Адаптивная система передачи информации Советский патент 1984 года по МПК H04L5/22 

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в телемеханике, телеграфии, а также при передаче данных.

Известна система передачи информации с временным уплотнением, содержащая на передающей стороне формирующие устройства,кодирующие устройства, выходной блок, генератор, выход которого соединен с первыми входами сумматора формирующих устройств и входами распределителя, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих кодирующих устройств, вторые входы которых через формирующие устройства х:оединены с входами системы передачи информации, а выходы через сумматорс входом выходного блока, а на приемной стороне - декодирующие устройства, линейный блок, вход которого соединен через канал связи с выходным блоком, а первый выход - с входом распределителя приема и первыми входами декодирукнцих устройств, вторые входа KOTOpiix соединены с выходами распределителя приема, а вькоды являются выходами системы fl.

Недостаток системы состоит в том, что сообщения передаются одним и тем же кодом независимо от помеховой обстановки в канале связи, что снижает скорость передачи сообщений.

Наиболее близкой к изобретению является адаптивная система передачи информации, содержащая на передающей стороне формирователи сигналов, выхо;0 1 которых подключены к первым блокам соответствуюпрсс элементов И,

.вторые входы и выходы которых соединены соответственно с выходами распределителя и с входами элемента ИЛИ вькод которого подключен к первому входу блока кодирования, второй вход

.которого соединен с входом распределителя и первьш выходом перестраиваемого распределителя, вход которого соединен с выходом генератора тактовой частоты и с третьим входом блока кодирования, к четвертому входу которого подключен второй выход перестраиваемого распределителя, соответствующие входы которого соединены с входами шифратора, выходы которого подключены к соответствующим входам блок кодирования, выход которого подключен к первому входу согласующего блока, выход которого соединен с входом

канала связи, а на приемной сторонесогласующий блок, вход и первьй выхо которого соединены соответственно с выходом канала связи и первыми входами декодирующих блоков, выходы которых подключены к одним входам блока вьздачи данных, первьй вход которого соединен с. вторым выходом согласующего блока и первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены с входами перестраиваемого распределителя, первый выход которого соединен с первыми входами декодирующих блоков, к вторым входам которых подключены выходы соответствующих элементов И, и с вторым входом блока выдачи данных, третий вход которого соединен с вторым выходом перестраиваемого распределителя и входом распределителя, выходы которого подключены к другим входам блока выдачи данных f2.

Однако известная адаптивная система имеет малую пропускную способность.

Цель изобретения - повышение пропускной способности системы.

Для достижения поставленной цели в адаптивную систему передачи информации , содержащую на передающей стороне формирователи сигналов, выходы которых подключены к первым входам соответствующих элементов И, вторые входы и выходы которьсх соединены сооветственно с выходами распределителя и входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу блока кодирования, второй вход которого соединен с входом распределителя и первым выходом перестраиваемого распределителя, вход которого соединен с выходом генератора тактовой частоты и третьим входом блока кодирования, к четвертому входу которого подключен второй выход перестраиваемго распределителя, соответствующие входы которого соединены с входами шифратора, выходы которого подключены к соответствующим входам блока кодирования, выход которого подключен к первому входу согласующего блока, выход которого соединен с входом канала связи, а на приемной стороне - согласующий блок, вход и первьй выход которого соединены соответственно с выходом канала связи и первыми входами декодирующих блоков выходы которых подключены к одним

входам блока выдачи данных, первый вход которого соединен с вторым выходом согласующего блока и первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены с входами перестраиваемого распределителя, первый вход которого соединен с первыми входами декодирующих блоков, к вторым входам которых подключены выходы соответствующих элементов И, и с вторым., входом блока вьщачи данных, третий вход которого соединен с вторым выходом перестраиваемого распределителя и входом распределителя, выходы которого подключены к другим входам блока вьщачи данных, на передающей стороне введены блок генераторов частот и блок оценки состояний канала, выходы которого подключены к входам перестраиваемого распределителя и блока генераторов частот, выход которого подключен к второму входу согласующего блока, при этом выходы распределителя соединены с входами блока оценки состояний канала, к соответствующему входу которого подключен первый выход перестраиваемого распределителя, а на приемной стороне введен дешифратор, входы и выходы которого соединены соответственно с дополнительными выходами согласующего блока и входами перестраиваемого ра спределителя.

На чертеже представлена структурная схема предложенной адаптивной системы.

