Система передачи дискретной информации

 

СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащая на передающей стороне дещифратор служебных команд и датчик информации, выходы которого подключены ко входам первого кодера, выход которого соединен со входом блока памяти и с первым входом переключающего блока, выход которого подключен к первому входу блока преобразования сигналов, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления , второй выход которого подключен ко входу датчика информации и ко второму входу переключающего блока, третий и четвертый входы которого соединены, соответственно с выходом блока памяти и с третьим выходом. блока управления, четвертый выход которого подключен ко входу датчика служебных команд, выход которого соединен с пятым входом переключающего блока, и к шестому входу переключающего блока, при этом выходы дещифратора служебных команд подключены к пер вому и второму входам блока управления, третий вход которого соединен с выходом переключающего блока, а на приемной стороне - блок преобразования сигналов , выход которого соединен со входами дешифратора служебных команд, первый выход которого подключен к первому входу блока управления, и декодера, выходы которого соединены со .входами блока памяти, выходы которого подключены ко входам получателя информации, и блока обнаружения ошибок, выходы которого подключены к первому входу датчика служебных команд и ко второму и третьему входам блока управления, выходы которого соединены с первым входом блока преобразования сигналов и со вторым входом датчика служебных команд, первый выход которого подключен к четвертому , входу блока управления, отличаю щаяся тем, что, с целью повыщения досто (Л верности передачи информации, на передающей стороне введены последовательно соединенные второй кодер, элемент задержки и сумматор по модулю два, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом блока преобразования сигналов и со входом дешифратора служебных команд , причем вход блока памяти соединен о со входом второго кодера, а на приемной стороне введены последовательно соединенные блок кодировайия и сумматор по го модулю два, второй вход и выход которого соединены соответственно со вторым выходом датчика служебных команд и со вторым входом блока преобразования сигналов, при этом второй выход дешифратора служебных команд подключен ко второму входу блока памяти, а вход блока кодирования соединен с выходом блока преобразования сигналов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(51) Н 04 1. 1/12 р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3472789/18-09 (22) 19.07.82 (46) 15.12.83. Бюл. № 46 (72) Б. А. Савельев (71) Пензенский политехнический институт (53) 621.394.6 (088.8) (56) 1. Мартынов Ю. Н. Обработка информации в системах передачи. М., «Связь»

1969,с. 77 — 82.

2. Копничев Л. Н. и др.Телеграфные аппараты и аппаратура передачи данных

М., «Связь», 1975, с. 353 †3 (прототип). (54) (57) СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНОИ ИНФОРМАЦИИ, содержащая на передающей стороне дешифратор служебных команд и датчик информации, выходы которого подключены ко входам первого кодера, выход которого соединен со входом блока памяти и с первым входом переключающего блока, выход которого подключен к первому входу блока преобразования сигналов, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого подключен ко входу датчика информации и ко второму входу переключающего блока, третий и четвертый входы которого соединены . соответственно с выходом блока памяти и с третьим выходом блока управления, четвертый выход которого подключен ко входу датчика служебных команд, выход которого соединен с пятым входом переключающего блока, и к шестому входу переключающего блока, при этом выходы дешифратора служебных команд подключены к первому и второму входам блока управления, третий вход которого соединен с выходом

„„SU„„1061277 А переключающего блока, а на приемной стороне — блок преобразования сигналов, выход которого соединен со входами дешифратора служебных команд, первый выход которого подключен к первому входу блока управления, и декодера, выходы которого соединены со,входами блока памяти, выходы которого подключены ко входам получателя информации, и блока обнаружения ошибок, выходы которого подключены к первому входу датчика служебных команд и ко второму и третьему входам блока управления, выходы которого соединены с первым входом блока преобразования сигналов и со вторым входом датчика служебных команд, первый выход которого подключен к четвертому. входу блока управления, отличаю- Е щаяся тем, что, с целью повышения достоаерноетн передачи ннформаннн, на передающей стороне введены последовательно соединенные второй кодер, элемент задерж- Ъ ки и сумматор по модулю два, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом блока преобразования сигналов и со входом дешифратора служебных команд, причем вход блока памяти соединен со входом второго кодера, а на приемной стороне введены последовательно соединенные блок кодировайия и сумматор по модулю два, второй вход и выход которого соединены соответственно со вторым выходом датчика служебных команд и со вторым входом блока преобразования сигналов, при этом второй выход дешифратора служебных команд подключен ко второму входу блока памяти, а вход блока кодирования соединен с выходом ф блока преобразования сигналов.

