Устройство декодирования (его варианты)

 

Изобретение относится к автоматике , в частности к устройствам обработки сигналов импульсных телеметрических систем. Цель .изобретения - повьшение помехоустойчивости. Устройство декодирования содержит линию 1 задержки, решающий блок 2, блоки 3 измерения и блок 4 синхронизации. .

СОЮЗ СОЕЕТСКИХ

СОЦИАЛИСтИЧЕСНИХ.

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5114 Н 03 1 13 00

В. ж

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3860986/24-24

3(22) 09.01.85 (46) 07.09.86. Бюл. К- 33 (72) В.Г. Кузнецов и В.С. Мельников (53) 681.32(088.8) (56) Лившиц А.P. и др. Многоканальные устройства передачи информации.—

М. Связь, 1974, с. 86.

Авторское свидетельство СССР

К 913581, кл. Н 03 К 13/00, 07.07.80. (54) УСТРОЙСТВО ДЕКОДИРОВАНИЯ (ЕГО

ВАРИАНТЫ) (57) Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам обработки сигналов импульсных телеметрических систем. Цель .изобретения— повышение помехоустойчивости. Устройство декодирования содержит линию 1 задержки, решающий блок 2, блоки 3 измерения и блок 4 синхронизации.

1256212

По первому варианту в устройство входит 2 +1 блоков 3, каждый из которых включает в себя элемент 7 И и измеритель 8 длительностей импульсов. По второму варианту в устройство входит и ббллооккоов в 33, включающих каждый по три элемента И,элемент ИЛИ и по три измерителя. Кроме того, оба варианта отличаютИзобретение относится к автомати-. ке и может быть использовано в устройствах обработки сигналов импульсных телеметрических систем.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости, На фиг. 1 и 2 приведены функциональные схемы первого и второго вариантов устройства; на фиг. 3 — временные диаграммы работы устройства; на фиг. 4 — зоны обнаружения устройства, Устройство декодирования содержит линию 1 задержки, решающий блок 2, блоки 3 измерения и блок 4 синхронизации. Вход линии 1 задержки является входом 5 устройства, выход решающего блока 2 является выходом 6 устройства, При этом линия 1 задержки имеет и групп выходов, где п — число временных интервалов декодируемого кода, в каждой группе первый выход является кодовым, а второй и третий выходы выполнены так, что сигнал на них появляется соответственно с отставанием или опережением на интервал ht времени относительно сигнала на кодовом выходе данной группы, Кроме того, линия 1 задержки имеет еще ,один, последний, выход.

По первому варианту устройство содержит 2" +1 блоков 3 измерения, каждый из которых содержит элемент И 7 и измеритель 8 длительности импульсов, выходы которого являются первыми выходами блока 3 измерения, установочный вход измерителя 8 является установочным входом блока 3, а информационный вход соединен с выходом элемента И 7, являющимся вторым выходом блока 3, входы элемента И 7 являются информационными нх дами блока 3 изме ся способом подключения блоков 3 к выходам линии 1 задержки и входам решающего блока 2. Устройство осуществляет декодирование и-интервальной группы импульсов при наличии помех, причем эффективность обоих вариантов устройства одинакова, 2 с.п. ф-лы., 2 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл. рения. Информационные входы первого блока 3 измерения с первого по п-й соединены с первыми выходами соответствующих групп выходов линии 1 эадерж5 ки. Информационные входы с первого по и-й остальных 2" блоков 3 подключены к второму либо к третьему выходу в каждой иэ и групп. выходов линии 1 задержки, в соответствии с чередованием нулей и единиц в двоичной п-разрядной комбинации, которая равна двоичному номеру. данного блока 3 измерений, уменьшенному на два. В таблице приведен пример подключения блоков 3 с второго по (2 +1)-й к выходам линии 1 задержки для случая п = 3 (соединение обозначено знаком "+ ).