Система содержит на передающей стороне 1 формирователи щ сигна ЛОВ1, элементы И 3 - 3, распределитель 4, блок 5 оценки состояний канала, элемент ИЛИ 6, блок 7 кодирования, перестраиваемый распределитель 8, генератор 9 тактовой частоты шифратор 10, блок 11 генераторов частот, согласующий блок 12, а на приемной стороне 13 - согласующий блок 14, дешифратор 15 , элементы И , блок 17 выдачи данных, перестраиваемый распределитель 18, декодирующие блоки 19 -19|„, распределитель 20, причем приемная и передающая стороны соединены череэ канал 21 связи.

Система работает следующим образом

По входным шинам на передающей стороне 1 поступает информация, преобразуемая формирователями 2 - 2 сигналов в безызбыточный двоичный

код. в исходном состоянии на первом , выходе распределителя 4 присутствует потенциал, а перестраиваемый распределитель 8 подготовлен к срабатыванию. Аналогично исходное состояние перестраиваемого распределителя 18 и распределителя 20 на приемной стороне 13.

Потенциал с первого выхода распределителя 4 разрешает прохождение информации с соответствующего входа через формирующий блок 2 , элемент И 3 и элемент ИЛИ 6 в блок 7 кодирования.

Следует отметить, что известные методы обеспечения помехоустойчивости передачи основываются на передаче информации при максимально возможном уровне помех. Модель канала 21 связи в этом случае является неадекватной. Передача информации интерпретируется стохастической, системой, которая может находится в разных состояниях, а именно: отсутствие ошибок в кодовых комбинациях и наличие i -ошибок ( 1,П ), где п- длина кодовой комбинации. Возможные состояния образуют марковский процесс, который в общем виде характеризуется вероятностью P(ti|A,t, ,&) того, что число ошибок находится в момент времени i во множестве В, при условии, что в момент времени .t число ошибок А. Тогда P(t,- А1ц|&) - вероятность

5 перехода систе ы, интерпретирующей процесс передачи и искажения кодовых комбинаций. В настоящее время наиболее применим вероятностный автомат для моделирования случайных процессов,

в частности, цепи Маркова.

Вероятностный автомат, на базе которого построен блок 5 оценки состояний канала является универсальной моделью канала связи и на основе сиг5 налов, вырабатываемых блоком 5, строится выбор кодов в зависимости от изменений помеховой обстановки, т.е. по сигналу с первого выхода выбирается первьй код, по сигналу с i-го вы0хода - 1 -и код. Причем с номером 1-го кода повышается его помехозащищенность.

Пусть в начале поступает информа55 ция по первому и третьему входам. Блок 5 оценки состояний канала находится в некотором 1 -м состоянии, переходит из него во второе состояние, т.е. на его соответствующем выходе 5110 появляется потенциал. Данньй потенциал устанавливает на выходах шифратора 10 набор сигналов Lj, определяющий полином кода для кодирования информации по соответствующему входу, причем каждому выходу ( 1,п ) соответствует свой набор сигналов b.j6S , onределяющий полином циклического кода для кодирования информации, поступающей по входу. Кроме того, потенциал с выхода бло ка 5 поступает на второй вход пере-. страиваемого распределителя 8, в котором отсекаются соответствующие ячейки. Импульсы генератора 9 тактЬвой частоты поступают на первьй вход пере страиваемого распределителя 8 и третий вход блока 7 кодирования. Пере(страиваемый распределитель 8 отсчитывает по тактам генератора 9 число информационных разрядов циклического . кода, и при достижении этого числа с второго выхода перестраиваемого распределителя 8 снимается сигнал, который поступает на четвертьй вход блока 7 кодирования и разрешает прохождение контрольных символов циклического кода на вход блока 7 кодирования. , При отсчете перестраиваемым распределителем 8 числа информационных и контрольных разрядов второго кода, в частности, когда К 6 и Г 5, на выходе появляется потенциал, подготавливающий перестраиваемый распределитель 8, перебрасывающий блок кодирования и изменяющий состояние распределителя 4, на первом выходе которого исчезает потенциал и появляется потенциал на втором выходе распределителя 4, которьй разрешает прохождение информации с второго входа сиетемл.Информационная последовательность с выхода блока 7 кодирования поступает на первый вход согласующего блока 12, в котором единицы информационной последовательности моделируются одной частотой, а нули - другой частотой, причем сигналы с выхода согласующего блока 12 поступают в канал 21 связи и из него на вход согласующего блока 14. Кроме того, сигнал с выхода блока 5 поступает на вход блока 11 генераторов частот. Е согласующем блоке 14 на приемной стороне 13 сигналы усиливаются Причем с первого выхода согласующего

