УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ СВЯЗИ Российский патент 1995 года по МПК G06F17/00 

Изобретение относится к вычислительной технике, технике связи и может быть использовано для моделирования системы связи в условиях различной помеховой обстановки.

Известно устройство для моделирования работы системы связи, содержащее два счетчика, генератор импульсов сообщений, табло отображения и последовательно соединенные генератор случайного потока импульсов ошибок, элемент НЕ и элемент И [1]
Однако данное устройство не обеспечивает возможности моделирования доведенной информации по системе связи с режимом мажоритарной обработки повторов передачи сообщений.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для моделирования системы связи, содержащее генератор импульсов сообщений, четыре счетчика импульсов, RS-триггер, элемент И, генератор случайного потока импульсов ошибок, элемент НЕ и блок индикации, причем выход первого счетчика импульсов подключен к первому входу блока индикации, выход генератора импульсов сообщений подключен ко входам второго и третьего счетчиков импульсов, первому входу элемента И и R-входу RS-триггера, выход которого соединен со входом четвертого счетчика импульсов, выход которого подключен ко второму входу блока индикации, третий вход блока индикации соединен с выходом третьего счетчика импульсов, выход переполнения второго счетчика импульсов подключен к S-входу RS-триггера, выход генератора случайного потока импульсов ошибок через элемент НЕ соединен со вторым входом элемента И [2]
Недостатком устройства является то, что оно не обеспечивает возможности моделирования доведения информации по системе связи с режимом мажоритарной обработки повторов передачи сообщений.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности моделирования доведения информации по системе связи с режимом мажоритарной обработки повторов передачи сообщений.

Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор импульсов сообщений, четыре счетчика импульсов, RS-триггер, элемент И, генератор случайного потока импульсов ошибок, элемент НЕ и блок индикации, причем выход первого счетчика импульсов подключен к первому входу блока индикации, выход генератора импульсов сообщений подключен ко входам второго и третьего счетчиков импульсов, первому входу элемента И и R-входу RS-триггера, выход которого соединен со входом четвертого счетчика импульсов, выход которого подключен ко второму входу блока индикации, третий вход которого соединен с выходом третьего счетчика импульсов, выход переполнения второго счетчика импульсов подключен к S-входу RS-триггера, выход генератора случайного потока импульсов ошибок через элемент НЕ соединен со вторым входом элемента И, дополнительно введен пятый счетчик импульсов, вход которого подключен к выходу элемента И, выход RS-триггера соединен со входом обнуления пятого счетчика импульсов, выход которого подключен ко входу первого счетчика импульсов.

Введение в прототип нового отличительного признака пятого счетчика импульсов и его связей позволяет устройству моделировать работу системы связи с повторами сообщений и мажоритарной обработкой повторов на приемной стороне в помеховой обстановке.

Известно, что повышение достоверности передаваемых по системы связи сообщений в условиях помех может осуществляться путем многократного (например, К-кратного) повторения сообщений с последующей мажоритарной их обработкой при приеме. При этом успешно доведенным будет считаться то сообщение, для которого, например (К/2+1), повтор будет принят правильно (при К четном) или (К+1)/2 (при К нечетном). Наиболее часто встречающийся на практике случай такой мажоритарной обработки вариант "два из трех". Моделирование подобных систем связи представляет особый интерес на этапе разработки и проектирования.

В связи с тем, что предлагаемое устройство имеет отличительные от прототипа признаки, оно удовлетворяет критерию "Новизна".

Введенные отличительные признаки пятый счетчик импульсов и его связи встречаются и в других аналогах, однако там они служат достижению других целей. Поставленная в предлагаемом устройстве цель достигается только благодаря введению предложенных отличительных признаков. Следовательно, предлагаемое устройство удовлетворяет критерию "Существенное отличие".

Промышленная воспроизводимость пятого счетчика обусловлена наличием элементной базы, на основе которой он может быть выполнен.

На чертеже представлена электрическая структурная схема предлагаемого устройства для моделирования системы связи.

