Способ тактовой синхронизации по информационным сигналам с проверкой по crc



Способ тактовой синхронизации по информационным сигналам с проверкой по crc

 


Владельцы патента RU 2568304:

Открытое акционерное общество "Российский институт мощного радиостроения" (RU)

Способ относится к области электрорадиотехники, а именно к технике радиосвязи, и может быть использован в системах передачи данных, использующих фазоманипулированные сигналы, без введения избыточности, для поддержания тактовой синхронизации для сигналов с фазовой манипуляцией или квадратурно-амплитудной модуляцией, в кодовых конструкциях которых используются блоковые помехоустойчивые коды и CRC. Техническим результатом является возможность поддерживать тактовую синхронизацию по информационному сигналу без передачи дополнительных синхронизирующих сигналов, что повышает скорость передачи информации при сохранении технической скорости передачи. Сущность способа тактовой синхронизации по информационным сигналам с проверкой по CRC заключается в последовательных демодуляции принятого сигнала, декодировании кодовых слов с исправлением ошибок и проверке факта декодирования по результатам вычисления CRC, т.е. остатка деления на полином. При нулевом остатке к информационному блоку вычисляют и добавляют CRC, осуществляют кодирование помехоустойчивым кодом, модулируют и рассчитывают взаимокорреляционную функцию (ВКФ) с принятым из канала связи сигналом. 1 ил.

 

Изобретение относится к области электрорадиотехники, а именно к технике радиосвязи, и может быть использовано в системах передачи данных, использующих фазоманипулированные сигналы, без введения избыточности, для поддержания (подстройки) тактовой синхронизации для сигналов с фазовой манипуляцией (ФМн) или квадратурно-амплитудной модуляцией (КАМ), в кодовых конструкциях которых используются блоковые помехоустойчивые коды и CRC.

Для обеспечения устойчивой работы систем передачи данных необходимо устанавливать и поддерживать тактовую синхронизацию, т.е. определять время начала и окончания элементарного сигнала.

Существует множество подходов для обеспечения установления и поддержания тактовой синхронизации. Большинство из них основаны на периодической передаче тестовых синхропоследовательностей, не несущих информацию, [СИНХРОИНФО-2013 // Материалы международного научно-технического семинара «Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов в инфокоммуникациях», 30 июня - 3 июля 2013 г. / Под ред. д.т.н. проф. А.В. Пестрякова. - М.: ООО «Брис-М» оперативная полиграфия и дизайн студия, 235 с.]. Это снижает скорость передачи информации, поэтому перспективным является использование информационных сигналов для поддержания тактовой синхронизации.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ совместной тактовой и кодовой синхронизации (патент РФ на изобретение №2460219 от 10.02.2010), принятый за прототип. Способ совместной тактовой и кодовой синхронизации заключается в том, что принимают дискретную информацию в виде кодовых слов с исправлением ошибок в пределах скользящего окна приема, последовательно сдвигаемого на один дискретный отсчет, при каждом сдвиге скользящего окна приема декодируют кодовые слова с исправлением ошибок и сравнивают число исправляемых ошибок с предварительно заданным пороговым значением числа ошибок при числе исправленных ошибок, меньшем порогового, запоминают его и, кроме того, запоминают номер временной метки, соответствующей номеру этого дискретного отсчета, причем принимают дискретную информацию со сдвигом скользящего окна приема во временном интервале, равном временному интервалу кодового слова. Факт достижения тактовой и кодовой синхронизации устанавливают в момент времени из числа ранее запомненных временных меток, соответствующих номеру дискретного отсчета с минимальным числом исправленных ошибок из числа запомненных во всем временном интервале кодового слова дискретных отсчетов.

К недостаткам прототипа относится большее число проводимых вычислительных операций за счет многократного декодирования кодового слова с исправлением ошибок при каждом последовательном сдвиге скользящего окна приема на один дискретный отсчет, а также возможность установления ложной тактовой и цикловой синхронизации в случае декодирования при сдвиге на один или более символов. Кроме того, в способе осуществляется подсчет числа ошибок после декодирования, что предполагает передачу известной информации и, как следствие, снижение информационной скорости.

Целью изобретения является поддержание тактовой синхронизации в процессе работы системы передачи данных по информационным сигналам, не прерывая при этом передачу полезной информации.

Поставленная цель достигается тем, что в способе тактовой синхронизации по информационным сигналам с проверкой по CRC принимают дискретную информацию в виде кодовых слов с исправлением ошибок, причем к передаваемому от источника сообщений блоку информации вычисляют и добавляют CRC, кодируют помехоустойчивым кодом, получая дискретную информацию в виде кодовых слов, модулируют и передают сигнал сообщения по каналу связи, принимаемый из канала связи сигнал демодулируют, затем принятую дискретную информацию в виде кодовых слов, в которой могут присутствовать ошибки, декодируют, вычисляют CRC и при условии безошибочного декодирования принятый информационный блок отдают получателю сообщений, а также вычисляют и добавляют CRC, кодируют помехоустойчивым кодом, модулируют, после чего полученный сигнал передают в блок вычисления автокорреляционной функции (АКФ), затем проверяют корреляционные свойства полученного сигнала и при удовлетворяющих заданным требованиям АКФ сигнал подают на первый вход блока вычисления взаимокорреляционной функции (ВКФ), на второй вход которого подают принимаемый из канала связи сигнал, результат вычисления ВКФ - массив отсчетов функции взаимной корреляции - передают в блок принятия решения, в котором определяют положение максимального значения в массиве, получая, таким образом, искомое положение тактовой синхронизации.

