Способ передачи и приема цифровых сигналов с коррекцией ошибок

 

Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи. Его использование в системах передачи цифровой информации позволяет расширить область применения, т.к. обеспечивает возможность передачи в каналах с обратной работой (ошибочной инверсией всех кодовых символов). Способ включает в себя формирование на фиксированном интервале из исходной бинарной последовательности элементарных импульсов, соответствующих укороченному корректирующему коду, другой последовательности, соответствующей неукороченному коду, дополнение ее элементарными импульсами нулевого уровня, замену части их импульсами , соответствующими корректирующим символам неукороченного кода , формирование последовательности, содержащей импульсы, соответствующие лишь информационным (исходным) и корректирующим символам, передачу по каналу связи, дополнение принятой последовательности элементарными импульсами нулевого уровня, обнаружение ошибочно принятых элементарных импульсов и замену их импульсами другого уровня, формирование последовательности импульсов, соответствующей исходной последовательности. Благодаря тому, что дополнение элементарными импульсами нулевого уровня производится на фиксированных позициях, определяемых сигналоммаской, передаваемый сигнал становится нечувствительным к обратной работе. 3 ил. сл 00 со IND ел со 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1332538 А1 (50 4 Н 03 M !3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4009884/24-24 (22) 10.01.86 (46) 23.08.87. Бюл. Ф .31 (72) Е.В. Пустыгин (53) 68!.32(088.8) (56) Радиотехника, 1977, т.32, М 6, с.98-99.

Питерсон У.1уэлдон Э., Коды, исправляющие ошибки. -М.: Мир, 1976, с.260. (54) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ С КОРРЕКЦИЕЙ ОШИБОК (57) Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи. Его использование в системах передачи цифровой информации позволяет расширить область применения, т.к. обеспечивает воэможность передачи в каналах с "обратной работой" (ошибочной инверсией всех кодовых символов). Способ включает в себя формирование на фиксированном интервале из исходной бинарной последовательности элементарных импульсов, соответствующих укороченному корректирующему коду, другой последовательности, соответствующей неукороченному коду, дополнение ее элементарными импульсами нулевого уровня, замену части их импульсами, соответствующими корректирующим символам неукороченного кода, формирование последовательности, содержащей импульсы, соответствующие лишь информационным (исходным) и корректирующим символам, передачу по каналу связи, дополнение принятой последовательности элементарными импульсами нулевого уровня, обнаружение ошибочно принятых элементарных импульсов и замену их импульсами другого уровня, формирование последовательности импульсов, соответствующей исходной последовательности. Благодаря тому что дополнение элементарными импульсами нулевого уровня производится на фиксированных позициях, определяемых сигналом-"маской", передаваемый сигнал становится нечувствительным к "обратной работе". 3 ил.

1332538

Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи и может использоваться в системах передачи цифровой информации, например, с относительной фаэовой манипуляцией, при которой возможно явление перескока фазы опорного колебания, приводящее к инверсии всех принимаемых кодовых символов (режим "обратной рабо- 10 ты ).

Цель изобретения — расширение области применения за счет обеспечения воэможности использования способа в каналах с "обратной работой", 15

Па фиг. 1 показана последовательность преобразован>ш, выполняемых прц реализации способа; на фиг ° 2 и

3 — блок-схемы соответственно передающей и приемной сторон системы, реа- 20 лизующей этот способ.

2. Формирование на оставшихся временных позициях длительностью, k-1

Л каждая интервала t (k-1) и элементарных импульсов нулевого уровня (фиг.lб).

3. Размещение этих элементарных импульсов на 1 временных позициях, соответствующих временным позициям единичных элементарных импульсов фикснрованногo сигнала "Маски" (фиг.lB) дноичный код которо> о является кодовым словом используемого неукорочен«ого корректнру>;щс>о (n,k)-кода, в котором содср>катся единичные символы и» 1 из 1с первых позициях и нулевые и« всех остальных, кроме того, раз; и : .»>ементарных импульсов нулевого уровня на последних и-k времен-. ных ио.:>ициях интервала с- (1с-1).

