Устройство для приема дискретной информации

 

(») 424216

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 19.12.72 (21) 1859887/18-24 с присоединением заявки ¹ (32) Приоритет

Опубликовано 15,04.74. Бюллетень ¹ 14

Дата опубликования описания 23.09.74 (51) М, Кл. G 08с 19/28

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621.398:654.94 (088.8) (72) Автор изобретения

Б. Д. Каган (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ

25 х

Предложенное устройство относится к области телемеханики и предназначено для приема сигналов, передаваемых избыточным двоичным кодом, допускающим мажоритарное декодирование.

Известны устройства для приема дискретной информации, содержащие блок отсчета сигнала, выход которого соединен с одним из входов блока сравнения, блок памяти, управляющие входы которого подключены к выходам блока опроса, а выходы соединены со входами решающего блока.

Однако в известных устройствах имеют место необратимые потери значительной части информации, заложенной в аналоговых сигналах, снимаемых с детекторов, при их отождествлении с соответствующими двоичными символами в начальных решающих блоках.

С целью повышения помехоустойчивости приема устройство содержит блок пороговых уровней напряжения, причем выходы блока пороговых уровней напряжения подключены к другим входам блока сравнения, а выходы блока сравнения соединены с информационными входами блока памяти.

Это позволяет отказаться от регенерации в устройстве двоичных символов и использовать при декодировании непосредственно аналоговые сигналы, соответствующие символам кодовой комбинации.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства, которое содержит блок отсчета сигнала 1, блок сравнения

2, блок памяти 3, решающий 4, блок опроса 5 и блок пороговых уровней напряжения 6.

Устройство работает следующим образом.

Для передачи информации по каналу связи используется двоичный систематический (n, k) — код, где n — длина кодовой комбина10 ции; /г — число информационных символов, допускающий мажоритарное декодирование по системе разделенных проверок, т. е. позволяющий составить систему уравнений, связывающих каждый информационный символ Х;

15 (i=1, 2, „,, k) с другими символами кодовой комбинации. Подобная система в общем случае имеет следующий вид: х,=х

20 : Х + - з + + +)è + + Х г х,=x/+х„+...+х, + ° ° ° +х„ где сумимрование производится по модулю 2.

В результате обработки продетектированного сигнала т) (/) блоком отсчета сигнала 1, ра30 ботающим синхронно с тактовой частотой, образуется последовательность величин )y, (p= 1 — — 0 ecJEH Tfi) {+U )

Х,= — 1, если y,((— U) (2) Предполагается, что математическое ожидание величии ц„положительны или отрицательны в зависимости от того, передается иа р-ой позиции соответственно символ «О» или

«1», а УСЛОВНЫЕ НЛОтНОСтИ рс! CHpe>IСЛСНИй

Ч/(цР/ХР О) н U: (ц /Х! 1) 1»аи> нл !!!3 ме!ричны относительно llóëÿ).

В случае отказа от решения (l с., если

) l1 () (А !) Произв!>д51тс51 !П>сл«до»2 i сльиыс попытки декодирования символа Х; иа основе анализа в решающем блоке -1 результатов

c P 2 B H t I I1i 5I с I I o P o I o  l ì У P o B l l c 31 н 2 и 13 51 ж с l l i!51 (1-У!) всех отсчето» сигнала If ÄÄ(nI=1, 2, ..., I) соответспзующих сим»олам, входящич в

r:ðàâóio часть первой нетривиальной проверки (j=1) системы (1), затем (в случае очередного отказа от решения) второй (j=2), третьей (J=3) и т. д., вн;IOT! до з-ой нетривиальной Проверки вклю !и|ел! По (/=-х) согласно следующему алгоритму:

Х;=О, если чсп!ое число величин vfinc пз г мсш>ше (— U!), а остальные боль! (3)

Х;=1, если не icriioe ч|icло величин 1

11,„, из " меньше (— (|3), а остальные — — больше (+Uq). !

При отказе от решения на каждой J-ой с!упени в решающем блоке 4»ырабаты!3!!с 05!

=1, 2, ..., П), соответствующих снч|п>ло\I кодовой комбинации (пли, B сoorllcTc BH;i с индексами, принятыми в (1) — — Bv1»чнн ц;, 1); (J= :— 1,2, ..., s т=1,2, ..., I.).

Зта последовательность с выхода блока отсчета сигнала 1 поступает на вход блока сра»Пения 2, где производится сра»нсзис всличи:! ц,> с набором симметричных относптсл! По нуля фиксированных пороговых уровней ланря>кения (0U ), (1-(.>2),, (f-U,;,!), вырабатывас,.|ых в блоке пороговых уров»си напря>кения 6.

Результаты сравнения всеx велич|п ц!>(p=

=1, 2,, n) с пороговыми уровнями напряжения запоминаются в двоичной форме в блоке Памяти 3.

Решающий блок 4 производит последователь»l,ie пОпытки Опредс чeния каждого иllформацнонного символа X;(i =1, 2, ..., й) кодовой комб|шации по с !итывасмым пз блока памяти

3 с помощью блока опроса 5 резулы атам сравнен>!я с пороговыми уровнями напря>кения отсчетов ц„, соответствующих всем символам, входящим в правые части каждого одного, затем каждых двух, трех и т. д., вплоть до всех (s+1) уравнений системы (1) .

Определение символа Х; начинается с попыток принятия решения непосредственно по результатам сравнения соответствующего этому символу отсчета сигнаl2 ц, с пороговым уров.iLм напряжения (+- U!) согласно алгоритму: с:! IIIlc2,>!I>!II>Hf сигнал, по которому блок опрос2 5 подаст с»1>lxoT2 блока H23!5!ти 3 рсзуль. !1! сравнен 15I с пороговым уровнем апр:i(+- U!) Оче1>едной COBOI<3 пнос и с !c .0» clii ll2лов )>.! > Со!>!ветс |вующпх ! >Hcl ll Ll Ч Cfl>IBOË 2 \1, » XI! l 5IIII » 31 В Н;>2»ч!О

: готl> (J- 1) -of< нстр11вн21»ной проверки с|1с L ч ь! (1 } .

