Устройство для передачи кодовых сообщений
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (50 4 С 08 С 19/28
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3672445/24-24 (22) 12.12.83 (46) 30.10.87. Бюл. 11- 40 (71) Физико-механический институт им. Г.В. Карпенко и Специальное конструкторско-технологическое бюро Физико-механического института им. Г.В. Карпенко (72) В.А. Погрибной, И.В. Рожанковский и А.В. Тимченко (53) 621.398(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Ó 562810, кл. G 06 F 1/04, 1975.
Авторское свидетельство СССР
У. 920811, кл. G 08 С 19/28, 1980. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ КОДОВЫХ СООБЩЕНИЙ, содержащее декодер, первый элемент ИЛИ, выход которого соединен с входом первого преобразователя импульсов по длительности, первый счетчик, выход которого соединен с первым входом элемента И, формирователь импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента
ИЛИ-НЕ и вторым входом элемента И, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, цифровой фильтр и коммутатор, выходы которого являются первыми выходами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения надежности устройства, в него введены формирователь входных сигналов, генератор импульсов, второй счетчик, второй преобразова1ель импульсов по длительности, RS-триггер и второй элемент ИЛИ, вход формирователя входных сигналов является входом устройства, выход формирователя входных сигналов соединен с первым входом декодера, первый выход декодера соединен с S-входом RS-триггера. второй выход — с первыми входами первого счетчика, цифрового фильтра и генератора импульсов и К-входов RS-триггера, прямой выход которого соединен с первым входом коммутатора и вторым входом цифрового фильтра, выход которого соединен с вторыми входами первого элемента ИЛИ, первого счетчика и коммутатора и первым входом второго счетчика, выход второго счетчика соединен с вторым входом декодера и третьими входами RS-триггера и коммутатора, выходы преобразователей импульсов по длительности соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом элемента
ИЛИ-НЕ и входом формирователя импульсов, выход которого соединен с вторым входом генератора импульсов, выход которого соединен с вторым входом второго счетчика, выход элемента KIH-НЕ соединен с третьими входами счетчиков и входом второго преобразователя импульсов по длительности и является вторым выходом устройства.
1348883
Изобретение относится к телеметрии и касается в частности, построения бортовых коммутационно-распределительных систем, может найти применение н системах распределения и обработки поступающих последовательно во времени по одному каналу связи кодовых сообщений.
Известно устройство для распределе-I0 ния кодоных сигналов, содержащее пороговый элемент, фильтр, элемент И, формирователь импульсов, входной ключевой элемент, регистр сдвига, выходные ключевые элементы, элемент за- 15 держки.
Однако это устройство требует для нормальной работы формирования в начале каждого кодового слова и всего сообщения специальных реперных сиг- 20 налов, а также соответствующих пауз, что усложняет устройство, значительно уменьшает пропускную способность и сужает область его применения.
Наиболее близким к данному является устройство для передачи кодовых сообщений, содержащее декодер, вход которого является входом устройства, тактовый и информационный ныходы декодера соединены соответственно с сигнальными входами ключевого элемента и выходных ключевых элементов, управляюшие входы которых соединены с выходами распределителя, выход переноса которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к установочному входу распределителя и к нулевому входу переключающего элемента, выход переключающего элемента соединен с управляющим входом входного ключевого элемента, элемент запрет, выход которого и выходы выходных ключевых элементов соединены соответственно с выходом устройства и с сигнальными выходами устройства, преобразователи . импульсон по длительности, элемент И, цифровой фильтр, счетчик, дополнительный элемент ИЛИ, формирователь импульсов, элемент ИЛИ-НЕ, дополнительный переключающий элемент, входы которого соединены с выходом переноса распределителя, с первым входом дополнительного элемента ИЛИ, с установочным входом счетчика и с выходом порогового элемента, информационный и тактовый выходы декодера соединены с соответствующими входами цифрового фильтра, выход которого соединен со
55 входом порогового элемента, выход дополнительного переключающего элемента соединен с первым входом элемента запрет, второй вход которого соединен с вторым входом основного элемента ИЛИ и с выходом элемента
ИЛИ-НЕ, входы которого соединены с первым входом элемента И и с входом формирователя импульсов и подключены соответственно к выходу преобразователя импульсов и к ныходу формирователя импульсов по длительности, вход которого соединен с входом распределителя и подключен к выходу дополнительного элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом элемента И, выход входного ключевого элемента соединен с входом счетчика, выход которого подключен к второму входу элемента И.
