Устройство имитации ошибок для моделирования двоичного канала связи
ОЛИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ к АВтОРскОму свидзтвльству
365712, Союз Советских
Социалистических
Республии
Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”
М.Кл. 6 06f 15/36
Заявлено 18.Ч!11.1969 (№ 1356773/18-24) с присоединением заявки ¹â€”
Приоритет—
Опубликовано 08.1.1973. Бюллетень № 6
Дата опубликования описания 18.V.1973
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
ДК 681 3 519 2(088 8) Авторы изобретения
Н. Д. Хотин, В, И. Кулагин и А. Ф. Петрунин
Заявитель
УСТРОЙСТВО ИМИТАЦИИ ОШИБОК ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ
ДВОИЧНОГО КАНАЛА СВЯЗИ
Изобретение относится к технике передачи дискретной информации.
Известные имитаторы ошибок, использующиеся для испытаний на помехоустойчивость устройств, работающих по двоичным каналам 5 связи, создают на своем выходе последовательность независимых импульсов ошибок, распределенных по биномиальному закону, и содержат один генератор случайных импульсов (ГСИ) с регулируемой частостью импуль- 10 сов. Такие имитаторы могут моделировать только ограниченный класс каналов. Большинство реальных каналов связи подвержены влиянию различных факторов, приводящих в конечном результате к появлению на выходе 15 дискретного преобразователя групп ошибок, распределение которых отличается от биномпнального.
Целью иозбретения является повышение точности отобра кения характеристик реально- 20
ro канала с помощью имитатора ошибок.
Цель достигается тем, что устройство содер>кит второи н третий ГСИ с регулируемой частостью импульсов, триггер и схему совпа- 25 дения, к первому входу которой подключен выход первого генератора, а ко второму — выход триггера, один из входов которого соединен с выходом второго генератора, а другой — .
С выходом третьего генератора. Выход схемы 30 совпадения подключен к выходной клемме устройства.
Сущность изобретения заключается в том, что для имитации ошибок применены ГСИ, управляющие триггером таким образом, что один из них запускает его, а второй сбрасывает. На выходе триггера подключена схема совпадения, на второй вход которой подключен третий ГСИ.
H a l e Il T e T e изображ е н а б л о к - схема лагаемого устройства.
Устройство содержит ГСИ 1 — 8, триггер 4 и схему совпадения 5.
Для получения трех независимых параметров последовательности пакетов ошибок (частости пакетов ошибок, нх длительности плотности ошибок в пакете) используются три генератора случайных импульсов: ГСИ-I, ГСИ-II и ГСИ-III, ГСИ-1 определяет частость пакетов, совместная работа ГСI 1-1 и ГСИ-11 определяет длительность пакетов, а ГСИ-III— плотность ошибок в пакете.
Имитация групповых ошибок осуществляется следующим образом ГСИ1 и ГСИЗ управляют работой триггера 4, выходной сигнал которого управляет работой схемы совпадения 5. На второй вход схемы совпадения подается последовательность случайных импульсов от ГСИЗ, поэтому на входе схемы совпадения возникают пакеты пмпульсОв, прпче 1
365712
3 начала па!кета оь2ределяется ГСИ1, конец—
ГСИ2, а средняя вероятность ошибки в пакете h — ГСИЛ.
Известно, что процесс группообразования ошибок в канале связи с достаточной для инженерной практики точностью можно моделировать системой, имеющей два состояния (A! и А2), описываемой дискретной целью Маркова. Матрица переходных вероятностей цепи
Маркова имеет вид:
12 1 12 л=
| !
2! ! 21 где
P!2 — условная вероятность перехода системы в состояние А2 при условии нахождения ее в состоянии А 1, Р2! — условная вероятность перехода системы в состояние Al при условии нахождения ее в состоянии А .
Таким образом, если припять, что состояпие А! соответствует состоянию возникновения ошибок, а состояние А2 — их отсутствию, то за!дача им!итации сводится к следующему: к созданию устройства, имитирующего этп состояния; к установлению функциональной зависимости между параметрами процесса ошибок, воз!н1и1кающих,на реальном канале, с параметрами модели (им!итатора).
Если обозначить через Pl, Р2, и вероягпости появления импульсов на выходе соответственно генераторов ГСИ-I, ГСИ-11 и ГСИ-III, то можно используя свойства описанной выше системы, установить зависимость мегкду переходными вероятностями Р!2 и Р,, предполагая, что система описывается цепью Маркова.
Если на первый вход триггера поступает импульс и система находилась в состоянии А„ то с вероятностью P12 = (1 — Р2) ° Pl она перейдет,в состояние А2 — состояние генерации ош!и!бок. Переходная .вероятность Р2! = (1 Pl) " 2
Решая систему уравнений
P (Л2) =
12 Р21
P=h
12+ 21 (5) Устройство имитации ошибок для моделирования двоичного канала связи, содержащее
45 генератор случайных импульсов с регулируегмой частостью импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит второй и третий генераторы случайных импульсов с регулируемой частостью
50 импульсов, триггер и схему совпадения, к (3) первому входу которой подк:почен выход первого генератора, а ко второму — выход триггера, одип из входов которого соединен с выходом второго генератора, а другой — с вы.
55 ходом третьего генератора, выход схемы совпадения подключен к выходной клемме устройства. (2) 1 (1 P12 + P21) Р21
1 ! 2 (I=P21 + 12) Р21 (1 Р1) Р2
Р12 = (1 P2) Pl> находим Р1 я Р2
Р2 = 2 (I Р12+ 21) 4
Для того, чтобы имитатор моделировал одну из возможных реализаций потока ош!ибок реального канала, необходимо значение трех параметров качала: вероятности ошибочного приема бита информации (Р), вероятности правильного приема кодовой комбинации длительностью и бит (Р(п)), средней вероятности появления ошибки в пакете h.
Так как для большинства каналов !г = 0,5, то с достаточной для практики точностью можно ограничиться двумя параметрами P и P(n).
Из теории цепей Маркова известно, что
P(n) =(1 — Р(А )) ((1 — -P„) - - (1 — h)" P(A2)) (4) 20 где Р(А2) — безусловная вероятность нахождения системы в состоянии А2. Поскольку
j)
P(A2) =:, то система уравнений (4) может
I! быть записана в виде (5):
J P
Р(п) = (1 —:) (1 — P!2) +: (1 — h)"
Зо /! l!
Решая данную систему уравнений, находим
Р! п Р2! — параметры модели канала. Из выражения (3) определяются величины вероят35 постей появления 11мпульсов (Р! и P2) на Выходе генераторов, управляющих возникновением пакетов ошибок.
Предмет пзооретения
365712
Составитель С. Громова
Техред Л. Грачева Корректор H. Прокуратова
Редактор E. Семанова
Загорская типография
Заказ 1043 Изд. № 1105 Тираж 647 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