Структурная схема предлагаемого устройства изображена на чертеже, где:

1 - источник сообщений;

2 - первый блок добавления CRC;

3 - первый кодер;

4 - первый модулятор;

5 - канал связи;

6 - демодулятор;

7 - декодер;

8 - блок проверки CRC;

9 - получатель сообщений;

10 - второй блок добавления CRC;

11 - второй кодер;

12 - второй модулятор;

13 - блок вычисления АКФ;

14 - блок проверки условия;

15 - блок вычисления ВКФ;

16 - блок принятия решения.

Способ тактовой синхронизации по информационным сигналам с проверкой по CRC заключается в следующем. На передающей стороне в источнике сообщений 1 формируют информационный блок длиной m бит, для которого вычисляют и добавляют CRC в первом блоке добавления CRC 2, после этого длина блока равна k=m+с бит, где с - количество бит CRC. Полученный блок кодируют помехоустойчивым кодом (n, k) в первом кодере 3, после чего кодовый блок длиной n бит, представляющих собой дискретную информацию в виде кодовых слов, модулируют в первом модуляторе 4 и полученный сигнал S(t) передают в канал связи 5.

На приемной стороне принимаемый из канала связи 5 сигнал S ˜ ( t ) демодулируют в демодуляторе 6, получая принятую дискретную информацию в виде кодовых слов, в которой могут присутствовать ошибки, которую декодируют в декодере 7 и вычисляют CRC в блоке проверки CRC 8. Вычисление CRC есть деление на полином, остаток от деления показывает, присутствуют ли ошибки в декодированном блоке. Если остаток равен нулю, то считают, что декодирование в принимаемом кодовом блоке произошло без ошибок. В этом случае декодированный информационный блок длиной m бит передают получателю сообщений 9, а также вычисляют и добавляют CRC во втором блоке добавления CRC 10, кодируют во втором кодере 11 и модулируют во втором модуляторе 12. Сигнал с выхода второго модулятора 12 S ¯ ( t ) подают на вход блока вычисления АКФ 13. При этом при безошибочном декодировании сигнал S ¯ ( t ) S ( t ) . Автокорреляционную функцию на выходе блока вычисления АКФ 13 подают на вход блока проверки условия 14, где проверяют корреляционные свойства полученного сигнала S ¯ ( t ) и при удовлетворяющих заданным требованиям АКФ, таким как ширина главного лепестка и уровень боковых лепестков менее заданного порога, сигнал S ¯ ( t ) подают на первый вход блока вычисления ВКФ 15, на второй вход которого подают принимаемый из канала связи сигнал S ˜ ( t ) . Результат вычисления ВКФ - массив отсчетов функции взаимной корреляции - передают в блок принятия решения 16, в котором определяют положение максимального значения в массиве, получая, таким образом, искомое положение тактовой синхронизации.

Предлагаемый способ позволяет поддерживать тактовую синхронизацию непосредственно по информационным сигналам без передачи дополнительных синхронизирующих сигналов.

Способ тактовой синхронизации по информационным сигналам с проверкой по CRC, заключающийся в том, что принимают дискретную информацию в виде кодовых слов с исправлением ошибок, отличающийся тем, что к передаваемому от источника сообщений блоку информации вычисляют и добавляют CRC, кодируют помехоустойчивым кодом, получая дискретную информацию в виде кодовых слов, модулируют и передают сигнал сообщения по каналу связи, принимаемый из канала связи сигнал демодулируют, затем принятую дискретную информацию в виде кодовых слов, в которой могут присутствовать ошибки, декодируют, вычисляют CRC и при условии безошибочного декодирования принятый информационный блок отдают получателю сообщений, а также вычисляют и добавляют CRC, кодируют помехоустойчивым кодом, модулируют, после чего полученный сигнал передают в блок вычисления автокорреляционной функции (АКФ), затем проверяют корреляционные свойства полученного сигнала и при удовлетворяющих заданным требованиям АКФ сигнал подают на первый вход блока вычисления взаимокорреляционной функции (ВКФ), на второй вход которого подают принимаемый из канала связи сигнал, результат вычисления ВКФ - массив отсчетов функции взаимной корреляции - передают в блок принятия решения, в котором определяют положение максимального значения в массиве, получая, таким образом, искомое положение тактовой синхронизации.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике передачи дискретной информации и предназначено для синхронизации рекуррентной последовательностью (РкП). Технический результат заключается в повышении вероятности правильной синхронизации при снижении качества канала связи одновременно с низкими вероятностями ложной синхронизации и пропуска синхропосылки.