Такое устройство обеспечивает поканальное распределение кодированного входного сообщения с самосинхронизацией, обладает высокой пропускной способностью и позволяет обнаружить сбои во входном сигнале. Сбои являются следствием появления ложных или исчезновения истинных импульсов слова (сообщения), и проявляются в искажении кода :IABà, длительностей пауз между тактовыми импульсами и приводят к дальнейшему распределению кодоВых слов по несоответствующим каналам, что является недопустимым.
Поэтому в указанном устройстве для предотвращения дальнейшего неправильного распределения входного сообщения после обнаруженного сбоя происходит отключение всех выходных ключевых элементов и, несмотря на отсутствие сбоев, не распределяется по своим каналам оставшаяся часть сообщения, что является недостатком устройства, снижающим его надежность.
Цель изобретения — повышения надежности устройства.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство для передачи кодовых сообщений, содержащее декодер, первый элемент ИЛИ, выход которого соединен с входом первого преобразо" вателя импульсов по длительности, первый счетчик, выход которого соединен с первым входом элемента И, формирователь импульсон, выход которого соединен с первым нходом элемента ИЛИ-HE и вторым входом элемента И, выход которого соединен с
1348883
Устройство содержит формирователь переднего и заднего фронтов входного сигнала 1, декодер 2, состоящий из переключателя 3, одновибраторов 4 и 5, цифровой фильтр 6, коммутатор 7, первый счетчик 8 двухвходовой элемент ИЛИ 9, первый и второй преобразователи импульсов по длительности
10 и 11, второй двухвходовой элемент
ИЛИ 12, формирователи (расширитель) импульсов 13, двухвходовые элементы:
И 14 и ИЛИ-НЕ 15, генератор 16 импульсов, второй счетчик 17, RS-триггер 18. первым входом первого элемента ИЛИ, цифровой фильтр и коммутатор, выходы которого являются первыми выходами устройства, введены формирователь
5 входных сигналов, генератор импульсов, второй счетчик, второй преобразователь импульсов по длительности, RS-триггер и второй элемент ИЛИ, вход формирователя входных сигналов является входом устройства, выход формирователя входных сигналов соединен с первым входом декодера, первый выход декодера соединен с S-входом RS-триггера, второй выход — с первыми входами первого счетчика, цифрового фильтра и генератора импульсов и
R-входом RS триггера, прямой выход которого соединен с первым входом коммутатора и вторым входом цифрового фильтра, выход которого соединен с вторыми входами первого элемента
ИЛИ, первого счетчика и коммутатора и первым входом второго счетчика, выход второго счетчика соединен с вторым входом декодера и третьими входами RS — òðèããåðà и коммутатора, выходы преобразователей импульсов по длительности соединены с соответствующими входами второго элемента
ИЛИ, выход которого соединен с вто— рым входом элемента ИЛИ-HE и входом формирователя импульсов, выход которого соединен с вторым входом генератора импульсов, выход которого
35 соединен с вторым входом второго счетчика, выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с третьими входами счетчиков и входом второго преобразователя импульсов по длительности и является вторым выходом устройства.
На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 — временные зависимости, поясняющие работу устройства.
