Устройство для приема избыточнойиНфОРМАции Советский патент 1981 года по МПК G08C19/28 

Цель изобретения - повышение поме хоустойчивости устройства за счет использования всей апостериорной информации о принятом сигнале без изме нения процедуры декодирования во второй ралшощей схеме. Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве для приема избыточной информации, содержащее приемник, вход которого соединен со входом устройства, выход - со вхо дом первого порогового селектора, вы ход которого соединен со входом деко дера, введены второй и третий пороговые селекторы, блоки буферной памяти, блоки регистров памяти, сумматор, блок вычитания, усилитель и блок управления выдачей информации, выход приемника соединен с первым входом блока вычитания и через первый блок буферной памяти с первым входом блока управления выдачей информации , вьоход и второй вход которого соединены соответственно с пер выми входами и первым выходом первого блока регистров памяти, выход первого порогового селектора соединен через второй блок регистров памяти с первыми входами сумматора и непосредственно со вторым входом блока вычитания, выход которого через второй блок буферной памяти соединен с первыми входами усилител первые выходы усилителя через второ пороговый селектор соединены со вто рым входом усилителя, вторые выходы усилителя соединены со вторыми входами сумматора, выходы которого через третий пороговый селектор соеди нены со вторыми входами декодера,вы ход декодера соединен со вторыми входа ми первого блока регистров памяти, вто рой выход которого соединен с выходом устройства. На чертеже представлена функциональная схема устройства. Она состоит из приемника 1/ преобразующего элементы избыточного сигнала в аналоговые величины, например, амплитуду импульсов, первого порогового селектора 2, состоящего из элемента 2 сравнения, источника 22 порогового напряжения, блока 3 вычитания, в котором из вел чин амплитуд входных импульсов элемента 2-J сравнения вычитаются величины амплитуд его выходных импульсов первого и второго блоков 4 и 5 буферной памяти, реализованных, нап мер, в виде дискретно-аналоговых линий задержки, усилителя б, состоя щего из п усилителей 6, б2...6п с регулируемыми коэффициентами усиления, а также генератора бел линей но-измёняющедося напряжения, выходное напряжение которого осуществляе синхронное изменение коэффициента усиления усилителей „ г г сумматора 7, осуществля ицегопоразрядное сложение комбинаций сигналов, поступающих на его входы и состоящего из . п одноразрядных сумматоров (например, операционных усилителей 7, 7.. . . 7), второго блока 8 регистров памяти,реализуемого в виде, например, последовательного цифрового регистра, информация с которого считывается параллельно второго порогового сектора 9, состоящего из п элементов 9, 9;j .. .9 сравнения, источника 9а пороового напряжения и фиксатора 9g перехода величины порогового напряжения величиной амплитуды сигнала на выходе одного из усилителей 6 ,6 . .6f,, третьего порогового селектора 10, состоящего из элементов 10, 102...10fi сравнения и источника lOg порогового напряжения первого блока 11 регистров памяти, состой;щего из двоичных регистров 11, И.-.Ип, блока 12 управления выдачей информации, состоящего из п корреляторов 12 , 12.. . 12, и детектора 12Q максимального сигнала декодера 13, в котором каждой поступающей на его входы двоичной кодовой комбинации ставится в соответствие ближайщая разрешенная двоичная кодовая комбинация и блока управления и синхронизации (он не приведен на функциональной схеме). Работает устройство.следующим образом. На вход приемника 1 поступает сложный избыточный сигнал. На выходе приемника 1 появляется (последовательно) совокупность аналоговых сигналов, соответствующих элементам входного сигнала. Каждый аналоговый сигнал подается на вход порогового селектора 2, а именно - на вход элемента 2.4 сравнения, на другой вход которого поступает пороговое напряжение от источника 22 порогового напряжения (величина его устанавливается, как и в известном устройстве вручную). В элементе 2 / сравнения осуществляется сравнение величин входных сигналов. Если величина входного аналогового сигнала меньше, величины порогового напряжения, то на выходе элемента сравнения появляется сигнал О, в противном случае единичный сигнал, определяемый по величине отношения сигнал/шум, например Н и соответствук5дий неискаженному единичному элементу входного -сигнала (при этом считается, что на длительности t п.Т-t отношение сигнал/шум не меняется), Таким образом, аналоговый сигнал преобразуется в двоичный. В блоке 3 вычитания из величины двоичного сигнала вычитают величину соответствующего аналогового сигнала, в результата в декодере 13 последовательно записывается кодовая комбинация соответствующая посимвольному приему входного сигнала. Декодер в регистр 11/1 после соответству1мдих oneраций записывает (последовательно) двоичную разрешенную кодовую комбинацию, являющуюся ближайшей к двоичной посимвольной. В блок 8 регистров памяти также последовательно записывается и хранится в нем двоичная кодовая комбинация посимвольного при ема. В блок 5 буферной памяти записы вается и хранится совокупность аналоговых сигналов, полученных с выхо да блока 3 вычитания. Из блока 5 па мяти эти Сигналы параллельно подаются на усилители б , 6... регулируемыми коэффициентами усиления в это время запускается генератор 6а линейно изменяющегося напряжения и коэффициент усиления усилителей увеличивается (начальный коэффициен усиления равен 1). Выходные сигналы усилителей подаются на элементы 9ц, 9 . . . 