1061277

10

Изобретение относится к технике пере-. дачи данных и может использоваться для повышения достоверности передачи в системах передачи с ожиданием решения, с синхронным накоплением или адресным переспросом.

Известна система передачи дискретной информации, содержащая на передающей стороне последовательно соединенные источник информации, запоминающий блок, кодер, модем, дешифратор служебных команд и блок управления, при этом один выход блока управления соединен со вторым входом источника информации, второй выход — со вторым входом запоминающего блока, а второй вход — со вторым выходом источника информации, а на приемной стороне последовательно соединенные модем, декодер, блок сравнения, запоминающий блок и потребитель информации, а также последовательно соединенные дешифратор служебных команд, блок управления и датчик служебных команд, при этом вход дешифратора соединен с выходом модема, выход датчика служебных команд соединен со входом модема, второй и третий входы блока управления соединены соответственно со вторыми выходами декодера и блока сравнения, а выход соединен со вторым входом запоминающего блока (1).

Однако известная система характеризуется низкой достоверностью передачи информации.

Наиболее близкой к предлагаемой является система передачи дискретной. информации, содержащая на передающей стороне дешифратор служебных команд и датчик информации, выходы которого подключены ко входам первого кодера, выход которого соединен со входом блока памяти и с первым входом переключающего блока, выход которого подключен к первому входу блока преобразования сигналов, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого подключен ко входу датчика информации и ко второму входу переключающего блока, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с выходом блока памяти и с третьим выходом блока управления, четвертый .выход которого подключен ко входу датчика служебных команд, выход которого соединен с пятым входом переключающего блока, при этом выходы дешифратора служебных команд подключены к первому и второму входам блока управления, третий вход которого соединен с выходом переключающего блока, а на приемной стороне — блок преобразования сигналов, выход которого соединен со входами дешифратора служебных команд, первый выход которого подключен к первому входу блока

55 управления, и декодера, выходы которого соединены со входами блока памяти, выходы которого подключены ко входам получателя информации, и блока обнаружения ошибок, выходы которого подключены к первому входу датчика служебных команд и ко второму и третьему входам блока управления, выходы которого соединены с первым входом блока преобразования сигналов и со вторым входом датчика служебных команд, первый выход которого подключен к четвертому входу блока управления (2).

Однако эта система характеризуется низкой достоверностью передачи информации.

Цель изобретения — повышение достоверности передачи информации.

Поставленная цель достигается тем, что в систему передачи дискретной информации, содержащую на передающей стороне дешифратор служебных команд и датчик информации, выходы которого подключены ко входам первого кодера, выход которого соединен со входом блока памяти и с первым входом переключающего блока, выход которого подключен к первому входу блока преобразования сигналов, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого подключен ко входу датчика информации и ко второму входу переключающего блока, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с выходом блока памяти и с третьим выходом блока управления, четвертый выход которого подключен ко входу датчика служебных команд, выход которого соединен с пятым входом переключающего блока, и к шестому входу переключающего блока, при этом выходы дешифратора служебных команд подключены к первому и второму входам блока управления, третий вход которого соединен с выходом переключающего блока, а на приемной стороне — блок преобразования сигналов, выход которого соединен со входами дешифратора служебных команд, первый выход, которого подключен к первому входу блока управления, и декодера, выходы которого соединены со входами блока памяти, выходы которого подключены ко входам получателя информации, и блока обнаружения ошибок, выходы которого подключены к первому входу датчика служебных команд и ко второму и третьему входам блока управления, выходы которого соединены с первым входом блока преобразования сигналов и со вторым входом датчика служебных команд, первый выход которого подключен к четвертому входу блока управления, на передающей стороне введены последовательно соединенные второй кодер, элемент задерж106127