Последний (п+1)-й выход линии 1 задержки подключен к (п+1)-м информа, ционным входам всех блоков 3 измерения. Первые выходы каждого блока 3 соединены с соответствующими информационными выходами решающего блока 2, стробирующий вход которого подключен к первому выходу блока 4 синхронизации. Второй выход блока 4 соединен с установочными входами всех блоков

3 измерения, вторые выходы которых подключены к соответствующим входам блока 4 синхронизации.

Решающий блок 2 по первому варианту содержит 2 элементов 9 сравнения

tl и элемент И 10, вьгход которого являЯ4 ется выходом блока 2 а входы соедиУ иены с стробирующим входом блока 2 и выходами всех элементов 9 сравнения, первые входы которых соответственно объединены и подключены к первым входам блока 2 ° Вторые входы элемен40 и тов 9 сравнения с первого по 2 -й соединены с информационными входами и решающего блока с в горьгх по (2 +1)-е, 1256212

Блок 4 синхронизации может быть выполнен, например, в виде соединенных последовательно элемента ИЛИ и двух формирователей импульсов, выходы которых являются соответствующими выходами блока 4, а входь элемента

ИЛИ вЂ” его входами.

Измеритель 8 длительности импульсов может быть выполнен, например, на счетчике, вход установки в нуль 10 которого является установочным входом измерителя 8, выходы счетчика являются выходами измерителя 8, а счетный вход соединен с выходом элемента

И, первый вход которого является информационным входом измерителя 8, а на второй вход подаются счетные импульсы с шины тактирования или со специального генератора, общего для всех измерителей 8 устройства.

По второму варианту устройство содержит п блоков 3 измерения, каждый из которых содержит первый, второй и третий элементы И 11, элемент ИЛИ 12 и первый, второй и третий измерители 8 длительностей импульсов, выходы которых являются соответственно первыми, вторыми и третьими выходами блока 3 измерения.

Установочные входы всех трех измерителей 8 объединены и подключены установочному входу блока 3 изме- .

1 рения. Первые входы элементов. И 11 являются соответственно первым, вторым и третьим информационными входа- 35 ми блока 3, вторые входы элементов

И 11 объединены и подключены к четвертому информационному входу блока 3.

Выходы элементов И 11 подключены к информационным входам соответствующих измерителей 7 и к входам элемента ИЛИ 12, выход которого является четвертым выходом блока 3 измерения.

Первые, вторые и третьи информацион- 45 ные входы каждого блока 3 подключены к соответствующим выходам соответствующей группы выходов линии 1 задержки, последний выход которой соединен с четвертыми информационными входами 5О всех блоков 3 измерения, Первые, вторые и третьи выходы каждого блока 3 подключены к соответствующим информационным входам соответствующей группы информационных входов решающего блока55

2, стробирующий вход которого соединен с первым выходом блока 4 синхронизации, второй выход которого подключен к установочным входам всех блоков 3 измерения, четвертые выходы которых подключены к входам блока 4.

Решающий блок 2 по второму варианту содержит и групп по два элемента

9 сравнения и элемент И 10, выход которого является выходом блока 2, а входы соединены со стробирующим входом блока 2 и выходами всех элементов сравнения. Первые входы элементов 9 каждой группы соответственно объединены и подключены к первым информационным входам соответствующей группы входов блока 2. Вторые входы элементов 9 сравнения каждой группы соединены соответственно с вторыми и третьими информационными входами соответствующей группы входов решающего блока 2.

Выполнение блока 4 синхронизации и измерителей 8 длительностей импуль сов такое же, как и для первого варианта устройства.

Устройство декодирования по первому варианту работает следующим образом.

Входные. сигналы с входа.5 поступают на вход многоотводной линии .1 задержки (фиг. 3a), с выходов которой сигналы поступают на блоки 3 измерения. При поступлении кодовой группы импульсов, на которую настроено устройство декодирования (фиг.3а, группа I), на выходе элементов И 7 появляются импульсы совпадения (фиг.3б,в,r) поступающие на вторые входы блоков 3 измерения. Длительности импульсов совпадения измеряются с помощью измерителей 8 длительности импульсов, входящих в состав блоков 3 измерения, и результаты измерения в виде, например, двоичного кода фиксируются на выходах измерителей 8. Если вторые и третьи выходы . линии 1 задержки смещены относительно первых на интервалы +2 дt„, где 6t< точность формирования временных интервалов кодовой группы источников сигналов, то длительность импульса на выходе элемента И 7 первого блока

3 измерения наибольшая:2,>2,,ñ, > « (фиг. 3б,в,г).

