Устройство для моделирования тракта передачи данных Советский патент 1991 года по МПК G06N7/08 

(Л d

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может использоваться при разработке и моделировании трактов передачи данных. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования процессов исправления ошибок в принятых сообщениях. Устройство содержит генератор импульсов, два генератора случайной последовательности импульсов, восемь элементов И, дв а элемента НЕ, блок управления, блок индикации, счетчики импульсов, четыре схемы сравнения, три элемента ИЛИ и регистр памяти. Новым является введение двух элементов И, четырех схем сравнения, трех элементов ИЛИ, пяти счетчиков и регистра памяти. 1 э.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технике передачи данных и цифровой вычислительной технике и может использоваться при разработке и моделировании трактов передачи данных.

Известно устройство для моделирования систем передачи данных, содержащее общий генератор случайного протока импульсов, счетчик импульсов, блок индикации и группу каналов моделирования передачи информации, каждый из которых состоит из счетчика, генератора случайных импульсов, элемента НЕ, элемента И.

Наиболее близким к изобретению является устройство для моделирования систем связи, содержащее генератор импульсов, группу счетчиков импульсов, состоящую из пяти счетчиков, блок индикации, последовательно соединенные первый генератор случайного потока импульсов помех, первый элемент Н Е и первый элемент И, последовательно соединенные второй генератор случайного потока импульсов помех, второй элемент НЕ и второй элемент И, третий - шестой элементы И, выход третьего элемента И соединен с другим входом первого элемента И, выход которого является первым информационным выходом устройства, выход четвертого элемента И подключен к другому входу второго элемента И, выход которого является вторым информационным выходом устройства, а также блок управления, состоящий из триггера, схемы сравнения, первого и второго счетчиков импульсов, элемента ИЛИ и генератора тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого является установочным входом устройства, выход элемента ИЛИ соединен с установочными входами первого и второго счетчиков импульсов, разрядные выходы которых подключены соответственно к инфор«-.

ю

мационным входам первой и второй групп схемы сравнения, выходы Больше и Меньше которой соединены соответственно с единичным и нулевым входами триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены к первым входам соответственно третьего и четвертого элементов И, первые входы пятого и шестого элементов И соединены с выходами соответственно первого и второго элементов НЕ, выходы пятого и шестого элементов И соединены со счетными входами соответственно первого и второго счетчиков импульсов блока управления, вторые входы третьего - шестого элементов И подключены к выходу генератора импульсов, кроме того, установочные входы каждого счетчика группы счетчиков объединены, а выходы подключены к блоку индикации, вход первого счетчика группы счетчиков импульсов подключен к выходу генератора импульсов, вход второго счетчика группы счетчиков импульсов соединены с выходом первого элемента И, вход третьего счетчика группы счетчиков импульсов подключен к выходу второго элемента И, вход четвертого счетчика группы счетчиков импульсов соединен с выходом третьего элемента И, а вход пятого счетчика группы счетчиков импульсов связан с выходом четвертого элемента И.

Однако в данном устройстве не предусмотрены возможности моделирования процессов исправления ошибок в принятых сообщениях и повторной передачи искаженных сообщений.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования процессов исправления ошибок в принятых сообщениях.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для моделирования тракта передачи данных, содержащее генератор импульсов сообщений, счетчик переданных сообщений, первый и второй генераторы случайной последовательности импульсов помех, шесть элементов И, два элемента НЕ, блок управления, блок индикации, первый и второй счетчики правильно принятых сообщений, выход генератора импульсов сообщений подключен к первым входам первого, второго, третьего и четвертого элементов И, выход первого генератора случайной последовательности импульсов помех подключен к входу первого элемента НЕ, выход третьего элемента И соединен с первым установочным входом блока управления, первый выход разрешения передачи данных которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с первым входом пятого элемента И,

к второму входу которого подключен выход первого элемента НЕ, выход второго генератора случайной последовательности импульсов помех подключен к входу второго

