Устройство для моделирования процесса передачи информации

 

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования процесса передачи информации. Цель изобретения расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования непрерывно передаваемой группы неискаженных команд. Для достижения поставленной цели в устройство введены девятый элемент И, в формирователь команд введены триггер и второй элемент ИЛИ. Устройство позволяет моделировать непрерывную передачу команд с повтором после приема передающей стороной неискаженных сигналов запроса тех команд, которые подверглись искажению. 1 ил.

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования процесса передачи информации.

Известно устройство для моделирования процесса передачи информации, содержащее суммирующий счетчик, элемент задержки, шесть элементов И, четыре элемента ИЛИ, два генератора импульсов помех, два формирователя импульсов, управляющий триггер, формирователь команд, состоящий из генератора интервалов команд, генератора тактовых импульсов, двух элементов И, суммирующего и вычитающего счетчиков и элемента ИЛИ, формирователь квитанций, состоящий из генератора тактовых импульсов, трех элементов И, реверсивного счетчика и элемента ИЛИ.

Недостатком известного устройства является допускаемая им неточность моделирования из-за неучета искажений сигналов запроса, возникающих вследствие действия сигналов помех в обратном канале.

Наиболее близким техническим решением к устройству является устройство для моделирования процесса передачи информации, содержащее формирователь команд, состоящий из генератора интервалов команд, генератора тактовых импульсов, двух элементов И, суммирующего и вычитающего счетчиков и элемента ИЛИ, формирователь квитанций, состоящий из генератора тактовых импульсов, трех элементов И, реверсивного счетчика и элемента ИЛИ, два генератора импульсов помех, два формирователя импульсов, три триггера, управляющий триггер, формирователь интервалов запроса, суммирующий счетчик, девять элементов И, пять элементов ИЛИ, элемент задержки.

Однако известным устройством невозможно моделировать передачу группы команд, т. е. запуск генератора интервалов команд происходит только после срабатывания либо формирователя квитанций, либо формирователя интервалов запроса.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования непрерывно передаваемой группы неискаженных команд.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для моделирования процесса передачи информации.

Устройство содержит суммирующий счетчик 1, генератор 2 импульсов помех при передаче информации, генератор 3 импульсов помех при приеме информации, первый 4 и второй 5 триггеры, формирователь 6 интервалов запроса, первый 7 и второй 8 формирователи импульсов, первый 9, второй 10, третий 11, четвертый 12, пятый 13, шестой 14, седьмой 15 и восьмой 16 элементы И, первый 17, второй 18 и третий 19 элементы ИЛИ, элемент задержки 20, формирователь команд 21, состоящий из генератора 22 интервалов команд, генератора 23 тактовых импульсов, первого 24 и второго 25 элементов И, суммирующего 26 и вычитающего 27 счетчиков, первого 28 элемента ИЛИ, триггера 29 и второго 30 элемента ИЛИ, девятый 31 элемент И, вход 32 запуска устройства.

Полагаем положительную логику функционирования устройства.

Генератор 22 интервалов команд вырабатывает короткие по длительности импульсы через интервалы времени, соответствующие длительности передаваемых команд по прямому каналу, по окончании действия сигналов, подаваемых на инверсный вход запуска генератора интервалов команд.

Суммирующий счетчик 1 устройства осуществляет подсчет количества команд, переданных и принятых на приемной стороне, т.е. команд, на которые не был сформирован сигнал запроса повторной передачи приемной стороной. По достижении определенного числа на выходе переполнения счетчика 1 формируется высокий потенциал, прекращающий процесс передачи команд.

Генератор тактовых импульсов 23 формирователя 21 команд вырабатывает периодическую последовательность импульсов периода следования Т₁, который для повышения точности моделирования должен быть не более величины 0,01 Т₂, где Т₂ средняя длительность передаваемых команд. Эта последовательность необходима для считывания длительностей повторов команд.

