Устройство цикловой синхронизации Советский патент 1985 года по МПК H04L7/08 

ключей соответствующий выход комму татора, причем вькод генератора опорной М-последовательности подключен к второму входу сумматора по модулю два, выход которого через формирователь синдромной последовательности подключен к второму входу ключа, а выход блока приема М-последовательности подключен к второму входу блока коррекции М-последовательности, выход которого через формирователь сипдромной М последовательности подключен к второму входу первого элемента совпадения, выход которого подключен к первым входам блока измерения вероятности ошибки и четвертого счетчика импульсов, к второму

входу которого и первому входу третьего элемента совпадения подключен .выход формирователя интервала анализа, к входу которого, а также к вторым входам регистра сдвига и блока измерения вероятности ошибки и соответствующему входу генератора опорной М-последовательности подключен второй выход- формирователя тактовых импульсов, а выход четвертого Счетчика- импульсов через третий элемент совпадения подключен к соответствующему входу блока считьшания, , выход третьего счетчика импульсов подключен к третьему входу блока измерения вероятности ошибки.

УСТРОЙСТВО ЦИКЛОВОЙ СИНХРО-. НИЗАЦИИ содержащее последовательно соединенные формирователь тактовых импульсов, коммутатор, формирователь проверочной последовательности и формирователь синдромной последовательности, последовательно соединенные первый элемент совпадения и первый счетчик импульсов, вьшоды которого подключены к первой группе входов блока сравнения, а также первый и второй элементы ИЛИ-НЕ, второй и третий счетчики импульсов, при этом, второй вход формирователя тактовых импульсов подключен к первым входам второго счетчика импульсов и первого элемента совпадения, а выходы третьего счетчика импульсов подключены к второй группе входов блока сравнения, выходы которого через второй элемент ИЛИ-НЕ подклнгчены к второму входу коммутатора и первому входу первого элемента ИЛИ-НЕ, к второму входу которого подключен соответствующий выход третьего счетчика импульсов, к первому входу которого, а также к второму входу первого счетчика импульсов подключен выход первого .элемента ИЛИ-НЕ, причем соответствующий вход формирователя проверочной последовательности объединен с дер- . вым входом коммутатора, третий вход которого является входом уст- . ройства, отличающееся тем, что, с целью повьпиения помехоустойчивости, в него введены .сумматор по модулю два, блок приема М-последовательности, последовательно соединенные R5-триггер, ключ-, блок коррекции Непоследовательности, регистр сдвига, блоклсчитьшания, гейе- ратор опорной М-последовательности i и формирователь синдроМной М-последовательности, последовательно со(Л единенные блок иамерекия вероятности ошибки, кодопреобразователь, мультиплексор и второй элемент совпадения, а также формирователь интервала анализа, третий элемент совпадения, четвертый счетчик импульса и дешифратор, выходы которого подклюо чены к информационным входам мультиплексора, а к входам дешифратора подключены выходы второго счетчика имю to пульсов, к второму входу которого подключен выход второго элемента совпадения, первый и второй входы которого объединены соответственно с вторым и первым входами третьего счетчика импульсов, вькод которого подключен к R-входу RS-триггера, S-вход которого объединен с вторым входом коммутатора, при этом выход формирователя проверочной последовательности подключен к первому входу блока приема М-последовательности, к второму которого и первому входу сумматора по модулю два под-

1

Изобретение относится к электросварке и может быть использовано для цикловой синхронизации в аппаратуре повышения достоверности передачи данных, в системах сбора и обработки дискретной информации, а также при передаче сигналов цифрового радио- и телевизионного вещания при кодировании их сверточными кодами с порогово схемой декодирования.

Цель изобретения - повьщ1ение помехоустойчивости.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства цикловой синхронизации.

Устройство цикловой синхронизации содержит формирователь 1 тактовых им

пульсов, коммутатор 2, формирователь 3 проверочной последовательности, блок 4- приема М-последовательности, блок 5 коррекции Мг-последова- тельности, регистр 6 сдвига, блок 7 считывания, .генератор 8 опорной , М-последовательности, формирователь синдрома М-последовательности, пер- вый элемент 10 совпадения, первый счетчик 11 импульсов, блок 12 измерения вероятности ошибки, кодопреобразователь 13, мультипликатор 14, второй элемент 15 совпадения, второй счетчик 16 импульсов, формирователь 17 интервала анализа, дешиф-

ратор 18, третий счетчик 19 импульсов, первьй элемент ИЛИ-НЕ 20, R-Sтриггер 21, блок 22 сравнения, второй элемент ШШ-НЕ 23, ключ 24,

формирователь 25 синдромной последо ательности, сумматор 26 по модулю два, четвертьй счетчик 27 импульсов, третий элемент 28 совпадения..

Устройство цикловой синхронизации .работает следующим образом.

