Устройство для приема биимпульсных сигналов Советский патент 1988 года по МПК H04L17/16 

Фиг. 1

Изобретение относится к технике связи, может использоваться в системах передачи данных, использующих самосинхронизирующиеся коды. Цель изобретения - повышение достоверности приема путем уменьшения вероятности появления групповой ошибки. В устройстве осуществляется коррекция групповых ошибок, вызванных переходом приемника под воздействием ошибок в режим обратной работы. Для ре- щения поставленной цели в устр-во введены три элемента И 7, 9, 8, три регистра сдвига 11, 12, 10, два инвертора 13, 14, два триггера 15, 16 и элемент ИЛИ 17. 3 ил.

1Ч

Изобретение относится к технике связи, может быть использовано в системах передачи данных, использующих самосинхронизирующиеся коды, и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 1019656.

Цель изобретения - повышение достоверности приема путем уменьшения вероятности появления групповой ошибки.

На фиг. 1 изображена структурная злектрическая схема предлагаемого устройства на фиг. 2 - структурная схема генератора тактовых импульсов; |на фиг. 3 - структурная схема решаю- |щего блока.

Устройство содержит первьй ре- :гистр 1 сдвига, дешифратор 2, формирователь 3 импульсов, генератор 4 тактовых импульсов, делитель 5 частоты, решающий блок 6, первый 7, третий ,8 и второй 9 элементы И, четвертый 10, второй 11 и третий 12 регистры сдвига, второй 13 и первый 14 инвер- ;торы, первьпд 15 и второй 16 триггеры 1и элемент ИЛИ 1 7.

Генератор 4 состоит из первого 18 и второго 19 блоков задержки, второго 20 и первого 21 дифференцирующих блоков, первого 22 и второго 23 элементов ИЛИ, инвертора 24 и элемента И 25.

Решающий блок 6 образуют дифференцирующий блок 26, элементы И 27 и 28 и триггер 29i

Устройство работает следующим образом.

На вход приемника поступают сообщения, представленные с помощью би- импульсного кода (полагается,что предварительно осуществлено восстановление формы и длительности принима ймых импульсов), В генераторе 4 тактовых импульсов с помощью блока 18 задержки осуществляется задержка принимаемой последовательности на половину периода следования символов. После дифференцирования дифференцирующими блоками 20 и 21 фронтов посылок этих последовательностей на выходе элемента ИЛИ 22 формируется последовательность синхронизирующих импульсов (СИ), имеющих период следования I) два раза выше, по сравнению с принимаемыми символами. Эти импульсы че- рез элемент ИШ1 23 поступают на выход генератора 4 тактовьгх импульсов. Возникновение ошибки в принимаемом

5

0 5

О

Q с

5

0

сообщении приводит к невыделеншо СИ. Для .обнаружения пропуска СИ используются блок 19 задержки, инвертор 24 и элемент И 25. В том случае, если СИ отсутствует, то происходит его вставка с помощью блока 19 задержки (время задержки которой равно периоду следования СИ). Отсутствие СИ на первом входе элемента ИЛИ 23 в установленное время фиксируется с помощью элемента И 25, на выходе которого в этом случае формируется сигнал наличия ошибки в принимаемом символе.

Преобразование принимаемых сообщений из биимпульсного кода в двоичный осуществляется в решающем блоке 6, В этом случае используется такое свойство биимпульсного кода, как наличие посередине битового интервала отрицательного импуЛьса дифференцирования при приеме единичного символа и положительного при приеме нулевого символа. Исходя из того, что логические элементы, ,в основном, используют однополярные импульсы, дифференцирующие блоки в предлагаемом устройстве имеют два выхода. На первом вьпсоде формируются положительные импульсы, соответствующие отрицательным импульсам дифференцирования, а на втором - положительным импульсам дифференцирования. В соответствии с этим в решающем блоке 6 первьй выход дифференцирующего блока 26 через элемент И 27 соединен с входом установки триггера 29 в единичное состояние, а второй выход через элемент И 28 - с входом установки триггера в нулевое состояние. На вторые входы элементов И 27 и 28 поступают СИ, соотве тствующие моменту смены значений импульсов посередине биимпульсного сигнала. В этом случае на выходе триггера 29 формируется принимаемая информация в двоичном виде. Выделение из формируемой на выходе генератора 4 тактовых импульсов последовательности СИ только тех СИ, которые соответствуют середине битового интервала, осуществляется с помощью регистра 1 сдвига, дешифратора 2, формирователя 3 импульсов и делителя 5 частоты на два. В данном случае используется такое свойство би- испульсного сигнала, как обязательное наличие при смене значений передаваемых символов комбинаций импульсов 00 или 11. В моменты смены значений

символов отсутствуют импульсы дифференцирования, формируемые в начале битового интервала, а осуществляется выделение только импульса дифференцирования, формируемого посередине биимпульсного сигнала. Принимаемые данные записываются в регистр 1 сдви га. С помощью дешифратора 2 осуществ ляется выделение комбинации вида 11 или 00. По сигналу с его выхода формирователь 3 импульсов формирует импульс, который поступает на вход делителя 5. Если поступающий сигнал совпадает с импульсом на выходе дели теля 5 (на вход решающего блока 6 поступают необходимые СИ), т.е. имеет место .синфазная работа, то изменение работы делителя 5 не происходит. В противном случае осуществляется вставка поступающего импульса в исходную последовательность СИ на входе делителя 5. Это приводит к смещению результирующей последовательности на половину периода (изменяется фаза) .