элемента НЕ, выход второго элемента И соединен с вторым установочным входом блока управления, второй выход разрешения передачи данных которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход ко0 торого соединен с первым входом шестого элемента И, к второму входу которого подключен выход второго элемента НЕ, выходы всех счетчиков подключены к соответствующим входам блока индикации, установоч5 ным входом устройства являются объединенные установочные входы счетчиков, соединенные с входом запуска блока управления, дополнительно введены седьмой и восьмой элементы И. четыре схемы

0 сравнения, три элемента ИЛИ, первый и второй счетчики исправленных сообщений, первый и второй счетчики количества переспросов сообщений, счетчик кратности сообщений, регистр памяти, причем выход

5 переполнения счетчика кратности сообщений подключен к входу останова генератора импульсов сообщений, входу опроса блока управления, к счетному входу счетчика переданных сообщений, к первым входам

0 седьмого и восьмого элементов И, выход седьмого элемента И подключен к входу разрешения сравнения первой схемы сравнения, с вторым входом седьмого элемента И соединен первый выход разрешения пе5 редачи данных блока управления, второй выход разрешения передачи данных которого подключен к второму входу восьмого элемента И, выход которого соединен с входом разрешения второй схемы сравнения,

0 выход генератора импульсов сообщений соединен с первыми информационными входами первой и второй схем сравнения и со счетным входом счетчика кратности сообщений, выход первого элемента ИЛИ соеди5 нен с входом запуска генератора импульсов сообщений и с входом перезапуска блока управления, установочный вход устройства подключен к первому входу первого элемента ИЛИ и к входам установки счетчика крат0 ности сообщений, счетчиков исправленных сообщений и счетчиков количества переспросов сообщений выход пятого элемента И соединен с вторым информационным входом первой схемы сравнения, выход Рав5 но которой подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, а выход Не равно соединен с входом разрешения сравнения третьей схемы сравнения, выход шестого элемента И соединен с вторым информационным входом второй схемы сравнения, выход Равно которой подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, а выход Не равно соединен с входом разрешения сравнения четвертой схемы сравнения, первый выход числа искаженных сообщений блока управления соединен с первым информационным входом третьей схемы сравнения, второй выход числа искаженных сообщений блока управления подключен к первому информационному входу четвер- тЬй схемы сравнения, выход регистра памяти соединен с вторыми информационными входами третьей и четвертой схем сравнения, выход Меньше или равно третьей схемы сравнения подключен к второму входу второго элемента ИЛИ и к.-счетному вхиду первого счетчика исправленных сообщений, а выход Больше соединен со счетным входом первого счетчика количества пере- спроСов сообщений и с вторым входом пер- вого элемента ИЛИ, выход Меньше или равно четвертой схемы сравнения подклю- чен к второму входу третьего элемента ИЛИ и к счетному входу второго счетчика исправленных сообщений, а выход Больше сое- динен со счетным входом второго счетчика количества переспросов сообщений и с третьим входом первого элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ подключен к счетному входу первого счетчика правильно принятых сообщений и к четвертому входу первого элемента ИЛИ, выход третьего элемента ИЛИ соединен со счетным входом второго счетчика правильно принятых сообщений и с пятым входом первого элемента ИЛИ, выходы счетчиков количества переспросов сообщений и счетчиков исправлен- ных сообщений подключены к соответствующим входам блока индикации, разрядные входы регистра памяти являются входом установки исправляющей способности кода устройства, а выходы первого и второго генераторов случайной последовательности импульсов помех подключен к вторым входам третьего и четвертого эле- ментов И соответственно.

