). Длину перемежения можно выбрать на единицу больше максимальной длины пакета ошибок - L = l + 1. В работе допускается использовать простейшую схему перемежения, показанную на рис. 1.2.1291590194945123N123N123N123N123N123NlLНаправление записи кодовых слов в ОЗУСчитывание кодовых слов в модуляторРис. 1.2. Схема перемежения00123N123N123N123N123N123NlLНаправление записи кодовых слов в ОЗУСчитывание кодовых слов в модуляторРис. 1.2. Схема перемежения Размер D блока данных в символах равен произведению длины перемежения L на количество символов N в кодовом слове:D = N × L (символов). Канальный код выбирается в [1] исходя из разрядности символа кода РС. Если символ 4-разрядный, то можно выбрать канальный код 4/5 и кодировать им каждый символ, можно выбрать код 2/3 и кодировать им половинки символов, можно выбрать код 8/10 и кодировать им пары символов. Чтобы выбрать длину синхрогруппы LСГ, нужно определить количество канальных бит в блоке записи Nбл. Для этого достаточно размер блока данных в символах D умножить на количество бит (разрядов) в символе m и разделить на скорость канального кода RкNбл = D·m/Rк.Тогда длина синхрогруппыLСГ ~ 2log2Nбл . Конфигурация синхрогруппы, если она не приводится в описании канального кода, должна соответствовать правилам кодирования данного канального кода, но принадлежать к числу редко встречающихся в потоке данных. Например, содержать несколько интервалов максимальной длины подряд. Скорость потока данных пользователя для монофонического сигналаVп = fд × Nкв (кбит/с),для стереофонического:Vп = 2 fд × Nкв (кбит/с). Общая скорость потока данных рассчитывается с учетом добавления к основным данным проверочных символов кода РС, т.е. для отыскания ее достаточно разделить скорость потока данных пользователя Vп на скорость кода РС RРС. Для определения скорости потока данных на выходе системы кодирования в канальных битах нужно вначале определить скорость следования блоков данных Vбл. Для этого необходимо общую скорость потока данных Vо разделить на размер D блока данных в символах и на количество бит m в символе. Далее нужно определить суммарное количество канальных бит в блоке записи с учетом добавленной синхрогруппы DΣDΣ = Nбл + LСГ.Тогда скорость потока данных на выходе системы кодирования определяется по формуле: VК = Vбл × DΣ . Расчет вероятности ошибки декодирования Рош для случая, когда декодер исправляет tи ошибок в кодовом слове, выполняется [1] по формуле,где р – вероятность появления в канале искаженного символа, а - число картин ошибок кратности i в кодовом слове кода РС из N символов. Для отыскания среднего числа неисправленных ошибок в секунду достаточно вероятность ошибки декодирования Рош умножить на общую скорость потока данных VО, разделенную на количество бит m в одном символеNош(с) = Рош × VО/m,то же в минуту: Nош(мин) = 60Nош(с),то же в час:Nош(ч) = 60Nош(мин) = 3600 Nош(с).Коэффициент повышения плотности записи , полученный за счет использования данного канального кода, указан в описании канального кода в [2].2. Расчетная часть1.ЗаданныйкодPC[20,16]являетсяукороченным(N=20<q-1=26-1=63)иодновременнорасширеннымзасчетдобавленияобщейпроверкиначетность(поусловиямзадачи).Минимальноекодовоерасстояниекодаdmin≤n–k+1=20-16+1=5(границаСинглтона);Количествоошибокto,котороеданныйкодможетгарантированнообнаружить:to=3–1=2.Количествоошибокtи,котороеданныйкодможетгарантированноисправить:ошибку.ЭлементыполяGF(26)можноотыскатьспомощьюрегистрасдвигасобратнымисвязями,осуществляющегопоследовательноеделениестепенейх,отождествляемогопримитивномуэлементуαполяGF(26),начинаяотх0дох6,напорождающиймногочленg(x)=x6+x+1)(рис.2.1).1163927127635Х0Х1Х2+Рис. 2.1 Схема деления на многочлен g(x) = x6 + x +1Х3Х4Х5Х0Х1Х2+Рис. 2.1 Схема деления на многочлен g(x) = x6 + x +1Х3Х4Х5Длятого,чтобынайтиq-1=26–1=63ненулевыхэлементовполяGF(26),нужновыполнить63сдвиговвправо«единицы»,котораязаписываетсяпервымтактовымимпульсомвкрайнююлевуюячейкурегистра,соответствующую0.Получим63наборовдвоичныхсимволов,которыесоответствуют63ненулевымэлементамполяGF(26),икоторыемогутбытьпредставленыввидедвоичныхнаборов,ввидестепенейαиввидемногочленовотх:Таблица2.1–ТаблицаненулевыхэлементовполяGF(23)Ввидедвоичныхнаборов1000000100000010000001000000100000011100000110000011000001100000111010000101000010100001011100100110011101100110111011011101101010111101011010100101011110100111011101111010111101011010100101011110101111011011100101111101111010110110111110111011111010110101100010111101012.Структуракодовогословавыбираетсяисходяизтого,чтоэлементамизаданногополяGF(26)являются6-разрядныедвоичныенаборы,разрядностьквантованияNкввсоответствиисзаданиемравна24,входнойсигналявляетсястереофоническим,аколичествоинформационныхсимволоввкодовомсловекодаPC[20,16]K=16.Следовательно,один24-разрядныйотсчетможнопредставитьчетырьмя6-разряднымидвоичныминаборами,входящимивкачествеинформационныхсимволовводнокодовоеслово.Такимобразом,отсчетымоноканалабудутпредставленыкодовымисловамикодаPC[20,16],какпоказанонарис.2.2Рис.2.2.