Изобретение относится к технике электрической связи и может использоваться в мобильных системах передачи и приема данных. Техническим результатом является возможность обеспечения корреляционного приема фазоманипулированных сигналов при отсутствии слежения за текущей фазой несущей частоты.

Изобретение относится к области широкополосных систем радиосвязи и может быть использовано для генерации опорного сигнала и адаптивной корректировки его параметров в стационарных и мобильных станциях.

Изобретение относится к радиотехнике и может найти применение в системах радиосвязи с программной (псевдослучайной) перестройкой рабочей частоты. Технический результат - обеспечение работы системы радиосвязи в условиях эффекта Допплера, повышение помехоустойчивости и разведзащищенности радиолинии.

Изобретение относится к технике передачи дискретной информации и предназначено для синхронизации псевдослучайных последовательностей. .

Изобретение относится к области радиотехники и связи, в частности к устройствам квазикогерентного приема дискретно-кодированных многочастотных радиосигналов, и может найти применение в информационных радиоканалах систем управления беспилотными летательными аппаратами, в частности в активных и полуактивных радиолокационных головках самонаведения крылатых и зенитных ракет, в устройствах синхронизации радиолиний телеуправления ракетами.

Изобретение относится к области радиосвязи и может найти применение в системах, использующих широкополосные псевдослучайные сигналы (ПСП). .

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к способам и устройствам формирования сигналов квадратурной амплитудной манипуляции, применяемым на линиях многоканальной цифровой связи, а также может быть использовано в области цифрового радиовещания и цифрового телевидения.

Изобретение относится к цифровым схемам для обработки цифровых сигналов, к беспроводной связи. .

Изобретение относится к системе связи и предназначено для синхронизации параллельно работающих в сети микрокомпьютеров, например бортовых микрокомпьютеров, которые используются для резервирования.

Изобретение относится к обработке цифровых данных с помощью компьютерных систем, а именно к методам обработки данных, специально предназначенных для специфических функций, мобильных приложений.

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к идентификации текстовой информации в случаях определения ее автора. Технический результат - повышение уровня достоверности определения авторства текстовой информации.

Изобретение относится к способу, устройству и машиночитаемому носителю для обеспечения соревнования между пользователями в реальном времени. Технический результат заключается в повышении быстродействия проведения соревнований реального времени.

Изобретение относится к системам автоматизации. Технический результат заключается в повышении скорости получения и обработки данных.

Изобретение относится к способу заполнения электронной таблицы. Технический результат заключается в автоматизации и повышении эффективности ввода и расчета данных.

Изобретение относится к боевым информационно-управляющим системам и может быть использовано для управления подготовкой и пуском ракет (противоракет, торпед, управляемых снарядов и т.п.), в которые ввод данных полетного задания осуществляется от обеспечивающих систем.

Изобретение относится к многопроцессорным вычислительным средам, а именно к транзакционной обработке внутри таких вычислительных сред. Техническим результатом является повышение скорости выполнения команды начать транзакцию благодаря сохранению содержимого только тех регистров, которые прямо указаны маской сохранения регистров общего назначения.

Изобретение относится к разработке и изготовлению редукторов преимущественно для малоразмерных авиационных турбовинтовых двигателей. Способ включает этапы: ввода исходных данных, составления максимального количества вариантов конструкции, фильтрации по геометрическим параметрам, на котором выбирается группа редукторов, для которых возможно построить структурную схему, составления эскизов кинематических схем редукторов по топологическим связям с определением основных параметров зубчатых колес, определения необходимости планетарной передачи в редукторе и сборки планетарной передачи.

Изобретение относится к способу и системе моделирования дорожных характеристик в регионе, где движется транспортное средство. Техническим результатом является повышение эффективности обнаружения движения транспортного средства.

Данное изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат - обеспечение в автоматизированном режиме выбора значений параметров внешней среды, согласованных с оптимальным управлением равновесным случайным процессом (РСП).

Изобретение относится к информационным системам, позволяющим анализировать публикационную и издательскую активность сотрудников научно-образовательных организаций. Технический результат заключается в повышении скорости и многозадачности процедуры аналитической обработки данных об издательской активности сотрудников научно-образовательной организации. Система содержит: модуль области публикационных объектов и модуль для вычислений и анализа, состоящий из блока запросов и блока отчетов. Отдельным модулем выделен модуль пространства сотрудников, выполненный в виде трех блоков: блока управления описанием объектов сотрудников, блока генерации отчетов и коммутационного блока, при этом модуль соединен через коммутационный блок с модулем области публикационных объектов, выполненным в виде трех блоков: блока управления описанием публикационных объектов, блока генерации отчетов, коммутационного блока, а также с модулем для вычислений и анализа, выполненным в виде трех блоков: блока запросов, блока отчетов, коммутационного блока. Модуль области публикационных объектов и модуль для вычислений и анализа соединены через соответствующие коммутационные блоки. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх