Устройство передачи информации с защитой от ошибок Советский патент 1985 года по МПК H03M13/05 

1

Изобретение относится к электросвязи и может использоваться в системах передачи информации для защиты от ошибок.

Целью изобретения является повышение достоверности передаваемых сообщений при помехах, приводящих к трехкратным и четырехкратньм ошибкам.

На фиг.1 представлена структурная элeкtpичecкaя схема устройства передачи информации с защитой от . ошибок, на фиг.2 - структурная злектрическая схема генератора зталонного кода, на фиг.З - временные диаграммы, поясняищие формировние кадровых синхроимпульсов.

Устройство передачи информации с защитой от ошибок содержит распределитель 1 импульсов, блок 2 ключевых элементов, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 3, регис 4 сдвига, синхронизатор 5, генератор 6 зталонного кода, блок 7 сумматоров по модулю два, дополнительней сумматор 8 по модулю два, блок элементов И 9 и блок элементов ИЛИ 10.

Генератор 6 эталонного кода содержит инвертор 11, первый 12 и второй 13 элементы И, первые элементы ИЛИ 14 и вторые элементы ИЛИ 15.

Устройство передачи информации с защитой от ошибок работает следзтощим образом.

Распределитель 1 импульсов (фиг.1) формирует N последовательностей коммутирующих импульсов, сдвинутых по оси времени друг относительно друга на величину kTu , где f , - длительность канального интервала, k 1,2... Этими импульсами поочередно отпираются ключевые элементы блока 2 ключевых элементов, на вторые входы которых поступают входныесигналы S.(tp). Выборки сигналов последовательно вводятся в АЦП 3, где формируются N-значные информационные двоичные слова. Эти кодовые слова подаются в регистр 4, где записываются на его нечетных ячейках, а также в блок 7 сумматоров по модулю два и дополнительный сумматор по модулю два 8. Блок сумматоров по модулю два 7 состоит из N независимых сумматоров по модулю два, на один

888932

из входов каждого из которых подается двоичная (разрядная) посьшка О или 1 из А1ДП 3, а на другой - посыпка прямого или ИЕ{вертированного 5 эталонного кода из генератора 6 эталонного кода. Если сумма по модулю два информационных посыпок а|-разрядного кода А1ДП 3 равна О,

п 10 т.е ®Zlo :0 то с инверсного выхода

дополнительного сумматора 8 по модулю два на первые входы N соответствующих элементов И блока элементов И 9 подается 1, а поданные на их вторые входы посылки прямого эталонного кода, снимаемые с прямых выходов генератора 6, поступают на вторые входы соответствующих элементов ИЛИ блока элементов ИЛИ 10. На первые входы этих элементов ИЛИ подаются сигналы с выходов других элементов И блока элементов И 9, если на их первые входы поступает сигнал 1 с прямого выхода дополнительного сумматора 8 по

модулю два. Это происходит, если

п (.

i (

При этом на первые входы элементов ИЛИ блока элементов ИЛИ 10 подаются соответствующие посылки инвертированного эталонного кода, снимаемые с инверсных выходов ге нератора 6.

5 На N выходах блока сумматоров 7 по модулю два формируются сигналы С;; или С; а,(,; где а информационные элементы N -разрядного , вырабатываемого АЩ1 3,,

0 Ь; и bj - элементы прямого и инвертированного эталонного кода. Генератор 6 эталонного кода вьфабатывает прямые и обратные эталонные коды для групповой и

5 кадровой синхронизации. В течение (N-I)-канальных интервалов он формирует кодовые комбинации для групповой синхронизации. В тече- : ние одного канального интервала,

0 например первого, длительность которого

Т -1

к N ;

