Устройство для приема дискретной информации Советский патент 1983 года по МПК G08C19/16 

2. Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что, блок восстановления исходного информационного слова содержит селектор маркера конца информационного слова, преобразователь кода, формирователь полного информационного слова, триггеры, элементы И, ИЛИ, НЕ, элемент задержки и реле, выход первого элемента И через элемент задержки соединен с первым входом первого триггера, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов НЕ и второго элемента И, выход первого элемента НЕ соединен с первыми входами третьего элемента НЕ и первого элемента ИЛИ, ВЕЛХОД второг элемента И соединен с первым входом четвертого элемента НЕ и йторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго триггера, выход которого соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов НЕ, выход селектора маркера конца информационного слова соединен с вторыми входами первого и второго триггеров и первым входом формирователя полного информационного слова, выходы четвертого и третьего элементов НЕ соединены с входами соответственно первого и второго реле, выход первого реле соединен с первым входом третьего элемента И и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго реле, выход второго элемента ИЛИ соединен с парвым входом пятого элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом формирователя полного информационного слова, третий вход которого через преобразователь кода соединен с выходом третьего элемента И, выход с первым входом третьего элемента ИЛИ второй вход которого соединен с выходом второго элемента НЕ, выход - с. выходом блока вос :тановления исходного информационного слова, первый вход первого элемента И соединен с синхронизирующим входом блока восстановления исходного информационного слова, вход селектора маркера конца информационного слона, вторые входы первого, второго и третьего элементов И, первого, второго и пятого элементов НЕ объединенЕЛ и подключены к входу, блока восстановления информационного слова.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ-ПО ав-T.t св. № 506896, отличающе тем, что, с целью повышения дос CutfxpoЛг-л -л Зк-1 ti-7n-M шщп Wf/ra проп1/щ aa/fQjfOp верности приема информации в него введены блок восстановления исходного информационного слова и элемент задержки, который включен между выходом блока памяти и вторым входом второго элемента НЕ, блок восстановления исходного информационного слова включен между выходом блока коррекции ошибок и первым входом преобразователя информационного кода, третий вход которого объединен с синхронизирующим входом блока восстановления исходного информационного слова и подключен к второму .выходу хрониэатора; fiofit itt /loSoS числй / /ytfefff/KX КйНйМб,.с. J-fir-Mr /f-я 7л-л вя-л Uf/y Opl10tftfOffff6ff uKjSo

1

Изобретение относится к технике передачи информации и может быть использовано в многоканальных адаптивных телеизмерительных системах для приема цифровых сообщений.

По основному авт.св. 506896 известно устройство для приема дискрет ной информации, содержащее опознаватель (детектор) символов, выходы. которого и выходы блока выделения синхросигналов соединены вместе и подключены к входу устройства, выход блока через хронизатор и детектор соединен с входом блока памяти, выход хронизатора также подключен к входам Сброс триггера,-, преобразователя кода и дешифратора кода числа пропущенйъах каналов, выход последнего через блок стробирования и элемент НЕ связан со считывающим входом блока памяти, выход последнего через последовательно соединенные элемент НЕ, блок коррекции ошибок, преобразователь информационного кода и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) подключен к входу коммутатора каналов, кроме того, выход блока памяти через последовательно соединенные блок выделения маркера кода числа пропущенных каналов,

триггер, элемент И и блок коррекции ошибок кода . числа пропущенных каналов подключен к входу преобразователя кода, выход триггера подключен также к запрещающему входу элемента НЕ, второй вход элемента И соединен с выходом блока памяти, выход хронизатора подключен к сигнальному входу элемента НЕ, входам Сброс преобразователя кода и ЦАП и к второму входу коммутатора каналов Cl..

Однако при подаче на вход известного устройства многоканального телеметрического кадра, содержащего модифицированные канальные информационные слова, последние будут восприниматься как исходные информационные коды, что приведет к ошибкам в восстановлении исходных переданных аналоговых сигналов и, таким образом делает устройство непригодным для приема телеметрических кадров со структурой.

