Корректор с обратной связью по решению

 

Изобретение относится к радиосвязи. Цель изобретения - повышение точности коррекции. Корректор содержит линию задержки 1, сумматоры 2, 4 и 10, выпрямители 3 и 11, пороговые блоки 5 и 15, регистры 6 и 12 сдвига, фильтр 7 Калмана-Бьюси, нелинейные преобразователи 8 и 9, преобразователь 13 кода и сумматор 14 по модулю два. В устройстве пакеты ошибок обусловлены в основном ошибками, содержащимися в регистре 6. Данное выполнение корректора обеспечивает возможность их исправления и предотвращения их дальнейшего распространения в регистре. Цель достигается путем ограничения влияния на точность коррекции явления распространения ошибок. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 04 В 3 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4Г 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4430773/24-09 (22) 30.05.88 (46) 07,04.90. Бюл. Р 13 (71) Ленинградский электротехнический институт связи им. проф. И.А.Бонч-Бруевича (72) А.В.Тюкаев (53) 621.372.552(088.8) (56) Спилкер Дж. Цифровая спутниковая связь. — М.: Связь 1980, с.385, рис. 13 ° 20. (54) КОРРЕКТОР С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ

ПО РЕШЕНИЮ (57) Изобретение относится к радиосвязи. Цель изобретения — повыше„.Яо„„ддщп д1

2 йие точности коррекции. Корректор содержит линию задержки 1, суммато,ры 2,4 и 10, выпрямители 3 и 11, пьроговые блоки 5 и 15, регистры 6 и

12 сдвига, фильтр 7 Калмана-Бьюси, нелинейные преобразователи 8 и 9, преобразователь 13 кода и сумматор !

4 по модулю два. В устр-ве пакеты ошибок обусловлены в основном ошиб ками, содержащимися в регистре 6.

Данное выполнение корректора обеспечивает возможность их исправления и предотвращения их дальнейшего рас" пространения в регистре. Цель достигается путем ограничения влияния на точность коррекции распространения ошибок. 2 ил.

1555871

Изобретение относится к связи и может быть использовано в качестве приемника дискретных сигналов в каналах с нелинейностью и межсимвольной интерференцией.

Целью изобретения является повышение точности коррекции.

На фиг, 1 представлена структурная схема корректора с обратной связью по решению; на фиг.2 — структурная схема преобразователя кода, Корректор содержит линию 1 задержки, первый сумматор 2, первый выпрямитель 3, третий сумматор 4, первый пороговый блок 5, первый регистр 6 сдвига, фильтр. Калмана-Бьюси 7,первМ 8,и второй 9 нелинейные преобразователи, второй сумматор 10, второй выпрямитель 11,второй регистр 12 сдвига, преобразователь 13 кода,сумматор 14 по модулю два, второй пороговый блок 15. Преобразователь кода выполнен на элементах И 16-18 и

ИЛИ 19-21.

Корректор работает следующим образом.

Входной сигнал в виде отсчетов, взятых через тактовый интервал Д t, поступает на вход линии 1» задержки и фильтра Калмана-Бьюси 7. На выходах фильтра 7 формируется совокупность оценок информационных параметл ров b; „, где k изменяется от нуля до N+N. Здесь М+И вЂ” память канала связи. В классе линейных устройств наилучшую оценк вектора передаваел мого сообщения . Ь;,...,Ь, дает линейный фильтр Калмана-Бьюси.

При этом наиболее помехозащищенной является последняя компонента векЛ тора оценок Ъ; g g „усеченный оценочный вектор С = (b; „,...,Ь; м ц+,) поступает на входы нелинейных преобразователей 8 и 9. Функция нелинейных преобразователей заключается в том, чтобы сформировать искаженл! l lL

Hble СИГHcUIbl X -м- и H X <-м- и ИДЕНтичные сигналам x ; N — n, в предположении, что принимаемый символ и является единицей, и х, N- n; в предположении, что принимаемый символ является минус единицей.

Для нелинейного канала наблюдения х на входе устройства подчиняt ются некоторой известной нелинеиной зависимости х

1-N-м t 1-И+1 э N м э ° ° ° э

bi -М-N -

10 мируется единичный сигнал или нулевой в зависимости от принятого решения. л

Оценочные значения Ь с выхода порогового блока 5 последовательно записываются в регистр 6, выходы ячеек которого формируют вектор оценок предыдущих информационных элементов, который поступает на.другие входы преобразователей 8 и 9 для того, чтобы можно было сформировать искаженные сигналы. Описанным образом замыкается обратная связь по решению, которая в отличие от известного корректора имеет нелинейный характер, благодаря чему ожидаемый сигнал фор45

55 где И (.) — известный нелинейный оператор, отражающий линейные и нелинейные искажения в нелинейном канале с памятью.

Из (1) следует, что для того, чтобы принять решение относительно

Ь;„ „ необходимо иметь в распоряжении оценки элементов Ь; +, 15 Ь -н-й+л H Ь 1 ю-м-(q ° . ° Ь 1-н и-и также должен быть известен вид оператора Ы Я . Алгоритм оптимального приема заключается, таким образом, в формировании функции И () для

20 двух возможных Ь; < и известных оценок остальных компонентов и сравнении этих величин с входным, задержанным на время (N+N) 4t сигналом.

