Устройство для контроля канала передачи данных Советский патент 1983 года по МПК H04B3/46 

эыход которого подключен ко второму входу четвертого элемента И, причем второй линии задержки подключен к первоЛу входу шестого элемента И, выход которого подключен ко втд рому входу второго элемента ИЛИ, второй выход четвертого триггера управления подключен ко второму входу шестого элемента И, а другой вход пятого элемента И является информационным входом повторителя модулированных сигналов.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАНАЛА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ, содержащее последовательно соединенные демодулятор, приемный блок защиты от ошибок, приемник испытательной последовательности, решающий блок, выход которого подключен ко второму входу приемника испытательной последовательности, третий вход которого соединен с выходом демодулятора, а также последовательно соединенные таймер, датчик испытательной последовательности и передающий блок защиты от ошибок, второй выход которого соединен с вторым выходом таймера, причем первый вход таймера и- второй вход датчика испытательной последовательности объединены между собой, а третий и четвертый, входы датчика испытательной последовательности объединены соответственно с вторым и третьим входами таймера, о т .л и ч а ю щ е е с я , тем, что, с целью повышения точности контроля и локализа1|;ии неисправностей, в него введены повторитель кодовых комбинаций, первый повторитель модулированных сигналов и второй повторитель модулированных сигналов, выход которого подк;точен ко входу демодулятора, а управляюи1ие подключены к третьей группе выходов таймера, четвертая и пятая группа выходов которого подкгиочена соответственно к управляющим входам повторителя кодовых комбинаций и первого повторителя модулированных сигналов, к информационному входу которого подключен выход повторителя кодовых комбинаций через модулятор, причем выход передающего блока защиты от .ошибок подключен к информационному входу повторителя кодовых комбинаций. . 2. Устройство по п. 1, от л и чающееся тем,.что повторитель кодовых комбинаций содержит последовательно соединенные первый триггер| управления, первый элемент И, рет с гистр сдвига, второй элемент И и первый элемент ИЛИ, второй вход которого подк.гяочен к выходу третьего элемента И, один из входов которого является информационным входом повторителя кодовых комбинаций, а другой вход соединен с первым выходом вто- . СлЭ рого триггера управления, второй выход которого подключен ко второму вхоСД ду второго элемента И, причем выход- QO первого элемента ИЛИ подключен ко второму входу первого элемента И, а второй выход регистра сдвига под- ключен ко второму входу второго гера управления. 3. Устройство по п. 1,;отлйчающееся тем, что повторитель модулированных сигналов содержит пос.яедовательно соединенные третий триггер управления, четвертый элемент И, линию задержки, формирователь импульсов, четвертый триггер управления, пятый элемент И и второй элемент ИЛИ,

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для контроля, локализации неисправностей и статистического анализа каналов передачи данных. Известно устройство для контроля каналов передачи данных, содержащее на передающей стороне последовательно соединенные генератор тестовых сигналов и передающую часть аппаратуры передачи данных, а на приемной стороне - последовательно соединенные приемную часть аппаратуры передачи данных, блок .сопряжения, электронную вычислительную машину или другие устройства, выполняющие функции сравнения и обработки информации til Недостатком известного устройства является сложность локализации Неисг правных блоков канала передачи данных заключающаяся в необходимости введения дополнительных схем в отдельные .блоки или организации шлейфов. Известно также устройство, содержащее последовательно соединенные де модулятор, приемный блок защиты от ошибок, приемник испытательной после довательности, решающий блок, выход которого подключен ко второму входу приемника испытательной последовательности,третий вход которого соединен с выходом.