Способ передачи и приема цифровых сигналов с коррекцией ошибок включает в себя следующие операции. 25

1. Формирование на передающей стороне на интервале (1с-1) иэ исходной бинарной последовательности k-1 эле/ мсцтарных импульсов длительностью каждый (фиг.la), соответствующей выбранному укороченному корректирующему коду, k — число информационных символов неукорочеHHot о корректирующего (и,k) êîäa с общим числом разрядов и„ другой бинарной последовательности, элементарные импульсы которой, k-1 имеют длительность п

4. Замена последних и-k элементарных импульсов нулевого уровня на элементарные импульсы, соответствующие корректирующим символам неукороченного корректирующего (п,k)-вода для полученной бинарной последовательности (фиг.lг).

5. Формирование на том же интервале Г (k-1) бинарной последовательности и-1 элементарных импульсов длиk-1 тельностью каждый, соответстп-1 вукщих импульсам исходной последовательности и корректирующим символам, т.е. исключение 1 импульсов нулевого уровня (фиг.lд).

6. Передача полученной бинарной последовательности по каналу связи.

7. Прием на приемной стороне из канала связи бинарной последовательности и-1 элементарных импульсов возможно с. ошибками (фиг.1е> звездочкой обозначен ошибочно принятый импульс).

8. Формирование бинарной последовательности по правилам п.3 (фиг.1ж).

9. Обнаружение ошибочно принятых импульсов по правилам используемого неукороченного корректирующего (и,k)кода (фиг.1э).

lO. Формирование на том же интернале (1 -1) бинарной последовательности 1-1 элементарных импульсов, которая является аналогом исходной последовательности.

Передающая сторона системы для реализации способа содержит (фиг.2) входной и выходной блоки 1 и 2 памяти, кодер 3 и блок 4 управления.

Приемная сторона содержит (фиг.3) входной и выходной блоки 5 и 6 памяти, декодер 7 и блок 8 управления.

Блоки 1, 2, 5 и 6 могут быть выполнены в виде ОЗУ.

Конкретное выполнение кодера 3 и декодера 7 зависит от используемого кода.

В качестве примера рассмотрим передачу и прием цифровых сигналов, закодированных кодом Хэмминга (31,26). порождающий многочлен которого равен х -х +1. Дчя практического использо".. г валия удобнее цифровые сигналы, имеющие длину не 31, а 25 битов, т.е. закодированные укороченным кодом (25, 20), В качестве "Маски" для способа передачи и приема можно выбрать цифтью — каждая интервала 3 (k-1)

k-1 и

3 1332538 ровой сигнал закодированный ко1ом (31 сигнал состоящий иэ одних единичных

26):1101111000000000000000000000000, элементов сигнала (всего и-1 элеменгде 1 и 0 соответственно единичный и тов). Следовательно, способ обладает нулевой элементы сигнала, а провероч- свойством нечувствительности цифровых

11 Il ные элементы сигнала расположены сигналов к обратной работе, что крайними справа. позволяет использовать этот способ в

Способ реализуется следующим об- каналах с "обратной работой", наприраэом. мер в каналах с фазовой манипуляцией.

Последовательность иэ двадцати ин- 10 B каналах с относительной фаэовой формационных элементов сигнала после- манипуляцией способ позволяет испольдовательно записывают в третью, вось- зовать "внутреннее помехоустойчимую — двадцать шестую ячейку памяти вое кодирование, при котором кодирублока 1, а в ячейки первую, вторую, ют и декодируют цифровой сигнал, четвертую — седьмую, двадцать седь- 15 представ leHHblA в относительной, а не

11 II мую — тридцать первую, определяемые абсолютной форме. Внутреннее кодисигналом с блока 4, записывают нуле- рование нмеет большую энергетическую вые элементы сигнала. Затем произво- эффективность. Так, например, по расдят последовательное считывание эле- чету вероятности необнаруженной ошибментов сигнала из ячеек памяти первой-20 ки 10 энергетический выигрыш от тридцать первой блока 1, после чего "внешнего" кодирования укороченным кодер 3 вычисляет пять проверочных кодом БХЧ (120,99) равен 2,8 дБ, а

11 11 элементов сигнала и вводит их на вре- при переходе к. внутреннему кодироменных позициях двадцать седьмой ванию этот способ дает увеличение

11 тридцать первой. В ячейках памяти пер->5 выигрыша на 0,4 дБ. При внешнем" вой — тридцать первой блока 2 эаписы- кодировании для борьбы со сдвоенными вают последовательно все тридцать ошибками приходится разделять цифодин элемент сигнала с выхода кодера ровой поток на два подпотока и испольll 11