ветствующий элемент И 16 на второй вход декодирующего блока 19,, в котором по известному алгоритму происходит вычисление синдрома принятого кодового слова первого источника и формирование двоичной последовательности ошибок. Одновременно принятое код(4вое слово поступает на первый вход блока 17 вьщачи данных, а с первого выхода распределителя 20 - на его другие входы, причем так же подана двоичная последовательность ошибок с выходов декодирующего блока 1,. 7 блока 14 снимается информационная последовательность, а с другого выхода - сннхрониэирзтощая. Пусть число информационных символов К 6. Для кодирования информации используют укороченный циклический (10,6) код с порождающим полиномом Х + X 1, укороченный циклический (11,6) код с порождающим полиномом + + 1, укороченный циклический (14,6) код с порож дающим полиномом х + X + 1 и циклический (15,6) код с порождающим полиномом X +x+Х +Х +1. Порождающие полиномы формируются на выходах шифратора 10 в гормализованной форме, т.е. вместо полинома степени л 4. 9 формируется полином д(к) , при этом старший член полинома имеет степень 9, а (9-J) младших членов равны нулю. Для каждого кода формируется следуюпдай набор нулей и единиц на выходах шифрато- ра 10: код (10,6) - 0001100, код (11,6) - 0010101, код (14,6) 0101011, код (15,6) - 1111100. Учитывая, что на втором входе бло ка 5 оценки состояний канала имеется потенциал, в канал 21 связи передается код (11,6), кодирующий информацию от первого входа систе№1. На приемной стороне 13 распределитель 20 и перестраиваемьй распределитель 18 работают так же, как распределитель 4 и перестраиваемый распределитель 8 на передающей стороне 1. С первого выхода согласующего блока 14 сигнал подается на вход дешифратора 15, и на его выходе появляется потенциал, который подается на соответствующий второй вход перестраиваемого распределителя 18. „ . Информационная последовательность с второго выхода согласующего блока 14 поступает через открытый соот7 1109927.8

По окончании цикла приема кодовойвтором выходе опрашивается другой последовательности; что определяетсявход системы, а блок 5 оценки соепере страиваемым распределителем 18, .тонкий канала выбирает код для сообна выходах сформировано принятоещений второй семантики, кодовое слово с исправлейными ошибка-5

Д1 Таким образом, введение предлагаПри переключении распределителя 4емых блоков позволяет повысить прона состояние наличия потенциала напускную способность системы.

АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ, содержащая на передающей стороне формирователи сигналов, выходы которых подключены к первым входам соответствующих элементов И, вторые входы и выходы которых соединены соответственно с выходами распределителя и входами элемента ИЛИ, выход которого подключен.к первому входу блока кодирования, второй вход которого соединен с входом распределителя и первым выходом перестраиваемого распределителя, вход которого соединен с выходом генератора тактовой частоты и третьим входом блока кодирования, к четвертому входу которого подключен второй выход перестраиваемого распределителя, соответствующие входы которого соединены с входами шифратора, выходы которого подключены к соответствующим входам блока кодирования, выход которого подключен к первому входу согласующего блока, выход которого соединен с входом канала связи, а на приемной стороне - согласующий блок, вход и первый выход которого соединены соответственно с выходом канала связи и первьми входами декодирующих блоков, выходы которых подключены к одним входам блока вьвдачи Данных, первый вход которого соединен с вторым выходом согласующего блока и первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены с входами перестраиваемого распределителя, . первый вход которого соединен с первыми входами декодирующих блоков, к вторым входам которых подключены выходы соответствующих элементов И, и с вторым входом блока вьщачи данных, третий вход которого соединен i с вторым выходом перестраиваемого распределителя и входом распределите(П ля, выходы которого подключены к другим входам блока вьщачи данных, отличающаяся тем, что, с целью повьшения пропускной способности системы, на передающей стороне введены блок генераторов частот и блок оценки состояний канала, выходы которого подключены к входам перест раиваемого распределителя и блока генераторов частот, выход которого . подключен к второму входу согласуницего блока, при этом выходы распре делителя соединены с входами блока оценки состояний канала, к соответствующему входу которого подключен первый выход перестраиваемого распределителя, а на приемной стороне введен дешифратор, входы и выходы которого соединены соответственно с дополнительными выходами согласующего блока и входами перестраиваемого распределителя.