Способ установления тактовой синхронизации по информационным сигналам на основе результатов декодирования



Способ установления тактовой синхронизации по информационным сигналам на основе результатов декодирования
Способ установления тактовой синхронизации по информационным сигналам на основе результатов декодирования
G06F3/00 - Вводные устройства для передачи данных, подлежащих преобразованию в форму, пригодную для обработки в вычислительной машине; выводные устройства для передачи данных из устройств обработки в устройства вывода, например интерфейсы (пишущие машинки B41J; преобразование физических переменных величин F15B 5/00,G01; получение изображений G06T 1/00,G06T 9/00; кодирование, декодирование или преобразование кодов вообще H03M; передача цифровой информации H04L)

Владельцы патента RU 2628263:

Публичное акционерное общество "Российский институт мощного радиостроения" (ПАО "РИМР") (RU)

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано в системах передачи данных, использующих фазоманипулированные сигналы, без введения избыточности, для поддержания тактовой синхронизации для сигналов с фазовой манипуляцией (ФМн) или квадратурно-амплитудной модуляцией (КАМ), в кодовых конструкциях которых используются блоковые помехоустойчивые коды. Технический результат – повышение помехоустойчивости передачи информации. Сущность способа заключается в демодуляции принятого сигнала, декодировании кодовых слов с исправлением ошибок и проверки факта декодирования по результатам вычисления синдрома. При условии нулевого синдрома либо синдрома, соответствующего заданному числу ошибок, принятый информационный блок кодируют помехоустойчивым кодом, модулируют, проверяют корреляционные свойства полученного сигнала и при удовлетворяющих заданным требованиям АКФ 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.

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, то есть без передачи дополнительных тестовых синхронизирующих сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе тактовой синхронизации по информационным сигналам принимают дискретную информацию в виде кодовых слов с исправлением ошибок, причем передаваемый от источника сообщений блок информации 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 синдром и при условии нулевого синдрома либо синдрома, соответствующего заданному числу ошибок, значительно меньше исправляющей способности кода, принятый блок информации отдают получателю сообщений, а также кодируют его помехоустойчивым кодом, модулируют, после чего полученный сигнал передают в блок вычисления автокорреляционной функции (АКФ), после чего 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 фиг. Она содержит:

1 - источник сообщений;

2 - первый кодер;

3 - первый модулятор;

4 - канал связи;

5 - демодулятор;

6 - декодер;

7 - регистр синдрома;

8 - получатель сообщений;

9 - второй кодер;

10 - второй модулятор;

11 - блок вычисления АКФ;

12 - блок проверки условия;

13 - блок вычисления ВКФ;

14 - блок принятия решения.

Способ тактовой и цикловой синхронизации по одночастотным информационным сигналам заключается в следующем. На передающей стороне в источнике сообщений 1 формируют блок информации длиной k бит, кодируют помехоустойчивым кодом (n, k) в первом кодере 2, получая дискретную информацию в виде кодовых слов, то есть кодовый блок длиной n бит. Кодовое слово модулируют в первом модуляторе 3 и полученный сигнал S(t) передают в канал связи 4.

На приемной стороне принимаемый из канала связи 4 сигнал - демодулируют в демодуляторе 5, получая принятую дискретную информацию в виде кодовых слов, в которой могут присутствовать ошибки, которую декодируют в декодере 6. Результатом декодирования являются информационный блок и синдром - битовая комбинация, однозначно указывающая ошибочные биты в принятом кодовом слове при условии, что количество ошибочных бит не превышает исправляющую способность кода. При этом безошибочному кодовому слову соответствует нулевой синдром. В регистре синдрома 7 определяют, является ли полученный синдром нулевым либо синдром соответствует количеству ошибок менее заданного порога, значительно меньше исправляющей способности кода. В этом случае информационный блок длиной k бит передают получателю сообщений 8 и кодируют во втором кодере 9, тем самым восстанавливая исходное передаваемое кодовое слово длиной n бит без ошибок.

Порог количества исправляемых ошибок выбирают из условия обеспечения требуемой достоверности синхронизации. Значение порога определяется исправляющей способностью кода и вероятностью ошибки на бит в канале связи.