Входной сигнал устройства представляет собой кодированное сообщение, содержащее nm-разрядных слоев в виде кодовой последовательности с самосинхронизацией (сформированной путем частотной модуляции), поступающей с линии связи с временным разделением каналов (U „ на фиг. 2). каждое m-разрядное слово содержит m-1 информационных разрядов и один (последний) служебный разряд. Шумоподоб" ный реперный р-разрядный сигнал расположен в служебных разрядах р-последних слов сообщения (рE/m, и) ) .
Устройство работает следующим образом.
Формирователь 1 формирует из входного сигнала U „ (фиг. 2) короткие импульсы U соответствующие фронтам сигнала U „. Импульсы U, -подаются на сигнальный вход переключателя 3, который совместно с одновибратором 4 и 5 представляет собой декодер 2, выделяющий из последовательности U, информационные импульсы U, которые
2к подаются на вход устновки в единичное состояние RS-триггера 18, и тактовые импульсы U, которые подаются на
R-вход RS-триггера 18, вход одновибратора 4, тактовый вход цифрового фильтра 6, тактовый вход счетчика 8 и вход синхронизации генератора 16.
Под воздействием импульса Б, который появляется на втором выходе переключателя 3 при отсутствии Hà его управляющем входе сигнала U с выхода одновибратора 5, одновибратор 4 генерирует импульс U длительностью
= Т/4, где Т вЂ” период тактовой частоты.
От заднего фронта импульса Б за- пускается одновибратор 5, генерирующий импульс U длительностью Т/2.
Импульсы U подаются на управляющий вход переключателя 2, переключая сигнал U с R-входа RS òðèããåðà 8 на его S-вход. Такая длительность импульсов U и U выбрана для того, чтобы импульсы информации Uz„ находились в окне детектирования сигнала с самосинхронизацией, что позволяет выделять их при допустимых фазовых сдвигах во входном сигнале U „. Допустим, что сигнал U „ после включения устройства соответствует последовательности нулей 00... Тогда автоматически устанавливается правильная
1348883
20 си (хронизация сигнала П, так как в тактовые импульсы У, выделяемые
2г декодером, проходя через переключатель 3, соответствуют импульсам
U,. Если при включении устройства сигнал U соответствует последовательности 111... то возможна ситуация, когда импульсы информации U и тактовые импульсы U. устанавлива—
2в ются неверно, т.е. происходит сдвиг сигнала П„, относительно ив„ на половину периода тактовой частоты Т/2.
Такое н соответствие будет сохранятьclrr нал U в ветствуpT последовательности 111...
При появлении первого же нуля в укаэанном сигнале происходит восстановление правильной синхронизации входного сигнала П„, так как первый же, ли следующий после 0 импульс в последовательпости U соответствует синхроимпульсу во входном сигнале
RS-триггер 18 представляет собой фиксирующую цель нулевого порядка и форлмрует импульсы U» передний фронт
KoTopblv соответствует импульсам
207 а заднии — L2 . Разделенные импульсы 1.,„(U ) и 1 2 посту пают на циф ровой фильтр 6, преэнаэначенный для распознавания момента окончания распределенлого по сообщению реперного сигнала сообщения, и состоящий иэ
m corласованных р сдвиговых фильтров.
Параметры этих фильтров выбираются таким образом, чтобы обеспечить максимум функции вертки у(р) сигнала
U Ä с известным реперным сигналом в момент окончания распределенного по сообщению реперног о сигнала max I y(p)7 .
В начале работы устройство входит в синхронизм после окончания первого же реперного сигнала. В конце каждого реперного сигнала цифровой фильтр 6 генерирует импульс U,, который устанавливает счетчики 8 и 17 в нулевое состояние, а коммутатор 7 в первое состояние, при котором первый выход коммутатора 7 подсоединяется к прямому гыходу RS-триггера 18.
Этот же импульс У- через элемент
ИЛИ 9 запускает преобразователь 10, генерирующий импульс 01О, по заднему фронту которого запускается расширитель 13, генерирующий импульс
Пз °
Длительность с,р, импульса U, выбирается меньшей длительности С,„кодового слова с, „(фиг. 2), а дли25
55 тельность с, импульса U „ выбирается равной или меньшей длительности окна детектирования (для частотной модуляции, = Т/2). При этом длительность р, импульса U m должна составлять, = Г„„- ., . Выбор такой величины, производится, исходя из допустимых фазовых искажений в сообщении, ограниченных шириной окна детектирования сигнала с самосинхронизацией.