9 f сравнения к другим вхо дам которых подключен источник 9(у порогового напряжения. Как только в каком-нибудь элементе сравнения выходной сигнал усилителя превысит величину порогового напряжения, то сразу же срабатывает фиксатор перехода 95 , и генератор 6/у линейно-изм няющегося напряжения выключится. Усиленные сигналы с выхода усилителей 6 ; 6/2... бр подаются на входы соответствующих одноразрядных сумма торов 7, 7 .. . 7 , где суммируются с величинами сигналов, поступающих на другие входы сумматоров с ячеек памяти блока 8 регистров памяти. Да .лее результирующие сигналы преобразуются в двоичные сигналы посредство элементов 10, 102... lOf,сравнения и источника lOg порогового селектора и параллельно поступают в декодер 1 Сформированная декодером разрешения двоичная кодовая комбинация, ближайшая к полученной, записывается в регистр 11, сдвигая первую комбинацию в регистр 132- После этого опять запускается генератор бд линейноизменяю1чегося напряжения-, осуществляются рассмотренные операции, и в регистр 11 записывается следующая разрядная двоичная комбинация, а ранее, записанные комбинации записывают в регистр Il2r и т. д., пока все п регистров не- будут заполнены. Далее детектор 12 а максимально го сигнала считывает из регистров комбинации (с регенерацией) в корреляторы 12, 12... 12, на другие вх ды которых подается комбинация аналоговых величин из блока 4 буферной памяти. Величины выходных сигналов корреляторов 12, 122... 12 соответствуют коэффициентам корреляции соответствующих комбинаций. Эти сигнсшы поступают в детектор 12 а мак симального сигнала, который определяет максимальный из них и, соответс вующую максимальному сигналу двоичную кодовую комбинацию, из блока 11 считывает на выход устройства. Далее все элементы памяти очищаются и устройство готово-к приему следующего сигнала. Для качественного подтверждения преимущества предполагаемого устройства по помехоустойчивости рассмотрим прием сигнала, соответствующего двоичной кодовой комбинации. У {р 10101010 101...iV кода с d 7, которому на выходе приемника соответствуют аналоговые величины . ,51;0,43; 0,61J 0,38; 0, ,44-, 0; 1; О , ...1 J Пусть ошибками поражены первые символы. После поэлементной обработки (пороговый уровень Vp 0,5 В) имеем первую двоичную кодовую комбинацию W 101010010101...1,содержащую 6 ошибочно принятых символов, но так как декодер 13 может исправить только а ошибки, то при поэлементном приеме правильный прием невозможен . В предлагаемом устройстве на выходе блока 3 вычитания имеем Х,Г-0,49; 0,43-, -0,39; 0,38;1 1-0,37; 0,44; О, О,...О J Пороговый уровень порогового селектора 9 выбирают равным ,5, тогда после первого усиления Х имех Г-0,51, 0,45; -0,41; 0,40-Л -0,39; 0,45; о; ...О J суммирование которой с первой двоичной кодовой комбинацией дает ,49-, 0,45; О ,59; 0,4; 0,51 1о,45 О...Р а поэлементная обработка пороговым селектором 10 с пороговым уровнем Vf) 0,5 В приводит к U 2 О; О; 1; О , l -, о , о ... о. Обработка упругих усиленных символов разностной комбинации приводит. к остальным двоичным кодовым комбинациямw о 0; 1; 0 1; i; 9; ...О w 0; 1; 1; Oj 1; 1; 0,...0. В данном примере, так как мы наем переданную двоичную кодовую омбинацию, сразу же видно, что коовое расстояние от У|до У равно 3, ледовательно, для w| декодер 13 опреелит переданную кодовую комбингщйю равильно. Формула изобретения Устройство для приема избыточной нформации, содержащее приемник, вход оторого соединен со входом устройтва, выход - с входом первого порегового селектора, выход которого соединен со входом декодера, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства, в него введены второй и третий пороговые селекторы, блоки буферной памяти, блоки регистров пам ти, сумматор, блок вычитания, усилитель и блок управления выдачей информации, выход приемника соединен с первым входом блока вычитания и че рез первый блок буферной памяти с первым входом блока управления вьадачей информации, выход и второй вход которого соединен соответственно с первыми входами и первым выходом пер вого блока регистров памяти, выход первого порогового селектора соединен через второй блок регистров памя ти с первыми входами сумматора и непосредственно со вторым входом блока вычитания, выход которого через второй блок буферной памяти соед нен с первыми входами усилителя, пер

ни

1 вые выходы усилителя через второй пороговый селектор соединены со вторым входом усилителя, вторые выходы усилителя соединены со вторыми входами сумматора, выходы которого через третий пороговый селектор соединены со вторыми входами декодера, выход декодера соединен со вторьши входами первого блока регистров памяти, второй выход которого соединен с выходом устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Финк Л. М. Теория передачи дискретных сообщений, М., Советское радио, 1970, с. 636. 2.Бородин Л. Ф. Введение в теорию помехоустойчивого кодирования. М., Советское радио, 1968, с. 271, 3.Бородин Л. Ф. Введение в теорию помехоустойчивого кодирования. М., Советское радио, 1967, с. 270 (прототип).