Способ определения идентичности двух последовательностей импульсов Советский патент 1989 года по МПК H03K5/19 

Изобретение относится к . - -«пульс- ной технике и может найти применение для контроля сетей передачи данных путем сопоставления переданной и принятой импульсных последовательностей,

Цель изобретения - повышение надежности при одновременном расширении области применения.

На фиг. 1 и 2 изображены временные диаграммы, поясняющие способ; на фиг. 3 - структурная схема устройства, реализующего способ.

На биг. 1а и 2q показана исходная последорлтсльность импульсов Р, J на

Фиг. 15 и 25,2 е , показаны различные случаи импульсных последовательностей Pi(P, Р , Pj , PZ). получающихся из исходной после прохождения линии связи. На фиг. 1 Б и 2 & показана задержанная исходная импульсная последовательность Р, . На

фиг. 12 и 2Э, . показаны импульсы несовпадения прикятой и задержанной импульсных последовательностей для принятых последовательностей Р и РУ .

Устройство, реализующее способ, содержит элемент 1 задержки, с пгрпо- го по четвертый элементы НЕ 2-5, с псрел

IsD СП

Оо 00

KJ

вого по четвертый венъюнкторы 6-9, с первого по третий элементы ИЛИ 10- 12; первый и второй селекторы 13 и 14 1 1пульсов по длительности. Вход элемента 1 соединен с первой входной шиной 15, а выход соединен с первым и вторым входами венъюнкторов 6 и 8 непосредственно и через элементы НЕ 3 и 5 - с первым и вторым входами венъ- юнкторов 7 и 9 соответственно. Вторая входная шина 16 соединена с первым и вторым входами венъюнкторов 9 и 7 соответственно, а также через элементы НЕ 4 и 2 - с первым и вторым входами венъюнкторов 8 и 6 соответственно. Выходы венъюнкторов 6 и 7 через элемент ИЛИ 10 соединены с входом селектора 13. Выходы венъюнкторов 8 и 9 через элемент ИЛИ 11 соединены с входом селектора 14. Выходы селекторов 13 и 14 соединены с входами элемента ИЛИ 12, выход которого соединен с выходной шиной 17.

Венъюнкторы 5-9 выполняют функцию венъюнкции и реализуются в соответствии с известными схемами. Селекторы 13 и 14 формируют на своем выходе единичный сигнал, если длительность поступающего на их входы импульса не попадает в интервал между нижним и верхним порогами данного селектора.

Сущность способа заключается в следующем.

Пришсгагмся импv.r I,cнaя последова- тельность Pj первоначаль;:о задержана относительно исходной импульсной последовательности Р, на время , обусловленное задержкой b линии связи. Первая последовательность Р. за

держивается на время Т д,. величину которого задают исходя из условия

макс

/Т,

- Т,

kd.

где

йрц аА

d - известная минимально возможная длительность импульса или паузы в сопоставляемых последовательностях. Текущие значения импульсных последовательностей Pf и Р сравниваются между собой. При несовпадении теку- щих значений формируются импульсы несовпадения U, длительность которых сравнивается с пороговыми значениями fi « Sf Sa , SJ , находимыми из равенств

S.

T,v. - Т,ад , при - TjaA О

при т

мин

- т

зад

R.

8.

: «1

- Тиа.с Р TMO 0 , при 0.

Т маис vs . при Т„а,с - Т,ад 0 О, при Т„с1кс - Т,ад S: О,

W.

- Т„„ , при Т„,- Т„„„ О , при Т,од - О,

где Т

мин

макс минимальное и м.л

симальное значения Т„ац, величина с торых предполагается известной. Казг- дый импульс несовпадения сравнивается по длительности либо с S, и 5, ,

- U м а I

либо с о j ид. Если несовпадение текущих значений последовательностей Р , и РТ. обусловлено переключением вида «si-oL , где об С ( О, 1J , то длительность набора оГо6 сопоставляется с порогами 5, и ,. Если же несовпадение текущих значений обусловлено переключением

вида СР

o6ud

Co6oi, то со2530

35

40

45

50

5

ответствующий импульс сравнивается

& н в сdj и 6. Например, порогами срявнеЛ, и

ния для импульсов несовпадения

4 (иг - 1) являются S J и а для

й,и л,- 5; иБ|.

