Устройство для моделирования систем контроля дискретных каналов

 

Соей Соеетсыыл

Фйралмстичесаа реслублны

О П И С А Н И И (1ц 601711

И3ОБРЕТЕЫ ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, сеид-ву (+) За "влеио 04.01.76 () 2307237) с присоединением эаявкы И (23) Приоритет

2 (61) М, Кл.

Q 06 G 7/48 йкудврстэеный вщпэт

Веаета Маеатрев СФР в лоан «мбрвтвнн9 н эткфыяй (43) ОпУбликовано05.04.78фвллетеиь Ю 13 (63) УДК 621g52/Э10 (088.8) (46) Дата опубликования описаииа10.0$.78.

П, П. Жнгора (У2) Автор иэобретеииы (71) Заявитель

{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ

КОНТРОЛЯ ДИСКРЕТНЫХ КАНАЛОВ

Изобретение относится к йоделнрованию систем н можетобыть использовано прн разработке узлов, предназначенных для контроля дискретных каналов н спедналнзнрованHhlx устройств, целью которых является реше-5 о нне задач, связанных с исследованием помехоустойчнвостн н повышением ннформатФувностн выдаваемых контролирущнми уст-, тройствамн оценок днскретных каналов, Известно устройство для моделнровання 1Е каналов связи, содержащее источник тактовых импульсов, соединенный с датчиками случайных потоков н эадающнм генератором, р -стабильный триггер, входы которого подключены к выходам датчиков случайных 15 последовательностей, а каждый выход,р стабйльного трнггера соединен с одним нз входов соответствующего промежуточного элемента совпадения, вторые входы которых соединены с выходом задающего генератора, щ а выход каждого промежуточного элемента совпадения соединен с входом соответствуккцего времязадающего элемента, подключенного выходом х первому входу соответствующего основгого элемента совпадения, ра второй вход каждого ыэ которых соединен с выходом соответствующего датчика слу,чайного потока, а выходы оснс вных элементов совпадения подключены к входам собирателей 0 -входового элемента (1) .

Однако данное устройство не позволяет решать задачи, связанные с ясследованием

М повышения информативности оденкн дискретных каналов эа счет оптимального выбора параметров элементов схем контроля в завнснмостн от характера распределеннй снгналов н помех в каналах связн.

Известно также устройство для моделировання сядтемы теленэмерений, содержащее датчик нсхадных сообщеннй, первым выходом подключенный к одному из входов блока вычнслення погрешностей, а вторым выходом через последовательно включенные блох . сжатия сообщений, блок коднровання, сумматор с подключенным блохом моделирования потока ошибок, блок декодирования н блок восстановления сообщений к другому входу блока вычитания погрешностей, второй выход блока сжатия сообщений через блок управления н блок формирования адре601711

3 сов соединен со вторыми входами блока кодирования и блока декодирования, второй выход блока декодирования подключен через датчик случайных последовательностей и блок моделирования группОВОгo сООбщения к вто рому входу блока восстановления сообщений 2, банное устройство позволяет моделировать процессь» характерные для адресных методов передачи сжатых сообщений по каналам с помехами, в том числе для исследования помехоустойчивости передачи сутцественньтх отсчетов с различным соотношением статистической избыточности, для оценки эффективности использования помехоустойчивых ко тов при. адресной передаче сжатых сообщений и т.д.

Однако и это устройство не позволяет решать задачи, . связанные с исследова» няем повышения информативности оценки дискретных каиаттов.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для моделирования. систем .контроля дискретньтх каналов, содержащее блок преобразования случайных сттт налов, подсоединенный к выходам датчика исходных сообщений и датчика сауЧаяиык сиинаириа и акиаииаакср (3), Состав. атщарачтурьт .указанного устройства обеспечивает исспедовканике .иаческтва фухкци«зО онирования сйстем иередати данных, имеющих прямой и обратный. каналы связи, регистрацию! и анализ ошибок в. каналах передачи информации.

