Устройство для приема дискретной информации
1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ-ПО ав-T.t св. № 506896, отличающе тем, что, с целью повышения дос CutfxpoЛг-л -л Зк-1 ti-7n-M шщп Wf/ra проп1/щ aa/fQjfOp верности приема информации в него введены блок восстановления исходного информационного слова и элемент задержки , который включен между выходом блока памяти и вторым входом второго элемента НЕ, блок восстановления исходного информационного слова включен между выходом блока коррекции ошибок и первым входом преобразователя информационного кода, третий вход которого объединен с синхронизирующим входом блока восстановления исходного информационного слова и подключен к второму .выходу хрониэатора; fiofit itt /loSoS числй / /ytfefff/KX КйНйМб,.с. J-fir-Mr /f-я 7л-л вя-л Uf/y Opl10tftfOffff6ff uKjSo
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
3(Я) G 08 С 19/16
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPb)TMA
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ОРЛВУиаМГж арф (61) 506896 (21) 3427299/18-24 (22) 15.04.82 (46) 23.07.83. Вюл. Р 27 (72) В.И.Грубов и В.Н.Миронов (53) 621.398(088.8)
1 (56) 1. Авторское свидетельство СССР
В 506896, кл. G 08 С 1:9/16, 1974 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА
ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ по авт. св. 9 506896, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения досто„.Я0„„1030829 A верности приема информации в него введены блок восстановления исходного информационного слова и элемент задержки, который включен между выходом блока памяти и вторым входом второго элемента НЕ, блок восстановления исходного информационного слова включен между выходом блока коррекции ошибок и первым входом преобразователя информационного кода, третий вход которого объединен с синхронизирующим входом блока восстановления исходного информационного слова и подключен к второму, выходу хрониэатора.
Ф аифи ММ юг арояуреннм
1030829
2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, блок восстановления исходного информационного слова содержит селектор -маро кера конца информационного слова, преобразователь. кода, формирователь полного информационного слова, триггеры, элементы И, ИЛИ, НЕ, элемент задержки и реле, выход первого элемента И через элемент задержки соединен с первым входом первого триггера, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов НЕ и второго элемента И, выход первого элемента НЕ соединен с первыми входами третьего элемента НЕ и первого элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с первым входом четвертого элемента НЕ и Вторым вхо.— дом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом вто" рого триггера, выход которого соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов НЕ, выход селектора маркера конца информационного слова соединен с вторыми входами первого и второго триггеров и первым входом формирователя полного информационного слова, выходы четИзобретение относится к технике передачи информации и может быть использовано в многоканальных адаптивных телеизмерительных системах для приема цифровых сообщений.
По основному авт.св. Р 506896 известно устройство для приема дискрет ной информации, содержащее опознаватель (детектор) символов, выходы . которого и выходы блока выделения синхросигналов соединены вместе и подключены к входу устройства, выход блока через хронизатор и детектор соединен с входом блока памяти, выход хронизатора также подключен к входам Сброс триггера, преобразователя кода и дешифратора кода числа пропущенйых каналов, выход последнего через блок стробирования и элемент НЕ связан со считывающим входом блока памяти, выход последнего через последовательно соединенные элемент НЕ, блок коррекции ошибок, преобразователь информационного кода и цифроаналоговый преобразователь (цАП) подключен к входу коммутатора каналов, кроме того, выход блока памяти через последоватеЛьно соединенные блок выделения маркера кода числа пропущенных каналов, 5
20 вертого и третьего элементов НЕ соединены с входами соответственно первого и второго реле, выход первого реле соединен с первым входом третьего элемента И и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго реле, выход второго элемента ИЛИ соединен с первым входом пятого элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом формирователя полного информационного слова, третий вход которого через преобразователь кода соединен с выходом третьего элемента И, выход с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента НЕ, выход — с выходом блока восстановления исходного информационного слова, первый вход первого элемента И соединен с синхронизирующим входом блока восстановления исходного информационного слова, вход селектора маркера конца информационного слова, вторые входы первого, второго и третьего элементов И, первого, второго и пятого элементов НЕ объединены и подключены к входу блока восстановления информационного слова °
2 триггер, элемент И и блок коррекции ошибок кода . числа пропущенных каналов подключен к входу преобразователя кода, выход триггера подключен также к запрещающему входу элемента НЕ, второй вход элемента И соединен с выходом блока памяти, выход хронизатора подключен к сигнальному входу элемента НЕ, входам . Сброс преобразователя кода и
ЦРП и к второму входу коммутатора каналов (13.