демодулятора, а также последовательно соединенные таймер, датчик испытательной последовательности и передающий Блок защиты от ошибок, второй вход которого соединен с вторым выходом таймера, причем первый вход таймера и второй вход дат чика испытательной последовательности объединены между собой, а третий и четвер тый входы датчика испытательной последовательности объединены соответственно с вторым и третьим входа ми таймера С . Недостатком данного устройства являются ограниченные диагностические возможности, заключающиеся в невозможности локализации неисправных бло,ков канала передачи данных. Цель изобретения - повышение точности контроля и локализация неисправностей. Указанная цель достигается тем, что в устройство для контроля канала передачи данных, содержащее последовательно соединенные демодулятор, приемный блок защиты от ошибок, приемник испытательной последовательности, решающий блок, выход которого подключен к второму входу приемника испытательной последовательности, третий вход которого соединен с выходом демодулятора, а также последовательно соединенные таймер, датчик испытательной последовательности и передающий блок защиты от ошибок, второй вход которого соединен с вторым выходом таймера, причем первый вход таймера и второй вход датчика испытательной последовательности объединены, а третий и четвертый входы датчика испытательной последовательности объединены соответственно с вторым и третьим входами таймера, введе 1ы повторитель кодовых комбинаций, первый повторитель модулированных сигналов и второй пoвтopиteль модулированных сигналов, выход которого подключен ко входу демодулятора, а управляющие входы подключены к. третьей группе выходов таймера, четертая и пятая группа выходов которого подключена соот ветственно к управляющим входам повторителя кодовых комбинаций и первого повторителя модулированных сигналов, к информационному входу которого подключен выход повторителя кодовых комбинаций через модулятор, причем выход передающего блока защиты от ошибок подключен к информационному входу повторителя кодовых комбинаций. Кроме того, повторитель кодовых комбинаций содержит последовательно соединенные первыйтриггер управления первый элемент И, регистр сдвига, второй элемент И и первый элемент ИЛИ второй вход которого подключен к выхо ду третьего элемента И, один из входов которого является информационным входом повторителя кодовых комбинаций , а другой вход соединен с первым выходом второго триггера управления, второй вы ходкоторого подключен ко второму входу второго элемента И, причем выход первого элемента ИЛИ под кгвочен ко второму входу первого элемента И, а второй выход регистра сдви га подключен ко второму входу вторрго триггера управления. При этом, повторитель модулированных сигналов содержит последовательно соединенные третий триггер управления. Четвертый элемент И, линию задержки, формирователь импульсов, четвертый триггер управления, пятый элемент И и второй элемент ИЛИ,выход которого подключен ко второму входу чет вертого элемента И, причем второй выход линии задержки подключен к первому входу шестого элемента И, выход которого подключен ко второму входу второго элемента ИЛИ, второй выход четвертого триггера управления подклю чен ко второму входу шестого элемента И, .а другой вход пятого элемента И является информационным входом повторителя модулированных сигналов. 7 На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для контроля канала передачи данных. Устройство содержит датчик 1 испытательдой последовательности, таймер 2, передающий блок 3 защиты от ошибок, повторитель А кодовых комбинаций, регистр 5 сдвига, второй триггер 6 управления, третий элемент И 7, второй элемент И 8, первый элемент И первый триггер 10 управления, первый элемент ИЛИ 11, модулятор 12, первый повторитель 3 модулированных сигналов, линию задержки 1, формирователь импульсов 15 четвертыйтри|- гер 1б управления, пятый элемент И 17 шестой элемент И 18, четвертый элемент И 19 третий триггер 20 управления, второй элемент ИЛИ 21, второй по вторитель 22 модулированных сигналов. демодулятор 23, приемный блок 24 защиты от ошибок, приемник 25 испытательной последовательности, решающий