В решающем блоке 2 посредством элементов 9 производится сравнение результатов измерений длительностей импульсов совпадения, например, двоич ных кодов, зафиксированных на выходах блоков 3 измерения. Результаты иэмере1256212 б ний, поступающие от первого блока 3 измерения, сравниваются с результатами измерений, поступающими от каждого иэ остальных блоков 3. Если результат измерения, например, двоичный код, поступающий от первого блока 3 измерения, больше, чем результат измерения, поступающий от какого-либо другого блока 3, то на выходе соответствующего элемента 9 сравнения выра- 10 батывается сигнал логической "1".

При обработке кодовой группы импульсов, на которую настроено декодирующее устройство, на выходах всех элементов 9 сравнения решающего блока 2 15 к моменту поступления стробирующе-.о импульса формируются единичные сигИ налы, поступающие на 2 входов элемента И 10, входящего в состав решающего блока 2, При поступлении строби- 20 рующего импульса (фиг, Зд) на выходе

6 устройства декодирования появляется выходной импульс (фиг, Зж). Формирование стробирующего импульса осуществляется блоком 4 синхронизации по 25 заднему фронту наиболее позднего из входных импульсов, поступающих на входы блока 4 синхронизации с вторых выходов блоков 3 измерения. По заднему фронту стробирующего импульса 30 в блоке 4 синхронизации формируется импульс установки в "0" (фиг. Зе), который поступает на второй выход блока 4 синхронизации. Импульс установки в "0" возвращает в исходное состояние измерители 8 длительности импульсов всех блоков 3 измерения.

При появлении на входе устройства группы импульсов помех (фиг.3а, группа II) с интервалами t u t и< на выходах элементов И 7 блоков 3 появятся импульсы совпадения с длительл л"

НосТЯМИ 4э L 4 44 у значеНИЯ KOTOpbIX зависят от временного положения импульсов помех и их длительности, В случае, если t„ t>. + 1

Ф1 значение кодового интервала) импульсы совпадения на выходах н<-которых элементов И 7 блоков 3, начиная с второго, превосходят по длительности импульс совпадения на выходе элемента

И 7 первого блока 3, например 44 <

4 "3 (фиг Зб р Г), что приводит к появх ению сигнала логического 0 на выходе соответствующего элемента 9 сравнения 5 решающего блока 2. В этом случае при поступлении стробирующего импульса (фиг. Зд}. На вход элемента И 10, на выходе 6 устрой< тва < гнал отсутствует (фиг. Зж, группа 11). При наложении помехи на любой из импульсов кодовой группы (фиг. 3а, группа III), длительности импульсов совпадения на выходе элемента И 7 первого и некоторых других блоков 3 измерения 44, ь: ло в 7 (фиг. Зб,в,г) равны. В этом слу6 чае для принятия решения о приеме кодовой группы импульсов элементы 9 сравнения должны работать по алгоритму: на выходе какого-либо элемента 9 сравнения сигнал логическо . единицы появляется в случае, когда результат измерения длительности импульса (двоичный код), поступающий на первые входы данного элемента сравнения, больше или равен результату измерения длительности импульса (двоичному коду), поступающему на вторые входы этого элемента сравнения. В этом л1 лК случае и при равенстве 4 = 4 =4 на выходе 6 устройства появляется импульс, свидетельствующий о приеме кодовой группы импульсов (фиг.Зж, группа III).

Устройство декодирования по второму варианту работает следующим образом.