5 где Т - длительность кадра,

N - число каналов,

формируются кодовые слова кадровой , синхронизации. 31 Структурная схема генератора 6 (фиг.2) соответствует прямому коду групповой синхронизации 1010011 (обратный код 0101100), а для кадровой синхронизации структурная схема генератора 6 соответствует прямому коду 1100101 (обратный код 0011010). Для формирования кадровых сигналов с второго вьпсода распределителя 1 импульсов (фиг.1) на вход генератора 6 поступает последовательность импульсов (фиг.Зб) дпительностью Т, и периодом следования Tjj, а из синхронизатора 5 подается последовательность синхроимпульсов (фиг.3о() с частотой следования слов (кодовых групп). На .выходе второго элемента И 13 в результате- воздействия на его вход двух последовательностей образуется последовательность коротких импульт. 1 сов с частотой следования F - (ФИГ.ЗР), равной частоте повторения кадров. На выходе первого элемента И 12 образуется последовательность коротких импульсов с частотой следования слов, из которой изъяты импульсы, например, 1-го канала (фиг.3 {). При подаче на входы первых элементов ИЛИ 14 импульсов с выходов первого 12 и второго 13 элементов И в течение 1-го канального интервала на выходе генератора 6 формируется параллельный эталонный код 1100101 и 0011010, служащий для кадровой синхронизации, а в течение остальных (N-О-канальных интервалов образуется код .1010011 и 0101100. Таким образом, АЦП 3 формируют информационные N - значные кодовые комбинахщи, которые записьшаются в первых N (например, нечетных) ячейках регистра 4. Эти кодовые слова поступают .также на дополнительный сумматор 8 по модулю два и блок 7 сзпмматоров по модулю два, на вторые N входы которого подается прямой или обратный код кадрр:вой или групповой синхронизации. В блоке 7 сумматоров по модулю два образуется N разрядное слово C(,Cj,...,Ср, каждый элемент которого есть результат суммирования по модулю два информационного элемента а- и элемента эталонного 188893 ко ь вт ре ет си но ст от (н в .св ны ка ва сл гд и пор ся ген ной го рет Ъ , Кодовое слово а bили , .. ,С ., записывается во ых N ячейках регистра 4. Из стра 2М-значное слово считываимпульсами, поступающими из ронизатора 5, и в последовательформе подается на выход устройа передачи информации с запрнтой ошибок . Далее через модулятор показан) информация поступает анал связи. В передаваемых по каналу зи кодовых комбинациях заложесведения об эталонном коде, так при передаче возможны следующие ианты: ;©ь;, ;®ь -элементы прямого кода групповой синхронизации, -элементы обратного кода групповой синхронизации, -.элементы прямого кода кадровой синхронизации, -элементы обратного кода кадровой синхронизации. а приемной стороне выполняются ующие операции: .,. ,г( Ь; (), а - информационные элементы, выделенные на выходе детектора, принятые элементы С элементы восстановленного эталонного кода, элементы эталонного кода, вырабатываемого местным генератором. , ,- п+1 сли при нечетном п h j при четном п, где h говый уровень, то вырабатываетигнал $2 О, и от местного ратора эталонного кода (приемстороны) берется прямой код Ь, сли S h, то Sg 1 и от местноенератора эталонного кода бея обратный кол Ь, Ь ,... ,Ь I,.

Производится поэлементное сравнение восстановленного эталонного кода и кода местного генератора эталонного :ода и формируются сигналы «; Ь; ©bj. Вычисляется сумма Sj ©S|.

Если при анализе принятого слова окажется, что какая-то сумма odj 1 или /3 1, то кодовое слово подлежит отбраковке, так как в слове имеется ошибка определенной кратности.

В таблице: приведены возможные варианты ошибок различной кратности.

Кратность

а-, ошибок

г 1

X

X

XX

XX

2

XX

X X

XX

.XX XX X

3 X XX

X XX X X X X

XXXX

XXX.X

XXX

XXX

XXXX

4

XXXX

Из таблицы видно, что не обнару живается часть ошибок кратности

г

Число этих ошибок N С.

Вероятность необнаруживаемых ошибок - С. р,где р - вероятность искажения двоичной посылки.

Например, при п 11 (эталонный код - код Баркера), р

«.-С;,М5 5,540-,

ко а для прототипа

.5

10

1 U, I vJ

Примечание

1

о

1

1

1

о

1

1

1

1

1

о

1

о

1

1

о

о о

о

Не обнаруживается

1

1 о 1

1 1 1

о о 1

Продолжение таблицы

. 2

УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ С ЗАЩИТОЙ ОТ ОШИБОК, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, распределитель импульсов, блок ключевых элементов и аналого-цифровой преобразователь, а также регистр сдвига, блок элементов И и генератор эталонного кода, вход синхроимпульсов кодовых групп которого подключен к выходу синхронизатора, причем информационные входы блока ключевых элементов и выход регистра сдвига являются соответственно входами и выходом устройства, отличающееся ем, что, с целью повышения достоверности передаваемых сообщений при помехах, приводящих к трехкратным и четырехкратным ошибкам, введены блок элементов ИЛИ, блок сумматоров по модулю два и дополнительный сумматор по модулю два, при этом М выходов аналого-цифрового преобразователя подсоединены к соответствующим первым информационным входам регистра сдвига, М первым входам блока сумматоров по модулю два и к N входам дополнительного сумматора по модулю два, вход кадровых синхроюшульсов генератора эталонного кода подключен к выходу кадровых синхроимпульсов распределителя импульсов, прямые и инверсные выходы генератора ё эталонного кода через блок элемен(Л тов И и блок элементов ИЛИ подсоединены к соответствующим N вторым входам блока сумматоров по модулю два, прямой и инверсный выходы дополнительного сумматора по модулю два подсоединены соответственно к объединенным вторьм входам и объединенным третьим входам блока эле00 00 00 ментов И, а N выходов блока с мматоров по Модулю два подсоединены к соответствующим вторым информасо со ционным входам регистра сдвига, тактовый вход аналого-цифрового преобразователя объединен с входом распределителя импульсов, а тактовый вход регистра сдвига подсоединен к выходу синхронизатора.

i

t