Разрядность суммирующего 26 и вычитающего 27 счетчиков формирователя 1 команд должна быть не менее величины log2 , где Z ≥10 Т₂.

Эти счетчики предназначены для фиксации и дальнейшего считывания длительностей повторов команд.

Единичное состояние первого 4 триггера соответствует ситуации, когда команда, передаваемая на приемную сторону, исказилась в прямом канале под действием помех, вырабатываемых генератором 2 импульсов помех при передаче информации. Аналогично единичное состояние второго 5 триггера соответствует ситуации, когда запрос повтора команды, передаваемый на передающую сторону, исказился в обратном канале под действием помех, вырабатываемых генератором 3 импульсов помех при приеме информации. Генераторы 2 и 3 импульсов помех соответственно при передаче и приеме информации вырабатывают короткие по длительности случайные импульсы с определенными законами распределения вероятностей интервалов времени между соседними импульсами.

Триггеры 4 и 5 переводятся в единичное состояние передними фронтами импульсов, действующих на их единичные входы, а в нулевое задними фронтами импульсов, действующих на их инверсные нулевые входы. Триггер 29, наоборот, переводится в единичное состояние задними фронтами импульсов, действующих на его инверсный единичный вход, и в нулевое состояние передними фронтами импульсов, действующих на его нулевой вход.

Формирователь 6 интервалов запроса вырабатывает импульсы, длительность которых соответствует длительности передаваемых сигналов запроса по обратному каналу. Эти импульсы формируются сразу же по окончании действия сигналов, подаваемых на инверсный вход запуска формирователя 6.

Формирователи импульсов 7 и 8 формируют короткие по длительности импульсы во время действия на их инверсные входы запуска задних фронтов импульсов.

Запись начального состояния в вычитающий счетчик 27 происходит в момент действия заднего фронта импульса, действующего на инверсный вход записи счетчика 27.

Время задержки элемента задержки 20 определяется временем срабатывания суммирующего счетчика 1.

Устройство работает следующим образом. Предварительно предположим, что вычитающий счетчик 27 формирователя 21 команд и триггеры 4 и 5 устройства находятся в нулевом состоянии.

По сигналу, поступающему на вход 32 запуска устройства, обнуляется суммирующий счетчик 1 устройства и через первый 17 элемент ИЛИ запускается генератор 22 интервалов команд, триггер 29 переводится в единичное состояние и обнуляется счетчик 26. Единичным потенциалом с прямого выхода триггера 29 открывается первый 24 элемент И формирователя 21 команд, вследствие чего на суммирующий вход суммирующего счетчика 26 через элемент И 24 поступают тактовые импульсы от генератора 23 тактовых импульсов. Подсчитывая определенное число этих импульсов за интервал длительности команды, т.е. до момента выработки короткого по длительности импульса после запуска генератором 22 интервалов команд, счетчик 26 косвенно фиксирует величину этого интервала.

По истечении интервала длительности команды на выходе генератора 22 интервалов команд формируется короткий по длительности импульс, который проходит через открытый единичным потенциалом с инверсного выхода первого 4 триггера элемент И 31 на выход элемента ИЛИ 18. Этот импульс сигнализирует об окончании имитации передачи неискаженной команды на передающую сторону и является разрешением на передачу следующей команды. В устройстве этот импульс, во-первых, увеличивает на единицу состояние суммирующего счетчика 1, поступая на его суммирующий вход, что означает, что в системе с РОС передана неискаженной первая команда, и, во-вторых, проходя через элементы задержки 20, И 9 и ИЛИ 17 на инверсный вход запуска генератора 22 интервалов команд, дает разрешение на формирование следующего интервала команд, предварительно обнулив суммирующий счетчик 26 формирователя 21 команд.

