Устройство для приема избыточной информации

 

СОЮЗ СОВЕТСКИ)

ЖМИАЛИСТИЧЕЖИХ

PECfb%ËÈН

09) 04) З(51) С:08 С 19 28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ. ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3330905/18-24 (22) 04.08.81 (4-6)..07.05.83.. Бюл. Р 17 (72) Ю.. П» Зубксву Ле Ф, Бородин, Е. И.. Нефедов и А.: В. Иихайлов (5 3) 621. 398 (08.8. 8) (56) 1. Бородин Л. Ф. Введение в: теорию .помехоустойчивого кодирования. М., "Сов.радио"< 1968, с. 271.

2. Авторское авидетельство СССР

Ф 801760, кл. Н 04 ). 17/30, 1979 (прототип). (54) (57) уСтРОйСтВО.для ПРИКИА ИЗБИТОЧНОЙ ИНФОРИАПИИ, содержа )ее .приемник. сигналов, выход которого соединен с первым входом блока cpas- кения,"второй вход которого нодклю; чен к выходу: эадатчика .эталонных. сигналов, выход 6ЛОка сраниения соединен через первый блок памяти с первым входом первого вычислителя, входом первого преобразователя двоичных сигналов и входом арифметического блока, аяход которого соединен с первым входом второго блока памяти, выход первого преобразователя двоичных сигналов соединен с вторым входом первого вычитателя и первым входом декодера, второй вход которого соединен с выходом второго .npeобразователя двоичных сигналов, вы- . ход декодера соединен с вторым входом блока памяти, выход которого .соединен с выходом устройства, и пер« вый сумматор, .о т,л и ч а,ю ш е ес я тем, что, с целью повышении помехоустойчивости устройства, введены второй вычитатель, второй и третий суьиаторы и элементы задерж-.

- ки, выход первого блока памяти соединен с первым входом nepsoro суьматора и через первый элемент. задержки с первым входом второго су)авиатора, .выход. первого преобразователя двоич нык сигналов соединен с вторым входом первого сумматора, выход которого через второй элемент задержки со-:Е единен.с вторым входом второго .сумматора и через третий элемент эадерж ки с первым входом третьего сумматора, выход первого вичитателя через четвертый элемент задержки соединен. с вторым входом третьего суьиатора, g. выход которого через пятый элемент задержки соединен с первым. входом второго вычитателя, выход второго ,сумматора через шестой элемент за-. держки соединен с вторым входом второго вычитателя, выход которого соединен с-входом второго преобразователя двоичных сигналов.

1016812

Изобретение относится к электросвязи, а именно к приемным устройствам систем передачи дискретной информации, использующих для передачи сообщений составные сигналы с ,избыточностью, формируеьвае,на основе длинных и сверхдлинных помехоустойчивых кодов, и реализующих метод градиентного декодирования в целом.

Известно устройство для приема . сообщений, передававмлх сложными сигналами на основе помехоустойчивых кодов, содержащее первую,и вторую решающие схемы и реализующее. способ посимвольного приема избыточных сиг 15 налов 1 1).

Данное .устройство обладает низкой помехоустойчивостью.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является приемник сигналов, содержащий блок отсчета сигнала,. вход которого cB- . единен с. входом устройства, а выход которого подключен к входу блока .сравнения, вход которого соединен с блокам пороговых. уровней напряжения, выход подключен к входу m-ичного блока памяти, выход .m-ичного блока памяти параллельно соединен с входом первого блока вычитания, с входом арифметического блока, под-. ключенного к двоичному блоку памяти, и с входом первого преобразователя, выход которого параллельно со@диней с вторым входом первого блока вычитания и с пефвым входом. блока декоди-З5 ровання, второй вход которого подключен к выходу второго преобразовате.ля, а выход блока декодирования соединен с другим входом двоичного блока памяти, выход которого подклю- 40 чен к выходу .устройства P2).