Импульсы U поступают на счетный вход счетчика 8, на выходе которого при поступлении каждого m-го импульса
U, появляется имп Uв . Последний соответствует окончанию данного кодового слова и поступает на один из входов элемента И 14, на второи вход которого подается импульс с выхода расширителя 13. Если фазовые сдвиги в распределяемом сообщении (), находятся в допустимых пределах (в окне детектирования сигнала с самосинхронизацией), то импульс Б8 появится во время существования импульса
U, и на выходе элемента И 14 появится импульс U,q, -oторый, проходя через элемент И. П1 9, запускает преобразователь импульсов 10. Импульсы через элемент ИЛИ 12 и Б„ поступают на входы элемента ИЛИ-НЕ 15, и так как они следуют непрерывно во времени без пауз, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 15 сигнал отсутствует, что сигнализирует о нормальной работе устройства. Импульсы с выхода расширителя 13 поступают также на вход разрешения синхронизации генератора
16, на синхровход которого поступают тактовые импульсы U . В начале каждого слова, при совпадении импульсов
Ufq rl L2, происходит синхронизация частоты генератора l6 тактовым импульсом Г,и на его выходе формируются импульсы L,, частота и временное положение которых соответствует сигналу У без сбоев. Эти импульсы поступают на вход счетчика 17, на выходе которого, при поступлении каждого m-го импульса появляется импульс U который переключает коммутатор 7 в следующее положение, так как импульсы U ñîîòâåòñòâóþò импульсам Uz, то они соответствуют и импульсам U,, т ° е. окончанию данного кодового слова.
Одновременно импульсы U воздействуя на R-вход RS-триггера 18 под"i) . 1 l(l l i l ) „;1 (1" < (1- !. .1 ° l Д ); ) l i,, I ) )(ис, !, <) о Г ill )r,I t t1)ii ) i,!); 1) и-.. I J II p E. Ä }." t I r H ) i : и i r à о 1) < ) Г О 1 ) ) ii)) CÍßTÈ." "!l .)1< Jlii . < ! )
НИ 3ЛЦИЮ Р(16<) TÜ РЯС C 1<) () if) I f)(It))7 T ; ", ... :" <,, ) ) Hc1 i(I МЕНТ ВРС,ЧЕH(f t, )Пт ii< ИН РоРМЯ())f "()«Г 11;! 1" Ь, М )МЕНт ОЬ )ИЧаИИЯ Ложп )« ЛИШИ< Г<) ТЛ КТО13ОГ< IIМI! у li I как ги 13<"t r(I)I; )JI,)и Г дскс)дирус тся к;i! «т т!роха тя .)рс;тс р 8-вх;) q Кь- «р(! I т <С; < JI . 1<)(!!() < Е i), ) !., < пу!(ьс.: )и;; ? h< U< И I rj)нт . / «)<;! (II ): т кт .Вшй U, та 1.! )=C!. Т: гr) Вых< S кл Я, тто,;(li;;,. (,. H l l lJ H ., Л <))т Г . < Я РЛИЬПИ ., 1< М Г(<»1 И; "l:1.! .IC устрог(с", 1<л, 1<опеле "I ° г прс)ход(! Г -<срез .пс (".<. }! °, т В -) ТО-. 11 ."-IР )! Т В ()С.М« .:1! r r i J Il ВТОР<)М B. Ъ сутствует сигнал 1. и и. Ср. . -Шпп! т преобрлзовятепь 10. (Iл; ш . мента ИЛИ вЂ” 11Е ; и сл; <1. }«:! !! < и.— пульса 11 <3, вследсти(;с отс уr! ИМПуЛЬСа 1. .„,, IInHH,I)H тСя ИМ !у }ЬС 1! по с" туп яющ((й ил !(ил )(и !11" }Г i r i 15 ) ход устройс тпл. Зт )т и .пульс 1 „<;1lâ нализирус т с) наличии сбоя В ит щем распределенном слове. 0д вЂ, . и НО ИМПУ IJC U П« Ч) ИЛЕ Г r< 3 т
