Устройство для приема и мажоритарного декодирования информации

 

Изобретение относится к электросвязи и может использоваться для мажоритарного декодирования многократно повторенных сообщений. Изобретение позволяет повысить помехоустойчивость устройства. Устройство осуществляет анализ в мажоритарную обработку всех групп, состоящих из трех повторений, сдвинутых одна относительно другой на одно повторв1ше, которые входят в кадр пятикратного повторения сообщения. Кроме того, мажоритарной обработке подвергаются пять повторений в целом, что позволяет дополнительно исправлять трехкратные ошибки в одноименных символах пятикратно повторенного сообщения . Устройство содержит преЬбразователь 1 кода, переключатели 2-4, регистры 5-7 сдвига, решанхций блок 8 и синхронизатор 9. 4 ил., 3 табл. S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 03 М 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4220557/24-24 (22) 03.04.87 (46) 23.11.88. Бюл. В 43 (72) С.В.Кузнецов, Ю.И.Николаев, О.П.Малофей, И.В.Чистяков и В.О.Шемякин (53) 621.398 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1005151, кл. G 08 С 25/00, Н 03 К 13 /32, 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 980114, кл. G 08 С.19/28, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА И МАЖОРИТАРНОГО ДЕКОДИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к электросвязи и может использоваться для мажоритарного декодирования много„„SU„„1439750 д1 кратно повторенных сообщений. Изобретение позволяет повысить помехоустойчивость устройства. Устройство осуществляет анализ в мажоритарную обработку всех групп, состоящих из трех повторений, сдвинутых одна относительно другой на одно повторение, которые входят в кадр. пятикратного повторения сообщения, Кроме того, мажоритарной обработке подвергаются пять повторений в целом, что позволяет дополнительно исправлять трехкратные ошибки в одноименных символах пятикратно повторенного сообще" ния. Устройство содержит преобразователь 1 кода, переключатели 2-4, щ регистры 5-7 сдвига, решающий блок 8 и синхронизатор 9 ° 4 ил., 3 табл.

1439750

Изобретение относится к электросвязи и может использоваться в системах передачи информации с многократным повторением сообщений для мажори5 тарной обработки сообщений с расширенным набором решающих правил и коррекции ошибок.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости устройства.

На фиг.1 показана структурная схема устройства для приема и мажоритарного декодирования информации: на фйг.2 — функциональная схема преобразователя кода; на фиг.3 — функциональная схема решающего блока; на фиг.4 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство (фиг.1) содержит преобразователь 1 кода, первый — третий 20 переключатели 2-4, первый — третий регистры 5-7 сдвига, решающий блок

8 и синхронизатор 9.Преобразователь кода (фиг.2) содержит элементы НЕ 10-13, элементы 25

И-НЕ 14-30 и элементы kIE 31-33.

Решающий блок (фиг.3) содержит элементы И-HE 34-36, элемент НЕ 37, элементы И-НЕ 38-46, элемент НЕ 47, элементы И-НЕ 48-50 и элементы HE

51-53.

Устройство осуществляет анализ и мажоритарную обработку всех групп, состоящих из трех повторений, сдвинутых одна относительно другой на одно повторение, которые входят в кадр пятикратного повторения сообщения.

Кроме того, анализируются и подвергаются мажоритарной обработке пять повторений в целом, за счет чего появляется возможность исправить дополнительную долю трехкратных ошибок в одноименных символах пятикратно повторенного сообщения.

Преобразователь 1 включается в работу в момент начала примема четвертого повторения, преобразует значения одноименных символов четырех повторений сообщения в кодовые комбинации, определяющие результат мажоритарной обработки решающих правил.

Работа преобразователя 1 э адается с помощью табл.1, которая может быть использована для получения логических условий

, = XÄx,v Х Х,;

У9 XgXg< Xg XqЧ Х Х4, где Х1, Хр, Х, Х4 — значение одно- 35 именных символов четырех повторений сообщения;

Yq — сигнал принятия решения по одно- 40 именным символам

Х2ХВХДУ

О, если мажоритар (Х хдх5) не зависит от Хд

1, если мажоритар (X>X X5) определяется значением символа Х5.

Таблица

О, если мажоритар (Хух х ) = 0

Yg=- 55

1, если мажоритар (Х Х ХД

О О 0 1 1 О О

О 0 1 О 1 О О

О О 1 1 0 1 1

О 1 0 0 О О 0

О 1 О 1 1 1 1

О 1 1 О I 1 1

Y< — сигнал принятия решения по одноименным символам пяти повторенийй (Х1Х Х ХДХ ); 10 4

О, если мажоритар (Х1Х Х Х Х ) не зависит от значения символа Х, 1, если мажорнтар (Х1Х Х Х Х5) определяется значением сим" вола Хд

Y — сигнал принятия решения по одноименным символам XgXpXp„

1 1

0 0 1

Yg = Х X(X)Xpv Х Х Х Х Х1 Х Х Х Чх Х Х Х VX(X X X YXgXgXgXg

П о олжение табл,1. родолжение табл, 1. тарной обраЯотки Z одноименных симо р б - Волов Х ...X5

Работа блока 8 задана табл.з, по

Q p p Q Q 0 которой синтезируются логические выражения

1 1 I О

9 1 !