15 ки и сумматор по модулю два,второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом блока преобразования сигналов. и со входом дешифратора служебных команд, причем вход блока памяти соединен со входом второго кодера, а на приемной стороне введены последовательно соединенные блок кодирования и сумматор по модулю два, второй вход и выход кото рого соединены соответственно со вторым выходом датчика служебных команд и со 10 вторым входом блока преобразования сигналов, при этом второй выход дешифратора служебных команд подключен ко второму входу блока памяти, а вход блока кодирования соединен с выходом блока преобразования сигналов.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемой системы.

Система передачи дискретной информации содержит на передающей стороне 1 первый 2 и второй 3 кодеры, элемент задержки 4, блок 5 памяти, датчик 6 служебных команд, переключающий блок 7, датчик 8 информации, дешифратор 9 служебных команд, сумматор 10 по модулю 25 два, блок 11 управления и блок 12 преобразования сигналов, а на приемной стороне 13 — блок 14 управления, датчик 15 служебных команд, сумматор 16 по модулю два, дешифратор 17 служебных команд, блок 18 обнаружения ошибок, блок 19 ко- ЗО дирования, декодер 20, блок 21 памяти, блок 22 преобразования сигналов, получатель 23 информации, причем передающая и приемные стороны соединены через канал связи 24.

Система работает следующим образом.

Работу рассматривают применительно к передаче информации семиэлементным кодом по ГОСТ 13052-74, который позволяет ограничить его командами «Начало 4О текста» и «Конец текста».

Кроме того, этот код содержит комбинации «Да», «Нет», которые можно использовать для подтверждения правильного приема и запроса на повторения.

Как и в прототипе в информации пред- 45 усматривается два служебных разряда.

Если в разрядах записана комбинация ОО, то это соответствует первой передаче, если — 01, — первой повторной передаче, 10 — второй повторной передаче и 11 третьей повторной передаче. По этим разрядам можно обнаружить пропадание информации или появление лишней информации.

В исходном состоянии система находится в режиме «Прием данных». При необходимости передачи информации передающая сторона 1 переводится в режим «Передача данных» с блока 11 управления. При этом

4 блок 12 переводится в режим «Передача данных». Одновременно запускается датчик 6 служебных команд, с помощью которого через переключающий блок 7 и блок 12 в канал связи 24 передается последовательность служебных комбинаций, фиксирующая начало передачи. Конец этой передачи выделяется блоком 11 управления и блок 12 переходит в режим «Прием данных».

На приемной стороне 13 служебная комбинация выделяется дешифратором 17, сигнал с выхода которого проходит через блок 14 управления и подается на датчик

15 служебных команд. При этом блок 22 переводится в режим «Передача данных».

Датчик 15 вырабатывает команду «Да» (квитанцию), которая передается в канал связи 24. Команда «Да» проходит через блок 12 и выделяется на перемещающей стороне 1 дешифратором 9, сигнал со второго выхода которого проходит в блок 11 и списывает с датчика 8 очередную порцию данных, запускает переключающий блок 7, устанавливает блок 12 в режим «Передача данных».

Комбинации из датчика 8 поступают в первый кодер 2, где преобразуются из параллельного вида в последовательный, кодируются избыточным кодом и формируются в сообщение, которое начинается с комбинации «Начало текста» и заканчивается комбинацией «Конец текста». В сформированном сообщении два разряда являются служебными и в них записано два О. Сформированное сообщение передается через переключающий блок 12 в канал связи 24, записывается в блок 5 памяти с элементами 01 в служебных разрядах (для повторной передачи), повторно кодируется во втором кодере 3.