На чертеже обозначено: 1, 3, 5, 10, 11 соответственно, первый, четвертый, третий, второй, пятый счетчики импульсов, 2 RS-триггер, 4 генератор импульсов сообщений, 6 блок индикации, 7 генератор случайного потока импульсов ошибок, 8 элемент НЕ, 9 элемент И.

Устройство содержит генератор импульсов сообщений 4, пять счетчиков импульсов, RS-триггер 2, элемент И 9, генератор случайного потока импульсов ошибок 7, элемент НЕ 8 и блок индикации 6, причем выход первого счетчика импульсов 1 подключен к первому входу блока индикации 6, выход генератора импульсов сообщений 4 подключен ко входам второго 10 и третьего 5 счетчиков импульсов, первому входу элемента И 9 и R-входу RS-триггера 2, выход которого соединен со входом четвертого счетчика импульсов 3, выход которого подключен ко второму входу блока индикации 6, третий вход блока индикации соединен с выходом третьего счетчика импульсов 5, выход переполнения второго счетчика импульсов 10 подключен к S-входу RS-триггера 2, выход генератора случайного потока импульсов ошибок 7 через элемент НЕ 8 соединен со вторым входом элемента И 9, счетный вход пятого счетчика импульсов 11 подключен к выходу элемента И 9, выход RS-триггера 2 соединен со входом обнуления пятого счетчика импульсов 11, выход которого подключен ко входу первого счетчика импульсов 1.

Устройство работает следующим образом.

Генератор импульсов сообщений 4 вырабатывает последовательность импульсов, моделирующих выдаваемые в систему связи сообщения, при этом каждое сообщение представлено серией из К импульсов, каждый из которых имитирует повтор сообщений при передаче. Количество импульсов, поступивших с выхода генератора импульсов сообщений 4, подсчитывается третьим счетчиком 5.

Счетчик 10 и RS-триггер 2 предназначены для моделирования исходной последовательности сообщений, в которой каждое сообщение передается только один раз. Кратность передачи сообщений К задается изменением объема счетчика 10. Для К-кратной передачи его объем устанавливается равным числу К-1. Импульсы с выхода генератора импульсов сообщений 4 поступают на первый вход RS-триггера 2 и вход счетчика 10. RS-триггер 2 устанавливается при этом в нулевое состояние. При поступлении К-го импульса на вход счетчика 10 содержимое счетчика составляет число К-1. Содержимое счетчика 10 обнуляется, а на его выходе появляется импульс переполнения, поступающий на вход RS-триггера 2, который устанавливается в единичное состояние. На выходе RS-триггера 2 появляется импульс, имитирующий сообщение исходного потока. Этот импульс поступает на обнуляющий вход пятого счетчика импульсов 11 и на вход счетчика 3, который подсчитывает общее число сообщений, переданных по системе связи.

Генератор случайного потока импульсов ошибок 7, элемент НЕ 8 и элемент И 9 предназначены для моделирования потоков ошибок, возникающих в системе связи.

Очередной импульс с генератора импульсов сообщений 4, имитирующий очередной повтор передаваемого сообщения, поступает на первый вход элемента И 9. Если в этот момент времени на выходе генератора случайного потока импульсов ошибок 7 появится импульс случайной длительности, то он, пройдя через элемент НЕ 8, запретит прохождение очередного повтора сообщения по системе связи. Тем самым моделируется искажение (потеря) одного повтора сообщения в процессе его передачи по моделируемой системе связи. Если же с выхода генератора случайного потока импульсов ошибок 7 импульс не поступает, то очередной импульс с генератора импульсов сообщений 4, имитирующий повтор сообщения, пройдет через элемент И 9.

Пятый источник импульсов 11 предназначен для моделирования процесса мажоритарной обработки повторов на приемной стороне системы связи. Емкость счетчика 11 устанавливается равной порогу принятия решения при мажоритарной обработке повторов и составляет (К/2+1) при К четном и (К+1)/2 при К нечетном. В начале передачи каждого сообщения, представленного К повторами, импульс с триггера 2 обнуляет пятый счетчик импульсов 11.

