Устройство для передачи и приема дискретных сообщений Советский патент 1984 года по МПК G08C19/28 

Изобретение относится к области передачи дискретных сигналов по цифровым каналам связи и может быть использовано в радиотелеметрических системах.

Известно устройство для передачи и приема дискретных сообщений, содержащее на передающей стороне источники сообщений, сумматоры, по модулю два, генераторы канальных сигналов, мажоритарный элемент и передатчик, на приемной стороне - приемник, сумматоры по модулю два, интеграторы, генераторы канальных сигналов и пороговые элементы 1 .

Недостатком известного устройства является низкая достоверность передачи сообщений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для передачи и приема дискретных сообщений, содержащее на передающей стороне хронизатор, датчик, выход датчика соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, первые и вторые выходы которого соединены соответственно с первыми входами блока памяти и через первый кодер - с вторыми входами блока памяти, первые и вторые выходы блока памяти соединены соответственно с первыми входами коммутатора и первыми входами второго кодера, выход кодера соединен с третьим входом блока памяти третьи выходы которого соединены с соответствующими вторыми входами второго кодера и коммутатора, выход коммутатора через передатчик соединен с выходом передающей стороны устройства, на приемной стороне - хронизатор, приемник, вход приемника является первым входом приемной стороны устройства, выход приемника соединен с входом регистра, выход которого соединен с соответствующими первыми входами блока памяти, второй вход блока памяти является вторым входом приемной стороны устройства, выход блока памяти через первый декодер соединен с входом переключателя, первый и второй выходы которого соединены соответственно с третьим входом блока памяти и входом регистра, первые и вторые выходы регистра соединены соответственно с первыми входами цифро-аналогового преобразователя и через второй декодер - с вторыми входами цифро-аналогового преобразоваеля, выход которого является выходом приемной стороны устройства 2.

Недостатком этого устройства является сложность реализации, что снижает его надежность, а значит и достоверность передаваемой информации.

Цель изобретения - повышение достоверности передачи информации и упрощение устройства.

Для достижения указанной цели в устройство для передачи и приема дискретных сообщений, содержащее на передающей стороне датчик, выход которого соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, передатчик, выход которого является выходом передающей стороны устройства, и хронизатор, на приемной стороне-приемник выход которого является входом приемной стороны устройства, и хронизатор, на передающей стороне введены генератор кодов и узлы кодирования, в каждом из которых содержатся группы сумматоров и мажоритарные элементы, первые входы соответствующих сумматоров каждой группы сумматоров объединены и подключены к соответствующим выходам генератора кодов, выходы сумматоров каждой группы подключены к соответствующим входам соответствующих .мажоритарных элементов, вторые входы сумматоров каждой группы первого узла кодирования соответственно объединены и подключены к соответствующим выходам аналогоцифрового преобразователя, вторые входы сумматоров каждой группы каждого последующего узла кодирования соответственно объединены и подключены к выходам соответствующих мажоритарных элементов каждого предыдущего узла кодирования, выход мажоритарного элемента последнего узла кодирования соединен с входом передатчика, первый и второй выходы хронизатора соединены соответственно с вторым входом аналого-цифрового преобразователя и входом генератора кодов, на приемной стороне введены генератор кодов, регистратор и узлы декодирования, каждый из которых содержит группы цепочек из последовательно соединенных сумматора, интегратора и порогового элемента, и мажоритарные элементы, выходы пороговых элементов соответствующей группы цепочек подключены к входам соответствующих мажориттрных элементов, первые входы сумматоров каждой группы цепочек подключены к соответствующим выходам генератора кодов, вторые входы сумматоров всех групп цепочек первого узла декодирования объединены и подключены к выходу приемника, вторые входы сумматоров цепочек всех групп каждого последующего узла декодирования соответственно объединены и подключены к выходам соответствующих мажоритарных элементов каждого предыдущего узла декодирования, выходы мажоритарных элементов последнего узла декодирования подключены к соответствующим первым входам регистратора, ход и выход хронизатора соединены соответственно с выходом приемника и вторым входом регистратора.

На фиг. 1 представлена функциональная схема передающей стороны устройства; на фиг. 2 - функциональная схема приемной стороны устройства.