Однако это устройство йе позволяет З исследовать процессы в устройствах, предназначенных для контроля дискретных каналов, отличительной.особенностью которых является то, что в их состав входят элеменTbI ДЛЯ форМИронаНИЯ СИГНИЛОВ СтИРаНИЯи 40 блоков автоматической: регулировки .порога, и необходнмостьфиксации событий, связан-. ньтх с одновременнь|м появлением .ошибок и сигналов стирания различных типов, не решает задачи узкого класса, 45

Целью изобретения является расширение класса решаемых задач, Для этого в устройство введены два фор« мнрователя сигналов стирания, блок регули- ровки порога, блок сравнения, шесть элемен- 9) тов равнозначности, пороговый элемент, четыре элемента ИЛИ и. два инвертора, при этом единичный и нулевой выходы датчика . исходных сообщений подсоединены K управляющим входам блока преобразования слу- 55 чайных сигналов, информационный вход которого подключен к датчику случайных сигналов, а выходы — к информационным входам второго формирователя сигналов стирания, к входам блока сравнения и к входам 60 блока регулировки порога, выход которого подсоединен к управляюцптм входам формирователей сигналов стирания, выходы которых подсоединены к входам анализатора непосредственно и через первый элемент равнозначности, выход блока сравнения подкттточен к первому формирователю сигналов стирания и к входу порогового элемента, выход которого через второй элемент равнозначности н первый элемент ИЛИ подключен к входу анализатора, а через первый инвертор и третий элемент равнозначности подсоединен на второй вход первого элемента

ИЛИ, нулевой выход датчика исходных сообщений подключен к второму входу второго элемента равнозначности, а через второй инвертор к второму входу третьего элемента равнозначности, выходы формирователей сигналов стирания и первого, элемента равнозначности каждый через элемент ИЛИ и через элемент равнозначности,. на другие управляющие входы которых подключен выход первого элемента ИЛИ, подключены к входам анализатора.

На черетже приведена структурная электрическая схема устройства, Устройство для моделирования систем контроля дискретных каналов содержит датчик исходяьтх сообщений 1, единичный 2 и нулевой 3 выходы датчнка исходных сообщений, датчик случайных сигналов 4 блок для перобразования случайных сигналов 5, блок сравнения. 6, пороговый элемент 7, элементы равнозначности 8 - 13, инверторы 14 н 15, элементы ИЛИ 16 — 19, формирователи сигналов стирания 20 и 21, блок 22 для регулировки порога и анализатор 23.

Устройство работает следующим образомм.

При включении устройства (цепь включения не показана) датчик исходных сообщений

1 случайным образом формирует на своих выходах 2 и 3 сигналы. (формируется последовательность "1" и "О ), Если появится сигнал на выходе 2 (моделируемая единица), то он поступает на управлякиций вход блока для преобразования случайных сигналов 5, на информационный вход котсрого подается сигнал с выхода датчика случайных сигналов 4. В противном случае, т,е, при выработке датчиком исходных сообщений 1 сигнала "О" сигнал с выхода 3 датчика 1 поступает на другой управляющий вхОд блока для преобразования случайных сигналов 5, на вход элемента равнОзначности 12 и на вход инвертора 14, Если например, появился сигнал на выходе 2, то о этому сигналу блок 5 на одном. вьтХОде формирует случайный сигнал, 6()17 г 1 имеющий, например, нормальный закон распределения c параметрами. С3 и Ь а на другом выходе формирует сигнал, имеющий, например, нормальный закон распределения с нулевым средним (Я =О), (Моделируются сигналы на выходах, например, интеграторов корреляционного приемника дискретных сигналов}, Случайные сигналы с выходов блока 5 поступают на соответствующие входы блока 22, формирователя 1Е сигналов стирания 21 и на входы блока. сравнения 6. Сигнал на вь1ходе блока срав-. нения 6, соответствующий разности случайных сигналов на выходах блока 5, поступает на вход порогового элемента 7 и на вход формирователя сигналов стирания 20. Если величина этого сигнала больше величины порога срабатывания порогового элемента