Кодовое слово на выходе второго кодера 9 модулируют во втором модуляторе 10. Сигнал с выхода второго модулятора 10 - подают на вход блока вычисления АКФ 11. При этом при безошибочном декодировании сигнал . Автокорреляционную функцию на выходе блока вычисления АКФ 11 подают на вход блока проверки условия 12, где проверяют корреляционные свойства полученного сигнала и при удовлетворяющих заданным требованиям АКФ, таким как ширина главного лепестка и уровень боковых лепестков менее заданного порога, сигнал подают на первый вход блока вычисления ВКФ 13, на второй вход которого подают принимаемый из канала связи сигнал . Результат вычисления ВКФ - массив отсчетов функции взаимной корреляции - передают в блок принятия решения 14, в котором определяют положение максимального значения в массиве, получая, таким образом, искомое положение тактовой синхронизации.

В случае синдрома, соответствующего количеству ошибок более заданного порогового значения, информационный блок из k бит отдают получателю сообщений 8, но подстройку тактовой синхронизации по текущему кодовому слову не осуществляют.

Предлагаемый способ позволяет поддерживать тактовую синхронизацию непосредственно по информационным сигналам без передачи дополнительных синхронизирующих сигналов, что повышает скорость передачи данных в каналах связи. Кроме того, использование синдрома кода позволяет отказаться от CRC в каждом передаваемом кодовом блоке, что повышает информационную скорость, либо позволяет использовать более избыточный помехоустойчивый код с большей исправляющей способностью.

Способ установления тактовой синхронизации по информационным сигналам на основе результатов декодирования, заключающийся в том, что принимают дискретную информацию в виде кодовых слов с исправлением ошибок, отличающийся тем, что передаваемый от источника сообщений блок информации 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 синдром и при условии нулевого синдрома либо синдрома, соответствующего количеству ошибок менее заданного, значительно меньше исправляющей способности кода, принятый блок информации отдают получателю сообщений, а также кодируют его помехоустойчивым кодом, модулируют, после чего полученный сигнал передают в блок вычисления автокорреляционной функции (АКФ), после чего 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 системам телекоммуникаций и вычислительной технике и может найти применение в устройствах приема информации из канала передачи или воспроизведения информации с высоким уровнем ошибок.

Изобретение относится к технике цифровой связи и сигнализации и может быть использовано для квазиоптимального асинхронного приема сообщений. Технический результат - упрощение реализации и повышение надежности работы фильтра.

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.

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 способу, устройству и терминалу для защиты прикладной программы. Технический результат заключается в повышении защиты прикладной программы.

Изобретение раскрывает способ, устройство и оконечную аппаратуру для реагирования на операцию сдвига, которые принадлежат к области технологий абонентских устройств.

Изобретение относится к гибкому устройству и способу для управления его работой. Технический результат заключается в обеспечении возможности определять устройством форму его изгиба с использованием множества датчиков движения.

Изобретение относится к мобильным вычислительным устройствам. Технический результат заключается в снижении операционных расходов при редактировании отображаемого контента.

Изобретение относится к пользовательским интерфейсам. Технический результат заключается в избежании потерь времени, обусловленных некорректной навигацией по контенту.

Изобретение относится к пользовательским интерфейсам. Технический результат заключается в обеспечении возможности масштабирования контента на основании месторасположения объекта.

Изобретение относится к области информационных технологий и предназначено для изготовления аудиовизуальных мультимедиа- презентаций, состоящих из последовательности сцен.

Изобретение относится к пользовательским интерфейсам, в частности для визуального представления предварительной загрузки данных. Техническим результатом является собственно создание устройства визуального представления предварительной загрузки данных.

Изобретение относится к удаленному мониторингу объектов. В способе для удаленного мониторинга и прогнозирования состояния технологических объектов, относящихся к турбоагрегатам, получают данные от объекта контроля; формируют на основании этих данных эталонную выборку показателей работы и строят матрицы состояния из компонентов точек выборки.
Изобретение относится к электронному датчику приближения. Технический результат заключается в обеспечении возможности емкостного считывания сигнала.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к радиоэлектронике, и может быть использовано в приемо-передающих устройствах и системах связи, измерительной аппаратуре для моделирования систем синхронизации импульсных генераторов и при проектировании различных типов систем фазовой синхронизации.

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано 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. Технический результат – повышение помехоустойчивости передачи информации. Сущность способа заключается в демодуляции принятого сигнала, декодировании кодовых слов с исправлением ошибок и проверки факта декодирования по результатам вычисления синдрома. При условии нулевого синдрома либо синдрома, соответствующего заданному числу ошибок, принятый информационный блок кодируют помехоустойчивым кодом, модулируют, проверяют корреляционные свойства полученного сигнала и при удовлетворяющих заданным требованиям АКФ рассчитывают взаимокорреляционную функцию с принятым из канала связи сигналом. 1 ил.

Наверх