Проверочная часть, полученная во втором кодере 3, записывается на элемент задержки 4. Длину проверочной части удобно брать равной длине команд «Да» и «Нет».

После передачи сигнала блоком 11 управления выделяется команда «Конец тек» ста», в результате чего блок 12 возвращается в режим «Прием данных».

На приемной стороне сообщение проверяется с помощью декодера 20 и блока

18 обнаружения ошибок. Одновременно принятое сообщение кодируется в блоке 19 таким же кодом, что и на передающей стороне во втором кодере 3. Информационная часть сигнала отделяется в декодере 20 и записывается в блок 21 памяти. Если в .принятом сигнале ошибок не обнаружено, то сигнал с первого выхода блока 18 проходит через блок 14 управления и попадает на первый вход датчика 15 служебных команд, который вырабатывает команду «Да».

1061277

Сигнал с выхода блока 14 управления устанавливает в режим «Передача данных» блок 22. С командой «Да» в сумматоре 16 по модулю два складываются прсэерочные элементы, полученные в блоке 19 кодирования. Полученная комбинация передается на передающую сторону, где она попадает в сумматор 10 по модулю два. К этому моменту с выхода элемента задержки 4 на второй вход сумматора 10 начинают поступать проверочные элементы, полученные во втором. кодере 3. В элементе задержки 4 проверочные элементы задерживаются на время передачи сообщения по прямому каналу и возвращения служебной команды по обратному каналу. Эти проверочные элементы складываются по модулю два с комбинацией, полученной из канала связи 24.

Если при передаче ошибок не было, то проверочные элементы второго кодера 3 и блока 19 кодирования совпадают. Поэтому при сложении их по модулю два в сумматорах 10 и 16 они дают комбинацию, состоящую из одних нулей и поэтому на выходе сумматора 10 с помощью дешифратора 9 выделяется команда «Да». Сигнал со второго выхода дешифратора 9 проходит в блок 11 управления, в результате чего обеспечивается передача следующего сообщения аналогичного предыдущему.

При приеме этого следующего сообщения дешифратором 17 анализируются два служебных разряда, если в них записаны два О, то предыдущее сообщение было принято верно, поэтому сигналом со второго выхода дешифратора 17 предыдущий сигнал списывается получателю 23 информации, а на место его записывается принятое сообщение.

Сложением проверочных элементов блока !9 с командой «Да» осуществляется корреляция принятого сигнала с этой командой. Если ошибок не было, то с помощью сумматора 10 осуществляется полная декорреляция проверочных элементов с командой «Да».

Если в принятом сообщении обнаруживаются ошибки, тогда на втором выходе . блока 18 появляется сигнал, который подается в блок 14 управления, и на второй вход датчика 15 служебных команд.

В результате блок 22 устанавливается в режим «Передача данных» и датчик !5 вырабатывает команду «Нет». После сложения проверочных элементов из блока 19 с командой «Нет» она передается по каналу связи 24 на передающую сторону. Поскольку принятое сообщение ошибочно, то проверочные части, полученные во втором кодере 3 и блоке 19, не совпадают, поэтому в сумматоре 10 декорреляция команды «Нет» будет неполной. Это соответствует наложению на команду «Нет» вектора ошибок, т.е. команда «Нет» принята с ошибкой. Всякая ошибочная комбина40

9 любая команда, кроме команды «Да», воспринимается как команда «Нет», т. е. запрос на повторение. Поэтому на первом выходе дешифратора 9 появляется сигнал, который через блок 11 вызывает повторную передачу сообщения из блока 5 памяти.

На приемной стороне повторно принятое сообщение также проверяется декодером

20 и блоком 18 обнаружения ошибок, кодируется в блоке 19, а служебная часть его проверяется в дешифраторе. Поскольку при повторной передаче признаки в служебных разрядах не соответствуют 00, то сигнал списывания с дешифратора 17 не выдается. Вместо информационных элементов ранее принятого сигнала, в котором необнаруженные ошибки, в блоке 21 за55 писываются информационные элементы повторно принятого сигнала.