блок 26. Рассмотрим работу устройств;а в двух режимах: контроль функционирования канала, поиск неисправного блока канала передачи данных-. При использовании первого режима на вход 27 Пуск-1 датчика 1 испытательной послед овательности и таймера 2 подается сигнал начала конУроля. По этому сигналу датчик 1 начинает формировать проверочные кодовые кЬмбинации, одновременно таймер 2 подает сигнал на нулевые триггеров управления 6, 10, 16, 20 и аналогичные триггеры второго повторителя 22 модулированных сигналов, устанавливающих триггеры в нулевое состояние. В результате элементы И 7 и 17 и аналогичный элемент второго повторителя 22 (5удут открыты положительными потенциалами, снимаемыми с нулевых выходов триггеров, а элементы И 8, 9, 18 и 19 и аналогичные элементы И второго повторителя 22 будут закрыты отрицательными потенциалами, снимаемыми с единичных выходов триггеров. Формируемая датчиком 1 кодовая комбинация поступает в передающий блок 3 защиты от ошибок, где кодируется помехоустойчивым кодом, а далее через элемент И 7 и первый элемент ИЛИ 11 повторителя j кодовых комбинаций поступает на вход модулятора 12.В модуляторе осуществляется преобразование частотного спектра поступающих входных импульсов в соответствии с реализованным способом модуляции. Модулированный сигнал с выхода модулятора 12 поступает через пятый элемент И 17 и второй элемент ИЛИ 21 первого повторителя 13 модулированных сигналов в канал связи. На приемной стороне модулированный сигнал с выхода канала связи аналогично проходит через соответствуюи1ий элемент И и элемент ИЛИ второго повторителя 22 модулированных сигналов и поступает на вход демодулятора 23, которьт выделяет кодовую комбинацию, закодированную помехоустойчивым кодом, и подает ее в приемный блок 2 защиты от ошибок и в приемник 25 испытательной последовательности. Последний осуществляет согласование демодулятора и блока защиты от ошибок с решающим блоком 2б и про межуточное хранение поступающей информации. Затем по запросу из решающего блока кодовые комбинации, имеющие признаки выхода демодулятора или выхода приемника блока защиты от оши бок, поступают в решающий блок 26. В приемном блоке 2k защиты от оши бок кодовая комбинация декодируется и проверяется на отсутствие ошибок. В случае обнаружения и невозможности коррекции ошибок приемный блок 2k формирует сигнал на повторну выдачу кодовой комбинации, который затем в соответствии с принятым методом передачи данных передается по каналу обратной связи в передающий блок 3 защиты от ошибок. Если после заданного числа повторов продолжают обнаруживаться некорректируемые ошиб ки, то приемный блок 2k защиты от ошибок выдает в приемник 25 испытательной последовательности, а затем через него в решаюм ий блок 2б сигнал о неисправности канала передами данных. В решающем блоке 26 происходит сравнение закодированной помехоустой чивым кодом кодовой комбинации, посту пающей с демодулятора 23, с эталонной кодовой комбинацией, хранящейся в па мяти решающего блока. В том случае, если кодовая комбинация совпадает с эталонной, а приемный блок 2k выдает в решающий блок 2б сигнал неисправнос ти канала передачи данных, решающий блок формирует сигнал о неисправности приемного блока 2k. Если кодовая комбинация не совпадает с эталонной, то решающий блок формирует сигнал неисправности канала на участке до приемного блока 2k защиты от ошибок. В случае необнаружения ошибок приемный блок 2 формирует сигнал на выдачу следующей проверочной кодовой комбинации из передающего блока 3 защиты от ошибок. Одновременно декодированная кодовая комбинация поступает на приемный блок 2 защиты от ошибок в приемник 25 испытательной последовётельности, а оттуда по запросу в ре шающий блок 26, где сравнивается с эtaлoннoй первичной кодовой комбинацией. В случае совпадения кодовых ком бинаций информация,поступающая из при емного блока 2kf стирается, и решающий блок начинает опрос приемного бло ка 2 для приема следующих кодовых комбинаций. При несовпадении полученной в результате декодирования первичной кодовой комбинации с эталонной решающий блок формирует сигнал о наличии необнаруженных приемным блоком 