Устройство для моделирования тракта передачи дискретной информации Советский патент 1976 года по МПК G06F7/62 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при моделировании тракта передачи дискретной информации.

Известны устройства для моделирования тракта передачи дискретной информации 1,2,

Одно из известных устройств для передачи дискретной информации содержит генератор шума, генератор тактовой частоты, фазоимпульсный модулятор и блок формирования закона распределения. Недостатком этого устройства является то, что оно не позволяет моделировать все виды помех в дискретном канале связи.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для моделирования тракта передачи дискретной информации, содержащее генератор тактовой частоты, вход которого соединен с выходом блока формирования тестового сигнала, а выход - с первым входом фазоимпульсного модулятора. Второй вход модулятора через первый блок формирования закона распределения подключен к выходу первого генератора шума, а выход - к входу датчика случайной последовательности и к первому входу датчика случайного потока, второй вход которого соединен с выходом блока синхронизации, а выход - с первым входом сумматора по модулю два. Второй вход этого сумматора подсоединен К выходу датчика случайной последовательности.

Однако такое устройство не обеспечивает возможности полностью смоделировать процесс передачи информации в цифровом канале.

Цель изобретения - расширение класса решаемых задач.

Это достигается тем, что в устройство дополнительно введены блок формирования сбоя, вход которого подключен к выходу блока синхронизации, блок антисовпадения, первый вход которого соединен с выходом сумматора по модулю два, а второй вход - с выходом блока формирования сбоя, второй генератор шума, второй блок формирования закона распределения, вход которого подключен

к выходу второго генератора шума, управляемый усилитель, первый вход которого соединен с выходом второго блока формирования закона распределения, а второй вход - с выходом блока антисовпадения, третий генератор шума, аттенюатор, связанный входом с выходом третьего генератора шума, и сумматор. Первый вход сумматора соединен с выходом аттенюатора, второй вход - с выxoдo управляемого усилителя, а выход - с выходом устройства.

Блок-схема предлагаемого устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит генератор 1 тактовой частоты, вход которого подключен к выходу блока 2 формировання тестового сигнала, а выход - к первому входу фазоимпульсцого модулятора 3. Второй вход модулятора через первый блок 4 формирования закона распределения связан с выходом первого генератора 5 шума. Кроме того, в устройство введены датчик 6 случайной последовательности, вход которого соединен с выходом фазоимпульсиого модулятора 3, а выход - с первым входом сумматора 7 по модулю два, и блок 8 синхронизации. Выход блока 8 подключен к первому входу датчика 9 случайного потока, второй вход которого соедпнеи с выходом фазоимпульсиого модулятора 3, а выход - с вторым входом сумматора 7 по модулю два. Выход сумматора 7 подсоединен к первому входу блока 10 антисовпадения, второй вход этого блока - к выходу блока 11 формировапия сбоя. Вход блока И соединен с выходом блока 8 синхронизапии, первый вход управляемого усилителя 12 - с выходом блока 10 аитисовпадения, а второй вход - с выходом второго блока 13 формирования закона распределения. Вход блока 13 подключен к выходу второго геператора 14 шума, первый вход сумматора 15 - к выходу управляемого усилителя 12, второй вход через аттенюатор 16 - к выходу третьего генератора 17 шума, а выход - к выходу 18 устройства.

Работает устройство слел1уюш,им образом. Геператор 1 тактовой частоты вырабатывает папряжеиие, частота которого изменяется по закону, заложенному в блок 2 формирования тестового сигнала (например, скачком на заданную величину в заданный момент времени или плавно при моделирования допплеровского смеш;ения).

