Устройство передачи информации с защитой от ошибок

 

УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ С ЗАЩИТОЙ ОТ ОШИБОК, содержащее последовательно соединенные синхронизатор , распределитель импульсов , блок ключевых элементов и аналого-цифровой преобразователь, а также регистр сдвига, блок элементов И и генератор эталонного кода, вход синхроимпульсов кодовых групп которого подключен к выходу синхронизатора , причем информационные входы блока ключевых элементов и выход регистра сдвига являются соответственно входами и выходом устройства, отличающееся ем, что, с целью повышения достоверности передаваемых сообщений при помехах, приводящих к трехкратным и четырехкратным ошибкам, введены блок элементов ИЛИ, блок сумматоров по модулю два и дополнительный сумматор по модулю два, при этом М выходов аналого-цифрового преобразователя подсоединены к соответствующим первым информационным входам регистра сдвига, М первым входам блока сумматоров по модулю два и к N входам дополнительного сумматора по модулю два, вход кадровых синхроюшульсов генератора эталонного кода подключен к выходу кадровых синхроимпульсов распределителя импульсов, прямые и инверсные выходы генератора ё эталонного кода через блок элемен (Л тов И и блок элементов ИЛИ подсоединены к соответствующим N вторым входам блока сумматоров по модулю два, прямой и инверсный выходы дополнительного сумматора по модулю два подсоединены соответственно к объединенным вторьм входам и объединенным третьим входам блока эле00 00 00 ментов И, а N выходов блока с мматоров по Модулю два подсоединены к соответствующим вторым информасо со ционным входам регистра сдвига, тактовый вход аналого-цифрового преобразователя объединен с входом распределителя импульсов, а тактовый вход регистра сдвига подсоединен к выходу синхронизатора.

(! 91 (r <) COIO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5!)4 Н 03 М 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3737808/24-09 (22) 04. 05. 84 (46) 30.10.85. Бюл. llr 40 (71) Ленинградский электротехнический институт связи им. проф. М.А. Бонч-Бруевича (72) P.Т. Сафаров (53) 621.394.14 (088.8) (56) Шпяпоберский В.И. Основы техники передачи дискретных сообщений. М.: Связь, t973, с. 317 320, 261 рис. 3. 11.

Авторское свидетельство СССР

У 815945, кл. Н 04 L 1/10, 1979. (54).(57) УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ С ЗАЩИТОЙ ОТ ОШИБОК, содержащее последовательно соединенные син. хронизатор, распределитель импульсов, блок ключевых элементов и .аналого-цифровой преобразователь, а также регистр сдвига, блок элементов И и генератор эталонного кода, вход синхроимпульсов кодовых групп которого подключен к выходу синхронизатора, причем информационные входы блока ключевых элементов и выход регистра сдвига являются соответственно входами и выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности передаваемых сообщений при помехах, приводящих к трехкратным и четырехкратным ошибкам, введены блок элементов ИЛИ, блок сумматоров по модулю два и дополнительный сумматор по модулю два, при этом " выходов аналого-цифрового преобразователя подсоединены к соответствующим первым информационным входам регистра сдвига, Я первым входам блока сумматоров по модулю два и к М входам дополнительного сумматора по модулю два, вход кадровых синхроимпульсов генератора эталонного кода подключен к выходу кадровых сиихроимпульсов распределителя импульсов, прямые и инверсные выходы генератора эталонного кода через блок элементов И и блок элементов ИЛИ подсоединены к соответствующим К вторым входам блока сумматоров по модулю два, прямой и инверсный выходы дополнительного сумматора по модулю два подсоединены соответственно к объединенным вторым входам и объединенным третьим входам блока элементов И, а Я выходов блока сумматоров по модулю два подсоединены к соответствующим вторым информационным входам регистра сдвига, тактовый вход аналого-цифрового преобразователя объединен с входом распределителя импульсов, а тактовый вход регистра сдвига подсоединен к выходу синхронизатора.

1 1

Изобретение относится к электро. связи и может использоваться в сис. темах передачи информации для защиты от ошибок.

Целью изобретения является повышение достоверности передаваемых сообщений при помехах, приводящих к трехкратным и четырехкратным ошибкам.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства передачи информации с защитой от ошибок, на фиг.2 — структурная электрическая схема генератора эталонного кода, на фиг.Э вЂ” временные диаграммы, поясняющие формирование кадровых синхроимпульсов.