2 ошибок при декодировании помехоустойчивой-кодовой комбинации. Сигналы о неисправностях канала передачи данныхвыводятся на устройства регистрации и индикации и используются для принятия решения о поиске неисправного блока канала передачи данных. В этом случае используется второй режим работы устройства. Для перевода устройства контроля во второй режим вначале подается на вход 29 сигнал Стоп, переводящий датчик 1 испытательной последовательности и таймер 2 в исходное состояние, а затем на вход 28 подается сигнал Пуск 2, запускающий датчик 1 и таймер 2 для второго режима работы устройства. Таймер 2 вырабатывает сигналы, которые подаются на уп- . равляющий вход передающего блока 3 защиты от ошибок и устанавливают его в состояние готовности к приему кодовых комбинаций, на единичные входы триггеров управления 10 и 20 и аналогичный триггер управления второго повторителя 22 модулированных сигналов. Триггеры перебрасываются в единичные состояния, в результате чего положительными потенциалами, снимаемыми с единичных выходов, открываются элементы И 9 и 19 и аналогичный элемент И второго повторителя 22. Датчик 1 формирует первую проверочную .кодовую комбинацию, которая после кодирования помехоустойчивым кодом в передающем блоке 3 поступает в повторитель 4 кодовых комбинаций. В повторителе k разрядная кодовая комбинация К проходит через элемент И 7 и первый элемент ИЛИ 11 на выход и одновременно по цепи обратной связи через элемент И 9 на вход регистра сдвига 5. Регистр сдвига 5 обеспечивает задержку -paзpяднoй кодовой комбинации К на время, равное или большее времени ее прохождения на вход модулятора 12. По мере прохождения кодовой комбинации через регистр сдвига 5 с оконечных разрядов регистра подается сигнал на единичный вход второго триггера 6 управления, который переводится в единичное состояние. В результате этого отрицательным потенциалом, снимаемым с нулевого выхода второго триггера 6, закрывается элемент И 7, а положительным потенциалом с единичного выхода открывается элемент И 8. После этого кодовая комбинация с регистра 5 сдви га через второй элемент И 8 и первый элемент ИЛИ 11 повторно в ядается на выход повторителя k кодовых комбинаций и далее будет повторяться, прохо дя по цепи обратной связи через регистр 5 сдвига. Для исключения нарушения синхронизации и перерывов в ра боте канала пегюдачи данных необходи мо подобрать соответствующий выход регистра 5 сдвига, сигнал с которого определяет момент отклочения выхода передающего блока 3 подключения выхода цепи обратной связи повторителя t с помощью элементов И 7 и 8. Кодовая комбинация повторяется П раз. Момент окончания повторений определяется подачей сигнала с выхода таймера 2 на нулевой вход первого триггера 10 управления,. Триггер 1 срабатывает и закрывает отрицательным потенциалом с единичного выхода элемент И 9, разрывая тем самым цепь обратной связи. Таким образом, элемент И 9 до-лжен быть открыт в течение времени т (п -и-гг, где Т - время прохождения г-разрядной кодовой крмбинации по цепи обратной связи. Затем с задержкой с выхода таймера 2 подается сигнал на нулевой вход второго триггера 6 управления,переводящий е«5 в нулевое состояние. 1риггер b срабатывает, закрывает элемент И 8 и открывает элемент И 7,готовя цепь для подачи с выхода передающего блока 3 новой кодовой комбинации. Полученная в результате повторений последовательность п кодовых ком бинаций КК...К преобразуется в моду ляторе 12 в модулированный сигнал М (КК...К),который поступает на вход повторителя 13 модулированных сигналов. В повторителе 13 сигнал проходит через открытый пятый элемент И 17 и второй элемент ИЛИ 21 и поступает на вход канала связи. Одновременно сигнал поступает через о крытый ь,етвертый элемент 19 на вход линии 1 задержки. Линия задержки обеспечивает задержку сигнала на вр мя, равное или большее времени прохождения сигнала М(КК.. .