7, то на его выходе появляется сигнал, который поступает на вход инвертора 14 26 и иа вход элемента равнозначности 8, Таким образом, на выходе элемента равнозначности 8 будет сигнал только в том случае, если имеется сигнал на выходе

3 датчика исходных сообщений 1 и разность M между сигналами на выходах блока 5 больше некоторой величины (порога срабатывания порогового элемента}. Это соответствует случаю, когда, например, при передаче . по дискретному каналу О" получили "1", т,е.:З0 моделируются случаи трансформации вида

На выходе элемента равнозначности 9 сигнал появляется только в том случае, если сигнал на выходе 3 датчика исходных сообщений 1 отсутствует (т.е, имеется сигнал на выходе 2) и разность между сигналами на выходах блока 5 меньше или равна порогу срабатьгвания порогового элемента 7, Зто соответствует случаю, когда, например, при передаче по. дискретному каналу ."1" .получили 0", т.е, моделируются случаи трансформации вида "1 — ъ "0". Сигналы .с вь(ходов. элементов равнозначности.

8 и 9 через элемент ИЛИ 16 поступают

45 на вход анализатора 23, например, в один из его счетчиков (счетчик ошибок) и на входы элементов ll. 12, 13, 17, 18, 19,Таким образом, на выходе элемента ИЛИ

16 сигнал появляется при. выполнении следующих услбвий. (" "л((»,-»,1= )+*((»„-»,).u)I (1 где (М - логическая переменная, истинная при появлении сигнала "1" на ,выходе 2; (.:

- сигналы на двух выходах блока 5; - знак логического умножения, М вЂ” знак логического сложения; 60 (,Э вЂ” величина порога.

Если величины случайных сигналов, г(даваемь(х с выходов блока 5 на информаци.онные входы блока 21., одновременно больше или мень|ге порогового сигнала, подаваемого с выхода блока 22 на управляющий

axoll формирователя сигналов стирания 21; т,е. если выполняется, например, условие ((»,>u«)«(» >и 1)ч((»,сu,)л(» <и,)),(21 где О,(- величина порога, то на выходе формирователя 21 появляется сигнал, который поступает на вход элемента равнозначтости 10, на вход анализатора 23, например, aего счетчик сигналов стирания, подсчитывающий число событий, соответствующих выполнению условия (2), и на входы элементов 1 1 и 1 7.

На вьгходе формирователи сигналов стирания 20:сигнал появляется в том случае, если выполняется, например, условие (» -М

0 2 — ael(H 1HHa 110poFa.

Сигнал.ы с выхода формирователя 20 поступают на элемент равнозначности 10, на вход анализатора 23, например, в один из его счетчиков, подсчитывающий число событий, соответствующих выполнению условия (3), и на вход элементов 13 и 19, На выходе элемента равнозначности 10 сигнал появляется в том случае, когда имеются одновременно сигналы на выходах формирователей 20 и 21, т.е. когда ьыполняется условие

jl»;S (,)л(((»,>u,)л(» и,1)ч (ц

«((» сО„)л(» сц 1)) где Р, Е, Ц;, U — имеют прежний смысл.

Сигнал с выхода элемента равнозначности 10 поступает в анализатор, например в один из его счетчиков, подсчитываю(цих число событий выполнения условия (4), и на входы элементов 12 и 18, На выходе элемента равнозначности 11 появляются сигналы в тех случаях, когда одновременно имеются сигналы ха выходах элементов

16 и 21, т.е. моделируются события, соот ветствующие одновременному выполнению условия (2) и появлению ошибки.

На выходе элемента равнозначности 12 появляются сигналы в тех случаях, когда одновременно имеются сигналы на выходах элементов 16 и 10, т.е, моделируются собь(тия, соответствующие одновременному появлению ошибки и выг(олнехию условия (4), На вь(ходе элемента равнозначности

13 появляются сигналы в тех случаях, ког7 да одновременно имеются сигналы на выходах элементов 16 и 2О, т.е. моделируются события, соответствующие одновременному появлению ошибки и выполнению усло вия (33.