Напряжение тактовой частоты поступает на вход фазоимпульсного модулятора 3, где происходит случайное смещение фронтов сформированных тактовых импульсов относительно номинального положения под воздействием случайного напряжения, сформированного в блоке 4 из напряжения «белого шума, вырабатываемого генератором 5. Тактовая последовательность подается па вход датчика 6 случайной последовательности, и.митируюш.его информационную цифровую последовательность, и ,на блок 8 синхронизации, в котором случайный поток ошибок с выхода датчика 9 привязывается к токовым точкам. Цифровой информационный сигнал и поток ошибок проходят па соответствующие входы сумматора по модулю два, с выхода которого искаженная цифровая последовательность (соответствующая последовательности, прошедшей двоичный симметричный капал связи) поступает на блок 10 антисовпадепия. На второй его вход подается напряжение, заирещаюшее прохождепие сигнала в канале (имитируюшее «сбой в приеме сигиала). Сигнал с выхода

блока 10 попадает на вход управляемого усилителя 12, в котором усиление меняется по случайному, например по релеевскому, закопу, определяемому блоками 13 и 14. Флуктуации амплитуды сигиала соответствуют искажеиию сигнала в канале связи. Сигнал с выхода блока 12 и регулируемое аттенюатором 16 напряжение «белого шума генератора 17 поступают на сумматор 15 для имитации ад10 дитивиого взаимодействия шума и сигнала при заданном соотношении сигнал/шум. На выходе 18 устройства получается случайный цифровой сигнал, таКтовая частота которого изменяется заданным образом, фронты и амплитуда импульсов независимо флуктуируют, причем законы флуктуации могут выбираться ироизвольно, соотношение сигнал/шум в канале задается и в случайные моменты времени происходят изменения символов сигнала 20 на противоположные или полностью прекращается подача импульсов.

Устройство позволяет моделировать все основные условия передачи цифрового сигнала между взаимно-перемещающимися объек5 тамп. Полученный сигнал может быть использовап при анализе работы и оценке характеристик устройств систем передачи дискретной информации. С помощью моделирующего устройства могут быть рещены следующие за0 дачи: оценена точность восстановления тактовой синхронизации на приемной стаиции по информационному сигналу при различных статистических характеристиках канала связи и отношениях сигнал/шум в канале; определены времена установления и удержания синхронизма в системе при вхождении в связь и перерывах в связи; оценена устойчивость работы системы тактовой синхронизации в системе при различных условиях; определена 0 вероятность ошибки в системе (вероятность «сбоя символа) с учетом работы устройств тактовой синхронизации.

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает повышепие точности моделиро5 вания реального процесса передачи дискретной информации в канале связи и расширение класса решаемых задач при моделировании и использовании систем передачи дискретной информации. 0

Формула изобретения

Устройство для моделирования тракта передачи дискретпой информации, содержащее

5 генератор тактовой частоты, вход которого соединен с выходом блока формирования тестового сигнала, а выход - с первым входом фазоимпульсного модулятора, второй вход которого через первый блок формирования закона распределения подключен к выходу первого генератора шума, а выход - к входу датчика случайной последовательности и к первому входу датчика случайного потока, второй вход которого соединен с выходом

блока синхронизации, а выход - с первым

входом сумматора по модулю два, второй вход которого подключен к выходу датчика случайной последовательности, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, устройство дополнительно содержит блок формирования сбоя, вход которого подключен к выходу блока синхронизации, блок антисовпадения, первый вход которого соединен с выходом сумматора по модулю два, а второй вход - с выходом блока формирования сбоя, второй генератор шума, второй блок формирования закона распределения, вход которого подключен к выходу второго генератора шума, управляемый

усилитель, первый вход которого соединен с выходом второго блока формирования закона распределения, а второй вход - с выходом блока антисовпадения, третий генератор шума, аттенюатор, вход которого подключен к выходу третьего генератора шума, сумматор, первый вход которого соединен с выходом аттенюатора, второй вход - с выходом управляемого усилителя, а выход - с выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1 Авт. св. № 292166, кл. G 06G 7/48, 1969.

2 Авт. св. № 369582, кл. G 06G 7/48, 1970.