Цель достигается также тем, что блок управления, первый и второй счетчики искаженных сообщений содержит схему сравнения, элемент ИЛ И и триггер, причем первым установочным входом блока управления является счетный вход первого счетчика искаженных сообщений, разрядные входы которого соединены соответственно с информационными входами первой группы схемы сравнения и являются первым выходом числа искаженных сообщений блока уп- равления, второй установочный вход которого подключен к счетному входу второго счетчика искаженных сообщений, разрядные выходы которого соединены соответственно с информационными входами второй группы схемы сравнения и являются вторым выходом числа искаженных сообщений блока управления, выход Меньше схемы сравнения подключен к единичному входу триггера, а выход Больше или равно соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с нулевым входом триггера, прямой и инверсный выходы которого являются соответственно первым и вторым выходами разрешения передачи данных блока управления, входом запуска которого является второй вход элемента ИЛИ, а выходом перезапуска блока управления являются объединенные установочные входы счетчиков искаженных сообщений.

На фиг/. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - схема блока управления.

Устройство содержит генератор 1 импульсов сообщений, счетчик 2 переданных сообщений, первый 3 и второй 4 генераторы случайной последовательности импульсов помех, первый 5, шестой 6, второй 7, третий 8, четвертый 9, пятый 10, седьмой 11 и восьмой 12 элементы И, первый 13 и второй 14 элементы НЕ, блок 15 управления, блок 16 индикации, первый 17 и второй 18 счетчики правильно принятых сообщений, первую 19, вторую 20, третью 21 и четвертую 2 схемы сравнения, первый 23, третий 25 и второй 25 элементы ИЛИ, первый 26 и второй 27 счетчики исправленных сообщений, первый 28 и второй 29 счетчики количества переспросов сообщений, счегчикЗО, кратности сообщений, регистр 31 памяти.

Блок управления 15 (фиг. 2) содержит первый 32 и второй 33 счетчики искаженных сообщений, схему сравнения 34, элемент ИЛИ 35, триггер 36.

Перед началом работы счетчики обнуляются, через вход установки исправляющей особенности кода в регистр 31 записывается соответствующее значение.

Генератор импульсов 1 предназначен для моделирования последовательности импульсов, передаваемых по тракту передачи данных, который состоит из двух аналогичных каналов. Для моделирования первого канала предназначены следующие элементы: элементы И 8-11, генератор 3 случайной последовательности помех, элемент НЕ 13, схемы 19 и 21 сравнения, счетчик 28 количества переспросов сообщений, счетчик 26 исправленных сообщений, счетчик 17 правильно принятых сообщений, элемент ИЛИ 25. Для моделирования второго канала а устройстве предназначены элементы И 5, 6, 7, 12, генератор 4 случайной последовательности помех, элемент НЕ 14.

схемы сравнения 20 и 22, счетчик 29 количества переспросов, счетчик 27 исправленных сообщений, счетчик 18 правильно принятых сообщений, элемент ИЛИ 24. Импульсы с генератора импульса 1 поступают на вход счетчика 30 кратности сообщений, который подсчитывает кратность переданных сообщений 2. Работа обоих каналов аналогична. В начальном состоянии блок управления 15 выбирает первый канал. Генератор 3 с элементом НЕ 13 моделируют помехи в первом канале. С выхода элемента И 8 на вход блока 15 управления поступают импульсы, моделирующие ошибки в канале. Через открытый элемент И 9 сообщение поступает на элемент И 10, где моделируется наложение помехи на сообщение. С выхода элемента И 10 на вход схемы сравнения 19 подается принятое сообщение, а на другой вход поступает переданное сообщение. Импульс переполнения с выхода счетчика 30 кратности сообщений«останавливает генератор импульсов 1 и разрешает сравнение принятого и переданного сообщений. Тем самым схема сравнения 19 моделирует проверку кратного сообщения на ошибки. Если ошибок нет, то с выхода Равно схемы сравнения 19 сигнал через элемент ИЛИ 25 поступает в счетчик 17 правильно принятых сообщений и через элемент ИЛИ 23 запускает генератор 1 импульсов и подготавливает блок управления 15 к работе. Если в принятом сообщении обнаружены ошибки, то сигнал 1 будет на выходе Не равно схемы сравнения 19, Этот сигнал поступает1 на управляющий вход схемы сравнения 21, где моделируется исправление ошибок корректирующим кодом. На первый вход схемы сравнения 21 подается с регистра 31 значение исправляющей способности кода, а на второй с блока управления 15 подается количество ошибочных сообщений при кратной передаче. Если количество ошибочных сообщений не превышает исправляющей способности кода, то на выходе Меньше или равно будет сигнал 1, который увеличивает на единицу значение счетчика 26 исправленных сообщений и через элемент ИЛИ 25 - значение счетчика 17 правильно принятых сообщений. Кроме того, через элемент ИЛИ 23 сигнал 1 запускает гене- ратор 1 импульсов. Если ошибок в сообщении больше, чем исправляющая способность корректирующего кода, то на выходе Больше схемы сравнения 21 будет сигнал 1, который увеличивает значение счетчика 28 количества переспросов на единицу, и через элемент ИЛИ 23 запускает генератор импульсов 1. Это позволяет моделировать процесс повторной передачи. Выбор каналов в тракте передачи данных осуществляет блок 15 управления и подключает первый или второй канал наличием сигнала Г на своих выходах.