Техническая задача предлагаемого устройства заключается в распознавании модифицированных и нэмодифицированньк информ,ационных слов, по коду числа подряд идущих двоичных символов (нулей или единиц) и остаточной части информационного кода в восстановлении исходного информационного кода. Техническая реализация данной задачи, например, может быть получена с помощью блока восстановления исходного информационного слова, в котором должны быть предусмотрены следующие операции: анализ символов признака модификаци информационных слов и типа однороднык двоичных единиц, следующих в на чале исходного информационного слова; выделение кода числа подряд иду щих одноименным двоичным символов и преобразование его в число i или О; формирование из-этой последовательности и оставшейся части полного исходного информационного слова Целью изобретения является повышение достоверности приема информаци Поставленная цель достигается тем что в устройство для приема дискретной информации введены блок восстановления исходного информационного слова и элемент задержки, который включен между выходом блока памяти и вторым входом второго Элемента НЕ блок восстановления исходного информационного слова включен между выходом блока коррекции ошибок и первым входом преобразователя информационного кода, третий вход которого объединен с синхронизирующим входом блока восстановления исходного информационного слова и подключен к второму выходу хронизатора. Кроме того, блок восстановления исходного информационного слова содержит селектор маркера конца информ iционного слова, преобразователь кода, формирователь полного информационного слова, триггеры, элементы И ИЛИ, НЕ, элемент задержки и реле, вы ход первого элемента И через элемент задержки соединен с первьм входом первого триггера, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов НБ и второго элемента И, выход первого элемента НЕ соединен с первыми входами третьего элемента НЕ и первого элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с первым входом четвертого элемента НЕ и вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго триггера выход которого соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов НЕ, выход селектора маркера конца информационного слова соединен с вторыми входами первого и второго триггеров и первым входом . формирователя полного информационного слова, выходы четвертого и третьего элементов НЕ соединены с входами соответственно первого и второго реле, выход первого реле соединен с первым входом третьего элемента И и первым входом второго элемента ИЛИ второй вход которого соединен с выходом второго реле, выхрд второгр элемента ИЛИ соединен с первым входом пятого элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом формирователя полного информационного, слфва, третий вход которого через преобразователь кода соединен с выходом третьего элемента И, выход - с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента НЕ, выход соединен с выходом блока восстановления исходного информационного слова, первый вход первого элемента И соединен с синхронизирующим входом блока восстановления исходного информационного слова, вход селектора маркера конца инфОЕяиационного слова, вторые входы,первого второго и третьего элементов И, первого, второго и пятого элементов ЙЕ объединены и подключены к входу блока восстановления исходного информационного слова. На фиг.1 приведены структуры телеметрического кадра и информационных слов, поступающие на вход предлагаемого устройства; на фиг. 2 - функциональная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит опознаватель 1 (детектор) символов, блок 2 выделения синхросигналов (маркера кадров), хронизатор 3, блок 4 памяти, элемент 5 задержки, элемент НЕ б, блок 7 коррекции ошибок информационного слова, блок 8 восстановления исходного информационного слова, преобразователь 9 полного информационного кода в простой код, цифроаналоговый преобразователь 10, коммутатор II каналов, элемент 12 НЕ, статический триггер 13 преобразователь 14 кода числа пропущенных каналов, дешифратор 15 кода числа пропущенных каналов, блок 16 стробирования (кипп-реле переменного строба), блок 17 выделения маркера числа пропущенных каналов, элемент И 18, блок 19 коррекции сшибок кода числа пропущенных каналов , элементы И 20 , 20, 20з , элементы НЕ 21 , 21, 21, 214 г 21, селектор 22 маркера конца информационного слова, элемент 23 задержки, статические триггеры 24, 24j, элементы ИЛИ 25 , 25, 25ij, кипп-реле 26j , 262, преобразователь 27 кода в число импульсов, формирователь 28 полного информационного слова. Устройство работает следующим образом. Полный телеметрический сигнал (фиг.1а) подается в опознаватель 1 (детектор) символов и блок 2. Первый по искаженному сигналу, действуюадему на его входе, определяет, какие символы передавались (например, символ О или 1). Во Автором из полного телеметрического сигнала п| оизводится выделение сигналов синхронизации ( кадра),которые синхронизируют местный хронизатор 3 по фазе. С выхода опознавателя (детектора) 1 полный телеметрический сигнал поступает в блрк 4 памяти, Хронизатор 3 вырабатывает стабильные канальные импульсы с периодом, равным максимальной длительности информационного слова (ил максимальному временному канальному интервалу). При появлении на его выходе первого канального импульса производится сброс в исходное состояние преобразователей 9 и 14, цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 10, коммутатора 11 каналов, триггера 13 (в нулевое состояние) и дешифратора 15. При этом строб-сигнал на выходе блока 16 .отсутствует и, следовательно, элемент НЕ 12 оказывается открытым по сигнальному входу для первого канального импульса, который, проходя через этот элемент, поступает на считывающий вход блока .4 памяти вследствие чего с выхода последнего через элемент 5 задержки (время задержки равно длительности маркера кода числа пропущенных каналов) на сигнальный вход элемента НЕ 6 выдается информационное слово первого канала (пояснение принципа работы устройства дается применительно к структуре телеметрического сигнала, показанного на фиг.1 а). Поскольку на запрещающем входе элемента НЕ 6 сигнал с единичного выхода триггера 13 отсутствует, информационное слово первого канала, проходя через этот элемент, поступа ет на вход блока 7. Здесь возможны ошибки йз-эа действия помех обнаруживаются и исправляются. Информа ционное слово, всегда.начинающееся символа признака модификации (признака применимости статистического кодирования на передающей стороне) с выхода блока 7 поступает на информационный (сигнальный) вход бло ка восстановления исходного информационного 8. В этом блоке символ признака модификации поступает на информационный вход элемента И 20, на управляющий вход которого с другого выхода хронизатора 3 поступают тактовые импуль сы. Если символ признака модификаци О. (информационное слово на пер дающей стороне не подвергалось ста тистическому кодированию), то на в ходе элемента И 20/| и, следователь на единичном входе триггера 24 им пульсный сигнал отсутствует.Вследствие этого последний находится в нулевом состоянии и на запрещающем вход элемента НЕ 212 сигнал, снимаемый с (единичного выхода триггера 21/ будет отсутствовать. Таким образом, немодифицированное информационное слово через элементы НЕ 21 и ИЛИ 25j поступает на информационный (сигнальный) вход преобразователя 9, в котором помехоустойчивый информационный код преобразуется в простой код, а при помощи ЦАП 10 превращается в аналоговую величину. Коммутатор 11 каналов, синхронизируемый теми же канальными импульсами от хронизатора 3, выдает значение аналоговой величины в первый канал. Если же символ признака модификации (фиг.1 б-д), то элемент И 20 открывается по информационному входу и тактовый импульс, поступивший на его вход, проходит через элемент 23 задержки (время задержки равно длительности символа признака модификации) на единичный вход триггера 24. , устанавливая его в единичное состояние. Сигнал, сн 1маемый с единичного выхода этого триггера, открывает элементу 20 и НЕ 21 по управляющему и информационному входам соответственно, а также запирает элемент НЕ 21 по запрещающему входу. в модифицированном информационном слове вслед за символом признака модификации следует символ признака подряд идущих двоичных Символов (1 или 0 ) . Пусть ;)тот символ признака (фиг .1 б.г), следовательно, его сигнал чере;| открытые элементы И 202. flE 21г поступает на запуск кипп-реле 26 (ждущего мультивибратора), длительность выходного строба которого рг.в на-длительности кода числа;подряд идущих единиц в модифицированном слове (фиг.1 б.г). Кроме того, указанный сигнал символа признака подряд идущих единиц через элемент ИЛИ устанавливает триггер. 24 также в единичное состояние, потенциал с единичного выхода которого через время задержки в нем и элементе 25 запирает элементы НЕ 21 и 21 по запрещающим входам. Этим предотвращается -ложное срабатывание кипп-реле 26;) и 2бг от последующих символов информационного слова. Указанный-выше строб-сигнал с выхода кипп-реле 26;j отпирает по ,управляюЩему входу элемент И 20} и через элемент ИЛИ 25, закрывает по запрещающему входу элемент НЕ 2lj, Таким образом, код числа подряд идущих единиц с информационного входа блока 8 через элемент И 20. поступает в преобразователь 27 кода, в число импульсов. 3TqT преобразователь в соо ветствии с указанным кодом выдает в формирователь 28 полного информацио ного слова последовательность импульсов , число которых соответствуе количеству подряд стоящих двоичных единиц в начале исхо;с5ного информационного кода, сформированного пере статистическим кодированием на пере дающей стороне. В формирователе 28 эти двоичные единицы могут быть записаны в старшие разряды регистра . После окончания действия строб-сигнала эл&леат И 20з закрывается по управляющему входу, а сигг1 л через элемент НЕ 21 поступает на другой вход формировател 28 и записывается в младшие разряды его регистра, Если, в модифицированном информацио ном слове оставшаяся часть отсутствует (фиг.1 г), т.е. исходный информационный код на передающей стороне состоял из одних единиц, то в формирователе 28 во все разряды регистра будут записаны дво ичные единицы под воздействием импульсов, снятых с преобразователя 27 Маркер конца информационного слова, которым оно заканчивается (в том числе и немодифицированное слово), выделяется селектором 22. Сигнал, снимаемый,с его выхода, устанавливает в нулевое состояние триггеры 24/1 и 24;г, формирователь 28, а сфор мированное в нем полное информационное слово через элемент ИЛИ 25j поступает на выход блока 8. После зтЬго блок 8 готов к восстановлению очередного информационного слова. Если символ признака подряд {фиг.1 в.д), идущих символов о то элемент И 202, О информационному вкбду будет закрыт, а элемент НЕ 21 по запрещающему входу наоборот открыт. ТакиМ образом,/единичный сигнал с выхода триггера 24 через эле менты НЕ 21| и поступает на запуск кипп-рёле 262,, который вырабатывает строб-сигнал длительностью равной также длине кода числа подряд идущих нулей. Этот строб-сигнал с выхода кипп-рёле 26 через элемент ИЛИ 25-2 закрывает по запрещающему входу элемент НЕ 21. По управ ляющему ВХОДУ окажется зак илтым и элемент И 20з. След6вател.но, -; в старшие разряды регистра формирователя 28 импульсы с выхода преобраг зователя 27 записаны не будут. Посл окончания действия строб-сигнала открывается по запрещающему входу элемент НЕ 21-j,H оставшаяся часть информационного кода через данный логический элемент записывается в младшие разряды регистра формирователя 28. Следовательно, в формирова теле 28 будет записано востановленное исходное информационное слово, старшие разряды .которого состоят из подряд идущих нулей. Пусть в телеметрическом кадре (фиг.1 а) за информационным словом первого канала передавались маркер и код одного пропущенного канала (на передающей стороне выборка по второму каналу была избыточной). Второй канальный импульс с выхода хронизатора 3 вьщает на выход блока 4 памяти маркер и код ,числа пропущенных каналов (один канал). Первый, попадая в блок 17 выделения маркера числа пропущенных каналов, вырабатывает сигнал, переводя триггер 13 в единичное состояние. Сигнал, снимаемый с его выхода, запрещает прохождение задержанных элементом 5 маркера и кода числа пропущенных каналов через элемент НЕ 6 и последователь но соединенные с ним блоки на информационный вход коммутатора 11 каналов. Последний, работая как бы вхолостую, не изменяет предыдущее значение аналоговой информации у получателя вторюго канала. Одновременно с этим сигнал, триггера 13 открялвает элемент И 18 по управляющему входу, через который код числа пропущенных каналов поступает на блок il 9, а затем - на преобразователь 14. При этом на единичном выходе дешифратора 15, подключенного входами к выходам преобразователя 14, возникает управляющий сигнал, который должен бы был запустить блок строба переменной длительности (кипп-рёле) 16 на время канального интервала, чтобы закрыть элемент НЕ 12 для прохождения канальных импульсов от хрони- . затора 3, Но в этом нет необходимЬсти, так как код числа пропущенных каналов в кадре располагался во втором канальном интервале и был вырезан оттуда с помощью элемента НВ 6. Поэтому первый выход дешифратора 15(сигнал одного пропущенного канала) к входу блока стрбба 16 вообще не подключается. Если бы число пропущенных каналов в кадре было два, в этом случае управляющий сигнал возник бы на втором выходе дешифратора 15 и блок 16вьщал бы млпульс длительностью в один канальный интервал, закрьшая элемент НЕ 12 для прохождения третьего канального импульса от хронизатора 3 к считывающему входу блока памяти 4 и заставляя отработать вхолостую коммутатор 11 канаов и по третьему каналу. Таким обазом, информационное слово слеующего неизбыточного канала бует храниться в блоке 4 памяти до ех пор, пока не будут отработаны

коммутатором 11 вхолостую все пропущенные каналы. В этом заключается как бы растягивание сжатого телеметрического сигнала.

Введение нового блока 8 восстановления исходного информационного слова- позволяет повысить достоверность приема информации и отличает предлагаемое устройство для приема дискретной информации от известного, так как по модифицированным сжатым информационным словам происходит безошибочное- восстановление исходных слов и однозначное распределение их по соответствующим каналам. В результате уменьшается среднее число двоичных символов, затрачиваемых на каждый канал. Например, статистическое кодирование позволяет на С.Е - f двоичных символов уменьшить длину информационного слоЬа по сравнению с исходным в известном . (где Е - длина исходной кодовой квмбинации измеренного отсчета по каждому каналу; В - длина кода числа одинаковых начальных символов в кодовой комбинации измеренного отсчета; - количество символов в кодовой комбинации измеренного отсчета, расположенных за начальной группой одинаковых символов).

Следовательно, в радиотелеметрической системе, в которую входит устройство для приема дискретной инt

формации, в (j ., . - раз может быть и К

увеличена скорость передачи сообщений это же число раз уменьшена полоса пропускания радиоканала, что расширяет область применения предлагаемого устройства для приема телеметпических кадров с переменной стру

20 ктурой и снижает в

JT Jтраты на построение радиотелеметрической Системы в целом.