Гсз!н pcificiEHe о символе ц; i:c будет приня."0 нп !i;i одной нз (э+1) сгупеней iýòo про :!зойдст, oчевидно, в том случае, если»сличи:;cl ц; н xol я бы одна нз г величин ц;„, для

»сох j==1, 2, ..., s попадут» пределы зоны, >г>2!|н icliliol! Пороговыми урознямн напря>кс1б ння (+-U!), декодиру!О!цсс усipoi!cr»o iiepcxolli ко второму этапу - — попыткам онределеii»5. символа Х, по ре3у.!Ь1атаа сравнения с, !0»ыч порого»ым уров !См напряжения (1-!2)

co»oêóEH!ocòc:1 Отеч >тов сигналов, соответству20 !Ощнх снм»олам, вход>пцим !3 правые 12СТН любых дву ура»нсннй системы (1), соглас:10 алгоритму:

X.;=0, сслн четное число величин ц;„!

25 соответствующHx символам, входящим B правые час!и каждого из двух данных ур213нснHII систсм1>1 (1), мснынс (— U9), 2

ocталь!!ые — больше (+U:);

Х,= l, если нечетное число величин

Ц COÎTBC1 CTIB) !0111;HX CII31130,1211> н!н м 13 I IP el!31>le I 2c H кажДОГО и!3 1»3 x данных уравнений системы (1), меньше (- — 1.!3), ci остальные — больше (+У ). (4) Х,;= — 0, если чсп|ос число величин ц;„„1

Со!! 113СТСТ!3УIO!II,ÈX СИМ»ОЛ 2М, 13ХОД5ПЦИМ В нpа 13!>Iс |ас1 н е2>1(дÎГО из (s+ 1 ) уpа|31!ciIlili, 31 сиьнlс (Uc — !) . !1 Остал»и ыс бО >»1, !ьil!C (-",— U,,,!1

Х>= — 1, если l!Pчетное число велич|ш !

1;„„cоот»L|ст»ующих сиM»oлам, входящи.,! в правые части каждого из (-"=1) ура»! сннй, меньше (Uil !), cl оста II>бб ныс Ол!Инс (+U,. ), l

) (5) Очевидно, всего таких ступеней иа этом этапе может быть С .+ .

Следующие возможные этапы — попытки определения символа Х; по совокупностям 0Тсчстов сигналов, соответствующих символам, lIxoäÿùH3! з правые части любых трех уравне-!

iE1li системы (! ), Па оснозе результатов их сfi»p»Pill!5! с Пороговым уровнем напр5I>Kei!IIя (--! -Ьз) Но алгоРнтмУ, аналогичномУ (4), с воз1!Ожносll lo рсн|си»5!»а любой из C1,+I стуHL

4б !;L!!; за I см — л|обых четырех уpBBHplillll — с

ilo >I3ro3! (+- (>,,) н C 8 !30зможнычи с1упсня31» H 1,;l,.

Г! ОСЛС l III! II »ОЗМ ОЖ Н1>.н Э! 2П вЂ” — Ilolll>IÒÊcl шрсдсл!н!Пя символа Х; ио результатам сравI:синя 01 c !ñT013 спгiI2. 1013, cooTBCTcrhó!О!цпх

»сс>l (I s-1 1 ) cll>IBo lc! >1, вхоД511Ц11м в пРавыс асти ура»»с:ll!l! снс1смы (1), с пороговым урознем напряжения (+-(> .,1!) согласно алгоf>нт3!у:

5б

424216

Предмет изобретения,ф.титз onz решения

Составитель Л. Морозов

Редактор Л. Цветкова

Корректор М. Лейзерман

Техред Т. Курилко

Заказ 2380i17 Изд. ¹ 1488 Тираж 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2

Очевидно, что с каждой последующей попыткой определения символа Х; уме; ьшается общая вероятность отказа от решения и увеличивается суммарная вероятность ошибки, причем уменьшение первой будет происходить всегда быстрее, чем увеличение второй, так как ошибочное определение символа Х1 на каждой очередной ступени возможно лишь в случае отказа от решения на всех предыдущих ступенях.

Величины пороговых уровней напряжения выбираются таким образом, чтобы вероятность ошибки на каждой ступени не превышала определенной величины Рош, однозначно определяемой допустимой суммарной вероятностью ошибо шого приема информационного символа. При этом легко может быть вычислена общая вероятность отказа от решения.

В тех случаях, когда отказ от решения столь же нежелателен, как и ошибка, величина Рош (а значит, и значения всех пороговых уровней напряжения) может быть опоеделсна исследованием на минимум функции, пред6 ставлгнощсй собой сумму общих вероятностей отказа от рсш:ння и ошибки.

Предложенное устройство обеспечивает значительный выигрыш в помехоустойчивости по сравнению с мажоритарным декодированием, причем тем больший, чем больше число уравнений в системс (1).

Устройство для приема дискретной информации, содержащее блок отсчета сигнала, выход которого соединен с одним пз входов блока сравнения, блок памяти, управляющие

15 входы которого подключены к выходам блока опроса, а выходы соед1шены со входамн решающего блока, отл и ч а ю щее с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости приема, оно содержит блок пороговых уровней на20 пряжения, причем выходы блока пороговых уровней напряжения подключены к другим входам блока сравнения, а выходы блока срав:lE. ния соединены с информационными входамн блока памяти.