Импульсы, имитирующие повторы сообщения, успешно прошедшие по системе связи, с выхода элемента И 9 поступают на счетный вход пятого счетчика 11 и накапливаются в нем. При достижении числа импульсов в пятом счетчике 11, равного порогу, пятый счетчик 11 обнуляется, и импульс переполнения с него поступает на первый счетчик импульсов 1. Таким образом моделируется правильное доведение сообщения по системе связи. Если и остальные повторы этого сообщения проходят по системе связи без искажения, то пятый счетчик 11 начинает подсчитывать и их число, но его переполнение никогда в этом случае не произойдет, так как количество оставшихся повторов меньше емкости счетчика 11 (порога). По окончании последнего повтора очередного сообщения импульс с выхода RS-триггера 2 обнулит пятый счетчик 11 и подготовит его к обработке повторов следующего сообщения.

Если из-за искажений в системе связи в пятом счетчике 11 за К повторов количество импульсов будет меньше порога, то он обнулится при К-м повторе очередного сообщения от RS-триггера 2 без выдачи импульса в первый счетчик 1. Таким образом моделируется недоведение сообщения по системе связи.

Необходимо подчеркнуть, что в первый счетчик поступает импульс только в том случае, когда из К повторов, отображающих одно сообщение, будут правильно приняты (К/2+1) повторов при К четном и (К+1)/2 повторов при К нечетном.

Выходы первого 1, третьего 5 и четвертого 3 счетчиков соединены с соответствующими входами блока индикации 6, который предназначен для индикации основных параметров моделируемого процесса. Таким образом, на блоке индикации 6 отображается количество первичных сообщений N_o (четвертый счетчик 3), количество повторов, поступивших в моделируемую систему связи N_п (третий счетчик 5), количество сообщений, правильно доведенных до получателя N (первый счетчик 1).

На основе указанных величин можно найти вероятность доведения сообщения по системе связи
P_дов. N/N_c.

По значению количества повторов N_п (третий счетчик 5) можно оценить достоверность полученных результатов моделирования.

Достоинством предлагаемого устройства для моделирования системы связи является возможность моделирования процесса мажоритарной обработки К-кратных повторов сообщения в условиях различной помеховой обстановки. Подобное моделирование системы на этапе ее разработки позволяет сократить сроки разработки при сокращении стоимости самих работ.

Изобретение обладает расширенными функциональными возможностями и позволяет моделировать системы связи с режимом мажоритарной обработки повторов передачи сообщений. Выдачу сообщений в систему связи в виде повторов имитирует генератор импульсов сообщений 7, при этом количество выданных сообщений, повторов сообщений и число доведенных сообщений подсчитывается соответственно счетчиками 3, 5 и 1. Результаты моделирования отображаются на блоке индикации 12. Помеховая обстановка в системе связи имитируется генератором случайного потока импульсов ощибок 8, а режим мажоритарной обработки повторов сообщений счетчиком импульсов 11. 1 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ СВЯЗИ, содержащее генератор импульсов сообщений, четыре счетчика импульсов, RS-триггер, элемент И, генератор случайного потока импульсов ошибок, элемент НЕ и блок индикации, причем выход первого счетчика импульсов подключен к первому входу блока индикации, выход генератора импульсов сообщений подключен к входам второго и третьего счетчиков импульсов, первому входу элемента И и R-входу RS-триггера, выход которого соединен с входом четвертого счетчика импульсов, выход которого подключен к второму входу блока индикации, третий вход которого соединен с выходом третьего счетчика импульсов, выход переполнения второго счетчика импульсов подключен к S-входу RS-триггера, выход генератора случайного потока импульсов ошибок через элемент НЕ соединен с вторым входом элемента И, отличающееся тем, что в него введен пятый счетчик импульсов, счетный вход которого подключен к выходу элемента И, выход RS-триггера соединен с входом обнуления пятого счетчика импульсов, выход которого подключен к входу первого счетчика импульсов.