Устройство для передачи и приема дискретных сообщений на передающей стороне (фиг. 1) содержит датчик 1, аналого-цифровой преобразоваель 2, хронизатор 3, сумматоры 4 по модулю два первой ступени кодирования, генератор 5 кодов (канальных сигналов, мажоритарные элементы 6 первой ступени кодирования, сумматоры 7 по модулю два второй ступени кодирования, мажоритарные элементы 8 второй ступени кодирования, сумматоры 9 по модулю два третьей ступени кодирования, мажоритарные элементы 10 предпоследней ступени кодирования, сумматоры 11 по модулю два последней ступени . кодирования, мажоритарный элемент 12 последней ступени кодирования, передатчик 13. На приемной стороне (фиг. 2) устройство содержит приемник 14, хронизатор 15, сумматоры 16 по модулю два первого каскада декодирования, генератор 17 кодов (канальных сигналов), цифровые интеграторы 18 первой ступени декодирования, пороговые элементы 19 первой ступени декодирования, пороговые элементы 19 первой ступени декодирования, мажоритарные элементы 20 первой ступени декодирования, сумматоры 21 по модулю два второй ступени декодирования цифровые интеграторы 22 второй ступени декодирования, пороговые элементы 23 второй ступени декодирования, мажоритарные элементы 24 второй ступени декодирования, сумматоры 25 по модулю два третьей ступени декодирования, цифровые интеграторы 26 третьей ступени декодирования, пороговые элементы 27 третьей ступени декодирования, мажоритарные элементы 28 предпоследней ступени декодирования, сумматоры 29 по модулю два пос ледней ступени декодирования, цифровые интеграторы 30 последней ступени декодирования, пороговые элементы 31 последней ступени декодирования, пороговые элементы 31 последней ступени декодирования, мажоритарные элементы 32 последней ступени декодирования, регистратор 33. Устройство работает следующим образом. Сигнал с выхода датчика 1 (фиг. 1) поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 2, где преобразуется в параллельный двоичный код. Преобразованный кодовый сигнал поступает с выхода старшего разряда аналого-цифрового преобразователя 2 на Ки входов параллельных каналов кодирования первой ступени кодирования. Сигнал с выхода следующего по старшинству разряда аналого-цифрового преобразователя 2 поступает на Кц параллельных каналов кодирования первой ступени кодирования и т. д., сигнал с выхода младщего разряда аналого-цифрового преобразователя 2 - на . параллельных каналов кодирования первой ступени кодирования. При этом Кц , Кц ,...Kt-mi выбираются так, чтобы KU , Кц ,...,Ki-nii- В каждом канале кодирования первой ступени кодовый сигнал суммируется по модулю два с соответствующим сигналом, вырабатываемым генератором 5 канальных сигналов, как правило это ортогональные, комплексные и квазиортогональные двоичные сигналы. Кодовые, сигналы с выходов сумматоров 4 по модулю два, объединенных в соответствующие группы, поступают на входы мажоритарных элементов 6 первой ступе«и кодирования. На выходе мажоритарных элементов 6 формируется групповой кодовый сигнал, который поступает на Kjrnr входов параллельных каналов кодирования второй ступени кодирования, при этом Кл , Кп , , Ktmi выбирается так, чтобы Кл , К22 . -Kimi каждом канале кодирования второй ступени кодовый сигнал суммируется по модулю два с сигналом, поступающим с соответствующего выхода генератора 5 канальных сигналов. Кодовые сигналы с выходов сумматоров 7 по модулю два, объединенных в соответствующие группы, поступают на входы мажоритарных элементов 8 второй ступени кодирования. На выходе мажоритарных элементов 8 формируется групповой кодовый сигнал, который поступает на соответствующие Кзш} входов параллельных каналов кодирования трктьей ступени и т. д. Сигналы с выхода всех каналов кодирорования последней ступени поступают на входы мажоритарного ааемента 12, с выхода которого полученный групповой сигнал поступает на вход передатчика 13 и передается в линию связи. Принятый сигнал от приемника 14 поступает на вход хронизатора 15 и на входы параллельных ветвей первой ступени декодирования. Количество параллельных ветвей равно количеству входов мажоритарного элемента 12 последней ступени кодирования. В сумматорах 16 поступивший сигнал суммируется по модулю два с соответствующими канальными сигналами, вырабатываемыми генератором 17, который синхронизуется хронизатором 15. Результаты суммирования интегрируются в пределах длительности соответствующих канальных сигналов в интеграторах 18, и пороговые элементы 19 формируют единичный элементарный сигнал, если результат интегрирования превышает заданный порог, и нулевой сигнал - если ниже порога. Сформированные элементарные сигналы поступают на соответствующие входы мажоритарных элементов 6 первой ступени декодирования. Мажоритарные элементы 6 формируют двоичные сигналы, которые поступают на входы параллельных ветвей второй ступени декодирования. Количество параллельных ветвей равно количеству входов соответствующего мажоритарного элемента предпоследнего каскада кодирования. Сигналы суммируются по модулю два в каждой из ветвей в сумматорах 21 с соответствующими канальными сигналами. Результаты суммирова ния интегрируются в пределах длительности канальных сигналов в интеграторах 22, и пороговые элементы 23 формируют единичные элементарные сигналы, если результаты интегрирования превышают заданный порог, и нулевые сигналы - если ниже порога. Сформированные элементарные сигналы поступают на соответствующие входы со ответствующих можоритарных элементов 24 второй ступени декодирования. С выходов мажоритарных элементов 24 сформированный сигнал поступает на входы параллельных ветвей третьей ступени декодирования и т. д.