Блок 15 управления работает следующим образом.

Перед началом работы через установочный вход устройства и вход блока 15 управления триггер 36 устанавливается в нулевое

0 состояние. На выходе блока 15 управления будет сигнал, открывающий элемент И 9,11. С выходов элементов И 8, 7 на входы блока управления 15 поступают импульсы ошибок в первом и втором каналах соответственно,

5 которые подсчитываются счетчиками 32 и 33. В схеме сравнения 34 по команде с выхода переполнения счетчика 30 кратности сообщений происходит выбор канала. Если число ошибок в первом канале не больше,

0 чем во втором, то на выходе Больше или равно схемы сравнения 34 будет сигнал Г, который через элемент ИЛИ 35 установит триггер 36 в нулевое состояние, в противном случае - сигнал 1 будет на выходе

5 Меньше и тем самым триггер 36 установится в единичное положение. С выхода счетчика 32 блока управления 15 снимается значение количества искаженных символов в первом канале, а с выхода счетчика 33 0 значение количества искаженных символов во втором канале.

Сигнал 1, который поступает на вход блока управления 34 от элемента ИЛИ 23, устанавливает счетчики 32 и 33 в нулевое

5 состояние.

Функциональные возможности данного устройства расширены за счет того, что в нем дополнительно предусмотрены возможности моделирования процесса исправ0 ления ошибок в принятых сообщениях из выбранного для передачи данных канала и повторной передачи искаженных сообщений.

Формула изобретения

5 1. Устройство для моделирования тракта передачи данных, содержащее генератор импульсов сообщений, счетчик переданных сообщений, первый и второй генераторы случайной последовательности импульсов

0 помех, шесть элементов И, два элемента НЕ, блок управления, блок индикации, первый и второй счетчики правильно принятых сообщений, выход генератора импульсов сообщений подключен к первым входам

