Способ формирования, передачи и приема синхросигналов в системах передачи информации с цикловой синхронизацией

 

Изобретение относится к области передачи информации с временным разделением каналов и может найти применение в системах связи, командно-измерительных и телеметрических системах. Целью изобретения является уменьшение времени вхождения в синхронизм за счет исключения "проскальзывания" последовательности синхросигналов. Способ формирования, передачи и приема синхросигналов в системах передачи с цикловой синхронизацией, заключается в том, что формируют последовательность l двоичных сигналов информации и две последовательности синхросигналов по n и m двоичных сигналов соответственно, на передающей стороне последний двоичный сигнал первой последовательности синхросигналов формируют инверсным по отношению к первому двоичному сигналу второй последовательности синхросигналов, на приемной стороне осуществляют прием второй последовательности синхросигналов путем поэлементного сравнения принимаемых последовательностей с эталонной последовательностью из m двоичных сигналов и по результатам сравнения производят цикловую синхронизацию. 1 ил.

Изобретение относится к области передачи информации с временным разделением каналов и может найти применение в системах связи, командо-измерительных и телеметрических системах.

Известны способы формирования, передачи и приема сигналов цикловой синхронизации, в соответствии с которыми формируют на передающей стороне сосредоточенную последовательность синхросигналов и вводят ее циклично в последовательность двоичных сигналов, а на приемной стороне выделяют последовательность синхросигналов путем поэлементного сравнения эталонной последовательности синхросигналов с принимаемой последовательностью двоичных сигналов, и при ее обнаружении формируют сигналы цикловой синхронизации [1] .

Недостатком известных способов является значительное время поиска последовательности синхросигналов, обусловленное ее "проскальзыванием".

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ формирования, передачи и приема синхросигналов, заключающийся в том, что на передающей стороне формируют циклично непрерывную последовательность двоичных сигналов, причем каждый цикл содержит две последовательности синхросигналов и последовательность двоичных сигналов информации, при этом последний двоичный сигнал первой последовательности синхросигналов формируют инверсным по отношению к первому двоичному сигналу второй последовательности синхросигналов, на приемной стороне осуществляют прием первой и второй последовательностей синхросигналов, по результатам которого производят цикловую синхронизацию принимаемой последовательности двоичных сигналов информации [2].

Недостатком известного способа является значительное время вхождения в синхронизм, обусловленное "проскальзыванием" последовательности синхросигналов при ее обнаружении путем поэлементного сравнения.

Цель изобретения - уменьшение времени вхождения в синхронизм за счет исключения "проскальзывания" последовательности синхросигналов.

Способ формирования и приема синхросигналов заключается в следующем.

На передающей стороне циклически формируют последовательность двоичных сигналов, состоящую из комбинации двоичных сигналов сообщения и синхрокомбинации. Синхрокомбинацию формируют в виде двух групп по n и m сигналов. В процессе формирования синхрокомбинации группа из m двоичных сигналов состоит из сигналов с одинаковыми параметрами. Затем формируют первый двоичный сигнал группы n двоичных сигналов инверсным двоичным сигналом сформированной группы из m двоичных сигналов. После этого формируют m - 1 следующих подряд двоичных сигналов, аналогичных сигналам группы из m двоичных сигналов, а последний двоичный сигнал синхрокомбинации инвертируют по отношению к предыдущему двоичному сигналу. Сформированную последовательность двоичных сигналов передают по каналу связи.

На приемной стороне осуществляют поток синхрокомбинации путем поэлементного сравнения двоичных сигналов принятой последовательности и группы из n двоичных сигналов эталонной синхрокомбинации. При этом в каждом такте поступления последовательности двоичных сигналов подсчитывают число полученных подряд совпадений и сравнивают его с пороговым значением, равным n. По достижении числом совпадений заданного порогового значения формируют сигнал обнаружения синхрокомбинации, после чего переходят к поддержанию синхронизма путем циклического сравнения двоичных сигналов принимаемой и эталонной синхрокомбинации.

В качестве примера рассмотрим один из возможных вариантов выполнения синхрокомбинации. Предположим, что m = 5, тогда группа из m двоичных сигналов выглядит так: 11111. Теперь формируем первый элемент группы из n двоичных сигналов, инверсным сигналам группы из m двоичных сигналов, т.е. получаем ноль. После этого синхрокомбинация приобретает вид 111110. Формируем m - 1 = 5 - 1 = 4 следующих подряд двоичных сигнала, аналогичных 1, получаем 1111101111. В завершение инвертируем последний двоичный сигнал синхрокомбинации по отношению к предыдущему. В результате получаем такую синхрокомбинацию: 11111011110, которую следует передавать по каналу связи.

Теперь рассмотрим процесс поиска синхрокомбинации для наихудшего случая, т.е. когда элемент сообщения, передаваемый непосредственно перед синхрокомбинацией, аналогичен первому ее элементу. Фрагмент цифрового сообщения в таком случае выглядит следующим образом: ...111111011110..., т.е. часть сообщения, перекрываясь с началом синхрокомбинации, образует группу из пяти элементов, полностью совпадающую с началом эталонной синхрокомбинации.