0 о о

21 = Л1 Y$ 1 5 1

Zg 71; о о ! о

12 1 О 1 1 О О 1

1З ! О 0 О О

Z> = Yq XZn, Y>.

Т а блиц а3 о ! о

15 1 1 1 0 1 О !

Номер повтора

) (Г

Регистр

I II III IV

Х У1

Х

Х1

10 1 О 0 1 1 О О

11 1 О 1 О О 1 1

13

1 1 1

12 1 О 1 1

13 1 1 О О О О О

1 О 1

О 1 О

1 1 1

14 1 1 О 1

15 1 1 1 О

16 1 1 1 1

16 1 1 1 1 C) О 1

Переключатели 2-4 предназначены для коммутации информационных входов регистров 5-7.

Регистры 5-7 сдвига служат для хранения и выдачи информации, цирку- 2б лирующей в устройстве.. Распределение хранимой информации по регистрам 5, 6,7 представлено в табл.2. . /

T аблица2, 30

При приеме Х происходит перезапись информации Х, Х в регистрах

5 и 6 с выдачей ее в решающий блок 8 для формирования мажоритарного результата по первым трем повторам. 45

Решающий блок 8 предназначен для формирования расширенного набора ре, шающих мажоритарных правил. На первом (верхнем) выходе блока 8 формируется результат мажоритарной обработки первых трех повторов сообщения в момент приема третьего Х повтора на втором выходе — результат мажоритарной обработки Z< одноименных ! символов Х Х Х5-, на третьем выходе— результат мажоритарной обработки Zq одноименных символов Х4Х Х4 и на четвертом выходе — результат мажориВВ т„т т, Х5 К1 Zq К, пп о о о о. о о о

2 о о о о о о з о о о

4 О О 1 1 1 1 1

5 О 1 О О О О О

6 О О 1 О О I о ! о ! о

8 О 1 1 1 1 1

9 1 О О 0 О О 0

Синхронизатор 9 управляет работой блоков устройства. После выделения маркера цикловой синхронизации, определяющего начало кадра многократного повторения сообщения, выделяется импульс установки элементов памяти устройства в нулевое состояние (фиг.4), после чего синхронизатор 9 начинает формировать последователь"

1439750 6 ния в регистрах 5-7 хранятся символы первого, второго, третьего повторений соответственно. Кроме тго, в течение приема символов третьего повторения осуществляется реализация первого решающего мажоритарного правила по первым трем повторам сообщения.

При приеме символов четвертого повторения происходит выталкивание информации, хранимой в регистрах 5-7, синхроимпульсами СИ4 с последующей записью в них результата обработки преобразователем 1. Выталкиваемые символы первого, второго, третьего повторений поступают на первый, третий, четвертый информационные входы преобразователя 1, на второй информационный вход которого поступают символы четвертого повторения (фиг. 2).

На выходах элементов И-НЕ 25-27 формируются результаты логической сбработки У, Yg Yg (табл.)), которые через открытые синхроимпульсом СИ4 элементы И-НЕ 28-30 поступают на первые информационные входы переключателей 2-4, которые скоммутированы синхроимпульсами СИ4 с входами регистров 5-7. Таким образом, в результате приема символов четвертого повторения в регистры 5-7 заносится ререзультат логических преобразований

Y, Y, Yp (табл.2)

При приеме символов пятого повторения формируемые синхронизатором 9 импульсы СИ5 выталкивают хранимый в регистрах 5-7 результат кодопреобразования на первый, второй, третий входы решающего блока 8, на четвертый вход которого поступают символы пятого повторения.

В блоке 8 на элементах И-НЕ 37-39, 41-43, 45 и 56 формируется результат мажоритарной обработки (Х Х4ХД Е, который через открытый синхроимпульсами СИ5 элемент И-НЕ 48 выдается на второй выход устройства. Результат мажоритарной обработки одноименных символов 1Х. Х Х ) Z через открытй

СИ5 элемент .."НЕ 49 поступает на третий выход у=тройства, а результат мажоритарной обработки (Х < Х Z через открытый СИ5 элемент И-НЕ 50 выдается на четвертый выход устройства. ности синхроимпульсов СИ1-СИ5 из импульсов тактовой частоты, поступающих на его вход. Число импульсов в последовательности равно количеству

5 символов в одном повторе сообщения.

Устройство работает следюущим образ ом.

Исходное состояние элементов памяти устройства нулевое, что обеспечивается подачей на устновочный вход устройства синхроимпульса.

Символы первого повторения сообщения поступают на первый информационный вход переключателя 2, который открывается синхроимпульсами СИ1, пропуская сообщение для записи в регистр 5 с частотой следования синхроимпульсов СИ1. По завершении приема первого повторения сообщения оно ока- 2р зывается записанным в регистр 5. Состояние регистров 6 и 7 — нулевое.

