Система для передачи и приема информации Советский патент 1990 года по МПК G08C19/28 

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано при передаче и приема информации.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости передачи информации путем повышения вероятности обнаружения синхрослова при наличии искажений сигнала в канале связи

На фиг.1 изображена функциональная электрическая схема системы передачи информации; на фиг.2 - временные диаграммы работы системы,

Система для передачи информации содержит передающую часть 1 , включающую в себя генератор 2 кода, кодер 3 синхрослова, кодер 4 информации, мультиплексор 5, передатчик 6. Через линию 7 связи выход передающей части 1 соединен с входом приемной части 8. Приемная часть 8 включает в себя генератор 9 с непрерывной последовательностью импульсов, делители 10 и 11 частоты (счетчики, элемент И-ИЛИ 12, приемник 13, форми- рователь 14 импульсов, счетчики 15 и 16, регистр 17 сдвига, триггеры 18 и 19, пороговый элемент 20, декодер 21, получатель 22 сообщений.

Система для передачи информации работает следующим образом.

При подаче команды Пуск с выход генератора 2 кода на адресные А-вхо- ды мультиплексора 5 начинают последовательно поступать параллельные двоичные коды, в соответствии с которыми мультиплексор 5 поочередно подключает к своему выходу сигналы, нахдящиеся на его D-входах данных. По сигналу с управляющего выхода генера тора 2 кода в момент начала сообщения включается передатчик 6 на время передачи сообщения. Генератор 2 кода представляет собой последовательно соединенные генератор серии из прямоугольных импульсов и счетчик. Параллельный 1-разрядный код синхрослова с кодера 3 синхрослова подключен к первой группе D1-входов данных мультиплексора 5, К второй группе Df входов мультиплексора 5 подключен параллельный код с кодерами 4 информации. Параллельный код на выходах кодеров 3 и 4 должен быть сформиро-: ван до начала передачи сообщения, например , при помощи имеющихся в них тумблеров и кнопок управления или при помощи поступивших на них и запомненных в них сигналов от других

5

0

5

Q

д

устройств по цепям (.не показаны;, при необходимости часть символов информации может быть отведена под адрес приемной части системы.

Мультиплексор 5 в соответствии с кодом управляющей кодовой комбинации генератора 2 кода преобразует параллельный код на своих D-входах в последовательный код на своем выходе. В код информации могут быть дополнительно введены проверочные символы для помехоустойчивого кодирования информации. Они могут быть сформированы как внутри кодера 4 информации, так и в мультиплексоре 5 (например, при кодировании повторением). С выхода мультиплексора 5 сообщение в виде последовательного двоичного кода поступает на D-вход передатчика 6, длительность одного символа кода равна Т, Передатчик 6 преобразует двоичные символы последовательного кода в вид, удобный для передачи по линии 7 связи. На другом конце линии 7 связи в приемной части 8 системы приемник 13 преобразует этот сигнал опять в символы двоичного последовательного кода, поступающие на вход DE-запрета счета счетчика 15. За счет помех и шумов в линии 7 связи и в приемнике 13 символы двоичного кода будут иметь различного вида искажения (искажения типа дробления и преобладания, краевые искажения ). После передачи . всего сообщения передатчик 6 выключается.

На фиг.2 в сигнале U на выходе приемника 13 показаны три последних символа синхрослова 010 и четыре символа информации 1 ПОо Искажения, которым может быть подвержен этот сиг- нал, на временной диаграмме не показаны. В реальных системах информация состоит из большего числа символов.

