Устройство для передачи и приема сообщений Советский патент 1985 года по МПК G08C19/28 

Изобретение относится к телеметрии и может быть использовано в телеметрических системах с дельта-модуляцией.

Цель изобретения - повышение информативиостн устройства путем обеспечения защиты лишь старших разрядов кодового слова.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для передачи и приема сообщений (фиг. 1) содержит дельта-модулятор 1, формирователь 2 кодовых слов, выполненный на триггере 3, элементах И 4 и 5 и реверсивном счетчике 6, кодер 7, преобразователь 8 параллельного кода в последовательный (регистр сдвига), канал 9 связи, преобразователь 10 последовательного кода в параллельный (регистр сдвига), декодер 11 (мажоритарный элемент), элемент 12 сравнет ния, формирователь 13 опорных кодовых слов, выполненный на триггере 14, элементе РАВНОЗНАЧНОСТЬ 15, элементах И 16-18, элементе ЗАПРЕТ 19 и реверсивном счетчике 20, и дельта-демодулятор 21.

Устройство работает следующим образом.

Исходный аналоговый сигнал поступает на информационный вход дельта-модулятора 1, работающего для повышения качества аналог-дельта преобразования на повышенной частоте дискретизации F, поступающей на его синхронизирующий вход. На выходах дельта-модулятора 1 образуются две имппульсные последовательности - прямая А и инверсная Б (дельта-потоки), которые через первый и второй элементы И 4, 5 поступают на входы суммирования и вычитания реверсивного счетчика 6. Другие входы элементов И 4 и 5 соединены с инверсным и прямым выходами триггера 3, информационный вход которого подключен к выходу старшего разряда реверсивного счетчика 6. Триггер 3 управляется импульсами тактовой частоты F. При этом, если в момент тактирования старший разряд счетчика 6 находится в состоянии «1, то открывается элемент И 5, и счетчик 6 вычитает импульсы инверсного дельта-потока, в другом случае открывается элемент И 4, и счетчик 6 суммирует импульсы прямого дельта-потока.

Сформированные счетчиком 6 кодовые слова подаются в форме параллельного кода на входы регистра 8 сдвига, реализующего функцию преобразователя параллельного кода в последовательный для передачи в канал 9 связи, подвержденный действию помех.

В трехразрядном кодовом слове, сформированном на выходах реверсивного счетчика 6, защищают старший разряд кодового слова - третий, а состояния двух младших разрядов передают без защиты на входы соответствующих младших разрядов регистра 8 сдвига, преобразующего параллельный код в последовательный. Защиту третьего разряда в данном случае осуществляют путем трехкратного повторения символа, поступающего одновременно на разрядные щнны 4, 8, 16 регистра 8 сдвига. Защита старшего разряда может осуществляться и другими известными методами посредством избыточного кодирования.

Регистр 8 синхронизируется импульсами FT и управляется импульсами Рд п F, где п - полная разрядность параллельного кода на входах регистра 8, выходные сигналы которого передаются в виде последовательиого кода по каналу 9 связи в регистр

5 10 сдвига, где преобразуются в пятиразрядный параллельный код, три старших разряда которого преобразуются затем голосованием по большинству в декодере 11 в старший разряд принятого кодового слова. Декодер 11 реализует мажоритарный алгоритм:

если на трех либо двух его входах появляется один и тот же символ, то на его выходе образуется тот же символ. Параллельный трехразрядный код N/ поступает на соответствующие входы элемента 12 сравнения.

5 На другие входы элемента 12 сравнения поступают опорные кодовые слова М, формируемые в формирователе 13.

На выходах элемента 12 сравнения образуются сигналы, перечисленные в следующем порядке: выход «Меньше, выход «Боль0 ше, инверсный выход «Равно (на схеме - верхний, средний, нижний).

Если NA N«j , то 101, если N/, N, то Oil; если N NR, то 000.

Сигналы с выходов элемента 12 сравнения и декодера 11 поступают на соответствующие входы триггера 14, управляя его работой. При этом на выходе триггера 14 образуются следующие сигналы Q: если D 1, R О, S О, то Q 1, если D О, R О, S О, то Q О, если D О, R 1, S О,

0 то Q О, если D 1, R 1, S О, то Q О, если D О, R О, S 1, то Q 1, если D 1, R О, S 1, то Q 1.

Состояние R 1, S 1 невозможно по логике работы элемента 12 сравнения.