При поступлении на вход 5 кодовой группы импульсов (фиг.3а, группа I) на выходах линии 1 задержки появляются элементы кода, при совмещении которых во времени на выходах элементов 11 появляются импульсы совпадения (фиг. Зб,в,r), длительностью 4 л< лП

У и 4„сооооттввееттссттввеенннно©, которые поступают на входы измерителей 8 длительности импульсов и входы элемента

ИЛИ 12. В измерителях 8 длительности импульсов осуществляется преобразование длительности импульсов, например, в двоичный код, значение которого фиксируется на выходах измерителей 8 и поступает на соответствующие входы решающего блока 2, В последнем посредством элементов 9 срав нения каждой группы осуществляется сравнение результатов измерения длительности импульсов, например, двоичных кодов, поступающих от каждого иэ блоков 3 измерения. При приеме кодовой группы импульсов выполняется соотношение 4, < и для г всех блоков 3 измерения, при этом на выходах всех 2п элементов 9 сравнения формируются сигналы логической " 1", которые поступают HB вх< ды элемента

1256212

И 10. При поступлении стробирующего импульса (фиг.Зд) на выходе 6 устройства появляется выходной сигнал (фиг. Зж). Формирование стробируюшего импульса осуществляется блоком 4 синхронизации аналогично первому варианту устройства.

При появлении на входе 5 устройства декодирования импульсов помех (фиг. За, группа II) с интервалами и t на выходах элементов И 11

О< появляются импульсы совпадения с длительностями с, ., 2, значения которых зависят от временного положения импульсов помех и их длительности. Если „ф и + +d „(где Ск, и dt ) значение i-ro кодового интерк вала и допуска на него, импульсы совпадения на выходах второго или третьего элементов И 11 соответствующего блока 3 превосходят по длительности импульс совпадения на выходе первого элемента И 11 блока 3 измерения, например,с ><, (фиг. Зб, r группа II). В этом случае на входах соответствующих элементов 9 сравнения соответствующей группы решающего блока 2 формируется сигнал логического "0", при этом при появлении стробирующего импульса сигнал на выходе 6 отсутствует (фиг. Зж).

При наложении помехи на любой иэ . импульсов кодовой группы (фиг. 3а, группа III) длительности импульсов л л, п совпадения а, cq, 6 на выходах элев I квадранте dt = t — dt npu t > d t см см 2 У во II квадранте dt< в III квадранте аС, в ХЧ квадранте Ь, dt — t,„при t м> d t > 0;

-tc — d t2 при с 0;

,м+ Ь, при

Б = (2dtk )2

dt, = + dt., при дик

dt = + 4Йк4 пРи А Т, 4ОП 2 КДаП

don > 1 > к Доя

Смещение вторых и третьих от одов линии 1 задержки относи(где Т м — значение смещения вторых и третьих выходов линии 1 задержки

;относительно первого, равное t

См

12 ° d t r Ä, rpe dt„don допустимое изменение значений кодовых интервалов в источнике сигналов.

Площадь зоны обнаружения устройства декодирования по первому варианту равна ментов И 11 и одного из блоков 3 измерения длительности импульсов (фиг. Зб,Зв,Зг) равны, В этом случае для принятия решения о приеме кодовой

5 группы импульсов элемента 9 сравнения должны работать по алгоритму: на выходе какого-либо элемента 9 сравнения сигнал логической " 1" появляется в случае, когда результат измерения длительности импульса (двоичный код), поступающий на первые входы данного элемента 9 сравнения, больше или равен результату измерения длительности импульса (двоичному коду), поступающему на вторые входы этого элемента 9 сравнения. В этом случае л л nit при равенстве = c< = с 6 на выходе 6

> устройства декодирования появляется импульс, свидетельствующий о приеме кодовой группы импульсов (фиг.Зж, группа ТТТ).

Эффективность обоих вариантов устройства декодирования может быть определена при рассмотрении их зон обнаружения. На фиг. 4 приведены зоны

I обнаружения предлагаемых вариантов устройства для случая и = 2.

