УСТРОЙСТВО ФАЗОВОГО ПУСКА РЕКУРРЕНТНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬЮ Российский патент 1998 года по МПК H04L7/10 

Изобретение относится к технике связи, а именно к устройствам синхронизации, и может использоваться для помехоустойчивого выделения синхросигналов и фазового пуска аппаратуры двоичной информации.

Известно устройство выделения рекуррентного синхросигнала с обнаружением ошибок по авт. св. N 566380.

Недостатком данного устройства является малая вероятность правильного приема сигнала фазового пуска в условиях повышенных помех вследствие размножения ошибок на выходе узла сравнения и исключения на этой основе из анализа значительных участков анализируемой последовательности.

Известно также устройство выделения рекуррентного сигнала с исправлением ошибок по авт. св. N 582578.

Недостатком этого устройства является большая сложность.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству является устройство фазового пуска рекуррентной последовательностью, реализующее схему приема по зачетному отрезку [1]. Устройство содержит рекуррентный регистр сдвига, вход которого через переключатель режимов работ, состоящий из схем И1, И2, ИЛИ1 и триггеров Tr1 и Tr2, при этом выходы схем И1 и И2, управляемых триггерами Tr1 и Tr2, соединены с входами схемы ИЛИ1, соединен с шиной "Вход", а выход - с переключателем режимов работ и схемой сложения по модулю два, второй вход которой соединен с шиной "Вход", счетчик нулей, выход которого соединен с переключателем режимов работ, а вход - с выходом схемы сложения по модулю два, дешифратор, входы которого подключены к рекуррентному регистру сдвига, а выход соединен с переключателем режимов работ и элементом И3, при этом второй вход элемента И3 подключен к переключателю режимов работ, а выход - к шине "Выход".

Однако известное устройство обладает низкой вероятностью правильного приема сигнала фазового пуска при сравнительно большой вероятности ошибки на двоичный символ P > 10^-1.

Цель изобретения - увеличение вероятности правильного приема сигнала фазового пуска рекуррентной последовательностью при заданной вероятности ложного выделения синхросигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемое устройство фазового пуска рекуррентной последовательностью, содержащее схему приема сигнала фазового пуска по зачетному отрезку, введены два согласованных фильтра - один на последовательность, соответствующую символу "1", другой - символу "0" и RS-триггер, выход которого подключен к входу схемы приема сигнала фазового пуска по зачетному отрезку, а R- и S-входы подключены соответственно к выходам согласованных фильтров на последовательности символов "1" и "0", при этом входы согласованных фильтров объединены и подключены к входу устройства.

При этом в качестве входной синхронизирующей рекуррентной последовательности используется составная последовательность [2], образуемая путем комбинирования двух последовательностей - "внутренней" и "внешней". "Внутренняя" последовательность значности n1 повторяется n2 раза в позитивной или негативной форме в зависимости от очередного символа ("1" или "0") "внешней" последовательности значности n2. Значность составной последовательности равна n = n1•n2.

Структурная электрическая схема предлагаемого устройства представлена на чертеже.

Устройство фазового пуска содержит согласованные фильтры 1 и 2, настроенные соответственно на последовательности, соответствующие символам "1" и "0", RS-триггер 3 и схему приема сигнала фазового пуска по зачетному отрезку 4.

Выходы согласованных фильтров 1 и 2 подключены соответственно к входам R и S триггера 3, выход которого подключен к входу схемы приема по зачетному отрезку 4.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. На вход устройства поступает составная рекуррентная последовательность, из которой с помощью согласованных фильтров 1 и 2 выделяются символы "1" и "0", которые через RS-триггер поступают на вход схемы приема по зачетному отрезку, осуществляющей фазовый пуск. Работа устройства осуществляется под управлением сигналов синхронизации, следующих с частотами F_т и F_т:n1.

Увеличение вероятности правильного приема сигнала фазового пуска при этом происходит за счет повышения достоверности символов, поступающих на вход схемы приема по зачетному отрезку, и возможности вследствие этого сократить длину зачетного отрезка.