Устройство передачи информации с защитой от ошибок содержит распределитель 1 импульсов, блок 2 ключевых элементов, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) Э, регистр

4 сдвига, синхронизатор 5, генератор 6 эталонного кода, блок 7 сумматоров по модулю два, дополнительный сумматор 8 по модулю два, блок элементов И 9 и блок элементов ИЛИ 10.

Генератор 6 эталонного кода содержит инвертор 11, первый 12 и второй 13 элементы И, первые элементы ИЛИ 14 и вторые элементы ИЛИ 15.

Устройство передачи информации с защитой от ошибок работает следующим образом.

Распределитель 1 импульсов (фиг.1) формирует N последовательностей коммутирующих импульсов, сдвинутых по оси времени друг относительно друга на величину

kTq где Т„ — длительность канального интервала, k = 1,2... Этими импульсами поочередно отпираются ключевые элементы блока 2 ключевых элементов, на вторые входы которых поступают входные сигналы S„(e ).

Выборки сигналов последовательно вводятся в АЦП 3, где формируются

Н-значные информационные двоичные слова. Эти кодовые слова подаются в регистр 4, где записываются на его нечетных ячейках, а также в блок 7 сумматоров по модулю два и дополнительный сумматор по модулю два 8. Влок сумматоров по модулю два 7 состоит из И независимых сумматоров по модулю два, на один

188893 2 т

Т к

50 из входов каждого ыз которых подается двоичная (разрядная) посылка

0 или 1 из АЦП 3, а на другой — посыпка прямого или инвертированного эталонного кода из генератора 6 эталонного кода. Если сумма по модулю два информационных посылок а;-разрядного кода АЦП 3 равна О, и т. е 8К а, = p то с инверсного выхода дополнительного сумматора 8,по модулю два на первые входы N соответствующих элементов И блока элементов И 9 подается "1", а поданные на их вторые входы посылки прямого эталонного кода, снимаемые с прямых выходов генератора 6, поступают на вторые входы соответствующих элементов HJIH блока элементов

ИЛИ 10. На первые входы этих элементов ИЛИ подаются сигналы с выходов других элементов И блока элементов И 9, если на их первые входы поступает сигнал "1" с прямого выхода дополнительного сумматора 8 по модулю два. Это происходит, если и

И а;=1.

1=i

При этом на первые входы элементов ИЛИ блока элементов ИЛИ 10 подаются соответствующие посыпки инвертированного эталонного кода, снимаемые с инверсных выходов re нератора 6.

Ha N выходах блока сумматоров 7 по модулю два формируются сигналы

С„= а„ЯЪ; или С = а,(Д Ъ где а„ информационные элементы М -разрядного кода, вырабатываемого АЦП 3„

b; и b; — элементы прямого и инвертированного эталонного кода.

Генератор 6 эталонного кода вырабатывает прямые и обратные эталонные коды для групповой и кадровой синхронизации. В течение (М-1)-канальных интервалов он формирует кодовые комбинации для групповой синхронизации. В тече-:. ние одного канального интервала, например первого, длительность которого где Т вЂ” длительность кадра, И вЂ” число каналов, формируются кодовые слова кадровой синхронизации.

1188893 4 кода Ъ или Ь Кодовое слово

С1, С,...,С д записывается во вторых N ячейках регистра 4. Из регистра 2М-значное слово считывается импульсами, поступающими из синхронизатора 5, и в последователь. ной форме подается на выход устройства передачи информации с защитой от ошибок; Далее через модулятор .!р (не показан) информация поступает в канал связи

В передаваемых по каналу связи кодовых комбинациях заложены сведения об эталонном коде, так . как при передаче возможны следующие варианты:

Структурная схема генератора 6 (фиг.2) соответствует прямому коду групповой синхронизации 101001! (обратный код 0101100), а для кадровой синхронизации структурная схема генератора 6 соответствует прямому коду 1100101 (обратный код 0011010).