По результатам сравнения импульсов несовпадения с порогами У и S судят об идентичности последовательностей импульсов Р, и Р. Если все импульсы несовпадения по своей длительности удовлетворяют соотношение ,то последовательности Р, и Р считаются идентичными. Если хотя бы один из импульсов несовпадения не укладывается в пределы Г 8, О J, то сопоставляемые последовательности не явл5потся идентичными.

Устройство, реализующее способ, (фиг. 3), работает следующим образом.

Последовательность импульсов Pj после задержки элементом 1 поступает в прямом или инверсном виде (инверсия выполняется элементами НЕ 3 и 5) на входы венъюнкторов 6-9. На другой вход каждого из перечисленных венъюнкторов подается в прямом или инверсном (инверсия выполняется элементами НЕ 2 и 4) виде последовательность импульсов Р,. Венъюнкторы реализуют функцию венъюнкции (3), которая обращается в единицу на входном наборе завершающем переключатели 1 1

т

первый

в формате d, 2 ,гпси второй BxofT}, ненг.юиктора. Сигнал

на вьгходе венъюнктора 6 принимает единичное значение на наборе из единичных входных сигняпов переключения 1, 2; : , которое отвечает переключению. . Таким образом, на выходе венъюнктора 6 формируется импульс несовпадения текущих значений сигналов

15258876

тому контуру за время (Т„а ) не более 100 НС () и не менее 80 не (Т). При отсутствии канальных неисправностей, внешних помех или других искажаюпотх факторов последовательность Р возвращается пшейфом с задержкой в виде импу..ьсов, расположенных в пределах, обозначенных последо5

ИЗОБРЕТЕНИЕ ОТНОСИТСЯ К ИМПУЛЬСНОЙ ТЕХНИКЕ И МОЖЕТ БЫТЬ ИСПОЛЬЗОВАНО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СЕТЕЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ПУТЕМ СОПОСТАВЛЕНИЯ ПЕРЕДАННОЙ И ПРИНЯТОЙ ИМПУЛЬСНЫХ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ. ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ - ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ КОНТРОЛЯ ПРИИ ОДНОВРЕМЕННОМ РАСШИРЕНИИ ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ. ВТОРАЯ ИМПИ УЛЬСНАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ P₂ (ФИГ. 1Б) ПРИХОДИТ С ЗАДИ ЕРЖКОЙ T_НАЧ ОТНОСИТЕЛЬНО ПЕРВОЙ ИМПУЛЬСНОЙ ПОСЛЕИ ДОВАТЕЛЬНОСТИ P₁ (ФИГ.1А). ДЛЯ ПРОВЕРКИ ИДЕНТИЧНОСТИ И ПЕРВУЮ ИМПУЛЬСНУЮ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ЗАДЕРЖИВАЮТ НА ВРЕМЯ Т_ЗАД (ФИГ. 1В), ЗАТЕМ ФОРМИРУЮТ ИМПУЛЬСЫ НЕСОВПАДЕНИЯ (ФИГ. 1Г), ДЛИТЕЛЬНОСТИ КОТОРЫХ СРАВНИВАЮТ С ЗАРАНЕЕ ЗАДАННЫМИ ПОРОГОВЫМИ ЗНАЧЕНИЯМИ. ЕСЛИ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ НЕСОВПАДЕНИЯ ПОПАДАЮТ В ИНТЕРВАЛ МЕЖДУ ПОРОГОВЫМИ ЗНАЧЕНИЯМИ, ИМПУЛЬСНЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ПРИЗНАЮТСЯ ИДЕНТИЧНЫМИ. 3 ИЛ.

последовательности импульсов на вы, ) последователь10

вательностью Р (фиг. 2б).

Исходя из соотношения макс {Тцан ТjaA / 100 НС выбирают 70 НС (рТ , фиг. 26).

Определяя пороги, получают о, - 10 НС, НС, Sf 30 НС, Sj О НС.

