Устройство контроля дискретных каналов Советский патент 1991 года по МПК H04B3/46 

с&

№

2

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в аппаратуре контроля состояния дискретных каналов.

Цель изобретения - повышение до стоверности контроля.

На чертеже представлена электрическая структурная схема устройства Контроля дискретных каналов.

Устройство контроля дискретных каналов (ДК) содержит анализатор 1, первый счетчик 2, дешифратор 3, блок 4 задания чисел, блок 5 сравнения, реверсивный счетчик 6, делитель 7, второй счетчик 8, первый 9, второй 10, третий 11 блоки вычисления функций, триггер 12, элемент И 13, элемент НЕ 14, блок сравнения включает в себя первый 15 и второй 16 элементы сравнения.

Устройство работает следующим образом;

Вероятность искажения кодового блока (сообщения) длиной двоичных разрядов определяется, как

Р, Р(1,п) Рг п , (1)

где Р - вероятность искажения двоичного элемента; & - коэффициент (степень) группирования ошибок (). Следовательно, при фиксированных (неизменных) значениях Р и п значение (1) может изменяться в случае изменения степени группирования ошибок Это означает, что вероятность искажения кодового блока, являющаяся функцией как вероятности искажения двоичного элемента, так и степени группирования ошибок, неоднозначно отражает вероятность искажения двоичного элемента, которая является характеристикой, определяющей стационарность канала.

В зависимости от значения степени группирования ошибок состояние канала может быть идентифицировано как низкая степень (независимый или слабо зависимый характер), средняя степень (наличие пакетов ошибок средней длины), сильная степень (сильное пакетирование ошибок).

В соответствии с этим целесообразно формировать сигналы идентификации степени группирования ошибок и принимать следующие решения:

в случае низкой степени группирования ошибок целесообразно Применять

режим декодирования корректирующего кода с исправлением ошибок малой кратности и обнаружением ошибок более высокой кратности;

в случае средней степени группирования ошибок целесообразно применять режим декодирования корректирующих кодов с обнаружением ошибок;

в случае сильной степени группирования ошибок целесообразно изменить закон кодообразования и применить корректирующий код, ориентированный на исправление пакетов ошибок.

5 Повышение точности оценки состояния ДК можно обеспечить за счет учета степени группирования ошибок при тадентификации номера стационарного состояния. При этом характеристикой,

0 отражающей зависимый характер ошибок, может быть условная вероятность неискажения приема блока при условии приема предыдущего блока искаженным. Определение этого показателя (ус5 ловной вероятности) осуществляется следующим образом. В принятой последовательности искаженных (признак 1) и неискаженных (признак О) кодовых блоков имеет место очевидное

0 соотношение: число переходов из О

в 1 равно числу переходов из 1 в О. Тогда вероятности этих событий будут равны между собой, т.е.

Vffo V

(2)

но i J0/

где Рд, Р - безусловные вероятности появления признака О и 1:е соответственно (неискаженный и искажен- 40ный прием кодового блока) ; Р / () -условная вероятность

неискаженного (искаженного) приема при условии 45искаженного (неискажен-

ного) предыдущего приема кодового блока. После преобразований (2) получим

50

Р - It Q/1Р,Р,

(3)

где Р. - вероятность появления серии 1 (непрерывной последовательности искаженных ко- 55довых блоков).

Вероятность POI аналитически определяется, как

-Об Р0/1 2 - 1.(4)

Логарифмируя (4) и преобразуя соответствующим образом, получим

j N

х

Изобретение относится к технике электросвязи. Цель изобретения - повышение достоверности контроля. Поставленная печь достигается путем учета степени группирования ошибок. Анализатор 1 обнаруживает ошибки в приходящем сигнал, количество которых подсчитывается счетчиком 2. На выходе триггера 12 формируется последовательность, отражающая появление интервалов искаженного приема, данная последовательность подсчитывается счетчиком 8. По значениям счетчиков 2 и 8 блоком 9 производится вычисление оценки коэффициента группирования. Данное значение дешифрируется дешифратором 3, на одном из выходов которого появляется сигнал, характеризующий степень группирования ошибок. В блоке 5 производится сравнение оценок, полученных в блоке 11, с заданными, определяемыми блоком 4, выходные сигналы блока 5 управляют реверсивным счетчиком 6, значение которого определяет код номера стационарного состояния и переключает интервал измерения, определяемый делителем 7. 1 ил. S (Л

Ј 1 - log,(1 +

Ро,

Следовательно, с учетом (5) ность (1) определяется, как

(Ро,)

Р

Тогда вероятность искажения двоичного элемента с учетом (3) определяется, как

р (6;

Оценка вероятности Р.