Однако при подаче на вход известного устройства многоканального телеметрического кадра, содержащего модифицированные канальные информационные слова, последние будут восприниматься как исходные информационные коды, что приведет к ошибкам в восстановлении исходных переданных аналоговых сигналов и, таким образом, делает устройство непригодным для приема телеметрических кадров со структурой.
Техническая задача предлагаемого устройства заключается в распознавании модифицированных и нзмодифицированных информационных слов, по коду числа подряд идущих двоичных символов (нулей или единиц) 1030829 и остаточной части информационного кода в восстановлении исходного информационного кода. Техническая реализация данной задачи, например, может быть получена с помощью блока восстановления исходного информационного слова, в котором должны быть предусмотрены следующие операции: анализ символов признака модификации информационных слов и типа однородных двоичных единиц, следующих в начале исходного информационного слова; выделение кода числа подряд идущих одноименным двоичным символов и преобразование его в число 1 или 0 ; формирование из-этой последо- 15 вательности и оставшейся части полного исходного информационного слова.
Целью изобретения является повы-. шение достоверности приема информации
Поставленная цель достигается тем,;щ что в устройство для приема дискретной информации введены блок восстановления исходного информационного слова и элемент задержки, который включен между выходом блока памяти и вторым входом второго элемента HE блок восстановления исходного информационного слова включен между выходом блока коррекции ошибок и первым входом преобразователя информационного кода, третий вход которого объединен с синхронизирующим входом блока восстановления исходного информационного слова и подключен к второМу выходу хронизатора.
Кроме того, блок восстановления исходного информационного слова содержит селектор маркера конца информа,ционного слова, преобразователь кода, формирователь полного информа- 49 ционного слова, триггеры, элементы И, ИЛИ, НЕ, элемент задержки и реле, выход первого элемента И через элемент задержки соединен с первым входом пеРвого тРиггеРа, выход кото- 45 рого соединен с первыми входами первого и второго элементов НЕ и второго элемента И, выход первого элемента НЕ соединен с первьми входами третьего элемента НЕ и первого элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с первым входом четвертого элемента НЕ и вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго триггера выход которого соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов НЕ, выход селектора маркера конца информационного слова соединен с вторыми входами первого и второго триггеров и первым входом . 60 формирователя полного информационного слова, выходы четвертого и тре тьего элементов НЕ соединены с входами соответственно первого и второго реле, выход первого реле соединен с первым входом третьего элемента И и первым входом второго элемента ИЛИ второй вход r На фиг.l приведены структуры телеметрического кадра и информационных слов, поступающие на вход предлагаемого устройства; на фиг.2 — функциональная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит опознаватель 1 (детектор) символов, блок 2 выделения синхросигналов (маркера кадров), хронизатор 3, блок 4 памяти, элемент 5 задержки, элемент НЕ 6, блок 7 коррекции ошибок информационного слова, блок 8 восстановления исходного информационногo слова, преобразователь 9 полного информационного кода в простой код, цифроаналоговый преобразователь 10, коммутатор 11 каналов, элемент 12 НЕ, статический триггер 13 преобразователь 14 кода числа пропущенных каналов, дешифратор 15 кода числа пропущенных каналов, блок 16 стробирования (кипп-реле переменного строба), блок 17 выделения маркера числа пропущенных каналов, элемент И 