Если же во время передачи команды в прямом канале действуют сигналы помех, формируемые генератором 2 импульсов помех при передаче информации, то эти сигналы через открытый элемент И 10 (элемент И 10 в этом случае открыт единичным потенциалом с прямого выхода триггера 29, поступающим через второй 30 элемент ИЛИ формирователя 21 команд) переведут в единичное состояние первый 4 триггер, единичный потенциал с прямого выхода которого откроет элементы И 12 и 13 (элемент И 13 открывается двумя единичными потенциалами с прямых выходов триггеров 4 и 29). В этом случае импульс, сформированный генератором 22 интервалов команд, не пройдет через элемент И 31, а пройдет через элементы И 13 и ИЛИ 19 на инверсный вход запуска формирователя 6 интервалов запроса, который и формирует сигнал запроса повтора искаженной команды. Этот сигнал, предварительно обнулив триггер 29, своим задним фронтом запускает второй 8 формирователь импульсов, короткий по длительности импульс на выходе которого через открытый единичным потенциалом с инверсного выхода второго 5 триггера элемент И 16 обнулит первый 4 триггер и произведет запись в вычитающий счетчик 27 информацию, хранящуюся в суммирующем счетчике 26, чем производится начало повторной передачи искаженной команды после приема передающей стороной неискаженного сигнала запроса. При этом на выходе элемента ИЛИ 28 сформируется единичный потенциал на интервал времени, равный времени передачи последней команды и произойдет имитация повторной передачи этой команды путем вычитания состояний счетчика 27 тактовыми импульсами от генератора 23 тактовых импульсов, поступающий через элемент И 25 на вычитающий вход счетчика 27.

Если во время имитации передачи повтора команды опять произойдет ее искажение, то во время перепада единичного потенциала в нулевой на выходе элемента ИЛИ 28 формирователь импульсов 7 сформирует короткий по длительности импульс, который, пройдя через элементы И 12 и ИЛИ 19, запустит формирователь 6, чем опять сформируется сигнал запроса повторной передачи этой же искаженной команды, повторная передача которой будет происходить до тех пор, пока не будет промоделирована неискаженная передача этой команды. Если во время передачи повтора команды не произошло ее искажения, то импульс с выхода формиpователя 7 пройдет через элементы И 11, ИЛИ 18 и даст разрешение на формирование интервала следующей команды генератором 22, предварительно увеличив на единицу состояние счетчика 1 по приведенному выше алгоритму.

Если во время формирования сигнала запроса генератор 3 импульсов помех при приеме информации сформирует сигнал помехи в обратном канале, то этот сигнал через открытый шестой 14 элемент И сигналом запроса пройдет на единичный вход триггера 5 и переведет его в единичное состояние. При этом элемент И 15 откроется, а элемент И 16 закроется. После окончания действия сигнала запроса формирователь 8 сформирует импульс, который пройдет через элемент И 15 и ИЛИ 19 на вход формирователя 6, который опять выработает сигнал запроса. Одновременно с этим своим задним фронтом импульс с выхода формирователя 8 переведет триггер 5 в нулевое состояние. Так будет происходить до тех пор, пока триггер 5 будет переводиться сигналом помехи от генератора 3 в единичное состояние во время действия сигнала запроса.

После имитации неискаженной передачи числа команд, которое определяется появлением единичного потенциала на выходе переполнения суммирующего счетчика 1, элемент И 9 запирается и сигнал разрешения формирования интервала очередной команды через него не пройдет, чем прекращается моделирование передачи информации в системе с РОС.

Техническое преимущество заявляемого устройства по сравнению с устройством прототипа состоит в том, что предлагаемое устройство позволяет моделировать неискаженную передачу нескольких команд подряд с учетом влияния уровня помех, действующих в прямом и обратном каналах системы передачи информации с РОС, на время передачи определенного количества команд. Это достигается благодаря введению в устройство новых элементов, которые обеспечили реализацию цели изобретения путем фиксации состояния действия сигналов помех в прямом и обратном каналах.

