Wirless Computers Communication
תקשורת אלחוטית בין מחשביםAFEKA PR EL DE EL TK165-213 Electric engineering--Study and teaching
הוגש ע"י
אלי לוי ,עבודת גמר ב אפקה המכללה האקדמית להנדסה בת"א , הנדסת חשמל ואלקטרוניקה
Submitted by
Eli Levi, Final Project -Electronic Engineering AFEKA Tel-Aviv academic college of engineering
מנחה
ד"ר מנחם אפשטיין
תמצית
בשנים האחרונות בשוק התקשורת הספרתית חל שינוי באופי המידע המשודר .
ישנו ביקוש רב להעברת מולטימדיה כגון תמונות וקטעי וידאו. קבצים אלו מכילים המון פרטים ולכן נפחם גדול, על מנת להעביר קבצים אלו יש להגדיל את רוחב הפס ואת קיבולת ערוץ השידור.
בדרך כלל קבצים אלו אינם עוברים ברשת בגודלם המקורי ובהמון פורמטים
מתבצעת דחיסה (פורמט mpg בקבצי וידאו ופורמט jpg בקבצי תמונה למשל), וזאת על מנת להקטין את גודל המידע המשודר ולחסוך ברוחב סרט. בעקבות השימוש בשיטות דחיסה ופענוח, גדלה הרגישות של המידע לרעש,כלומר, כל סיבית שגויה בפענוח עלולה לגרום לנזק רב. משום כך דרוש קו איכותי השומר על העברת נתונים תקינה ככל האפשר.
דחיסת נתונים גורמת לרגישות גבוהה לשגיאות וכדי לאפשר מעבר נתונים דחוסים דרך ערוצים רועשים במיוחד יש להשתמש בשיטות מתוחכמות לתיקון שגיאות .
אלו הן הבעיות העיקריות שנתקלו בהן בזמן פיתוח של טכנולוגית דור השלישי של
תקשורת אלחוטית .
אילו ערוץ תקשורת היה אידיאלי (ללא רעש ) כל סיבית של מידע הייתה יכולה לעבור
מרחקים עצומים בהספקי שידור נמוכים מאוד, אך לצערנו המציאות אינה כזאת. כל סיבית מידע מושפעת מרעש בהעברתה דרך ערוץ התקשורת.
פרויקט זה הינו סימולציה של קו תקשורת הממומש הן בתוכנה והן בחומרה. הפרויקט יעביר קבצים בין שני מחשבים, כאשר את הקו ידמו שתי מערכות מיקרו מחשב עם מעבד Microchip PIC16F877. מערכות המיקרו מחשב "ינהלו" את הקו ויקודדו \ יפענחו את המידע ע"י שימוש בקוד Hamming ויוכלו לבצע סימולציה של ערוץ רועש.
בנוסף, העברת המידע תוכל להיעשות באופן אלחוטי.
התוצר הסופי של העבודה הוא קו המקודד את המידע ,מעביר אותו דרך ערוץ
רועש ומשחזר אותו.
הרעיון לפרויקט זה נובע מפרויקטים דומים המבצעים סימולציה של קו בתוכנה.
בפרויקט זה נבדקת יעילותו של קוד Hamming ועמידתו ברעש.
עיקר הפרויקט הינו קידוד ושחזור המידע ברמות רעש שונות.
המסקנות הנובעות מפרויקט זה:
1. יעילותו של הקידוד תלויה בפיזור הרעש בספקטרום .
2. לא כל שיטה של קידוד מתאימה לכל ערוץ, לכן יש לבחור את הקידוד ולהגדיר מראש איזה מידע עובר בערוץ.
3. במערכת זו לא ניתן להעביר קבצים דחוסים תחת רעש.
4. קוד Hamming(4,7) אינו יכול להתמודד עם יותר משגיאה אחת בבלוק משודר.
5. המערכת הינה מערכת אמינה להעברת קבצים אם לא מאלצים את הרעש ואיטיות החומרה פוגעת רק ביכולת לחולל סוגים שונים של רעש וביכולת לשדר מידע ב- full duplex.
בשנים האחרונות בשוק התקשורת הספרתית חל שינוי באופי המידע המשודר .
ישנו ביקוש רב להעברת מולטימדיה כגון תמונות וקטעי וידאו. קבצים אלו מכילים המון פרטים ולכן נפחם גדול, על מנת להעביר קבצים אלו יש להגדיל את רוחב הפס ואת קיבולת ערוץ השידור.
בדרך כלל קבצים אלו אינם עוברים ברשת בגודלם המקורי ובהמון פורמטים
מתבצעת דחיסה (פורמט mpg בקבצי וידאו ופורמט jpg בקבצי תמונה למשל), וזאת על מנת להקטין את גודל המידע המשודר ולחסוך ברוחב סרט. בעקבות השימוש בשיטות דחיסה ופענוח, גדלה הרגישות של המידע לרעש,כלומר, כל סיבית שגויה בפענוח עלולה לגרום לנזק רב. משום כך דרוש קו איכותי השומר על העברת נתונים תקינה ככל האפשר.
דחיסת נתונים גורמת לרגישות גבוהה לשגיאות וכדי לאפשר מעבר נתונים דחוסים דרך ערוצים רועשים במיוחד יש להשתמש בשיטות מתוחכמות לתיקון שגיאות .
אלו הן הבעיות העיקריות שנתקלו בהן בזמן פיתוח של טכנולוגית דור השלישי של
תקשורת אלחוטית .
אילו ערוץ תקשורת היה אידיאלי (ללא רעש ) כל סיבית של מידע הייתה יכולה לעבור
מרחקים עצומים בהספקי שידור נמוכים מאוד, אך לצערנו המציאות אינה כזאת. כל סיבית מידע מושפעת מרעש בהעברתה דרך ערוץ התקשורת.