Таким образом, в системе обеспечивается дополнительная коррекция, ошибок без ция (ошибочной считается любая комбинация не способствующая команде «Да») воспринимается дешифратором 9 командой «Нет». В этом случае появляется сигнал на первом выходе дешифратора 9, который подается в блок 11, и блок

12 устанавливается в режим «Передача данных», открывается переключающий блок 7, через который осуществляется передача сигнала из блока 5 с признаком 01 (первая повторная передача).

Повторное сообщение анализируется также на приемной стороне. Поскольку при повторной передаче признак в служебных разрядах не соответствует 00, то сиг15 нал списывания с дешифратора 17 на блок

21 не выдается. Вместо информационных элементов ранее принятого сигнала в блок

21 записываются информационные элементы повторно принятого сообщения.

Самым опасным искажением в сообще нии является искажение, ведущее к необнаружению ошибок. В предлагаемой системе вероятность появления необнаруженных ошибок значительно снижена. Дополнительная коррекция ошибок осуществля 5 ется за счет следующего. При возникновении необнаруженных ошибок в принятом сигнале на передающую сторону посылается команда «Да». При этом проверочные элементы, полученные во втором кодере 3 и блоке 19, не совпадают, поЗО скольку проверочные элементы на приеме образованы по сообщению, в котором ошибки не обнаружены. Поэтому при сложении в сумматоре 10 принятой команды «Да», коррелированной с проверочными элементами блока 19, с проверочными

35 элементами второго кодера 3, декорреляция будет не полной. Это соответствует наложению на команду «Да» вектора ошибок.

На передающей стороне дешифратором

1061277

Составитель А.Москевич

Редактор Н. Киштулинец Техред И. Верес Корректор А. Дзятко

Заказ 10060 58 Тираж 677 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 снижения пропускной способности, поскольку дополнительная информация об ошибках передается с помощью корреляции, что значительно повышает достоверность передачи информации.

Достоверность передачи информации в основном определяется Р„, которую при независимых ошибках в канале можно определить по формуле ъ = ZE <„P (1-Р), (Ц где п — длина сообщения; к — длина информационной части сообщения;

d — кодовое расстояние; р — вероятность ошибочного приема единичного элемента.

В предлагаемой системе необнаруженные ошибки возникают при выполнении следующих условий: необнаруженные ошибки возникают в принимаемом сообщении и проверочная часть, полученная в блоке 19 приемной стороны, в сумме с веКтором ошибок, которые могут возникнуть при передаче команды «Да» в сторону передающей стороны, образуют комбинацию, совпадающую с проверочными элементами второго кодера 3.

Ф

Если принять, что при обратной передаче с одинаковой вероятностью может возникнуть любая из 2 комбинаций,то вероятность выполнения второго условия очевидно равна р" Рюш — 1 Р1 (21 но где PD — вероятность ошибочного приема служебной комбинации («Да» или «Нет») при обратной передаче; п —. длина команд «Да» и «Нет».

Следовательно, полная вероятность не10 обнаружения ошибок в предлагаемой системе р р .р. 1-1-Е тг,„, (-рi" (s

i-д

Таким образом, вероятность искажений за счет появления необнаруженных ошибок в предложенной системе (-(- Я! и де — Рискд, Риск и — вероятность искажения

20 команд «Да» и «Нет» соответственно;

Роо — вероятность обнаружения ошибок.

Обычно Рискд = Риск.н = Рош .

Таким образом, предлагаемая система обеспечивает уменьшение вероятности искажений информации по крайней мере в

2" /1 — (1 — P) раз по сравнению с прототипом или базовым объектом. Например, если п1 — — 8 и P = 1 10, обеспечивается уменьшение искажений в 32000 раз.

I 1

1 1

- — 11Я!

1 1

1

I 1

1 1

1 !

1

I !

1 ! 1 ! 1