Предположим, что после тестирования канала последоват гльностью Pi , последняя возвращается в виде Р

It

ходе элемента 1 (Р ности импульсов Pj, . Аналогичным образом при переключениях Р , Pj,: 1 ,: О и 0 1 происходит формирование 15 импульсов несовпадения на выходах венъ- юнкторов 7-9 соответственно.

С учетом текущих значений последовательностей импульсов Р, и Pj дли

тельности импульсов несовпадения с вы- 20 (фиг. 22). При сравнении Р и Р ходов венъюнкторов 6 и 7 сравниваются с пороговыми значениями о, и о . Для зтого соответствующие импульсы несовпадения поступают через элемент ИЛИ

10 на селектор 13. В результате срав- 25 сопоста вляются с пороговыми значени- нения на выходе селектора 13 образует- ями 8 и Sf . Так как все импульсы

последовательности fi укладываются в пределы 10 не, 30 нс1, то Р, и идентичны.

30 Рассмотрим другой случай: (Р- , (Ьиг. 2е) с импульсами несовпадения Гл . Здесь первый импульс (слева-направо) по-прежнему сравнивается

Формируются импульсы несовпадения {iV (фиг. 2Э). Эти импульсы образуются вследствие пеоеключений вида Р| iodoi - cloi и поэтому

ся единичный сигнал только в том случае, если импульс несовпадения не укладывается по длительности в пределы

Го . Sfl- Селектор 14 сравнивает с

-JI M г8

пороговыми значениями &„ и о импульсы, поступающие на селектор через элемент ИЛИ 11 с выходов венъюнкторов 8 и 9. Если соответствующий импульс несовпадения не укладывается по длительности в пределы fS , , то на выходе селектора 13 образуется единичный сигнал.

Выходы селекторов 13 и 14 импульсов по длительности объединены элементом ИЛИ 12, выход которого является выходом всего устройства. Поэтому, если в процессе сопоставления двоичных последовательностей 12МПУЛЬСОВ Р, и Pj выходной сигнал устройства неизменно равен нулю, то последовательности идентичны. В противоположном случае, характеризующемся появлением единицы на выходе устройства, сравниваемые

с s:; и 81.

и Р -не40

зато второй - с и S , , так как он получен в результате переключения вида Р : об od ; - . Любое из указанных сравнений позволяет заключить, что Р, идентичны. Действительно, 40 не 30 НС 4, , а второй импульс не укладывается в предел 10, О У , S . Итак, при организации сопоставления двух последовательностей, с целью определения их идентичности по 45 предлагаемому способу априорно выполняются следующие действия: определение и Т, ; выбор T,o,i; вычис- Н л

ление порогов S , , (5 i

Способ дает ошибку в ситуации, последовательности импульсов не иден- 0 которую возможно промоделировать на тичны.. примере. Пусть вторая последоватсльПример. Устройство генерирует импульсы- длительностью 100 не с па-

ность Р„ (фиг. 2з) содержит только

такие импульсы, передние фронты которых идеально совпадают с одноименмытакие импульсы, передние фронты кото рых идеально совпадают с одноименмыузами 200 НС (Р , фиг. 2). Эти импульеы поступает в линию евязи и исполь- ,, Лронтами Р . Тогда теоретически

зуются Л1Я тестирования соответствующего канала методом щлейфования. Временная характеристика шлейфа известна: импульсы проходят по замкнуимеет место импульс несовпадения нулевой длительности, т.е. меныпсГт, чем S, 0 НС. Следовательно, Р, и Р не идентичны. С другой стогс иь,

вательностью Р (фиг. 2б).

Исходя из соотношения макс {Тцан ТjaA / 100 НС выбирают 70 НС (рТ , фиг. 26).

Определяя пороги, получают о, - 10 НС, НС, Sf 30 НС, Sj О НС.

Предположим, что после тестирова

ния канала последоват гльностью Pi , последняя возвращается в виде Р

It

(фиг. 22). При сравнении Р и Р

(фиг. 22). При сравнении Р и Р

сопоста вляются с пороговыми значени- ями 8 и Sf . Так как все импульсы

Формируются импульсы несовпадения {iV (фиг. 2Э). Эти импульсы образуются вследствие пеоеключений вида Р| iodoi - cloi и поэтому

Рассмотрим другой случай: (Р- , (Ьиг. 2е) с импульсами несовпадения Гл . Здесь первый импульс (слева-направо) по-прежнему сравнивается

с s:; и 81.