Достоинством устройства-прототипа является высокая помехоустойчивость приема избыточных сигналов, а также широкие функциональные возможности за счет имеющейся воэможности применять различные процедуры декодирования и обрабатывать сигналы на основе широкого класса помехоустойчивых кодов. Недостатком уст50 . ройства являетая низкая помехоустой-, чивость при обработке составных сигналоВ с избыточностью малой длительности в высокоскоростных системах передачи дискретной информации.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости устройства за счет сокращения количества элементарных операций при обработке составных избыточных сигналов на основе пере- 60 хода от многошагового алгоритма формирования второй грубой оценки составного сигнала к одношаговому.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для приема 65 из быточной информации, содержащее приемник сигналов, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу задатчика эталонных сигналов, выход блока сравнения соединен через первый блок памяти с первым входом первого вычитателя, входом первого преобразователя двоичных сигналов и входом арифметического блока, выход которого соединен с первым входом второго блока памяти, выход первого преобразователя двоичных сигналов соединен с вторым входом первого вычитателя и первым входом декодера, второй вход которого соедийен с выходом второго преобразователя двоичных сигналов выход декодера соединен с вторым входом второго блока памяти, выход которого соединен с выхбдом устройства, и первый сумматор, введены второй вычитатель, второй и третий сумматоры и элементы задержки, выход первого блока памяти соединен с первым входом первого сумматора и через первый элемент задержки с,первым входом второго сумматора, выход первого преобразователя двоичных сигналов соединен с вторым входом первого сумматора, выход которого через второй элемент задержки соединен с вторым входом второго сумматора и через. третий элемент. задержки с первым входом третьего сумматора, выход первого вычитателя через четвертый элемент зацержки соединен с вторым входом третьего сумматора, выход которого через пятый элемент задержки соединен с первым входом второго вычитателя, выход второго сумматора через шестой элемент задержки соединен с вторым входом второго вычитателя, вы-. ход которого соединен с входом второго преобразователя двоичных сигналов.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройСтва для приема избыточной информации, на фиг. 2 — представ-. лена таблица, поясняющая алгоритм

Формирования второй грубой оценки составного избыточного сигнала.

Устройство для приема иэбиточной информации содержит приемник 1. сигналов, блок 2 сравнения, задатчик 3 эталонных сигналов, блок 4 памяти, преобразователя 5 двоичных сигналов, сумматоры 6-8, декодер 9, блок 10 памяти, арифметический блок 11, преобразователь 12 двоичных сигналов, вычитатели 13 и 14, элементы 15-20 задержки, На структурной электрической схеме не изображен блок синхронизации и его связи с другими блоками устройства.

Устройство для приема избыточной информации, передаваемой составными

1016812

Пусть, например, передается двойч= ная кодовая комбмнация YV (011010 l ), На ее основе на передающей стороне формируется составной сигнал с избы- точностью, на который в процессе rtpoПервая грубая оценка его формируется на выходе преобразователя 5, на вход которого из е-ичного блока памяти (в данном случае 8-ичного} считывается (с регенерацией):сигнал Х . Этот же сигнал поступает на закрытый вход

Q есАи м- ФО!

k,Еслч О,и«Х аО„

2,если Он,«Х r- VÄ. арифметкчЕского,блока 11 И на сумматор б, вычитатель 13 и элемент 15 задержки:, которые являются входными для тракта формирования второй .грубой оценки составного избыточного сигна-.

30 tn-4,6сАи X j ъ О» („„) ла. где U»„: (i 1, m-1) - значения. ate- - Алгоритм формирования оценки сигплитуд эталонных сигналов (пороговые нала,с избыточностью представлен с уровни напряжения) вырабатываем4с помощью таблицы (фиг. 2). в задатчике 3. 35 Согласно предлагаемому алгоритму

ВЕЛИЧННЫ !!в„ УСтаиаВЛИВаЮтСЯ ОПЕРа- C ПОМОЩЬЮ СУММатОРа 6 И ВЫЧИтатЕЛЯ тором вручную, m-.ичные сигналы зипо- 13 формируют соютветственно скнфазминаются в блоке 4:памяти. В момент ную и противофазную компоненты (Х .и времени t nФ . в блоке 4 памяти - X>) сигнального вектора (градиента будет храниться точная m-ичная копия 4О .функции правдоподобия), суммирование (оценка) составного: сигнала с избы . которых (с учетом технологических точностью Х,! (Х!.), Х, У„з, ..., Х1И ) задержек в элементе 17 к блоке 4)

Считываясь (с регенерацией) из бло.- с помиаью сумматора 8 приводит к форка 4, m-ичные символы поступают парал- мированию вектора рассогласования Х . лельйо в следую@не блоки: на вход 45. наиболее правдоподобная дискретная арифметического блока 11, который .. оценка смеси сигнала с шумом опредев этот мюмент времени закрыт дпя при" . ляется с помощью сумматора 7, на = ема m-ичной .информации :(открывается один вход которого синхронно постублок 11 по команде, поступающей на пает сигйап .Х, а на другой - также него кз двоичного блока памяти), на сйнхронно его оценка Х4, Синхронность первые входы сумматора б, вычктателя поступления дискретных .сигналов Х к

13 и элемента 15 задержки, на.вход, . Х4 обеспечивают использованием элепреобразоэателя 5, на вьпсоде которого ментов 15 и 1б. формируется двоичная (но в m-ичном масштабе) кодовая комбинация, соот- далее с помощвю вычитателя 14 из ветствующая первой грубой оценке .со- 55 дискретной оценки Х смеси сигнала ставного сигнала с избыточностью. с помехой вычитают сигнал рассоглаВ качестве пркмера рассмотрим Про- сованин Х (оценку наиболее .вероятноцесс обработки составного сигнала, го вектора сшибки)..Синхронность прес избыточностью, формируемого íà îñ- образования достигается за счет применения элементов 20 и 19 задержки. нове двоичной разрешенной кодовой 6Î комбинации избыточного кода с мини- В результате на выходе вычитателя мальным хэминговым кодовым рассто- 14 получают сигнал Х, соответству» янием о!. = 4 при количестве уровней ющий сигналу второй точной оценки.