Технико-экономический эффект от внедрения предлагаемого изобретения в общем случае будет зависеть от конкретных условий использования устройства фазового пуска. Вследствие этого оценку преимущества изобретения целесообразно провести на основе частного примера. Предположим, что передача фазового пуска в прототипе осуществляется рекуррентной последовательностью длиной N1= 1020 символов с зачетным участком длиной L1=30 безыскаженных символов. Для предлагаемого устройства длина сигнала фазового пуска также составляет N2 = n1•n2 = 15•68 = 1020 символов.

Вероятность искажения одиночного символа в посылке синхронизации в обоих случаях одинакова и составляет P=1,5•10^-1 с биноминальным законом распределения.

Для оговоренных условий определены вероятности правильного приема P_пр и ложного выделения P_л фазового пуска.

Вероятность правильного приема сигнала фазового пуска для прототипа P_пр1была найдена по приближенной формуле [3]

где N1>2L1;
V_L1=1-q^L1; q=1-P;
V_2L1=1-q^L1-L1•P•q^L1;

Она равна P_пр1≈0,68. Вероятность ложного выделения фазового пуска также для прототипа была определена из соотношения [4]
P_л1≈(0,5)³⁰≈10^-6.

Пусть вероятность ложного выделения фазового пуска для предлагаемого устройства P_л2 также равна 10^-6.

Для сравнения определим вероятность правильного приема сигнала фазового пуска предлагаемого устройства.

Для этого сначала рассчитаем характеристики обнаружения (P_пр.сф и P_л.сф) согласованных фильтров при следующих исходных данных: P=1,5•10^-1; n1=15. Задаваясь пороговым уровнем K_сф=10, определим вероятности правильного P_пр.сф и ложного P_л.сф приема кодовых последовательностей, соответствующих символам "1" и "0", на выходе согласованных фильтров по формулам, приведенным в [4]:

где -интеграл вероятности.

Указанные вероятности составляют
P_пр.сф≈0,99; P_л.сф≈1,5•10^-1.

Для предлагаемого устройства P_л2≈P_л.сф)^K, где K - емкость счетчика числа совпадений в схеме приема по зачетному отрезку. Подставляя в данное выражение P_л2 и P_л.сф - 10^-6≈(1,5•10^-1)^К, находим K≈7.

Тогда длина зачетного отрезка L2 для предлагаемого устройства составит L2 = m + k, где m - длина регистра сдвига схемы приема по зачетному отрезку (L2 = 7 + 7 = 14).

Окончательно для предлагаемого устройства получаем P_пр2≈0,999.

Для наглядности результаты расчета сведены в таблицу.

Из приведенных в таблице данных следует, что в предлагаемом устройстве вероятность правильного приема выше, чем в прототипе на 32%.

Устройство легко реализуется на интегральных микросхемах.

Источники информации.

1. Е.М.Мартынов. Синхронизация в системах передачи дискретных сообщений. М.:Связь. 1972, с. 200.

2. К.А.Мешковский, Н.Е.Кириллов. Кодирование в технике связи. М.:Связь. 1966, с.81.

3. А. Ф. Козлов. О приближенном вычислении неприема сигнала фазового пуска. Труды ЦНИИИС МО N 11, 1965, с 16.

4. И.М.Тепляков, И.Д.Калашников, Б.В.Рощин. Радиолинии космических систем передачи информации. М.:Советское радио. 1975, с. 174.

Изобретение относится к технике связи и может применяться для фазового пуска аппаратуры цифровой информации. Целью изобретения является увеличение вероятности правильного приема сигнала фазового пуска. В качестве сигнала фазового пуска используется составная рекуррентная последовательность. Устройство фазового пуска рекуррентной последовательностью содержит согласованные фильтры, настроенные на последовательности, соответствующие символам "1" и "0", RS - триггер и схему приема сигнала фазового пуска по зачетному отрезку. Работа устройства основана на повышении достоверности символов, поступающих на вход схемы приема сигнала фазового пуска по зачетному отрезку. 1 табл., 1 ил.

Устройство фазового пуска рекуррентной последовательностью, содержащее схему приема сигнала фазового пуска по зачетному отрезку, отличающееся тем, что введены два согласованных фильтра - один на последовательность, соответствующую символу "1", другой - символу "0", и RS-триггер, выход которого подключен к входу схемы приема сигнала фазового пуска по зачетному отрезку, а R- и S-входы подключены соответственно к выходам согласованных фильтров на последовательности символов "1" и "0", при этом входы согласованных фильтров объединены и подключены к входу устройства.