Принятая кодовая последовательность в коммутаторе 2 разделяется на К о информационных и на .провероч-

ную последовательности. :

Символы информационных последовательностей одновременно поступают к корректору ошибок и на входформирователя 3 проверочной последовательности, где из принятых информационных символов формируются символы проверочной последовательнос- ти, которые поступают на первьш вход блока 4 приема М-последоватёльнос-

ти, на второй вхоД которого с п -выхода коммутатора 2 поступает последовательность, представляющая собой сумму по модулю два символов проверочной последовательности и М-последовательности, сформированных в кодере; производится формирование символов принятой М-последовательное3

ти. При наличии цикловой синхронизации подпотоков в коммутаторе 2 и при отсутствии ошибок в информацион- ных и проверочных символах формирует ся принятая М-последовательность без ошибок, а при наличии ошибок или отсутствии цикловой синхронизации фомируется принятая М-последователь ность с ошибками. Однако структура принятой М-последовательности в том и другом случае имеет разный характер: при наличии ошибок в информационных символах структура ошибок, в принятой М-последовательности зависит от структуры ошибок и порождаю- Ш1их полиномов . (D) кода, а при отсутствии цикловой синхронизации формируется случайная последовательность, отличная от структуры М- последовательности. Сформированная последовательность через блок 5 коррекции М-последовательности поступает на первый вход регистра 6 сдвига. , .

Режим вхождения в синхронизм. Сформированные символы с выхода блока 4 приема М-последовательности одновременно через блок 5 коррекции М-последовательности поступают на первый вход регистра 6 сдвига и второй вход формирователя, 9 синдрома М-последовательности, на первьй вход которого поступают символы от генератора 8 опорной М-последовательности. Так как отсутствует цикловая синхронизация как генератора 8 опорной М-последовательности, так и коммутатора 2, то на вь1ходе формирователя 9 синдрома М-последовательности формируется ненулевая последо- вательность.

Большое число ненулевых символов (РОШ ) приводит к быстрому заполнению первого счетчика 11 импульсов, так как скорость нарастания двоичного кода в этом счетчике значительно больше скорости нарастания двичного кода порога в третьем счеячи- ке 19 импульсов. В результате этого в какой-то момент времени происходит сравнение этих двоичных кодов и на выходе второго элемента ИЛИ-НЕ 23 формируется сигнал логической единицы 1, которым осуществляется сдвиг информационных подпотоков коммутато ра 2 на один такт, установка RS-триггера 21 в нулевое состояние и через первый элемент ИЛИ-НЕ 20 установка в 122 .4

О первого и третьего счетчиков 11 и 19 импульсов, а также через второй элемент 15 совпадения установка в О второго счетчика. 16 импульсов.

Одновременно символы с выхода формирователя 9 синдрома М-последоваттельности поступают на первый вход четвертого счетчика 27 импульсов и также быстро заполняют его и по окончании интервала анализа формируется импульс, поступающий на соответствуют щий вход блока 7 считывания; проиэводится перезапись информации из регистра 6 сдвига в генератор 8 опорной М-последовательности, который начина- ет генерировать М-последовательность с новой фазы: и далее цикл поиска фазы опорной М-последовательности продолжается аналогично, . .

Кроме того, символы опорной,М-последовательности поступают на второй вход сумматора 26 по модулю два, на первый вход которого с Лц-выхода коммутатора 2 поступают символы одной , из информационных последовательностей. В результате этого формируется последовательность, отличная от про- , верочной последовательности, сформированной на передающей стороне. Символы сформированной последовательности поступают н.а первый вход формирователя 25 синдромной последовательности, на второй вход которого поступают символы с выхода формирователя 3 проверочной последовательности; формируется ненулевая последовательность отличная от син- дромной последовательности. Так как RS-триггер 21 находится в нулевом состоянии, то ключ 24 закрыт и коррекция сформированной последовательности блоком 4 приема М-последовательности не осуществляется.

