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Quellencodierung für Abtastwerte

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017186D
Original Publication Date: 2000-Jan-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-22
Document File: 3 page(s) / 19K

Publishing Venue

Siemens

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Stefan Hermann: AUTHOR

Abstract

Der Signal-Rauschabstand einer Datenübertragung ist durch die Differenz zweier analoger Werte definiert und zwar des zu übertragenden analogen Wertes im Sender vor der Digitalisierung zur Datenübertragung sowie dem analogen Wert nach der Digital- Analogwandlung im Empfänger. Der Übertragungskanal sei hier symmetrisch binär ausgebildet. Bei einer im folgenden beispielhaften Informationsbitanzahl von sechs kann der größte Fehler und damit der kleinste Signal-Rauschabstand auftreten, wenn das in seiner Information höchstwertigste Bit bei der Datenübertragung verfälscht wird. Das Problem stellt sich insbesondere bei der Datenübertragung von im Fahrzeug verteilten Aufprallsensoren zu einer zentral angeordneten Steuereinheit für den Insassenschutz. Ein Abtastwert A

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Information / Kommunikation

Quellencodierung für Abtastwerte

Idee: Stefan Hermann, Köfering

Der Signal-Rauschabstand einer Datenübertragung ist durch die Differenz zweier analogerWerte definiert und zwar des zu übertragenden analogen Wertes im Sender vor derDigitalisierung zur Datenübertragung sowie dem analogen Wert nach der Digital-Analogwandlung im Empfänger. Der Übertragungskanal sei hier symmetrisch binärausgebildet. Bei einer im folgenden beispielhaften Informationsbitanzahl von sechs kann dergrößte Fehler und damit der kleinste Signal-Rauschabstand auftreten, wenn das in seinerInformation höchstwertigste Bit bei der Datenübertragung verfälscht wird. Das Problemstellt sich insbesondere bei der Datenübertragung von im Fahrzeug verteiltenAufprallsensoren zu einer zentral angeordneten Steuereinheit für den Insassenschutz.

Ein Abtastwert A

2 2 2 2 2 2* * * * * *

nimmt als Empfangswert E folgenden Wert an:

2 2 2 2 2 2* * * * * * .

Der Signal/Rauschabstand ist:

= -max( (( ) / )) .

Es soll das Problem gelöst werden, den Signal-Rauschabstand zu minimieren. In den fol-genden Beispielen ist dabei gestattet, zusätzlich zu den sechs Informationsbits zwei weitereBits zur Minimierung des Signal-Rauschabstandes einzuführen.

A a a a a a a= + + + + +

5

5

4

4

3

3

2

2

1

1

0

0

E e e e e e e= + + + + +

5

5

4

4

3

3

2

2

1

1

0

0

SR ABS A E A

Lösung 1:

Das höchstwertige Bit wird weitere zweimal übertragen, so daß der Empfänger aus dem da-mit dreifach übertragenen höchstwertigen Bit eine Mehrheitsentscheidung trifft. Eine fehler-hafte Datenübertragung wird lediglich im zweithöchstwertigen Bit wahrscheinlich.

Siemens Technik Report

Jahrgang 3� Nr. 6� Januar 2000

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Beispiel:

Abtastwerta 5� a 4� a 3� a 2� a 1� a 0

Die Empangskoeffizienten e in Abhängigkeit von den empfangenen Werten q 7 , q 6 , q 5 , q 4 , q 3 ,q 2 , q 1� und q 0� sind:

e 5� = Majorität aus q 7 , q 4� und q 0e 4� = q 6e 3� = q 5e 1� = q 2e 0� = q 1

Leitungscodierunga 5� a 4� a 3� a 5� a 2� a 1� a 0� a 5

Lösung 2:

Die beiden höchstwertigen Bits werden auf der Leitung durch drei Bits repräsentiert. Dabeiwird der Wert der zwei höchstwertigen Bits umcodiert in eine Anzahl von Einsen in den zuübertragenden drei Bits: Wird bei der Datenübertragung im folgenden eines der drei Bitsverfälscht, so erhält der Empfänger zwar eine falsche Information, welche aber quantitativnäher bei dem korrekten Wert der zwei höchstwertigen Bits des Senders angesiedelt ist, alswenn die vorgeschlagene Quellencodierung nicht vorgenommen würde. EineParitätsbitcodierung kann ferner für die Datenübertragung vorgesehen sein.

Beispiel

Abtastwert

0

1

2

3...