( на длине интервала N как 1 N

р в Ј х;

а оценка вероятности Р, ,

1

N

М

длина интервала наблюдения (объема контрольной выборки в кодовых блоках; случайная величина, соответствующая признаку приема кодового блока и принимающая значение 1 при искаженном приеме и О в противном случае;

случайная величина, принимающая значение 1 при искаженном приеме кодового блока после неискаженного предыдущего приема и О в противном случае.

чина Z отражает появление сеаженных кодовых блоков (инискаженного приема). Окончаполучим

N

0/(

j-i

W

SixТаким образом, для оценки степени группирования и вероятности искажения двоичного элемента достаточно опредеVI

-у . и Ъ /.

лить значения сумм и

; и i и произвести следующие функциональные

преобразования

Ц

л О

1 - log,

1 +

„ / К, N

iH+SIZj/glXjJ

(8)

чного ся,

6;

яется

ния орки твета кощаянном м

10

15

20

25

30

Применение результатов, полученных в процессе текущего контроля, и функциональных преобразований оценок (7) и (8) в качестве контролируемых параметров обеспечивает повышение точности идентификации состояния ДК. При этом для определения степени группирования ошибок достаточно оценку (7)сравнивать с пороговыми значениями tf, 0,3 и ,5 и принимать следующие решения:

если (Х (У. то степень группирования оценивается как низкая;

если tf( , то степень группирования оценивается как средняя;

если# 7(tf2, то степень группирования оценивается как высокая.

Идентификация номера стационарного состояния осуществляется путем сравнения оценки (8) с определенными для каждого j-ro стационарного состояния

lu j

граничными значениями: Р-Г; - нижним и

РЗ - верхним. Для упрощения технической реализации целесообразно производить сравнение величины Р9« М:

35

40

Ni

работе в j-м идентифицированном состоянии;

интервал наблюдения в j-м стационарном состоянии;

S III) (Hil-тещиииецлчлп uo i ил nnn.,

Р . (Р .) - нижнее (верхнее) граничное

значение вероятности искажения двоичного элемента для j-ro стационарного состояния;

50

55

j-1,

/,...,

М; М - число стационарных состояний; K (К ) - нижняя (верхняя) константы. Идентификация номера стационарного состояния позволяет выбирать оптимальную длину кодового блока, обеспечивающую максимальную скорость передачи информации (при заданной достоверности) для этого состояния ДК.

716

Перед началом ряботы устанавливаются в нулевое состояние счетчики 2, 8 и триггер 12, а в реверсивный счетчик 6 записывается номер исходного (предполагаемого) стационарного состояния из числа М выбранных, в течение которых статистические свойства канала считаются неизменными. Каждому j-му состоянию (,2,...,М) дискретного канала соответствует определенная длина интервала наблюдения N , определяемая коэффициентом деления делителя 7.

Коэффициент деления задается г- разрядным кодом номера стационарного состояния, поступающим с информационных выходов реверсивного счетчика 6. Каждому стационарному состоянию канала соответствует также нижняя Kj и верхняя К граница количества ошибок. Эти граничные значения, определяющие область принятия решения о том, что канал находится в j-м состоянии, записаны в блоке 4 задания чисел.

Последовательность сигналов xj поступает с выхода анализатора 1 на счетный вход счетчика 2, осуществля-

Ji

ющего подсчет суммы х j искажен5-1

ных кодовых блоков на интервале наблюдения. Значение xj 0 соответствует безошибочному приему кодового блока, х 1 - приему с ошибками. Одновременно последовательность сигналов х; поступает на вход элемента НЕ 14, инвертируется и устанавливает триггер 12 в единичное состояние нулевым сигналом, т.е. в случае появления сигнала х 1 с выхода анализатора 1. Триггер 12 находится в единичном состоянии все время, пока в моменты появления на входе импульсов тактовой частоты (соответствующей частоты приема кодовых блоков) значение х j 1, так как прохождение сигналов тактовой частоты на вход установки О триггера 12 запрещено нулевыми сигналами с выхода элемента НЕ 15. Если на очередном такте значение X 0 (кодовый блок принят правильно), то триггер 12 установится в нулевое состояние сигналом с инверсного выхода элемента И 13. Действительно, сигнал xj 0 после инвертирования элементом НЕ 14 открывает элемент И 13, с выхода которого нулевой сигнал сбрасывает триггер 12

64068

л состояние О. Таким образом, формируется последовательность, отражающая появление интервалов искаженного приема (серии 1).

