Устройство для кодирования и декодирования дискретной информации Советский патент 1985 года по МПК H03M11/00 

1П5 Изобретение относится к вычислительной технике и технике связки и можат быть использовано в системах передачи дискретной информации. Известно устройство для кодирования и декодиррвания сигналов в системах передачи цифрових данных, содержащее в передающей части входной регистр, блок сравнения посьшок, кодер и хронизатор, а в приемной части формирователь импульсов, блок определения временного положения, декодер и формирователь тактовых импульсов Ц Недостатком известного устройства является затрата дополнительного времени на передачу избыточных элементов кода, позволяющих обнаруживать ошибки, т.е. ухудшение пропускной способности. Наиболее близким к изобретению является устройство для кодирования и декодирования дискретной информации, содержащее в передающей преобразователь кода, состоящий из шифраторов, распределителд-накопителя и блока кодирования, входы которого соед1шены с входами устройства, а выходы подключены к соответствующим входам преобразователя кода, выходы которого соединены с соответствующими информационными входами распредели.теля-накопителя, тактЬвьш вход которого соединен с тактовой шиной, а выход подключен к выходу передающей части, а также генератор эталонного кода, блоки сумматоров по модулю два синхронизатор и блок считывания, а в приемной части дешифратор, а также генератор эталонного кода , блоки сумматоров по модулю два, cинxpoн rзaтop корректоры, инверторы, элементы задержки, элементы И и ИЛИ 2 . Однако для данного устройства ха рактерно недостаточно эффективное использование канала связи вследствие того, что дополнительные символы, поз воляющие обнаружить ошибку при передаче, следуют за информационными символами во время перэдачи кодового сло ва, снижая тем самым пропускную способность канала при заданных потерях достоверности. Цель изобретения - снижение потерь пропускной способности. Поставленная цель достигается тем что в устройство для кодирования и декодирования дискретной информации, содержащее в передающей части преобра 6 2 зователь кода, состоящий из двух шифраторов, распределитель-накопитель и блок кодироваЯия входы которого соединены с входами устройства, а выходьт подключены к соответствующим входаг- шифраторов преобразователя кода, выходы которых соединены с соответствующими информационными входами распределителя-накопителя, тактовый вход которого соединен с первой тактовой шиной, а выход подключен к выходу пере дающей части, ав приемной части дешифратор, введены в передающую часть.- решающий блок, входы которого подключены к выходам соответствующих шифраторов преобразователя кода, а выходы - к дополнительным входам распределителя-накопителя, а в приемную часть - блок обнаружения ошибок, выходной регистр сдвига и распределитель-накопитель, информационньй и тактовьй входы которого подключены соответственно к входу приемной час ти и первой тактовой шине, а вьтходы соединены с соответствующими входами дешифратора, первые, выходы которого подключены к соответствующим входам выходного регистра сдвига, а вторые выходы - к входам блока обнаружения ошибки, вькод которого соединен с шиной индикации .ошибкр, тактовый вход выходного регистра сдвига подключен к второй тактовой шине, а выход соединен с выходом устройства. На фиг. I показана блок-схёмй передающей части; на фиг, 2 - блоксхема приемной части;.иа фиг, 3 диаграммы, поясняющие работу устройства. Передающая, часть (фиг. О содержит блок I кодирования, преобразовател.ъ 2 кода, состоящий из первого и второго шифраторов 3 и 4, решающий блок 5, р.аспределитель-накопитель 6, тактовый вход которого подключен к первой тактовой шине 7, Входы блока 1 кодирования подключены ко входам устройства, а выходы - к соответствукмцим входам шифраторов 3 и 4 в преобразователе 2 кода. Выходы первого и второго шифраторов 3 и 4 соединены соответственно с первыми и вторыми входами решающего блока 5, Выходы шифраторов 3 и 4 и выходы блока 5 подключены к соответствующим информацрюнным входам распределителянакопителя 6, выход которого подключен к выходу передающей части. 3 1.1 Приемная часть (фиг. 2) содержит распределитель-накопитель 8, информационные н тактовый входы которого соединены со входом приемной части 1 первой тактовой шиной, а. выходы подключены к соответствующим входам дешифратора 9, первые выходы которого соединены со входами выходного регистра 10 сдвига, а вторые выходы подключены ко входам блока 11 об наружения ошибки. Вторая тактовая шина 12 подключена к тактовому входу регистра 10, его выход соединен с выходом устройства. Выход блока 11 подключен к шине 13 индикации 1 ошибки. Блок 1 кодирования служит для представления исходного пятиэлементного кода МТКг2 в виде многоразрядного (например, трвдцатидвухразрядного) J числа. В преобразователе 2 кода с помощью шифраторов 3 и 4 импульсы и пауузы мезкду ними модулируют по длительности и получают таким образом двухвалентньй м 1огопозиционньй код, в ко-2 тором информация заложена во временномположении передних и задних информационньк .фронтов. Первый шифратор 3 формирует первый из двух элементов 1664 многопозиционного кода, второй шифратор 4 второй элемент (i). Дпя обнаружения ошибок в каждую двухэлементную кодовую комбинацию вводится с решающего блока 5 третий эле ° местоположение вы,бирается из условия А{Х,- + Ajxj + Ajj.x,j OCracd Л,) (1) гдеАр. А:, Ац, А, - коэффициенты, оп ределяемые параметрами помех в канале и допустимой вероятностью пропуска ошибки кодового . символа на приеме;- значения элементов i, j и k в кодовой комбинации. В таблице представлен один из вариантов построения трехэлементного многопозиционного кода, rge каждый элемент может принимать шесть значений.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОДИРОВАНИЯ И ДЕКОДИРОВАНИЯ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее в передающей части преобразователь кода, состоящий из двух шифраторов, расп.ргделитель-накопйтель и блок кодирования, входы которого соединены с входами устройства, а выходы подключены к соответствующим входам шифраторов преобразователя кода, выходы которых соединены с соответствующими информацион ными входами распределитель-накопителя, тактовый вход которого соединен с первой тактовой шиной, а выход подключен к выходуiпередающей части, а в приемной части - дешифратор, отличающееся тем, что, с целью снижения потерь пропускной способности, в него введены в передающую часть - решающий блок, входы которого подключены к выходам соответствующих шифраторов преобразователя кода, а выходы - к дополнительным входам распределителя-накопителя, а в приемную часть блок обнаружения ошибок, выходной регистр сдвига и распределитель-накопитель, информационньй и тактовый входы которого подключены соответственно к входу приемной части и перW вой тактовой шине, а выходы соедис нены с соответствующими входами дешифратора, первые вькоды которого подключены к соответствующим входам выходного регистра сдвига, а вторые выходы - к входам блока обнаружения ошибки, выход которого соединен с шиной индикации ошибки, тактовый ел вход выходного регистра сдвига подключен к второй тактовой шине, а высо ход соединен с выходом устройства. Ф