Одновременно также с выхода формирователя 9 синдрома М-последовательности символы поступают на первый вход блока 12 измерения вероятности ошибок, второй вход которого подсоединен к выходу формирователя I тактовых импульсов. Производится определеннее вероятности (части) ошибок в канале связи и формирование на его вькоде щестиразрядного кода величины вероятности ошибок. Код величины вероятности ошибок поступает на кодопреобразователь 13, с помощью которого код преобразуется в трехразрядный код управления вось- мивходовым мультиплексором 14. К ин , формационным входам мультиплексо ра I4 подключены выходы дешифратора 18, второго счетчика 16 импуль- сов, служащие для управления (изме нения - коэффициента счета второго счетчика 16 импульсов. В соответствии с величиной вероя ности ошибок код управления мультиплексора 14 приводит к появлению на выходе мультиплексора 14 одного из сигналов дешифратора 18. Сигнал с выхода мультиплексора 14 поступает одновременно на один, из входов, третьего счетчика 19 имп-ульсов и второ го элемента 15 совпадения, выход ко торого подсоединен к установочному входу (установка О) второго счетчика 16 импульсов. Таким образом, в зависимости от вероятности частости) ошибок в канале связи происходит формирование определенного коэффициента счета . второго счетчика 16 импульсов. Коэф фициент счета второго счетчика 16 импульсов принимает значения 2; 4; 6; 8; 9; 10, соответствующие следую щему ряду частности ошибок: ,, Ю ; 10 Ю - 10; ,„ 10Изменение коэффициента счета вто рого счетчика 16 импульсов приводит к изменению скорости н.арастанйя порога, формируемого третьим счетчиком 19 импульсов; при больших вели- чинах вероятности ошибок скорость н растания порога увеличивается, а при меньших соответственно падает. При исчерпании емкости третьего счетчика 19 импульсов на его выходе появляется импульс сброса, поступаю щий на установочный вход (установка. О) блока 12 измерения вероятности ошибок, на R-вход RS-триггера 21, а также через первый эле- мент ИЛИ-НЕ 20 на установочные вход первого 11 и третьего 19 счетчиков импульсов и далее через второй элемент 15 совпадеция - на установоч- ный вход второго счетчика 16 им пульсов. Режим синхронной работы. При установлении циклового синхр низма коммутатора 2 и генератора 8 опорной М-последовательности на въ ходе блока 4 приема М-последователь ности формируются символы М-последо вательности, которые поступают на второй вход формирователя 9 синдрома М-последовательности, на первый вход которого поступают символы опорной М последовательности, в фазе с принятой М-последовательностью; формируется синдром М-последовательности, Который при отсутствии ошибок в канале связи будет ненулевым. При искажении информационных символов синдром Ji-последовательности будет ненулевым; структура ненулевых символов синдрома М-последовательности зависит от структуры ошибок информационных символов и структуры порож-. дающих полиномов G (Д). Искажение одного информационного символа приводит к размножению ненулевых символов в синдроме М-последовательности в I раз (I - число ортогональных проверок), что существенно влияет На помехоустойчивость устройства. Таким образом, число не-, нулевых.символов в синдроме М-последовательности зависит от вероятности ошибок (Р(,ц ) в канале связи. Однако общее количество ненулевых символов в синдроме М-последовательности. на анализируемом интервале меньше, чем при отсутствии циклового синхронизма коммутатора 2 или генератора 8 опорной М-последовательности. С помощью блока 12 измерения вероятности ошибки осуществляется .измерение частости ненулевых символов, формирование шестиразрядного кода и управление скоростью нарастания порога третьего счетчика 19 импульсов, т.е. подстройка характеристик второго 16 и третьего 19 счетчиков импульсов при измерении вероятности ( частости) ошибок в канале связи. Кроме того, выходным импульсом третьего счетчика 19 импульсов RS-триггер 21 устанавливается в единичное состояние. Символы опорной М-последователь- ности поступают на второй вход сумматора 26 по модулю два, на первый вход которого с Пр-выхода коммутатора 2 поступает последовательность, представляющая собой сумму по модулю два символов проверочной и М-последовательности; в результате с проверочной последовательности снимается М-последовательност|э,

Символы принятой проверочной последовательности поступают на второй вход формирователя 3 проверочной по следовательности, на первьй вход ко- 5 торогр поступают символы проверочной последовательности, сформированные из принятых информационных символов: формируются символы синдромной последовательности. 10

При отсутствий ошибок в канале связи синдромная последовательность является нулевой, т.е. состоит из одних логических нулей, а при нали- . чии ошибок - ненулевой. Структура не- 15 нулевых символов синдромной последовательности полностью определяется структурой ошибок в канале связи и структурой порождающих полиномов сверточного кода.20

Символы синдромной последовательности одновременно поступают на вход анализатора синдромной последова- тельности ( АСП) и на второй вход ключа 24.25

В принятой М-последовательности расположение ошибочных символов, возникших из-за искажения информационных символов, полностью соответству- 30 ет структуре ненулевых символов в синдромной последовательности. Это свойство алгоритма порогового декодирования используется далее для устранения ошибок в принятой М-по- 35 следовательности. Так как RS-триггер 21 установлен в единичное состо- яниё, то символы синдромной последовательности- проходят на первый вход блока 5 коррекции М-последователь- 40 кости; производится коррекция ошибочных символов в принятой М-последовательности. В -результате этого ненулевые символы в синдромной последовательности определяются только ошибками в символах кодовой последо вательности, представляющих собой сумму по модулю два символов проверочной последовательности и М-после- довательности, сформированных на передающей стороне. Таким образом, введение коррекции ошибочных символов в принятой М-последовательности уменьшает количество ненулевых сим волов в синдроме М-последовательности в tJ раз (t - количество ошибочных информационных символов) и, следовательно, увеличивает помехоустойчивость цикловой синхронизации в режиме синхронизма. Кроме того, использование синдрома М-последовательности и введение коррекции ошибок в принятой М-последовательности позволяет повысить точность оценки .качества канала связи Оизмерение вероятности ошибок в канале связиj и реализовать адаптивный алгоритм работы устройства цикловой синхронизации..

В случае, когда действительно произошел срыв цикловой синхронизации, на выходе формироват-еля 9 синдрома М-последовательности формируется случайная последовательности, со- держащая большое число ненулевых символов (порядка 1/2 от общего числа символов), и происходит .превьшге- ние порога, формируются импульсы сдвга и осуществляется поиск синхронизма в соответствии с описанной мето- дикой.