На выхоцах:элементов ИЛИ 17 - 19 появляются сигналы в тех случаяк, если хотя бы на одном мз входов появляется,сигнал, т.е, моделируются события, заключающиеся в появлении или ошибки, нли соответствук ° @ щего сигнала стирания, или Нх оцновремен ное появление

С выхода логических элементов 1 1, 12, 13, 17, 18, 19.сигналы поступают на соответствующие входы анализатора (например, в соответствующие счетчики анали: затора). Анализатор 23 производит обработку результатов моделирования, .например, .содержимого счетчиков, полученных за определенный отрезок времени моделирования 26 (например, .за время анализа разрядов информации случайной последовательности с выхода исходных сообщений 1 ).

Применение данного устройства нозволяет исследовать качество работы систем 25 контроля дискретных каналов при различных принципах их построении, исследовать работу этих систем при различных параметрах устройств и произвоцить сравнительный анализ эффективности работы этих. устройств с целью повышения эффективности функционирования системы передачи данных в целом, когда классические методы приклацной математики, являются не всегда пригодными. для решения этих задач„а практическое М макетирование всех условий работы без предварительного моделирования черезвь1чайно дорогим, Исследования, проведенные на данномустройстве, показали его высокую точность (сравнение производилось с известными данными„полученными аналитическими расчетами) и дает воэможность решения ряда задач исследовательского характера, когда классические методы исследований являются, в основном, не эффективными, или же требуют большого труда высококвалифицированных, математиков, программистов, и огромного машинного. времени, Формула изобретении

Устройство цля, моделирования систем контроля дискретных каналов, содержащее блок преобразования случайных . сигналов, подсоединенный к выходам датчика исходных сообщений и датчика случвйных сигналов, и анализатор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, оно содержит два формирователя сигналов стирания, блок.регулировки порога, блок сравнения, шесть элементов равнозначности, пороговый элемент, четыре элемента ИЛИ и два инвертора, при этом единичный и нулевой выходы датчика исходных сообшейий подсоединены к управляющим входам блока преобразования

/ случайных сигналов, информационный вход которого подключен к датчику случайных сигналов, а выходы — к информационным входам второго формирователя сигналов стирания, к входам блока сравнения и к входам блока регулировки порога, выход которого подсоединен к управляющим входам формирователей сигналов стирания; выходы которых подсоединены к входам анализатора непосредственно и через первый элемент равнозначности, выход блока срав- нения подключен к первому формирователю сигналов .Стирания и к входу порогового элемента, выход которого через второй эл мент равнозначности и первый элемент ИЛИ подключен к входу анализатора, а через первый инвертор и третий элемент равнозначности подсоединен на второй вход первого элемента ИЛИ, нулевой выход датчика исходных сообщений подключен к второму входу второго элемента равнозначности, а через второй инвертор к второму входу третьего элемента равнозначности, выходы формирователей сигналов стирания и первого элемента равнозначности, каждый через

Элемент ИЛИ и через элемент Равнозначнос ти., на другие управляющие входы которых подключен выход первого элемента ИЛИ, подключены к входам анализатора.

Источники информации, принятые во вни-. мание при экспертизе:

1. Авторск е свидетельство СССР м 369582, кл, Cr О6 Я 7/48, 1973, 2 Авторское свидетельство СССР

И 41147О, кл. Q О6 Cj 7/48, 1974.

3. Васильев 8. И, Построение систем г автоматическим кодированием и исследованием их помехоустойчивости, Новосибирск, 1971, с, 176, рис, 63, Составитель М. Каравай

Редактор А, Зиньковский Техред О. Лндрейко

Корректор Я, Яцемирская

Заказ 1656/8 Тираж 826 Подписное

UHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4