Последовательность сигналов поступает на счетный вход счетчика 8, ществляющего накопление СУММЫ L- .

тг

С помощью первого блока 9 вычисления функции производится вычисление оценки коэффициента группирования, значение которой на N . -м такте измерения равно

5 ,н; NI -,

ОТ 1-logJ 1 + Z-Zl/ lx; . JL J

Это значение анализируется дешифратором 3, на одном из его выходов

0 которого по сигналу окончания интервала измерения с выхода делителя 7 появляется сигнал идентификации степени группирования ошибок в канале для последующего выбора режима декодирования кода. Одновременно значение оценки &. поступает на входы блока 10 вычисления функции, который осуществляет вычисление выражения п(Ч где п: - длина кодового блока , зна30 чение которой поступает по шине Длина кодового блока.

Блок 11 вычисления функции производит вычисление оценки

и; &

А Р„

Г

JFP/PT

40

0

5

где числитель - значение кода, поступающего с выходов счетчика 2, а знаменатель - значение кода на выходах блока 10 вычисления функции. 5 В блоке 5 сравнения производится операция сравнения величины P9i N j с граничными значениями K(.U и , которые установлены на выходах блока 4 задания чисел с помощью кода номера стационарного состояния, поступающего с выходов реверсивного счетчика 6. С помощью элемента 15 сравнения осуществляется сравнение значения кода, поступающего с выхода блока 11, с величиной KJ , а в элементе 16 сравнения - с величиной К- . На выходе элемента 15 сравнения появится сигнал, поступающий на вход вычитания реверсивного счетчика 6, в том случае, ееАЛИ Р

N К(м, и на разрешающем входе присутствует сигнал окончания интервала измерения N поступающий с выхода делителя 7.

При наличии сигнала разрешения и выполнении условия Р Nj К сигнал появляется на выходе элемента 16 сравнения и поступает на вход сложения реверсивного счетчика 6.

По переднему фронту сигналов, поступающих на вход сложения или вычитания реверсивного счетчика 6, последний переходит в (j+1)-e или (j-l)-e состояние соответственно. Ин- формация с выходов реверсивного счетчика 6 по шине Код номера стационарного состояния поступает на вход устройства и может использоваться для изменения режима работы аппаратуры передачи данных (выбора длины кодового блока, изменения избыточности и т.д.). Кроме того, поступая на входы делителя 7, значение кода номера стационарного состояния производит переключение длины интервала измерения на Nj+1 или N- (, т.е. при ухудшении состояния канала контроль его производится на меньшем интервале наблюдения Nj+jCN а при улучшении - на большем интервале наблюдения . При этом каждому разрядному коду номера стационарного состояния, поступающему на вход блока 4 задания чи-- сел, соответствуют коды граничных чисел на его выходах.,„ д

В том случае, если К; Nj К . в момент опроса блока 5 сравнения сигналом с выхода делителя 7, Нина одном выходе блока 5 сравнения сигнала не появляется и реверсивный счетчик остается в j-м состоянии, следовательно, интервал контроля остается неизменным.

По окончании каждого интервала наблюдения счетчики 2 и 8 обнуляются задним фронтом импульса с выхода делителя 7 и начинается новый цикл контроля состояния дискретного канала связи.

I

Редактор В.Данко

Составитель В.Кур Техред М.Дидык

1626406

10

0

0

5

5

Формула изобретения

Устройство контроля дискретных каналов, содержащее последовательно соединенные анализатор, вход которого является входом устройства, и первый счетчик, блок задания чисел, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входом блока сравнения, третий вход которого соединен с входом установки в О первого счетчика, реверсивный счетчик и дешифратор, о т- личающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, введены последовательно соединенные элемент НЕ, вход которого соединен с выходом анализатора, элемент И, триггер, второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ, второй счетчик, вход установки в О которого соединен с третьим входом блока сравнения, первый блок вычисления функции, второй блок вычисления функции и третий блок вычисления функции, второй вход которого соединен с вторым входом первого блока вычисления функции и выходом первого счетчика, а выход - с четвертым входом блока сравнения, первый, второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами реверсивного счетчика, выход которого является выходом Код номера стационарного состояния устройства, делитель, первый вход которого объединен с вторым входом элемента И и является тактовым входом устройства, второй вход соединен с входом блока задания чисел и выходом реверсивного счетчика, а выход соединен с третьим входом блока сравнения и первым входом дешифратора, второй вход которого соединен с выходом пер- 5 вого блока вычисления функции, а выходы являются соответственно выходами Низкая, средняя, высокая степень

0

5

0

группирования ошибок устройства.

Корректор Н.Король