18, блок 19 коррекции ошибок кода числа пропущенных каналов, элементы И 20), 20, 20 элементы НЕ 214, 212г 214, 214 у 215 у селектор 22 маркера конца информационного слова, элемент 23 задержки, статические триггеры 24,, 24, элементы ИЛИ 25„, 25, 25, кипп-реле 26<, 26, преобразователь 27 кода в число импульсов, формирователь 28 полного информационного слова. Устройство работает следующим образом. Полный телеметрический сигнал (фиг.la) подается в оцознаватель 1 (детектор) символов и блок 2. Первый по искаженному сигналу, дейст1030829 вующему на его входе, определяет, какие символы передавались (например, символ 0 или 1 ), Во ;втором из полного телеметрического сигнала производится выделение сигналов синхронизации (кадра),которые синхронизируют местный хронизатор 3 по Фазе. С выхода опознавателя (детектора) 1 полный телеметрический сигнал поступает в блрк 4 памяти. Хронизатор 3 вырабатывает стабильные канальные импульсы с периодом, равным максимальной длительности информационного слова (или максимальному временному канальному интервалу) . При появлении на его выходе первого канального импульса производится сброс н исхоцное состояние преобразователей 9 и 14, цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 10, коммутатора 11 каналов, триггера 13 (в нулевое состояние) и дешифратора 15. При этом строб-сигнал на выходе блока 16 .отсутствует и, следовательно, элемент НЕ 12 оказывается открытым по сигнальному входу для первого канального импульса, который, проходя через этот элемент, поступает на считывающий вход блока .4 памяти, вследствие чего с выхода последнего через элемент 5 задержки (время задержки равно длительности маркера кода числа пропущенных каналов) на сигнальный вход элемента НЕ 6 ныдается информационное слово первого канала (пояснение принципа работы устройства дается применительно к структуре телеметрического сигнала, показанного на фиг.l a). Поскольку на запрещающем входе элемента НЕ 6 сигнал с единичного выхода триггера 13 отсутствует, информационное слово первого канала, проходя через этот элемент, поступает на вход блока 7. Здесь возможные ошибки из-за действия помех обнаруживаются и исправляются, Информационное слово, всегда. начинающееся с символа признака модификации (признака применимости статистического кодирования на передающей стороне), с выхода блока 7 поступает на информационный (сигнальный) вход блока восстановления исходного информационного слойа 8. В этом блоке символ признака модификации поступает на информационный вход элемента И 20, на управляющий вход которого с другого выхода хронизатора 3 поступают тактовы@ импульсы. Если символ признака модификации 0 . (информационное слово на передающей стороне не подвергалось статистическому кодированию), то на выходе элемента И 20 и, следовательно на единичном входе триггера 24 импульсный сигнал отсутствует. Вследствие этого последний находится в нулевом состоянии и на запрещающем входе> элемента НЕ 21 сигнал, снимаемый с единичного выхода триггера 21 будет отсутстновать. Таким образом, немодифицированное информационное слово через элементы HE 2l и ИЛИ 25 поступает на информационный (сигнальный) вход преобразователя 9, в ко10 тором помехоустойчивый информационный код преобразуется в простой код, а при помощи ЦАП 10 превращается в аналоговую величину. Коммутатор 11 каналов, синхронизируемый теми же ка15 нальными импульсами от хрэнизатора 3, выдает значение аналоговой величины в первый канал. Если же символ признака модификации 1 (фиг.l б-д), то элемент И 20> открывается по информационному входу и тактовый импульс, поступивший íà его вход, проходит через элемент 23 задержки (время задержки равно длительности символа признака мо25 дификации) на единичный в: д триггера 244, устанавливая его в единичное состояние. Сигнал, снимаемый с единичногб выхода этого триггера, открывает элементЫ 20 2 и НЕ 21 по управляющему и информационному входам соответственно, а также запирает элемент НЕ 21 по запрещающему входу. В модифицированном информационном слове вслед за симнолом признака 35 модификации следует символ признака подряд идущих двоичных символов (1 или 0 ). Пусть этот символ признака 1 (фиг .1 б.r), следовательно, его сигнал через открытые 4() элементы И 20. и ЙЕ 21, поступает на запуск кипп-реле 26 (ждущего мультивибратора), длительность выходного строба которого рн.