Перед началом приема сообщения триггеры 18 и 19 находятся в нулевом состоянии, установленном или в конце предыдущего цикла приема сообщения, или при включении питания приемной части системы. Цепи установки триггеров в нулевое состояние при включении питания не показаны

Импульс с периодом повторения Т с выхода генердтора 9 при нулевом напг ряжении U на выходе триггера 19 через нижний элемент И элемента И- „ -ИЛИ 12 в виде импульсов U , поступают на счетный вход счетчика 15. При

5

0

5

наличии на его запрещающем входе DE единичного входного напряжения IL счетчик 15 производят счет импульсов 113.Счет ведется от нулевого состояния счетчика 15, образуемого при подаче на его R-вход единичного импульса U. с формирователя 14 в момент перехода напряжения и на выходе делителя 11 частоты из единицы з нуль. Период повторения импульсов II, составляет

Т

и определяется коэффициентом

п

деления К делителя 11 частоты, кото,j,

рый задается равным К --- „ При

п 1

наличии на выходе приемника I3 нулевого напряжения U счетчик 15 прекраU

3

Если за

щает счет импульсов

Т время между двумя обнулениями

счетчика 15 импульсами 114 счетчик 15

IкТ

подсчитывает более, чем им2пТ,

пульсов U3, на его выходе появляется единичное напряжение U6,устанавливающее триггер 18 в единичное состояние U , Нулевое напряжение U 7 на выходе триггера 18 устанавливается импульсом Ид, как и в счетчике 15. Это соответствует тому факту, что в промежутке между двумя импульсами обнуления U4 на выходе приемника 13 преобладало единичное напряжение U, , Если счетчик 15 подсчитает менее, чем

Т

т;-- импульсов U , то значит между 2пТ1-

двумя импульсами, обнуления U преобладало нулевое напряжение U,. Триггер 18 и счетчик 15 в этом случае осуществляют интегральный метод регистрации значения выборки синхросигнала.

Нулевое или единичное напряжение U7 с выхода триггера 18, соответствует нулевому или единичному значениям выборки синхросигнала, поступает на D-вход данных регистра 17 сдвига. Запись значения напряжения U7 в регистр 17 сдвига осуществляется по фронту перехода напряжения U5 из единицы в нуль. Хотя по этому фронту через формирователь 14 им- пульсов происходит обнуление тригге- ра 18, для подготовки его к записи следующего значения выборки, запись значения выборки в регистр 17 сдвига происходит раньше, чем обнулится тригт

гер 18, ив-за задержки сигнала в формирователе 14 импульсов и триггере 18. Значения выборок синхросигнала преобразуются регистром 17 сдвига в параллельный код на его выходе, поступающий на вход логического порогового элемента (ЛПЭ) 20 ЛПЭ 20 одновременно анализирует состояние

Q первых nl разрядов регистра 17 сдвига с целью обнаружения синхрослова. Общее число разрядов в регистре 17 сдвига должно быть не менее nl и не менее количества символов п в сообщении. Например , при п 5, и h 32 общее число разрядов регистра 17 сдвига должно быть равно 35. ЕСЛИ , то необходимо или брать регистр длиной п, или разбивать сообщение на отдельные блоки длиной не более nl. Синхрослово при этом остается общим ; для всех блоков сообщения. Каждый из 1 символов синхрослова будет занимать п разрядов регистра 17 сдвига.

5 Если при отсутствии искажений в напряжении U сигнал выборки символа синхронизации в соответствующих разрядах регистра 17 сдвига должен быть единичным, то сигнал на ЛПЭ 20 подает0 ся с соответствующих инверсных выходов регистра 17 сдвига,, При точной записи в регистр 17 сдвига всех символов синхрослова на выходе ЛПЭ 20 должно присутствовать nl единица Из-за нали5

0

5

0

5

0

5

чия помех в сигнале U число едогаиц на выходе ЛПЭ 20 должно присутствен вать меньше nla Если число единиц f больше некоторого порогового значения , то на выходе ЛПЭ 20 появится единичное напряжение Uj, устанавливающее на выходе триггера 19 единичное напряжения U1, Например, при nl 35 выгодно выбирать m 32,что позволяет обеспечить как высокую точность обнаружения временного положения синхрослова, так и низкую вероятность его пропуска. Фактически при этом происходит определение взаимно- корреляционной функции двух кодов: эталонного и принятого, и сравнение значения этой функции с порогом. Единичное напряжение U4 запрещает прохождение импульсов с периодом повторения Т1 с генератора 9 через нижний элемент И элемента И-ИЛИ 12 и разрешает прохождение импульсов с периодом повторения п Т1 с делителя 10 частоты, имеющего коэффициент деления п, через верхний элемент И