Возникновение ошибки в принимаемом сообщении за счет ложного возникновения пары импульсов 11 или 00, а также за счет пропуска СИ может привести к нарушению синфазности поступления СИ на решающий блок 6 (это имеет .место и в начальный момент функционирования приемника). Нарушение синфазности поступления СИ при-, водит к нарушению правильной работы решающего блока 6. В зтом случае имеет место обратная работа устройства, при которой принимаемый единичный символ фиксируется как нулевой и наоборот. Это возникает за счет смещения времени анализа принимаемых посьшок на половину периода. Восстановление правильной работы приемника происходит только после вьщеления в принимаемой последовательности момента смены значений символов. Поэтому на выходе приемника при воздействии ошибки может появиться групповая ошибка, длительность которой зависит от момента выделения смены значений символов в принимаемых данных. Обнаружение и исправление ошибок к малой кратности (одно-, двухкратных) осуществляются с помощью известных помехоустойчивых кодов (циклических, Хэмминга и т.д.), которые обеспечивают достижение требуемых вероятностных характеристик ра

10

fs

20

25

30

35

40

45

50

55

боты устройства, однако появление групповой ошибки в значительной мере повьшает вероятность появления необнаруженной ошибки, а также снижает эффективность исправляющих ошибки кодов. Это приводит к снижению верности передаваемой информации.

Для исключения эффекта размножения ошибок в устройстве используются регистры 10-12 сдвига, два триггера 15 и 16, элементы И 7-9, инверторы 13 и 14 и элемент ИЛИ 17. Коррекция групповых ошибок осуществляется следующим образом. Двоичная информация с выхода решающего блока 6 поступает на вход регистра 10 сдвига, где осуществляется ее запоминание. Сигнал ошибки с выхода генератора 4 тактовых импульсов поступает на вход регистра 12 сдвига. Осуществляется запоминание момента появления ошибки (возможное начало групповой ошибки). В том случае, когда после вьщеления момента смены значений в принимаемой последовательности символов сигнал на выходе формирователя 3 импульсов не совпадает с сигналом на выходе делителя 3 (т.е. в результате воздействия ошибки произошло нарушение синфазности поступления СИ на вход решающего блока 6 (имеет место групповая ошибка) , на выходе элемента И 7 формируется сигнал, который записывается в регистр 11 сдвига (запоминается момент восстановления синфазной работы устройства или момент окончания групповой ошибки), и происходит ус- , тановка в единичное состояние триггера 15, единичным сигналом с прямого выхода которого разрешается установ- ка в единичное состояние триггера 16, В этом случае по сигналу ошибки (начало групповой ошибЙи), поступающему с выхода регистра 12 сдвига, осуществляется его установка в единичное состояние. В результате происходит инвертирование вьщаваемой потребителю информации (с помощью инвертора 13, элемента И 9 и элемента ИЛИ 17). По сигналу восстановления синфазной работы, поступагадему с выхода регистра 11 сдвига, осуществляется установка в нулевое состояние триггера 15 и 16, в результате чего с этого момента информация потребители: поступает в неизменном виде.

В том случае, когда сигналы на выходах делителя 5 и формирователя 3

импульсов совпадают (т.е. ошибка не привела к появлению групповой ошибки), указанная группа элементов не оказывает влияния на работоспособ™ ность приемника.

Формула изобретения

™

14068096

элемента И и через второй инвертор с вторым входом второго элемента И, выходы второго и третьего элементов И соединены с входами элемента ИЛИ. 2. Устройство по п. 1, о т л и

чающееся тем, что генератор тактовых импульсов состоит из двух блоков задержки, двух дифференцирую- ш:их блоков, двух элементов ШШ, инвертора и элемента И, причем входы первых блока задержки и дифференцирующего блока являются входом генератора тактовых импульсов, выход первого дифференцирующего блока соеди- j нен с первьм входом первого элемен- ,та ИЛИ, выход первого блока задержки через второй дифференцирующий блок соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом.второго элемента ИЛИ и через второй блок задержки с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого является первым выходом генератора тактовых импульсов и соединен с первым входом элемента И, выход которого является вторым выходом генератора тактовых импульсов, выход первого элемента ИЛИ через инвертор соединен с вторым входом элемента И. 3. Устройство по П.1, о т ли- чающееся тем, что решающий блок состоит из дифференцирующего блока, двух элементов И и триггера, причем выходы дифференцирующего блока соединены с первыми входами элементов И, вторые входы которых являются первым входом решающего блока, вторым входом и выходом которого яв ляются соответственно вход дифференцирующего блока и выход триггера, входы которых соединены с выходами элементов И.

фиг. 3

фиг. 2