Устройство адаптивного перемежения сверточного кодека
Владельцы патента RU 2340087:
Ставропольский военный институт связи ракетных войск (RU)
Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в системах передачи дискретной информации со сверточным кодированием по каналам связи с рассеянием энергии принимаемых сигналов (каналы с памятью), подверженных замираниям. Содержит на передающей стороне кодер, перемежитель, синхрогенератор и формирователь последовательностей тактовых импульсов, на приемной стороне - деперемежитель, декодер, синхрогенератор, формирователь последовательностей тактовых импульсов и дополнительно введенные блок измерения и формирования оценки длительности пачки ошибок на основе текущего состояния канала связи, выход которого соединен со входом блока управления интервалом перемежения, формирующего значение допустимого интервала перемежения, поступающее с выхода блока управления интервалом перемежения на управляющие входы перемежителя и деперемежителя, осуществляя изменение интервала перемежения путем увеличения длин регистров сдвига. Технический результат - повышение помехоустойчивости приема дискретных сигналов со сверточным кодированием в каналах с группированием ошибок. 2 ил.
Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в системах передачи дискретной информации со сверточным кодированием по каналам связи с рассеянием энергии принимаемых сигналов (каналы с памятью), подверженных замираниям.
Цель изобретения - повышение помехоустойчивости приема дискретных сигналов со сверточным кодированием в каналах с группированием ошибок.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является сверточный кодек с алгоритмом порогового декодирования, содержащий на передающей стороне кодер канала, перемежитель, синхрогенератор и формирователь последовательностей тактовых импульсов, на приемной стороне - деперемежитель, декодер канала, синхрогенератор, формирователь последовательностей тактовых импульсов, вычислитель синдрома, анализатор синдрома и пороговый элемент (АС №1327296, заявл. 11.06.85, Н03М 13/00, опубл. 30.07.87). В перемежителе и деперемежителе используется фиксированный интервал Iпер перемежения, соизмеримый с длиной кодового ограничения na сверточного кода.
Недостатком данного устройства, принятого за прототип, является невозможность учета влияния состояния канала связи, характеризующегося группированием ошибок, и вследствие - неправильный выбор интервала перемежения. Эти недостатки являются следствием того, что устройство-прототип не дает возможности отслеживать длину b(t) пачки ошибок, зависящую от длительности замираний (интервала временной корреляции Δτk(t)) в канале связи, так как при любом числе искаженных символов в кодовой комбинации считается, что ошибка однократная.
Цель изобретения - разработка технического решения, обеспечивающего повышение помехоустойчивости приема дискретных сигналов со сверточным кодированием за счет предотвращения группирования ошибок при изменениях состояния канала связи.
Поставленная цель достигается тем, что в сверточный кодек с алгоритмом порогового декодирования, содержащий на передающей стороне кодер канала, перемежитель, синхрогенератор и формирователь последовательностей тактовых импульсов, на приемной стороне - деперемежитель, декодер канала, синхрогенератор, формирователь последовательностей тактовых импульсов, вычислитель синдрома, анализатор синдрома и пороговый элемент, дополнительно введены блок измерения и формирования оценки длительности пачки ошибок на основе текущего состояния канала связи (БИФ b(t)˜Δτk(t)) и блок управления интервалом перемежения (БУ Iпер), причем БИФ b(t) состоит из вычислителя значений оценок текущего интервала корреляции Δτk(t), выход которого соединен со схемой анализа длительности пачки ошибок b(t), а БУ Iпер включает в себя вычислитель допустимого интервала перемежения I'пер, ключ, управляемый импульсами сброса (ИС) от формирователя последовательности тактовых импульсов, и регистр, осуществляющий хранение значения I'пер в течение периода ИС.
На фиг.1 представлена блок-схема сверточного кодека, на фиг.2 - блок-схема блока измерения и формирования оценки длительности пачки ошибок на основе текущего состояния канала связи и блока управления интервалом перемежения.
Описание устройства.
Устройство адаптивного перемежения сверточного кодека (фиг.1) содержит на передающей стороне кодер (1), перемежитель (2), синхрогенератор (6) и формирователь последовательностей тактовых импульсов (3), на приемной стороне - деперемежитель (7), декодер (8), синхрогенератор (13), формирователь последовательностей тактовых импульсов (12), вычислитель синдрома (9), анализатор синдрома (10), пороговый элемент (11) и дополнительно введенные блок измерения и формирования оценки длительности пачки ошибок на основе текущего состояния канала связи (5), выход которого соединен со входом блока управления интервалом перемежения (4), формирующего значение допустимого интервала перемежения I'пер, поступающее с выхода блока управления интервалом перемежения на управляющие входы перемежителя и деперемежителя, осуществляя изменение интервала перемежения путем увеличения длин регистров сдвига.