вна.длительности кода числа, подряд идущих 45 единиц н модифицированном слове (фиг.l б.г). Кроме того, указанный сигнал символа признака псдряд идущих единиц через элемент ИЛИ 25,( устанавливает триггер. 24, также в единичное состояние, потенциал с 5О .единичного выхода которогс через вре мя задержки в нем и элементе 25 запирает элементы НЕ 214 и 21б- по запрещающим входам. Этим предотвращается .ложное срабатывание кипп-реле 55 264 и 26 от последующих символов ,информационного слова. Указанный. выше строб-сигнал с выхода кипп-реле 264 отпирает по,управляющему входу элемент И 20> и через 69 элемент ИЛИ 25и закрывает по зацрещающему нходу элемент HE 2I>, Таким образом код числа подряд идущих еди. ниц с информационного входа блока 8 через элемент И 20. поступает н ïðåg5 образователь 27 кода. в число им1030829 пульсов. Этот преобразователь в соответствии с указанным кодом выдает в формирователь 28 полного информационного слова последовательность импульсов, число которых соответствует количеству подряд стоящих двоичных единиц в начале исходного информационного кода, сформированного перед статистическим кодированием на передающей стороне. В формирователе 28 эти двоичные единицы могут быть записаны в старшие разряды регистра . После окончания действия строб-сигнала элемент И 20з закрывается по управлякщему входу, а сигАл через элемент HE 21 поступает на другой 15 вход формирователя, 28 и записывает ся в младшие разряды его регистра. Если. в модифицированном информационном слове оставшаяся часть отсутствует (фиг.1 г), т.е. исход- 2О ный информационный код на передающей стороне состоял из одних единиц, то в формирователе 28 во все разряды регистра будут записаны двоичные единицы под воздействием им- 75 пульсов, снятых с преобразователя 27. Маркер конца информационного слова, которым оно заканчивается (в том числе и немодифицированное слово), выделяется селектором 22. Сигнал, снимаемый,с его выхода, устанавливает в нулевое состояние триггеры 244 и 24, фбрмирователь 28, а сформированное в нем полное информационное слово через элемент ИЛИ 25 поступает на выход блока 8. После этого блок 8 готов к восстановлению очередного информационного слова. Если символ признака подряд идущих символов 0 (Фиг.l в.д), то элемент И 20 по информационному входу будет закрыт, а элемент НЕ 21 по запрещакщему входу, наоборот .от ) крыт. ТакиМ образом,,единичный сиг- 45 нал с выхода триггера 24 через элементы НЕ 21 и 21 поступает на запуск кипп-реле 26, который вырабатывает строб-сигнал длительностью, равной также длине кода числа подряд идущих нулей. Этот строб-сигнал с выхода кипп-реле 26 через элемент ИЛИ 25 закрывает по запрещающему входу элемент HE 21 . По управ-. ляющему входу окажется закрытым и элемент И 209. Следовательно,;. в старшие разряды регистра формирователя 28 импульсы с выхода преобра+ зователя 27 записаны не будут. После - окончания действия строб-сигнала открывается по запрещакщему входу 60 элемент HE 2lg,и оставшаяся часть информационного кода через данный логический элемент записывается в младшие разряды регистра формирова- . теля 28. Следовательно, в Формирова- 6$ теле 28 будет записано востановленное исходное информационное слово,. старшие разряды .