Из него с помощью преобразователя 12

Ф >рмируют двоичный сигнал Хag сооТ квантования m-1 = 7, т.е. количество зон квантования m 8.

65 г сигналами с избыточностью, работает следующим образом.

Входной составной сигнал с избыточностью поступает на вход приемника 1 сигналов. Если считать, что составной сигнал последовательный (это ограничение не нарушает общности рассуждений), то на выходе приемника 1 в моменты времени t * 3 V/3 1, п, где < - длительность, элементарного сигнала, n - количество элементарных сигналов в составном избыточном или дпина кодовых комбинаций избыточного кода (появляются выходные аналоговые сигналы X.)..

Эти аналоговые сигналы в блоке 2 15 сравнения сравниваются с пороговйми значениями эталонных напряжений

Ни (l . 1, †(m-1), вырабатываемах. s э датчике 3 эталонных сигналов. Нре- образование аналоговых сигналов 2О . Х1() - 1, n ) в дискретные m-ичные .

:сигналы Х„ (х 0, 1, 2, ..., а-1) осуществляется. с помощью блока 2 срав ения по правилу хождения им канала связи возздействуют помехи, искажая:.его. Если бы помех не было, то на выходе блока 2 сравнения после соответствующих Реобразований, определяеьих способом демодуляции составных сигналов, типом элементарных сигналов и т.д., образовался бы аналоговый составйой сигнал (при m 8) Х, 0770707.. Но под действием помех вследствие искакения:составного сигнала на выходе блока 2 сравнения может появиться не сигнал Х, а сигнал Х 4330707. комбинация Х является точной оценкой. составного избыточного сигнала, поступающего на вход устройства

1016 812

Ветствующий второй грубой оценке избыточного сигнала. Параллельно с формированием второй грубой оценки составного сигнала с избыточностью осуществляется декодирование сигнала (кодовой комбинации) - преобразование его в сигнал, соответствующий ближайшей разрешенной двоичиой кодовой комбинации Y„" Результат операции декодирования - двоичная кодовая комбинация Y< — запоминается в двоич- 10 ном блоке 10 памяти.

После этого открывается второй. вход декодера, на который подается кодовая двоичная комбинация, соответствующая второй грубой .оценке состав-15 ного сигнала с иэбыточностью Хэ.

После выполнения соответствующих .преобразований в декодере 9 íà его выходе появляется вторая разреиенная двоичная кодовая комбинация У, которая также запоминается в двоичном о блоке 10 памяти, После поступления в двоичный блок

10 памяти второй двоичный кодовой комбинации обе комбинации считываются (с регенерацией) в арифметический блок 11, куда в тот же момент времени подается (при этом блок 4 очищается полностью, т.е. информация из него на этот раэ считывается без регенерации) из m-ичного блока точная

m-ичная оценка (копия) сигнала с избыточностью.

В арифметическом блоке 11 вычисляют степени близости между комбинацией Х и разрешенными двоичными (но в m-ичном масштабе) комбинациями Ур и Y . Если ближе к Х окажет.ся комбинация У<, то по управляющему сигналу иэ блока 11 на выход устройства из блока 10 подается комбинация

У1, в противном случае - комбинация

Y .. После этого обнуляется двоичный блок 10 памяти и устройство начинает обрабатывать следующий .составной сигнал с избыточностью.

Предлагаемое устройство для приема избыточной информации обладает более высокими технико-экономическими показателями по сравнению с известным. Техническое преимущество по сравнению с базовым объектом заключается .в том, что предлагаемое устройство обеспечивает возможность принимать и обрабатывать составные сигналы малой длительности с высокой степенью надежности. Высокая надежность и помехоустойчивость устройства обеспечивается необходимостью выполнения при формировании второй грубой оценки составного сигнала с избыточностью всего лишь одной операции, поэтому если длительность тактовых импульсов в известном устройстве . 8,14 10 1, то в пред1 лагаемом. устройстве „1,04-10 .

Указ анные дестабилизирующие факторы при этом оказывают меньшее влияние на обработку избыточных сигналов..

1016812

Составитель Н. Вочарова

Редактор В. Петраы Техред Т.Иаточка " КорректоРА. ляско

Заказ 3390/49 2ираж 618 . Подписное

ВНИКПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауыскаж наЬ.:, д. 4/5

» В»» Ю\В М»» юэ»»»

Филиал ППП "Патент", г. Уигород, ул.. Ироектиая, 4