С выходов мажоритарных элементов 28 предпоследней ступени декодирования двоичный сигнал поступает на входы параллельных ветвей последней ступени декодирования, где в сумматорах 29 суммируется по модулю два с соответствующими канальными сигналами. Результаты суммирования

интегрируются в пределах длительности канальных сигналов в интеграторах 30. Пороговые элементы 31 формируют единичные сигналы, если результаты интегрирования 5 превыщают заданный порог, и нулевые сигналы - если ниже порога.

Сформированные элементарные сигналы поступают на соответствующие входы мажоритарных элементов 32, на выходе которых 0 формируются двоичные сигналы, поступающие на соответствующие входы регистоатора 33.

Конкретные значения числа ступеней кодирования количества ветвей на выходах мажоритарных элементов выбираются так, 5 чтобы обеспечить необходимую помехоустойчивость, минимальную избыточность и максимальную простоту устройства.

Предлагаемое устройство существенно проще, чем прототип.

Выбирая соответствующим образом число ступеней кодирования и коэффициенты ветвления, можно обеспечить необходимую достоверность при более простой реализации чем у прототипа.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ДИСКРЕТНЫХ СООБЩЕНИЙ, содержащее на передающей стороне датчик, выход которого соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, передатчик, выход которого является выходом передающей стороны устройства, и хронизатор, на приемной стороне - приемник, вход которого является входом приемной стороны устройства, и хронизатор, отличающееся тем, что, с целью повыщения достоверности передачи информации и упрощения устройства, в него на передающей стороне введены генератор кодов и узлы кодирования, в каждом из которых содержатся группы сумматоров и мажоритарные элементы, первые входы соответствующих сумматоров каждой группы сумматоров объединены и подключены к соответствующим ходам генератора кодов, выходы сумматоров каждой группы подключены к соответствующим входам соответствующих мажоритарных элементов, вторые входы сумматоров каждой группы первого узла кодирования со ответственно объединены и подключены к соответствующим выходам аналого-цифрового преобразователя, вторые входы сумматоров каждой группы каждого последующего узла кодирования соответственно объединены и подключены к выходам соответствующих мажоритарных элементов каждого предыдущего узла кодирования, выход мажоритарного элемента последнего узла кодирования соединен с входом передатчика, первый и второй выходы хронизатора соединены соответственно с вторым входом аналого-цифрового преобразователя и входом генератора кодов, на приемной стороне введены генератор кодов, регистратор и узлы декодирования, каждый из которых содержит группы цепочек из постедовательно соединенных сумматора, интегратора и порогового элемента, и мажоритарные элементы, выходы пороговых элементов соответствую(Л щей группы цепочек подключены к входам соответствующих мажоритарных элементов, первые входы сумматоров каждой группы цепочек подключены к соответствующим выходам генератора кодов, вторые входы сумматоров всех групп цепочек первого узла декодирования объединены и подключены к выходу приемника, вторые входы сумматоров цепочек всех групп каждого последующего узла декодирования соответственно объединены и подключены к выходам соответствующих мажоритарных элементов каждого предыдущего узла декодирования, выходы мажоритарных элементов последнего узла декодирования подключены к соответсвую щим первым входам регистратора, вход и выход хронизатора соединены соответственно с выходом приемника и вторым входом регистратора.

м

7

Ф I I

n

17