5 первого - четвертого элементов И, выход первого генератора случайной последовательности импульсов помех подключен к входу первого элемента НЕ, выход третьего элемента И соединен с первым установоч- ным входом блока управления, первый выход разрешения передачи данных которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с первым входом пятого элемента И, к второму входу которого подключен выход первого элемента НЕ, выход второго генератора случайной последовательности импульсов помех подключен к входу второго элемента НЕ, выход второго элемента И соединена вторым установочным входом блока управления, второй выход разрешения передачи данных которого соединен с вторым входом первого элемента. И, выход которого соединен с первым входом шестого элемента И, к второму входу которого подключен выход второго элемента НЕ, выходы всех счетчиков подключены к соответствующим входам блока индикации, установочным входом устройства являются объединенные установочные входы счетчиков, соединенные с входом запуска блока управления, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет моделирования процесса исправ|1е- ния ошибок в принятых сообщениях, оно дополнительно содержит седьмой и восьмой элементы И, четыре схемы сравнения, три элемента ИЛИ, первый и второй сч етчи- ки исправленных сообщений, первый и второй счетчики количества переспросов сообщений, счетчик кратности сообщений, регистр памяти, причем выход переполнения счетчика кратности сообщений подключен к входу останова генератора импульсов сообщений, входу опроса блока управления, к счетному входу счетчика переданных сообщений, к первым входам седьмого и восьмого элементов И, выход седьмого элемента И подключен к входу разрешения сравнения первой схемы сравнения, с вторым входом седьмого элемента И соединен первый выход разрешения передачи данных блока управления, второй вход разрешения передачи данных которого подключен к второму вхо ду восьмого элемента И, выход которого соединен с входом разрешения сравнения второй схемы сравнения, выход генератора импульсов сообщений соединен с первыми информационными входами первой и второй схем сравнения и со счетным входом счетчика кратности сообщений, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом запуска генератора импульсов сообщений и с входом перезапуска блока управления, установочный вход устройства подключен к первому входу первого элемента ИЛИ и к входам установки счетчика кратности сообщений, счетчиков исправленных сообщений и счетчиков количества переспросов сообщений, выход пятого элемента И соединен с вторым информационным входом первой схемы сравнения, выход Равно которой подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, а выход Не равно соединен с входом разрешения сравнения третьей схемы сравнения, выход шестого элемента И - с вторым информационным входом второй схемы сравнения, выход Равно которой подключен к

0 первому входу третьего элемента ИЛИ, а выход Не равно - к входу разрешения сравнения четвертой схемы сравнения, первый выход числа искаженных сообщений блока управления соединен с первым ин5 формационным входом третьей схемы сравнения, второй выход числа искаженных сообщений блока управления подключен к первому информационному входу четвертой схемы сравнения, выход регистра памя0 ти соединен с вторыми информационными входами третьей и четвертой схем сравнения, выход Меньше или равно третьей схемы сравнения подключен к второму входу второго элемента ИЛИ и к счетному входу

5 первого счетчика исправленных сообщений, а выход Больше соединен со счетным входом первого счетчика количества переспросов сообщений и с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход Меньше или

0 равно четвертой схемы сравнения подключен к второму входу третьего элемента ИЛИ и к счетному входу второго счетчика исправленных сообщений, а выход Больше соединен со счетным входом второго счетчика

5 количества переспросов сообщений и с третьим входом первого элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ подключен к счетному входу первого счетчика правильно принятых сообщений и к четвертому входу

0 первого элемента ИЛИ, выход третьего элемента ИЛИ соединен со счетным входом второго счетчика правильно принятых сообщений и с пятым входом первого элемента ИЛИ, выходы счетчиков количества пере5 спросов сообщений и счетчиков исправлен- ных сообщений подключены к соответствующим входам блока индикации, разрядные входы регистра памяти являются входом установки исправляющей способности

0 кода устройства, а выходы первого и второго генераторов случайной последовательности импульсов помех подключены к вторым входам третьего и четвертого элементов И соответственно.

5 2. Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что блок управления содержит первый и второй счетчики искаженных сообщений, схему сравнения, элемент ИЛИ и триггер, причем первым установочным вхо- дом блока управления является счетный

вход первого счетчика искаженных сообщений, разрядные выходы которого соединены соответственно с информационными входами первой группы схемы сравнения и являются первым выходом числа искаженных сообщений блока управления, второй установочный вход которого подключен к счетному входу второго счетчика искаженных сообщений, разрядные выходы которого соединены соответственно с информационными входами второй группы схемы сравнения и являются вторым выходом чиста искаженных сообщений блока управлефиеЛ

ния, выход Меньше схемы сравнения подключен к единичному входу триггера, а выход Больше или равно соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с нулевым входом триггера, прямой и инверсный выходы которого являются соответственно первым и вторым выходами разрешения передачи данных блока управления, входом запуска которого явяяется второй вход элемента ИЛИ, а входом перезапуска блока управления - объединенные установочные входы счетчиков искаженных сообщений.

фиг.г

&год

тек