פרויקט זה הינו סימולציה של קו תקשורת הממומש הן בתוכנה והן בחומרה. הפרויקט יעביר קבצים בין שני מחשבים, כאשר את הקו ידמו שתי מערכות מיקרו מחשב עם מעבד Microchip PIC16F877. מערכות המיקרו מחשב "ינהלו" את הקו ויקודדו \ יפענחו את המידע ע"י שימוש בקוד Hamming ויוכלו לבצע סימולציה של ערוץ רועש.
בנוסף, העברת המידע תוכל להיעשות באופן אלחוטי.
התוצר הסופי של העבודה הוא קו המקודד את המידע ,מעביר אותו דרך ערוץ
רועש ומשחזר אותו.
הרעיון לפרויקט זה נובע מפרויקטים דומים המבצעים סימולציה של קו בתוכנה.
בפרויקט זה נבדקת יעילותו של קוד Hamming ועמידתו ברעש.
עיקר הפרויקט הינו קידוד ושחזור המידע ברמות רעש שונות.
המסקנות הנובעות מפרויקט זה:
1. יעילותו של הקידוד תלויה בפיזור הרעש בספקטרום .
2. לא כל שיטה של קידוד מתאימה לכל ערוץ, לכן יש לבחור את הקידוד ולהגדיר מראש איזה מידע עובר בערוץ.
3. במערכת זו לא ניתן להעביר קבצים דחוסים תחת רעש.
4. קוד Hamming(4,7) אינו יכול להתמודד עם יותר משגיאה אחת בבלוק משודר.
5. המערכת הינה מערכת אמינה להעברת קבצים אם לא מאלצים את הרעש ואיטיות החומרה פוגעת רק ביכולת לחולל סוגים שונים של רעש וביכולת לשדר מידע ב- full duplex.
Abstract
During the last years, the digital communication world has been changed. Most of the transfer data is mutimedia files such as pictures and video. These files contain many details and because of that their capacity is very big. In order to transfer these files, we have to expand the band width and the capacity of the communication channel.
Usually these files are compressed (mpeg on video files and Jpeg on picture files, for example) in order to reduce the file size and the band width. As aresult of compression methods, the sensitivity of the data for noise is increasing and every error bit can cause a huge dammage in the process of decoding the data. Therefore, a high quality channel is required.
In order to transfer data via noisy channel, we should use sophisticated methods of error correcting. These are the main problems that occur in the process of the development of the third generation of the wireless communucation.
if a communication channel was ideal (without any noise), every bit of a transfered data could have pass long distance. Unfortunately the situation is not like that and every bit is affected by the noise inthe channel.
This projcet is a communication channel that simulates in hardware and software. The system can transfer files between two PC computers. The channel is simulated by two systems of Microchip PIC16F877 micro controlers. The micro controlers systems "manage" the channel by encoding/decoding the data by Hamming(4,7) code and simulate a noisy channel.
This system can transfer file wirelessly.
The product of the project is a channel that encodes the data, transfer it through a noisy channel and decode it.
This project examinate the efficiency of Hamming(4,7) code and it's durability in noise.
The conclusions that derive from this project:
1. The efficiency of a code depends on the noise density in the spectrum.
2. Not every code method is fitting to every channel, therefore the encoding method and the data type should be selected in advance.
3. This system unable transfering compressed data with noise.
4. The Hamming(4,7) code cannot to contend with more than one error in a transfered block.
5. This system can transfer files perfectly when the noise mode in disable. However, the slowness of the hardware affects the ability to generate some types of noises and the ability to enable a full duplex communication.
Usually these files are compressed (mpeg on video files and Jpeg on picture files, for example) in order to reduce the file size and the band width. As aresult of compression methods, the sensitivity of the data for noise is increasing and every error bit can cause a huge dammage in the process of decoding the data. Therefore, a high quality channel is required.
In order to transfer data via noisy channel, we should use sophisticated methods of error correcting. These are the main problems that occur in the process of the development of the third generation of the wireless communucation.
if a communication channel was ideal (without any noise), every bit of a transfered data could have pass long distance. Unfortunately the situation is not like that and every bit is affected by the noise inthe channel.
This projcet is a communication channel that simulates in hardware and software. The system can transfer files between two PC computers. The channel is simulated by two systems of Microchip PIC16F877 micro controlers. The micro controlers systems "manage" the channel by encoding/decoding the data by Hamming(4,7) code and simulate a noisy channel.
This system can transfer file wirelessly.
The product of the project is a channel that encodes the data, transfer it through a noisy channel and decode it.
This project examinate the efficiency of Hamming(4,7) code and it's durability in noise.
The conclusions that derive from this project:
1. The efficiency of a code depends on the noise density in the spectrum.
2. Not every code method is fitting to every channel, therefore the encoding method and the data type should be selected in advance.
3. This system unable transfering compressed data with noise.
4. The Hamming(4,7) code cannot to contend with more than one error in a transfered block.
5. This system can transfer files perfectly when the noise mode in disable. However, the slowness of the hardware affects the ability to generate some types of noises and the ability to enable a full duplex communication.
תוכן הענינים
Abstract תקציר
אופיין
תכנון ראשוני
תכנון הנדסי מפורט
אבטיפוס
מפרט בדיקה/קבלה
מסקנות
דפי נתונים
ביבליוגרפיה
מילות מפתח
קידוד, פיענוח, תקשורת
Keywords
Microchip PIC16F877,Hamming, Hamming(4,7), encoding, decoding,communication
0 Comments:
Post a Comment
<< Home