Синхронизатор 9, сформирован п первых синхроимпульсов, выдает на втором

25 выходе пачку синхроимпульсов СИ2, которые обеспечивают прохождение через переключатель 3 и запись в регистр 6 символов второго повторения сообщения, Состояние регистра 7 — нулевое.

При приеме третьего повторения сообщения синхроимпульсы СИЗ, выдаваемые с третьего выхода синхронизатора

9, обеспечивают коммутацию выходов регистров 5 и 6 через соответствую- 35 щие переключатели 2 и 3, а также перезапись хранимых в них символов первого и второго повторений сообщения с выдачей на первый и второй,информационные входы решающего блока 8. Сим" волы третьего повторения через открытый переключатель 4 записываются в регистр 7 и одновременно поступает на четвертый информационный вход решающего блока 8, Поступающие через первый, второй и четвертый входы блока 8 символы первого, второго и третьего повторений проходят через мыкоритарный элемент, реализующий критерий "2 3", собранный на элементах И-НЕ 34-36 и 40, с выхода которого через открытый синхроимпульсами

СИЗ элемент И-НЕ 44 и элемент НЕ 47 формируемый результат мажоритарной обработки первого решающего правила 55 та1 (Х1Х1Х выдается на первый выход устройства. Таким образом, после приема третьего повтора сообщеТаким образом, при приеме пяти повторов сообщения предлагаемое устDoHcTBo реализует расширенный набор

39750

Х1Х Х Х Х 1 0 1 1 0

1 0 1 0 1

0 1 1 1 0

0 1 1 О 1

Р, = 4Ра

101019

7 14 решающих мажоритарных правил по сравнению с известным.

Известное устройство позволяет реализовать на трех регистрах сдвига длиной и ячеек памяти три решающих мажоритарных правила (Х1Х Х, Х Х1Х, Х,1. ° .Х ) °

Предлагаемое устройство позволяет вести дополнительно мажоритарную обработку еще второго, третьего, четвертого повторения сообщения

Х Х Х4 на том же объьеме памяти.

Известно, что при мажоритарной обработке одноименных символов (2m-l, m=2 3...) кратно повторенного сообщения эквивалентная вероятность искажения единичного символа в итоговой комбинации оценивается как

Ffl ITI

P> (m) C -! P o 3 при ш= 3", Ps(m) = Су Р = 10Р т.е, при пятикратном повторении воз можны 32 комбинации искаженных одно.именных бит сообщения, из которых 10 принадлежат к комбинациям, пораженным трехкратной ошибкой (С5). Известное устройство из всей совокупности

10 комбинаций ошибок не исправляет следующие ошибки где 1 означает искажение одноименного символа. Следовательно, эквивалентная вероятность искажения единичного символа в итоговой кодовой комбинации при трехкратной ошибке оценивается выражением:

Предлагаемое устройство за счет дополнительного решающего прави а позволяют исправить:комбинацию т.е. Р ЗРо.

Выигрыш равен: 1) 4Р<, /ЗР„.

Таким образом, предлагаемое устройство в 1,3 раза уменьшает эквивалентную вероятность искажения единичного символа в итоговой кодовой комбинации при трехкратной ошибке, что ведет к увеличению помехоустойчивости устройства.

Фо рмул а из об рет ения

Устройство для приема и мажоритарного декодирования информации, содержащее преобразователь кода, выходы которого соединены с первыми информационными входами одноименных переключателей, выходы которых соединены с информационными входами одноименных регистров, выходы первого и второго регистров соединены соответ" ственно с первым и вторым информационными входами решающего блока, выход третьего регистра соединен с первым информационным входом преобразовате25 ля кода и третьим информационным входом решающего блока, выходы которого являются выходами устройства, и синхронизатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехо3п устойчивости устройства, вторые информационные входы преобразователя кода и переключателей объединены с четвертым информационным входом решающего блока и являются информа35 ционным входом устройства, третьи информационные входы преобразователя кода и первого переключателя объединены и подключены к выходу первого регистра, четвертый информационный

4О вход преобразователя кода объединен с третьим информационным входом второго переключателя и подключен к выходу второго регистра, установочный вход синхронизатора объединен с

45 установочными, входами регистров и являются установочным входом устройства, тактовый вход синхронизатора яв,ляется тактовым входом устройства, первый — пятый выходы синхронизатора со единены соответственно с объединенными первыми управляющими входами первого переключателя и первого регистра, объединенными первыми управляющими входами второго переключателя и второго регистра, объединенными пер55 выми управляющими входами третьего переключателя, третьего регистра, решающего блока, вторыми управляющими входами первого и второго переклю!

9 1439750 чателей, первого и второго регистров, переключателей, первого и второго. ре3 объединенными управляющим входом гистров, объединенными вторым управпреобразователя кода, вторыми управ- ляющим входом решающего блока, третьляющими входами третьего переключате- им управляющим входом третьего ре5 ля, третьего регистра, тертьимн уп- гистра, четвертыми управляющими вхоравляющнми входами первого и второго дами первого и второго регистров ° иг.2

1439750

Составитель И.Никуленков

Редактор E.папп Техред N.Ìîðãåìòàë Корректор Г.Решетник

Заказ 6089/56

Тираж 929 Иод пи сное

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