К)/у на вхо канала связи. Через время, достаточ ное для прохождения сигнала М через открытый пятый элемент И 17, с оконечных звеньев линии 1А задержки на вход формирователя 15 импульсов поступает сигнал управления. Формирователь 15 вырабатывает импульс, достаточный для срабатывания триггера, и подает его на единичный вход четвертого триггера 16 управления, который переводится в единичное состояние. В результате этого отрицательным потенциалом, снимаемым с нулевого выхода триггера 16, закрывается пятый элемент Н 17, а положительным потенциалом с единичного выхода открывается шестой элемент И 18. После этого сигнал И с линии задержки через шестой элемент И 18 и второй элемент ИЛИ 21 повторно выдается на выход повторителя 13 и далее будет повторяться, проходя по цепи обратной связи через линию задержки. Модулированный сигнал М {КК..., повторяется m раз. Момент окончания повторений определяется подачей сигнала с выхода таймера 2 на нулевой вход триггера управления 20, который срабатывает и закрывает отрицательным потенциалом с единичного выхода четвертый элемент И 19,. разрывая тем самым цепь обратной связи. Таким образом, элемент И 19 должен быть открыт в течение времени - « Т(т-1;Г2 , где с2 - время прохождения сигнала М по цепи обратной связи. Затем с задержкой с выхода таймера 2 подается сигнал на нулевой вход четвертого триггера 16 управления. Триггер 16 срабатывает, закрывает шестой элемент И 18.и открывает пятый элемент И 17, готовя цепь для подачи с выхода модулятора 12 нового модулированного сигнала.Полученный в результате m повторений модулированный сигнал Ц ММ...М, проходя по каналу связи, подвергается возможным искаженияМо В результате на выходе канала связи имеет место искаженный сигнал , (НМ...М), который поступает на вход второго повторителя 22 модулированных сигналов. Последний, функционируя аналогично повторите/во 13 модулированных сигналов, повторяет сигнал К раз и подает его на вход демодулятора 23, который преобразует модулированный сигнал .. L, в последовательность, состоящую из nmSl кодовых комбинаций .. .К. ., .К.р, Каждая кодовая комбинация К в общем случае в результате возможных ошибок в канале передачи данных отличается от исходной кодовой комбинации К, При этом, если ошибку вносит передающий блок 3 защиты от ошибок, то эта ошибка будет в дальнейшем повторяться во всех nm Р кодовых комбинациях К- , в основном в одних и тех же разрядах, т.е. hm,2 раз. Если ошибку вносит модулятор 12, то она будет повторяться в одних и тех же разрядах т групп кодовых комбинаций F.r{K.(2... К,, F2 -{ M n 2--2hl-/me{ nn -ntl nm -n+2 nfnejr.e, т6-раэ. Если ошибку вносит канал связи, то она будет повторяться в одних и тех же разрядах в групп кодовых комбинаций lri 2 2tiw} e{ nn e-fim+i nmP-hm+2-- Time) т.е.. P раз. ЕСЛИ же ошибку вносит демодулятор 23 то вероятность повторения ее в одинх и тех же разрядах кодовых комбинаций К, или перечисленных групппт,гп и 8 раз соответственно очень мала. Кодовые комбинации К с выхода демодулятора 23 поступают на вход приемника 25 испытательной последовательности, откуда затем по запросу вводятся в решающий блок 26. Одновременно кодовые комбинации поступают в приемный блок 2 защиты от ошибок. Приемный блок декодирует кодовые комбинации и в случае обнаружения оши бок формирует сигнал для передачи по каналу обратной связи на повторную выдачу кодовых комбинаций из передающего блока 3, а в случае необнаружения ошибок формирует сигнал на выдачу следующей кодовой комбинации. Од-, нако повторная кодовая комбинация из передающего блока 3 не будет поступать по каналу передачи данных через закрытые элементы И 7 и аналогичный элемент И повторителя 22, а датчик 1 не будет формировать к этому времени следующую кодовую комбинацию ввиду отсутствия сигнала с таймера. Поступающие в решающий блок 26 кодовые комбинации Kj подвергаются обр.аботке по следующему правилу. На первом этапе каждая 2-разрядная кодовая комбинация К поразрядно суммируется по модулю 2 с эталонной КОДОВОЙ ко« инацией К, хранящейся в памяти вычислителя. В результате суммирования получаются кодовые комбина ции К, ie 1,2,... jhrnC, содержащие единицы в тех разрядах, где произошли ошибки, т.