Для формирования кадровых сигналов с второго выхода распределителя 1 импульсов (фиг.1) на вход генератора 6 поступает последовательность импульсов (фиг.35) длительностью Т и периодом следования То, а иэ синхронизатора 5 подается йоследовательность синхроимпульсов (фиг.3q) с частотой следования слов (кодовых групп). На .выходе второго элемента И 13 в результате воздействия на его вход двух последовательностей образуется последовательность коротких импуль1 сов с частотой следования F о Т. о (фиг.36), равной частоте повторе-. ния кадров. На выходе первого элемента И 12 образуется последовательность коротких импульсов с частотой следования слов, иэ которой изъяты импульсы, например, 1-ro канала (фиг.3 ). При подаче на входы первых элементов ИЛИ 14 импульсов с выходов первого 12 и второ го 13 элементов И в течение i-го канального интервала на выходе генератора 6 формируется параллельный эталонный код 1100101 и

0011010, служащий для кадровой синхронизации, а в течение остальных (И-1)-канальных интервалов образуется код 1010011 и 0101100. а;рь;, а;9Ь;, а; ЭЬ; а. Юь;, 1

c;,=

Г

11

c ° ч2

С

° г

30

:- Таким образом, АЦП 3 формируют информационные К вЂ” значные кодовые комбинации, которые записываются в первых М (например, нечетных) ячейках регистра 4. Эти кодовые слова поступают .также на дополнительный сумматор 8 по модулю два и блок 7 сумматоров по модулю два, на вторые и входы которого подается прямой или обратный код кадровой или групповой синхронизации.

В блоке 7 сумматоров по модулю два образуется N разрядное слово

С1,С,...,С1... каждый элемент которого есть результат суммирования по модулю два информационного элемента а; и элемента эталонного где Ь : — элементы прямого кода

11 групповой синхронизации, Ь; — элементы обратного кода групповой синхронизации, Ь; — элементы прямого кода кадровой синхронизации, b — элементы обратного кода г кадровой синхронизации.

На приемной стороне выполняются следукнцие операции: х

6,=0i. а", к х.

b =а О+с

35 1 j j) и

, = (L; ob",), I( где а — информационные элементы, выделенные на выходе де40 тектора, с1 - принятые элементы С .

7, л>

Ь,. - элементы восстановленного эталонного кода,.

Ь; — элементы эталонного кода, 45 вырабатываемого местным генератором. п+!

Если S 3 h =

2 при нечетном и и I и S Ь вЂ” при четном п, где h —50 пороговый уровень то вырабатывается сигнал S О, и от местного генератора эталонного кода (приемной стороны) берется прямой код b, g a ° ° .Ьо

Ь

Еслй 8 (h то 8 = 1 и от местного генератора эталонного кода берется обратный ко) Ь, Ьг,...,b>.

1188893

С< а . Сг а> С а С ю, р Примечание Кратность а ошибок

1 Х

Х

Х Х

1 1

r=2 Х

1 1

1 1

Х Х

1 1

Х,Х Х

Х Х Х 0

Э . X Х

Х Х Х

Х Х Х Х

1 1

1 1

Х Х Х

Х Х Х, Х Х Х

Х Х Х

1 1

1 0

Х Х

1 1

1 1

0 г=4 Х Х

Проиэводится поэлементное сравнение восстановленного эталонного кода и кода местного генератора эталонного -.ода и формируются сигналы М Ь 9 Ь . Вычисляется сумМ

Xi y ма 1= S19S

Если при айалиэе принятого слова окажется, что какая-то сумма М, =1 или ф 1, то кодовое слово подлежит бтбраковке, так как в слове имеется ошибка определенной кратности.

В таблице приведены воэможные варианты ошибок различной кратности.

Иэ таблицы видно, что не обнару живается часть ошибок кратности

r =4.

2:

Число этих ошибок N„,, С„.

Вероятность необнаруживаемых ошибок РЮо — C о P тгде p — aeÐñèããr ность искажения двоичной посыпки.

Например, при n = 11 (эталонный

1О код — код Баркера), p = 10

z - . н ноС,„10- 5,5 10 ..а для прототипа у -5

P "-np = t0 яо

0 0 0 0 0 : Не обнаруживается

1!88893

Сэ а С м, "э р Примечание

Кратность а С, а С а ошибок

1 1 0

1 1 1

Х Х

Х Х

Х Х

1 1

1 0

Х Х

Х Х

Х Х

Х Х

Х Х

Х Х

Х Х

Х Х

Х Х

Х Х Х

Х Х

Х Х

Продолжение таблицы

0 0 0 0 0 Не обнаруживается

1 1 1

t 1 0

1 .1 0

1 1 1

0 0 0 0 0 .Не обнаруживается

1188893 фее. 2

Составитель В. Орлов

Техред А.Кикемезей Корректор М, Демчик

Редактор Н. Швыдкая

Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6756/59 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4