Последовательности А и Б формируются на выходах элемента И 16 и элемента ЗАПРЕТ 19 из регулярной последовательности импульсов ft, поступающей на входы этих элементов. При этом, если на выходе элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 15 формируется сигнал «1, то последовательности А 111..., В 000.... Если на выходе элемента 15 формируется сигнал «О, то последовательности А 000,..., В 111 ... Режим работы (сложение либо вычитание) счетчика 20 меняется в зависимости

5 от результатов сравнення в элементе 12 опорного и принятого кодовых слов в предыдущем такте. Логика работы формирователя 13 опорных кодовых слов построена

так, что число N опорного слова стремится сравняться с числом NA принятого слова. Работу устройства удобно рассмотреть с помощью временных диаграмм (фиг. 2). Высокоскоростной дельта-модулятор 1 из входного аналогового сигнала формирует прямую А и инверсную Б импульсные последовательности, поступившие на элементы И 4, 5, которые управляются триггером 3. Реверсивный счетчик 6 находится в режиме сложения, если в момент тактирования старший разряд находится в состоянии «О, и в режиме вычитания - в состоянии «1. Частота дискретизации FO так связана с частотой Fy, чтобы не происходило переполнения счетчика 6. В данном случае Рр 2 X ХРт 4 FT, {п 3).

На выходе формирователя 2 кодовых слов образуется последовательность Q1, Q2, Q4 кодовых слов, которая с заш,итой старшего разряда передается на приемную сторону и в виде последовательности Q1, Q2, Q4 подается на входы элемента 12 сравнения. Причем в канале 9 связи оказались искажены символы кодовых слов 2, 5, 6, 9, 11, 13, 16 тактов передачи. Формирователь 13 формирует опорные кодовые слова на выходе реверсивного счетчика 20, режим которого (сложение либо вычитание) определяется задержанием на такт передачи в триггер 14 старшим заш,итным разрядом Q4. Элемент 15 в момент остановки реверсивного счетчика 20 обеспечивает инверсию импульсных последовательностей А и Б, т.е. если до остановки формировались последовательности А 111 ... и Б 000..., то после остановки формируются последовательности А 000... и Б 111..., и наоборот. Эти последовательности поступают на входы интегратора дельта-демодулятора 21.для формирования аппроксимирующей функции

U(t).

Таким образом предлагаемое устройство обладает большей информативностью по сравнению с известным устройством, обеспечиваемой защитой лишь старшего разряда кодового.

Фиг. 2

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА СООБЩЕНИЙ, содержащее канал связи, на передающей стороне - дельта-модулятор, информационный вход которого является информационным входом устройства, счетчик, первый выход которого соединен с входом кодера, на приемной стороне - декодер, дельта-демодулятор, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повыщения информативности устройства, в него на передающей стороне введены триггер, элементы И и регистр, прямой и инверсный выходы дельта-модулятора соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами счетчика, первый выход счетчика соединен с D-входом триггера, инверсный и прямой выходы триггера соединены с вторыми входами соответственно первого и второго элементов И, выходы кодера и вторые выходы счетчика соединены соответственно с перрыми и вторыми входами регистра, выход регистра соединен с входом канала связи. управляющий вход дельта-модулятора, С-Твход триггера и С-входы регистра являются управляющими входами устройства, на приемной стороне введены регистр, элемент сравнения, элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ, триггер, счетчик, элемент ЗАПРЕТ и элементы И, D-вход регистра подключен к выходу канала связи, первые выходы регистра соединены с соответствующими входами декодера, выход декодера соединен с D-входом триггера и первым входом элемента сравнения, вторые входы элемента сравнения подключены к соответствующим вторым выходам регистра, первый и второй прямые выходы элемента сравнения соединены соответственно с R- и S-входами триггера, выход i триггера соединен с первым входом элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход этого эле(Л мента соединен с первым входом первого элемента И и инверсным входом запрета элемента И и инверсным входом элемента ЗАПРЕТ, выход первого элемента И соединен с первыми входами второго элемента И и дельта-демодулятора,выход элемента ЗАПРЕТ соединен с первым входом третьего элемента И и вторым входом дельта-демодулятора, выходы второго и третьего элементов И соединены соответственно с суммирую4 щим и вычитающим входами счетчика, выхо ;о ю ды счетчика соединены с соответствующими третьими входами элемента сравнения, инверсный выход которого соединен с вторы ;о оо ми входами элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ второго и третьего элементов И, С-вход триггера, С-входы регистра и объединенные второй вход первого элемента И и прямой вход элемента ЗАПРЕТ являются управляющими входами устройства.