Здесь N - номер комбинации кода МТК-2 на выходе блока 1, а значения х(, XJ, х определяют временное полоокение соответствующего перехода i, j и k..55

Распределитель-накопитель 6 пред.ставляет; собой регистр сдвига, причем выходы шифраторов 3 и 4 подключены к ячейкам этого регистра таким образом, чтобы временное расстояние между соседними переходами в формируемам кодовом слове составляло не менее ТГо , где ТГо - длительност элемента, простого кода (т.е.

Распределитель-накопитель 6 при подаче на его тактовый вход импуль5

сов с частотой F 1/Д, где и - длительность единичного временного интервала в формируемом трехэлементном многопозиционном коде, работает как праобразователь параллельного кода в последовательный.

Распределитель-накопитель 8 представляет собой аналогичный регистр сдвига, выполняющий обратное преобразование из последовательного кода в параллельный.

Дешифратор 9 служит для преобразования принятого сигнала обратно в код МТК-2.

Выходной регистр 10 сдвига тактируется импульсами с частотой. Fj - I/To,

Устройство работает следующим образом.

Информация пяти элементов исходного простого кода МТК-2 поступает со входов устройства в блок 1 кодирования, где происходит преобразование ее в .двоичный код. Последний поступает в преобразователь 2 кода, где с помощью шифраторов 3 и 4 происходит соответствующая модуляция импульсов и пауз путем записи в соот ветствующие ячейки распределителянакопителя 6 единицы с соответствующего выхода первого шифратора 3 и нуля со второго шифратора А. Одновременно с решающего блока 5 в соответствующую ячейку распределителянакопителя 6 записывается единица.

На фиг. 3 показан принцип формирования кодовых слов многопозиционного трехэлементного кода на интервале стартотопного цикла исходного простого кода МТК-2 для случая, когда информационньй переход в каждом элементе i, j, k формируемого кода занимает одну из шести возможных позиций СО,1,2,3,4,5), На фиг. 3 обозначено: а старстопный цикл длительностью Тц для кода МТК-2 с информационным интервалом 5to ; б г местоположение переходов i, j, k на интервале TU,; в, г, ид- примеры реализации кодовых слов, е - зоны регистрации характеристических моментов восстановления на приеме.

Количество возможных кодовых слов равно произведению х,-, х/, х, но из них выбираются лишь те что удов59166

летворяввт условию (1) . При считьшании на выход передающей части поступают посылки длительность о Тц, в которых импульсы и паузы модулированы по длительности.

В приемной части эти посылки записьшаются по Д-входу в распределитель-накопитель 8. Запись происходит

с шагом Д , который выбирают так, 0 чтобы принимаемые переходы , х, х находились в ,серединеДПо окончании Тц, принятая информация запоминается и проверяется на дешифраторе 9 на вьшолнение условия 5 (1) В случае невыполнения последнего, блок I1 обнаружения ошибки формирует в тайне 13 сигнал ошибки. Дешифратор 9 преобразуе т комбинацию переходов Xj, Xj , х„ в соответствующий номер коо довой комбинации, а затем в исход ный код ,

Последний с помощью регистра 10 преобразуется из параллельной формы а последовательную. Дешифратор 9 5 содержит также кодопреобразователь, позволяющий получить по номеру кодовой комбинации исходный ток |УГГК-2. Блок 1I обнаружения ошибок представляет собой многовходоввй элемент Q ИЛИ, подключенный к тем выходам дешифратора 9, на которых появляется двоичный номер кодовой комбинации, Непоявление сигнала на выходе блока 11 соответствует сигналу Ошибка. . Поскольку из всех возможных комбинаций: ,х,, Xj-, x выбраны лишь раз решенные, удовлетворяющие условию СП, можно по известным синдромам ошибок производить исправление ошибок в принимаемых-кодовых комбинациях.

и

Таким образом, введение в передающей частр решающего блока, в приемную часть распределителя-накопителя, выходного регистра сдвига и блока

5 обнаружения ошибок с соответствующими связями позволяет формировать признаки кодовых слов (для обеспечения возможности обнаружения ошибок) в интервале слова простого кода-,

0 т.е. без внесения временной избыточности на передаче. Тем самым обеспечивается снижение потерь пропускной способности канала при заданных потерях достоверности.

ч1/ NJ/ 1/ /

/ ... / /

it10

(puz, 1

/

П

фг

(риг. 2