элемента И-ИЛИ 12, При этом запись значений напряжения U, во время приема информационных символов в регистр 17 сдвига будет происходить с перио- дом повторения в п раз больше, чем при приеме символов синхронизации, т.е. с периодом повторения Т. После записи в регистр 17 сдвига всех информационных символов на выходе счетчика 16, обнуление с котррого снимается в момент обнаружения синхрослова единичным напряжением U2,.появится единичное напряжение U , разрешающее декодирование принятой и записанной в регистр 17 сдвига информации декодеру 21. Количество информационных символов задается генератором 2 кода и мультиплексором 5 передающей части 1 системы. Декодированная декодером

21информация поступает к получателю

22сообщений, где она может запоминаться и подвергаться дальнейшей обработке. Единичное напряжение Uj устанавливает также в нулевое состояние U., триггер 19, переводя счетчик 16 в исходное нулевое состояние Ug и переводя элемент И-ИЛИ 12 в режим пропускания импульсов с периодом повторения Т., с генератора 9, необходи- мый для обнаружения синхрослова следующих сообщений

Система позволяет повысить вероятность обнаружения синхрослова за счет того, что в.ней регистрация зна- чений, записываемых в регистр выборок синхрослова, происходит не по их значению в отдельных точках, а по мажоритарному принципу из большого числа значений выборок синхрослова на интервале между двумя выборками. Это делает процесс обнаружения синхрослова нечувствительным к импульсным помехам..Временная ошибка в определении границ синхрослова составляет

Т

величину to-. Повышение вероятнос 2п

ти обнаружения синхрослова на фоне помех при достаточной точности обнаружения синхрослова позволяет повы- сить помехоустойчивость передачи информации в системе.

53

Формула

изобретения

Система для передачи и приема информации, содержащая на передающей стороне генератор кода, выходы группы которого подключены к адресным входам мультиплексора, выход которого и выход генератора кода соединены соответственно с первым и вторым входами передатчика, выход которого подключен к входу линии связи, кодер синхрослова и кодер информации, выходы которых соединены соответственно с первыми и вторыми информационными входами мультиплексора, на приемной стороне - приемник, вход которого подключен к выходу линии связи, выход приемника соединен с первым входом первого счетчика, выход которого подключен к входу первого триггера, генератор, выход которого через первый, делитель частоты соединен с первым входом элемента И-ИЛИ, регистр сдвига, выходы которого подключены к соответствующим входам группы декодера и входам порогового элемента, выход которого соединен с входом второго триггера, второй счетчик, о т- личающаяся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него на приемной стороне введены второй делитель частоты и формирователь импульса, выход генератора соединен с вторым входом элемента И-ИЛИ, выход которого подключен к второму входу первого счетчика и через второй делитель частоты к входу формирователя импульса, тактовому входу регистра сдвига и входу второго счетчика, вы- ход формирователя импульса соединен с установочным входом первых счет-,, чика и триггера, выход первого триггера подключен к информационному входу регистра сдвига, выход второго счетчика соединены с входом декодера и установочным входом второго триггера, выход которого подключен к установочному входу второго счетчика, третьему и инверсному входам элемента И- ИЛИ, выходы декодера являются выходами системы.

U3tlllllllllllllllllllllllllHlllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllM

fy| i i 1111111 i i i i i I

,,-thf6-7/77t

51ППППППППППП I 1 I1 i1

UA ПППППI1 i1 I1J

u$ пппппi-i i-i i-iJ

t u

Фиг. Z

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при передаче информации. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости передачи информации. Цель достигается за счет повышения вероятности обнаружения синхрослова при наличии искажений сигнала в канале связи. Система содержит передающую часть 1, канал 7 связи и приемную часть 8. Передающая часть включает генератор 2 кода, кодеры синхрослова и информации 3, 4, мультиплексор 5 и передатчик 6. В состав приемной части входят приемник 13, генератор 9, делители 10, 11 частоты , элемент И-ИЛИ 12, формирователь 14 импульсов, счетчики 15, 16, регистр 17 сдвига, триггеры 18, 19, пороговый элемент 20 и декодер 21. 2 ил.