которого состоят из подряд идущих нулей. Пусть в телеметрическом кадре (Фиг.l а) за информационным словом первого канала передавались маркер и код одного пропущенного канала (на передающей стороне выборка по второму каналу была избыточной). Второй канальный импульс с выхода хронизатора 3-выцает на выход блока 4 памяти маркер и кОд числа пропущенных каналов (один канал). Первый, попадая в блок 17 выделения маркера числа пропущенных каналов, вырабатывает. сигнал, переводя триггер 13 в единичное состояние. Сигнал, снимаемый с его выхода, запрещает прохождение задержанных элементом 5 маркера и кода числа пропущенных каналов через элемент НЕ 6.и последователь. но соединенные с ним блоки на инФормационный вход коммутатора 11 каналов.- Пбследний, работая как бы вхолостую, не изменяет предыдущее значение аналоговой информации у получателя второго канала. Одновременно с этим сигнал. триггера 13 открывает элемент И 18 по упраВляющему входу, через который код числа пропущенных каналов поступает на блок .19, а затем †. на преобразователь 14. При этом на единичном выходе дешифратора 15, подключенного входами к выходам преобразователя 14, возникает управляющий сигнал, который должен бы был запустить блок строба переменной длительности (кипп-реле) 16 на время канального интервала, чтобы закрыть элемент НЕ 12 для прохождения канальных импульсов от хронизатора 3. Но в этом нет необходимЬсти, так как код числа пропущенных каналов в кадре располагался во вто. ром канальном интервале и был вырезан оттуда с помощью элемента НЕ 6. Поэтому первый выход дешифратора 15 (сигнал одного пропущенного канала) к входу блока стрбба 16 вообще не подключается. Если бы число пропущенных каналов в кадре было два, в этом случае управляющий сигнал возник бы на :втором выходе дешифратора 15 и блок 16 видал бы импульс длительностью в один канальный интервал, закрывая элемент НЕ 12 для прохождения третьего канального импульса от хронизатора 3 к считывающему входу блока памяти 4 и заставляя отработать вхолостую коммутатор 11 каналов и по третьему каналу. Таким образом, информационное слово следующего неиэбиточного канала будет храниться в блоке 4 памяти до тех пор, пока не будут отработаны 1030829 10 коммутатором 11 вхолостую все пропущенные каналы. В этом заключается как бы растягивание сжатого телеметрического сигнала. Введение нового блока 8 восстановления исходного информационного слова-позволяет повысить достоверность приема информации и отличает предлагаемое устройство для приема дискретной информации от известного, так как по модифицированным сжатым информационным словам происходит безошибочноЕ-восстановление исходных слов и однозначное распределение их по соответствующим каналам. В результате уменьшается среднее число двоичных символов, затрачиваемых на каждый канал. Например, статистическое кодирование позволяет на Ы= 6 - (3<+6 21 двоичных символов уменьшить длину информационного слова, по сравнению с исходнйм в известном ,(где B — длина исходной кодовой камбинации измеренного отсчета по каждому каналу; — длина кода числа одинаковых начальных символов в кодовой комбинации измеренного отсчета; 1 - количество символов в кодо. вой комбинации измеренного отсчета, расположенных за начальной группой одинаковых символов). Следовательно, в радиотелеметрической системе, в которую входит устройство для приема дискретной ин.Г формации, в . 2 раз может быть ,+ +2 увеличена скорость передачи сообщений или в это же число раз уменьшена полоса пропускания радиоканала, что расширяет область применения предлагаемого устройства для приема телеметоических кадров с переменной стру С ктурой и снижает в. 0 раз за( траты на построение радиотелеметрической системы в целом. 1030829 г.2 Составитель Н.Бочарова Редактор Н.Джуган Техред Т.Маточка Корректор A Ïîâõ Заказ 5216/50 Тираж 618 Подписное ВНИИПИ . Государственного комитета .СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 7(-35, Раущская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