3, а затем последовательно считывают зовать два кодека, а при внутреннем двадцать пять элементов сигнала из 30 кодировании ошибки являются неэавиячеек памяти третьей, восьмой — трид- симыми, и достаточно использовать цать первой в канал связи. Блок 4 уп- один кодек, т.е. способ позволяет равляет работой блоков 1, 2 на запись примерно в два раза упростить реалии считывание, используя сигнал "Mac- эацию кодека в случае использования

fl канала с относительной фаэовой маниКИ

Последовательность иэ двадцати пя- пуляцией. ти элементов сигнала, принятую из канала связи, записывают последователь- Ф î р м у л а и з о б р е т е н и я но в третью, восьмую — тридцать первую ячейки памяти блока 5, а в его 40 Способ передачи и приема цифровых ячейки первую, вторую, четвертую— сигналов с коррекцией ошибок, заклюседьмую записывают нулевые элементы чающийся в том, что на передающеи сигнала, Затем производят последова- стороне из исходной бинарной последотельное считывание элементов сигнала вательности k-1 элементарных импульиз ячеек памяти первой — тридцать 45 сов, соответствующей выбранному укопервой блока 5 и декодер 7, который роченному корректирующему коду, на

/ корректирует в цифровом сигнале ошиб- интервале (k-1), где — длительки. Затем элементы сигнала записывают ность каждого элементарного импульса, в ячейки памяти первую — тридцать пер- k — число информационных символов невую блока 6. После этого производят 5О укороченного корректирующего (п,k)последовательное считывание элементов кода с общим числом символов и, форсигнала.из ячеек третьей, восьмой— мируют бинарную последовательность двадцать шестой блока 6. Блок 8 с по- k-1 элементарных импульсов длительмощью сигнала Маски управляет рабо11 II б — k-1 каждый на оставшихся той блоков 5 и 6 на запись и считы- и .вание. и-k+1 временных позициях длительносВ предлагаемом способе среди циф ровых сигналов, закодированных укоро ченным корректирующим кодом, имеется

1332538 формируют элементарные импульсы нулевого уровня, n-k которых, расположенных в конце интервала > (k-1), заменяют элементарными импульсами, соответствующими корректирующим символам неукорочениого корректирующего (п,k)кода для получения бинарной последовательности п элементарных сигналов, на том же интервале 7 (k-1) форми- 1р руют бинарную последовательность элементарных импульсов длительностью,. k-1 каждый, содержащую k-1 элеи-1

k-1 стью каждый формируют бинарп-k ную последовательность Элементарных

k-1 импульсов длительностью и

30 кажлый. на оставшихся 1 позициях интерва"

k-1ла (1 -1) длительностью и ментарных импульсов, соответствующих элементарным импульсам исходной бинарной последовательности, и и-1 элементарных импульсов, соответствующих корректирующим, символам, и передают 2р сформированную бинарную последовательность по каналу связи, на приемной стороне иэ принятой из канала связи бинарной последовательности п-1 элементарных импульсов длительно- >5 каждая формируют элементарные импульсы нулевого уровня, по правилам проверки используемого неукороченного корректирующего (n,k) êîäà для полученной бинарной последовательности определяют в ней ошибочно принятые элементарные импульсы, заменяют их на элементарные импульсы другого уровня, иэ скорректированной бинарной последовательности на том же интервале (k-1) формируют бинарную последовательность k-1 элементарных импульсов длительностью о каждый, являющуюся аналогом исходной бинарной последовательности, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения возможности использования способа в каналах с "обратной работой", на передающей и приемной сторонах при формирсвании бинарных последовательностей элементарных импульсов длительностью

k-1

7 каждый, элементарные импульсы и нулевого уровня располагают на

1 временных позициях, соответству"

1 ющих временнь6к позициям единичных элементарных импульсов фиксированного сигнала "Маски", двоичный код которсго является кодовым словом используемого неукороченного корректирующего (n,k) Kîäà, содержащий единичные символы в 1 из 1 первых разрядов °

1332538

Фиг 2

Фиг. 5

Составитель О. Ревинский

Тех ехред Л.Сердюкова Корректор E. Рошко

Редактор H. Гунько

Заказ 3848/55 Тираж 901

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие г Уж о г род, ул. роектная, 4