Положительный эффект, который может быть получен от применения предлагаемого устройства, состоит в повышении производительности, поскольку в модели указанной в описании системы могут быть получены вероятностно-временные характеристики экспериментальным путем, без использования сложного математического аппарата.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ, содержащее суммирующий счетчик, генераторы импульсов помех при передаче и приеме информации, первый и второй триггеры, формирователь интервалов запроса, первый и второй формирователи импульсов, восемь элементов И, три элемента ИЛИ, элемент задержки и формирователь команд, состоящий из генератора интервалов команд, генератора тактовых импульсов, первого и второго элементов И, суммирующего и вычитающего счетчиков и первого элемента ИЛИ, причем вход запуска устройства соединен с установочным входом суммирующего счетчика и первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу запуска генератора интервалов команд формирователя команд и установочному входу суммирующего счетчика формирователя команд, разрядные выходы суммирующего счетчика формирователя команд соединены с соответствующими разрядными входами вычитающего счетчика формирователя команд, разрядные выходы которого подключены к входам первого элемента ИЛИ формирователя команд, выход генератора тактовых импульсов формирователя команд соединен с первыми входами первого и второго элементов И формирователя команд, выходы которых подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам соответственно суммирующего и вычитающего счетчиков формирователя команд, выход первого элемента ИЛИ которого соединены с вторым входом второго элемента И формирователя команд, выход элемента задержки подключен к прямому входу первого элемента И, инверсный вход которого соединен с выходом переполнения суммирующего счетчика, а выход с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход генератора импульсов помех при передаче информации подключен к первому входу второго элемента И, выход которого соединен с единичным входом первого триггера, выход первого формирователя импульсов подключен к первым входам третьего и четвертого элементов И, выход третьего элемента И подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выход пятого элемента И соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к инверсному входу запуска формирователя интервалов запроса, выход которого подключен к первому входу шестого элемента И и инверсному входу запуска второго формирователя импульсов, выход которого соединен с первым входами седьмого и восьмого элементов И и с инверсным нулевым входом второго триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены к вторым входам соответственно седьмого и восьмого элементов И, выход генератора импульсов помех при приеме информации соединен с вторым входом шестого элемента И, выход которого подключен к единичному входу, второго триггера, выход седьмого элемента И подключен к второму входу третьего элемента ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем моделирования непрерывно передаваемой группы неискаженных команд, оно содержит девятый элемент И, в формирователь команд введены триггер и второй элемент ИЛИ, причем выход первого элемента ИЛИ соединен с инверсным единичным входом триггера формирователя команд, выход первого элемента ИЛИ подключен к инверсному входу запуска генератора интервалов команд формирователя команд, инверсный выход триггера которого подключен к третьему входу второго элемента И формирователя команд, прямой выход триггера формирователя команд соединен с вторым входом первого элемента И, первым входом второго элемента ИЛИ формирователя команд и первым входом пятого элемента И устройства, второй вход второго элемента ИЛИ формирователя команд подключен к выходу первого элемента ИЛИ формирователя команд, инверсный выход первого триггера соединен с вторым входом третьего и первым входом девятого элементов И, выход девятого элемента И подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с суммирующим входом суммирующего счетчика и входом элемента задержки, прямой выход первого триггера подключен к вторым входам четвертого и пятого элементов И, выход четвертого элемента И соединен с третьим входом третьего элемента ИЛИ, выход генератора интервалов команд формирователя команд соединен с третьим входом пятого и вторым входом девятого элементов И, выход формирователя интервалов запроса соединен с нулевым входом триггера формирователя команд, выход первого элемента ИЛИ формирователя команд подключен к инверсному входу запуска первого формирователя импульсов, выход второго элемента ИЛИ формирователя команд подключен к второму входу второго элемента И устройства, выход восьмого элемента И подключен к инверсному входу записи вычитающего счетчика формирователя команд и инверсному нулевому входу первого триггера.

РИСУНКИ

Рисунок 1