е. имели место несовпадения разрядов в К- и К. В остальных разрядах будут нули. Затем кодовые комбинации А - поразрядно алгебраически суммируются друг с другом, в результате чего получается z-разрядная кодовая , комбинация где и . - число ошибок в разряде кодовых комбинаций К, i 1,2. ...nme. Полученные числац сравниваются с пороговыми значениями птв и и в случае, если . nm решающий блок 26 формирует сигнал о неисправности передающего блока 3 защиты от ошибок. Величина 4 выбирается, исходя из статистических данных о возможных трансформациях- ошибок в каналах перелачи данных. В идеальном случае, если нет повторных ошибок в одних и тех же разрядах, то гЗ 0. На втором этапе происходит поразрядное суммирование по модулю 2гп-разрядных групп кодовых комбинаций F, F2 «.«, Ff«g с эталонной группой li кодовых, комбинаций г {КК...К5. В результате суммирования получаются кодовые комбинации B.J F.jQF , i 1,2, о.. ,mp, содержащие единицы в тех разрядах,Уде произошли ошибки. Затем кодовые комбинации Вj поразрядно алгебраически суммируются друг с другом, в результате чего получается гп «разрядная кодовая комбинация 2 где 2i иcлo ошибок BZJ-M разряде групп кодовых комбинаций, Г | i 1,2,..., . Полученные числа сравниваются с пороговыми значениями m К игт е-Л2В случае, еслит -д - t то решающий блок 26 формирует сигнал о неисправности модулятора 12. На третьем этапе происходит поразрядное суммирование по модулю 2гптразрядных групп кодовых комбинаций H-j,H2,... fHg с эталонной группой hm кодовых комбинаций Н {KK...KJ. В результате суммирования получаются кодовые комбинации С .J Н.®Н, i 1,2...в, содержащие единицы, в тех разрядах, где произошли ошибки. Затем кодовые коибинации С. поразрядно алгебраически -суммируются друг с дру том, в результате чего -получается И т-разрядная кодовая комбинация г 1 2 - JЗРЬтт где 3j исло ошибок в разряде групп кодовых комбинаций П. 1 1,2,..., г. Полученные числа сравниваются с пороговыми значениями И и И-А е Случае, если шающий блок 2б формирует сигнал о исправности канала связи. В том случае, если ни одно из вышеперечисленных условий неисправностей элементов канала передачи данных не выполняется, а в результате сравне ния кодовых комбинаций с эталонной обнаруживаются ошибки, вычислитель формирует сигнал о неисправности демодулятора 23-. Если ошибки не обнару живаются, а приемный бло,к 2 защиты от ошибок формирует сигнал ошибки, к торый через приемник 25 испытатель-, ной последовательности вводится в ре шающий блок 26, то последний формиру ет сигнал неисправности приемного блока 2 защиты от ошибок. По истечении времени, достаточног для контроля канала передачи данных с использованием, первой проверочной кодовой комбинации, таймер 2 подает сигнал на вход датчика 1 испытатель ной последовательности для формирова ния следующей кодовой комбинации. Од новременно с этим таймер подает сигнал на управляющий вход передающего 1 11 блока 3 защиты от ошибок, устанавливая передатчик в готовность кодирования и передачи поступающей от датчи- ка 1 новой кодовой комбинации. Далее процесс работы-устройства контроля повторяется до тех пор, пока не будет произведен перебор всех .возможных кодовых комбинаций, формируемых датчиком 1, или не будут получены данные о неисправностях блоков канала передачи данных. Для контроля хэбратного канала передачи данных необходимо использовать аналогичные устройства при передаче информации в обратном направлении. . . Предлагаемое устройство контроля может быть собрано на типовых элементах и узлах, выпускаемых нашей промышленностью. Таймер. 2 представляет собой электронное устройство, в состав которого входят генератор импульсов эталонной частоты, счетчик этих импульсов и дешифратор, подк.;Ж1ченный к выходам разрядов счетчика. Для получения управляющего сигнала в требуемый момент времени достаточно подключиться к соответствующему выходу дешифратора. В качестве решающего блока 26 можно использовать микро-ЭВМ, обладающую достаточной памятью или быстродействием для хранения и обработки поступающих кодовых комбинаций. Таким образом, предлагаемое устройство контроля позволяет обнаруживать место неисправности отдельных блоков канала передачи данных без использования встроенных в блоки специальных схем контроля или организации шлейфов, что повышает эффективность эксплуатации и воссстановления систем передачи данных.

3 Стоп

о