Введенный блок измерения и формирования оценки длительности пачки ошибок на основе текущего состояния канала связи (5) (фиг.2) состоит из вычислителя значений оценок текущего интервала корреляции Δτk(t) (14), на вход которого поступают значения физических параметров канала связи, выход вычислителя Δτk(t) соединен со входом схемы анализа длительности пачки ошибок b(t) (15).
Введенный блок управления интервалом перемежения (4) (фиг.2) состоит из вычислителя допустимого интервала перемежения I'пер (16), вход которого соединен с выходом схемы анализа длительности пачки ошибок b(t), выход вычислителя I'пер соединен с ключем (17), управляющий вход которого соединен с формирователем последовательности тактовых импульсов, выход ключа соединен со входом регистра (18), осуществляющего хранение значения I'пер в течение периода ИС, выход регистра соединен с управляющими входами перемежителя и деперемежителя.
Блок измерения и формирования оценки длительности пачки ошибок на основе текущего состояния канала связи и блок управления интервалом перемежения (фиг.2) работают следующим образом.
На вход вычислителя оценок текущего интервала корреляции Δτk(t) (14) поступает информация о значениях физических параметров канала связи, с выхода которого значение оценки Δτk(t) поступает на схему анализа длительности пачки ошибок (15), с выхода которой значение b(t), определяемое как
где 
- среднее значение уровня X огибающей сигнала;
σ - среднеквадратическое отклонение флуктуационной составляющей мощности сигнала [Волков Л.Н., Немировский М.С., Шинаков Ю.С. Системы цифровой радиосвязи: базовые методы и характеристики. Учебное пособие. - М.: Эко-Трендз, 2005, стр.269], поступает в вычислитель допустимого интервала перемежения I'пер (16), рассчитывающий значение I'пер в соответствии с условием b<I'пер перехода любого пакета ошибок в одиночные [Кларк Дж.-мл., Кейн Дж. Кодирование с исправлением ошибок в системах цифровой связи / Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1987, стр.324-326], с выхода этого вычислителя значение I'пер через ключ (17), управляемый ИС от формирователя последовательности тактовых импульсов (3, 12), заносится в регистр (18) в момент действия ИС, с выхода которого управляющие импульсы поступают на вход перемежителя (2) и осуществляют его перестройку. На приемной стороне осуществляется аналогичная перестройка деперемежителя (7).
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет при изменениях состояния канала связи повысить помехоустойчивость приема дискретных сигналов со сверточным кодированием за счет предотвращения группирования ошибок путем адаптивного изменения интервала перемежения до уровня выполнения условия перехода любого пакета ошибок в одиночные.
Устройство адаптивного перемежения сверточного кодека, содержащий на передающей стороне кодер, перемежитель, синхрогенератор и формирователь последовательностей тактовых импульсов, на приемной стороне - деперемежитель, декодер, синхрогенератор, формирователь последовательностей тактовых импульсов, отличающееся тем, что в него на передающей и приемной сторонах введены блок измерения и формирования оценки длительности пачки ошибок, выход которого соединен со входом введенного блока управления интервалом перемежения, причем блок измерения и формирования оценки длительности пачки ошибок состоит из вычислителя значений оценок текущего интервала корреляции Δτk(t), на вход которого поступают значения физических параметров канала связи, выход вычислителя значений оценок текущего интервала корреляции Δτk(t) соединен с входом схемы анализа длительности пачки ошибок b(t), а введенный блок управления интервалом перемежения состоит из вычислителя допустимого интервала перемежения I'пер, вход которого соединен с выходом схемы анализа длительности пачки ошибок b(t), выход вычислителя допустимого интервала перемежения I'пер соединен с ключом, управляющий вход которого соединен с формирователем последовательности тактовых импульсов, выход ключа соединен с входом регистра для хранения значения I'пер в течение периода импульса сброса, причем выход регистра соединен с управляющим входом перемежителя для его перестройки, а на приемной стороне осуществляют аналогичную перестройку деперемежителя.