< рого преобрлзовлтс.(, импуль ;,!) 1 который илчи)(лет в э тот и )(:i 1 I I) >t— меии т еиер(рс вл 1 11?iт!Ульс i поступающий через Втор() 1 двухи? о,,(< 1«)и элемент ИЛИ 12 ил Вход ".)лссш)lг!! <(лч 13. Длительность им<т тт,ся I. „ Б}!бор такой и. « ) <.! ., Il fr)) !) 3 В Рдит< я исхОдя (с(ич н;()м.17ьнс и работы уст;) «:. (р ) !17п(,H< йшем с;тсутствии ;Ji, .;! с 1 ii< с гуляет также на <с 3)п:!J,JII..(L), тлиовочные входы - Г !1:-. в и в, с станлвливает их «)с Г. я((1(В, котс рое они должны Тс т )<)?1<}IÒ Прп ОтСутетВИИ ; !" 1!и 1 „, 1(оявившийся г 1 1) „, поступает на : т! т<-,,—; О;П!с ВИбратОра 4, . Р H;,„тр< H,! Tl. (}м(тульс Uy i I Ci; 31 i i С)<)3 !)Р СТВУЕТ TBKTO во с тлиавливая :м нарушения <иихронизас итг! ппл U „. 11оэтому при ! и, в .; 3!H не !шля работа 1< nil, хnдит аналогично! "HJl П (.<3}1<3Å. м с.)учлс, при исчезновелии исзттииьпс импульсов кодового ь )й, .тучс(й ил фиг. 1 пред «ч:. з)(с;<-с)():ем заштрихованноимтт льсл ° Tpp тьев слочт I,; cl- ии t3), работа устпт, ) хо)тит слс, ту!<штим образом.,.К; З ЯНИС»,3 ИСЧЕЗНОВЕНИЯ, с стлествовлния 1<кис),) рлс ширителя 13, Выт };UI < е T
<) к: < тстпию сигнала Б,, ит,: И 14 и несрабатыогт? < 3овлтсля 10. Далее рабо<в;(: - н вос тлновление син;tHot сигнала Uц, осут, я <и,(логично предыдущему .бс) ч 17 зл появления ложных (-< с)l) ! т;.)! Рл(,1 ля синхронизация входного с fl и.<; иячяпе .;аждого слова, при r! т )л(:,<.! сбоя в предыдущем, автоматис.с!<)) В. Сстаиавливяется за счет посл<1:< (.1 (ульсов U на дополнитель17 шй . ::.<3
Сб(:;... },ËI);II<) T <-.-! O В НУЛЕВОЕ СОСтОяНИЕ ! Ю и и .;(с 1(;спи и тельный вход одновибратот)П ), ЧТС. ЗЛСтаВПЯЕТ ЕГО ГЕНЕРИРО„стть и !пульс 0, появление которого ирсьр:.1,пет генерирование одновибрато-, ром ) импульса U (начало 4-го слова 55 ил <}1(г. 23 . Тлким образом, введение в предлаto<.-i<.: устройство блоков 1, 11, 12 1т, 17 и 18 с соответствующими 1348883 Юыг.z Составитель H. Бочарова Техред А.Кравчук Корректор В. Бутяга Редактор И. Сегляник Заказ 5193/51 Подписное Тираж 543 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4.связями позволяет повысить надежность устройства. Точность рботы устройства определяется, в основном, стабильностью временных интервалов, формируемых блоками 4, 5, 10,11, 13 и при принятии соответствующих мер может быть достаточно высокой.