Наименьшее эвклидово расстояние да25 ет искомое условно-оптимальное решение относительно Ь, N

Таким образом, на выходах преобразователей 8 и 9 формируются ожидаемые входные сигналы для двух воз30 можных значений информационного элемента Ь-, . Эти сигналы сравниваются с входным сигналом в сумматорах 2 и 10, а на выходах выпрямителей 3 и 11 формируются положительные сйгналы, пропорциональные эвклидовому расстоянию. На выходе сумматора 4 появляется положительный потенциал, если входной сигнал ближе к сигналу на выходе преобразователя 8 и отри40 цательный потенциал, если он ближе к сигналу на выходе преобразователя

9. Таким образом, на выходе порогового блока 5 с нулевым порогом фор5 15 мируется более точно, чем при исполь- зовании известного корректора, что определяет повышение помехоустойчивости.

Наличие цепи обратной связи по решению определяет ярко выраженные марковские свойства последовательности ошибок в сигнале на выходе порогового блока 5, т.е ° при определенных условиях регистр 6 с высокой вероятностью содержит более одной ошибки (имеет место размножения ошибок). Для предотвращения этого явления в сумматоре 14 по модулю два формируются единичные символы, если решения на выходах блоков 5 н 15 не совпадают, Сигнал с выхода сумматора 14 последовательно записывается в регистр

12. Ввиду того, что пакеты ошибок обусловлены в основном ошибками, содержащимися в регистре 6, имеется возможность их исправления и предотвращения их дальнейшего распространения в регистре 6. Это осуществляется с помощью преобразователя 13 кода, который представляет из себя логический блок, реализующий заданную логическую (булеву) функцию.

Например, если свойства канала таковы, что двойная ошибка более вероятна в регистре 6, чем в последовательности на выходе порогового блока 15, то преобразователь 13 кода вырабатывает вектор, содержащий две единицы всякий раз, когда в регистре 12 фиксируются два единичных символа. Вектор коррекции с выходов преобразователя 13 кода поступает на установочные входы регистра 6 и инвертирует символы, достоверность которых ниже, чем достоверность их инверсий. С теоретической точки зрения функция преобразователя 13 кода должна быть выбрана в соответствии с критерием максимальной апостериорной вероятности P(r(i)/O(i)j, где,.

Г() — вектор, записанный в 1егисвр

6, D(i) — вектор ошибок на выходе блока.

Таким образом, наличие цепи узлов 14, 12, 13 и 6 позволяет ограничить влияние явления распространения ошибок и тем самым дополнительно повысить помехоустойчивость.

Предлагаемый корректор подвергнут моделированию на ЭВМ, которое пол-. ностью подтвердило наличие положительного эффекта, т.е. повышение по55871 6 мехоустойчивости. Наибольшая эффективность корректора имеет место в каналах со значительной нелинейностью, где эффективность извест5 ного корректора катастрофически па.дает.

Корректор с обратной связью по решению, содержащий линию задержки, первый и второй сумматоры, а также

40 последовательно соединенные третий сумматор, первые пороговый блок и регистр сдвига, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности коррекции, введены последова45 тельно соединенные фильтр КалманаБьюси, к входу которого подключен вход линии задержки, второй порого-. вый блок, сумматор по модулю два и второй регнстр, входы которого под50 -ключены к выходам соответствующих разразрядов второго регистра, преобразователь кода, выходы которого подключены к установочным входам первого

Можно привести следующие сведения о возможности реализации отдельных узлов корректора. Выполнение нелинейных преобразователей 8 и 9 определяется нелинейной функцией канала.

М

Например, если V = (,0 Ь;„ак), то к=-м преобразователь 8 или 9 представляет из себя И+И входовый сумматор, входы которого соединены с сигналами через перемножители на постоянные сигналы, а к выходу подключена диодная пара с характеристикой. Выполнение пороговых блоков может быть осуществлено с помощью компараторов, имеющихся во многих сериях аналоговых микросхем. Сумматор по модулю два выполняется на цифровых интегральных микросхемах. Регистры сдвига выполняются на серийных цифровых интегральных микросхемах. Выпрямители выполняются по стандартной мостовой схеме на полупроводниковых диодах.

Формула изобретения регистра сдвига, к входу которого и к второму входу сумматора по модулю два подключен выход первого порогового блока, первый и второй вы-. прямители, первый нелинейный преобразователь, выход которого через по1555871

Составитель Л.Тимошина

Редактор M.Бланар Техред А.Кравчук Корректор О.Кравцова

Заказ 564 Тираж 524 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

11 It

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. 1 агарина, 101 следовательно соединенные первые сумматор и выпрямитель подключен к суммирующему входу третьего сумматора, второй нелинейный преобразователь, выход которого через последовательно соединенные вторые сумматор и выпрямитель подключен к вычитающему входу третьего сумматора, при этом выходы первого регистра сдвига подключены к первым входам первого и второго нелинейных преобразователей, к вторым входам которых подключены (N-1) выходов фильтра Калмана-Бьюси, а выход линии задержки подключен к суммирующим входам первого и второго сумматоров.