Если кодовые интервалы формируются

ЗО независимо относительно первого импульса кодовой группы, который при декодировании появляется на последнем выходе линии 1 задержки, то зона обнаружения первого варианта устройства определяется соотношениями:

45 и не зависит от длительности импульса, Граница эоны обнаружения второго варианта устройства при тех же усло-! виях формирования кодовых интервалов определяется соотношения— ми тельно первого определяется из соотношения

1256212 см - дои

Шющадь зоны обнаружения для второго варианта устройства также, как и для первого, равна S, = (2 6 t ) 2 5 и соответственно эффективности обоих вариантов устройства одинаковые, Формула и з обретения

1. Устройство декодирования, содержащее линию задержки, вход которой является входом устройства, и решаюший блок, выход которого является выходом устройства, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения помехоустойчивости, в него введены блок синхронизации и (2 +1) блоков измерения, где n — число интервалов декодированного кода, каждый 20 блок измерения включает в себя элемент И и измеритель длительности импульсон, выходы которого подключены к соответствующим информационным входам решающего блока, стробирующий вход которого соединен с первым выходом блока синхронизации, второй выход которого подключен к установочным входам измерителей длительностей импульсов всех блоков измерения, выход ЗР элемента И каждого блока измерения соединен с информационным входом измерителя длительностей импульсов этого блока и с соответствующим входом блока синхронизации, входы с первого по и-й элемента И первого блока из- . мерения подключены к первым выходам в каждой из и групп выходов линии задержки, входы с первого по и-й элементов И каждого из остальных 2 40

П блоков измерения подключены к второму или третьему выходам в каждой из и групп выходов линии задержки в соот. ветствии с чередованием нулей и единиц в двоичный п-разрядной комбина- 45 ции, ссответствующей данному блоку измерения, (п+1)-е входы элементов И всех блоков измерения объединены и подключены к последнему выходу линии задержки. 50

2. Устройство декодиров;-.,ния,. с-;— держащее линию задержки, вход которой является входом устройства., и решающий блок, выход которого является выходом устройства, о т л и ч а ю щ е — Ы е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены блок синхронизации и и блоков измерения, каждый из которых включает в себя первый, второй и третий элементы И, элементы ИЛИ и первый, второй и третий измерители длительностей импульсов, информационные входы которых объединены с соответствующими выходами элемента ИЛИ и подключены к вь ходам соответствующих элементов И данного блока измерения, выходы первого, второго и третьего измерителей длительностей импульсов каждого блока измерения соединены соответ твенно с первыми, вторыми и третьими информационными входами соответствующей группы информационных входов решающего блока, стробирующий вход которого подключен к первому выходу блока синхронизации, второй выход которого соединен с установочными входами всех измерителей длительностей импульсов всех блоков измерения, выход элемента ИЛИ каждого блока измерения соединен с соответствующим входом блока синхронизации, первые входы первого, второго и третьего элементов И каждого блока измерения подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам соответствующей группы выходов линии задержки, последний выход которой соединен с вторыми входами всех элементов И всех блоков измерения.

3. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что решающий блок включает в себя 2 элементов сравЬ нения и элемент И,выход которого является выходом решающего блока,а входы подключены к стробирующему входу решающего блока ивыходам соответствующих элементов сравнения, первые входы которых соответственно объединены и подключены к первым информационным входам решающего блока, вторые входы каждого эле мента сравнения с первого по 2"-й соединены с соответствующими информационными входами с вторых по

l7 (2 +1)-е решающего блока.

4. Устройство по п„2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что решающий блок включает в себя и групп по два элемента сравнения и элемент И,выход которого является выходом решающего блока, а входы подключены к стробирующему входу решающего блока и выходам соответствующих 2 п элементов сравнения, первые входы элементов сравнения в каждой группе соответстзенно объединены и подключены к пер!

1 12562 вым информационным входам соответствующей группы информационных входов решающего блока, вторые входы элементов сравнения каждой группы соедине12

Номер группы выходов линии

1 воичная омбинаия (з

2 3 2 3 2

000

001

010

011

100

101

110

111

Номер блока 3 измерения ны соответственно с вторыми и третьими информационными входами соответствующей группы информационных входов решающего блока.

1256217

Составитель О. Ревинский

Техред,И.Попович Корректор А. Зимокосов

Редактор М, Бланар

Заказ 4837/58

Тираж .816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4