и

зато второй - с и S , так как он получен в результате переключения вида Р : об od ; - . Любое из указанных сравнений позволяет заключить, что Р, идентичны. Действительно, 40 не 30 НС 4, , а второй импульс не укладывается в предел 10, О У , S . Итак, при организации сопоставления двух последовательностей, с целью определения их идентичности по предлагаемому способу априорно выполняются следующие действия: определение и Т, ; выбор T,o,i; вычис- Н л

ление порогов S , , (5 i

ность Р„ (фиг. 2з) содержит только

такие импульсы, передние фронты которых идеально совпадают с одноименмы Лронтами Р . Тогда теоретически

имеет место импульс несовпадения нулевой длительности, т.е. меныпсГт, чем S, 0 НС. Следовательно, Р, и Р не идентичны. С другой стогс иь,

импульс нулевой длительности практически нереализуем и сравнения его как такового с и 8 не производится. В результате, Р, и Р оказьша- ются идентичными. Можно утверждать, что прогнозируемая таким образом ошибка несущественна по следуюпцо причинам: во-первых, ситуация явно надуманная и практически маловероятная при сопоставлении асинхронных последовательностей; во-вторых, если предполагается подобное совпадение, то его легко избежать, изменив

20

Способ не работает, если макс /THOU, - d. Это предельная оценка.

В реализации способа отсутствует временное квантование с помощью синхросигналов. Сбои синхронизации по синхровходу, фазовые искажения синхросигналов не сказываются на опре- делентги идентичности двух последовательностей 17- пульсов. Следовательно, обеспечивается Ьолее высокая надежность по сравнению со способом-прототипом, где временное квантование - непреложное условие.

Предлагаемый способ имеет более широкую область применения. С его помо- ЗО щью можно сравнивать двоичные последовательности, содержащие импульсы и паузы произвольной длительности. Таким образом, снимается ограничение, присущее способу-прототипу. Сравниваются- не только и не столько двоичные последовательности как двоично-кодирован- ,ные последовательности бит, а скорее и точнее двоичные последовательности, как двухуровневые импульсные последовательности вообще.

Формула изобретения

Способ определения идентичности д5

двух последовательностей импульсов, включающий задержку на время Т,дд первой из поступающих последовательJQ

15

40

25

35

0

ностей импульсов, сравнение текущих значений сигналов первой и второй последовательностей импульсов, формирование по результатам сравнения импульсов несовпадения, длительность которых равна интервалам времени несовпадения сравниваемых текущих значений, отличающийся тем, что,

Q с целью повьппения надежности при одновременном расширении области применения, время задержки задают из условия макс /Тмоч - Т,аА / d, где - заданный начальный временной сдвиг

5 между первой и второй последовательностями: импульсов, d - заданная минимально допустимая длительность импульса (паузы) в сопоставляемьпс последовательностях, а длительности импульсов несовпадения сравнивают с пороговыми значениями, заданными соотношениями

О

5 Sr

f г

s,

- т.

50,

Т - Т ча. «акс

при при Тмии

ТМА

ТМА 6 о,

РИ Т,ад - Тмагс О при T,oi - О

- Т.

ioA Т.

10Д 1 ТИ ttatc

. при т,

-т

-т

aA

аЛ

О ё О,

ЗДА

- Т«„„,при Т,ал - Т,н О

, при Т„

- Т.

0.

ЗО 35

ЗО 5

0

где Тддич и AAoiicc минимальное и максимальное значения причем импульсы несовпадения, получающиеся при изменении уровня сигнала первой последовательности, сравнивают по длительности с пороговыми значениями i и о, , а импульсы несовпадения, получающиеся при изменении уровня сигнала второй последовательности, сравнивают по длительности с пороговыми значениями S и Sj и по результатам сравнения судят об идентичности двух последовательностей импульсов.

fb

J

{Ь

LT

Л|3

./7