Допустим, что процесс поиска синхрокомбинации начался с момента появления на входе приемного устройства двоичного сигнала сообщения, следующего непосредственно перед синхрокомбинацией. В этом случае вся начальная комбинация входных сигналов (111111) не совпадает с первым элементом группы из n двоичных сигналов эталонной синхрокомбинации (0) и все совпадения начинаются лишь с момента появления на входе приемного устройства искомой группы из n двоичных сигналов искомой синхрокомбинации, что в конечном счете ведет к ее обнаружению.

Если элементом сообщения, передаваемым непосредственно перед синхрокомбинацией, оказывается 0, совпадающий с первым элементом группы из n двоичных сигналов эталонной синхрокомбинации, то это ведет к последующему совпадению m - 1 = 5 - 1 = 4-х элементов входной синхрокомбинации с аналогичными им m - 1 элементами группы из n двоичных сигналов. Однако это не вызывает пропуска входной синхрокомбинации, поскольку последний (m-й) элемент группы из m двоичных сигналов синхрокомбинации (1) не совпадает с последним элементом эталонной синхрокомбинации (0).

Таким образом, способ синхронизации позволяет исключить пропуск синхрокомбинации и за счет этого уменьшить время установления синхронизма.

Устройство для осуществления способа (см. чертеж) содержит счетчик 1 цикла, коммутатор 2, счетчик 3 несовпадений, элемент ИЛИ 4, сумматор 5 по модулю два, формирователь 6 эталонной кодовой группы синхронизирующей информации, триггеры 7 и 8, одновибраторы 9 и 10, мультиплексор 11, формирователь 12 эталонной кодовой группы из n элементов.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы устройство приводится в исходное состояние, в соответствии с которым в счетчик 1 цикла записывается двоичный код длины n, триггеры 7 и 8 находятся в нулевом состоянии, формирователи 6 и 12 находятся в исходном (начальном) состоянии, коммутатор 2 открыт для прохождения сигнала на вход элемента ИЛИ 4, мультиплексором 11 выход формирователя 12 подключен к входу сумматора 5.

На входы устройства поступают тактовые импульсы и цифровая информация (ЦИ). В устройстве на сумматоре 5 по модулю два производится поэлементное сравнение символов ЦИ, поступающих из канала связи, с символами кодовой группы из n элементов, поступающими с выхода формирователя 12. Если символ с выхода формирователя 12 совпадает с символом, поступившим из канала связи, то счетчик 1 цикла по тактовому импульсу добавляет к своему состоянию единицу. Если сравниваемые символы не совпали, на выходе сумматора 5 по модулю два появляется сигнал логической "1", который, пройдя через коммутатор 2 и элемент ИЛИ 4, запускает одновибратор 10. Импульс с выхода одновибратора 10 приводит в начальное состояние счетчик 1 цикла и формирователь 12.

Как только во входном потоке ЦИ появляется кодовая группа синхронизирующей информации, на первом выходе счетчика 1 цикла после ее прохождения появляется сигнал логической "1", который переключает триггеры 7 и 8 в единичное состояние. При этом сигналом с инверсного выхода триггера 8 запрещается работа формирователя 12, а мультиплексор 11 подключает к своему выходу выход формирователя 6. Сигналом с выхода триггера 7 формирователь 6 удерживается в начальном состоянии.

По окончании длины цикла на втором выходе счетчика 1 цикла появляется сигнал, запускающий одновибратор 9. Выходной сигнал одновибратора 9 обнуляет счетчик 1 цикла, счетчик 3 несовпадений и переключает триггер 7 в нулевое состояние. С этого момента производится сравнение эталонной кодовой группы синхронизирующей информации с кодовой группой синхронирующей информации, поступающей из канала связи. При этом число несовпадений фиксируется счетчиком 3, на вход которого через коммутатор 2 поступают сигналы несовпадения с выхода сумматора 5 по модулю два.

Если число несовпадений превышает некоторое пороговое значение, что может являться признаком потери синхронизации, то на выходе счетчика 3 появляется сигнал, который запускает одновибратор 10, выходной сигнал которого приводит устройство в начальное состояние.

Устройство позволяет существенно сократить время поиска кодовой группы синхронизирующей информации, что позволяет повысить оперативность установления связи между абонентами системы передачи цифровой информации.

Формула изобретения

СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ, ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА СИНХРОСИГНАЛОВ В СИСТЕМАХ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ С ЦИКЛОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИЕЙ, заключающийся в том, что на передающей стороне формируют циклично непрерывную последовательность двоичных сигналов, каждый цикл содержит две последовательности синхросигналов по n и m двоичных сигналов соответственно n + m + k и последовательность l двоичных сигналов информации (l >> k), причем последний двоичный сигнал первой последовательности синхросигналов формируют инверсным по отношению к первому двоичному сигналу второй последовательности синхросигналов, на приемной стороне осуществляют прием первой и второй последовательностей синхросигналов, по которому производят цикловую синхронизацию принимаемой последовательности l двоичных сигналов информации, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени вхождения в синхронизм, на передающей стороне первую последовательность синхросигналов формируют из n равнозначных двоичных сигналов, вторую последовательность синхросигналов - из m заданных двоичных сигналов, на приемной стороне осуществляют прием второй последовательности синхросигналов путем поэлементного сравнения принимаемых последовательностей с эталонной последовательностью из m двоичных сигналов и по результатам сравнения осуществляют цикловую синхронизацию.

РИСУНКИ

Рисунок 1