Устройство для передачи кодовых сообщений Советский патент 1982 года по МПК G08C19/28 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ КОДОВЫХ СООБЩЕНИЙ

1

Изобретение относится к телеметрии и может найти применение в системах распределения и обработки последовательных во времени кодовых сообщений.

Известны устройства для распределения кодовых сигналов, содержащие пороговый элемент, фильтр, элемент И, формирователь импульсов, входной ключевой элемент, регистр сдвига, выходные ключевые элементы, элемент задержки 1.

Однако эти распределители требуют для нормальной работы формирования в начале каждого кодового сигнала специального fieлерного сигнала, что усложняет устройство, значительно уменьшает пропускную способность и сужает область его применения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для передачи кодовых сообщений, содержащее декодер, вход которого соединен с входом устройства, тактовый и информационный выходы которого соединены соответственно с сигнальным входом входного ключевого элемента и с сигнальными входами выходных ключевых элементов, управляющие входы которых соединены с выходами распре-, делителя, выход переноса которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к установочному входу распределителя и к нулевому входу переключающего элемента, единичный вход котр рого соединен с выходом порогового элемента, выход переключаюцХего элемента соединен с управляющим входом входного ключевого элемента, выход элемента ЗАПРЕТ и выходы выходных ключевых элементов соединены соответственно с выходом устройства и с сигнальными выходами устройства, пре10образователь испульсов по длительности, элемент И 2.

Устройство обладает невысокой достоверностью, а также в ряде случаев недостаточной точностью в связи с использованием аналоговых сигналов.

Цель изобретения - повыщение достоверности передаваемых кодовых сообщений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены Цифровой фильтр, счет2Q чик, дополнительный элемент ИЛИ, формирователь импульсов, элемент ИЛИ-НЕ и дополнительный переключающий элемент, входы которого соединены с выходом переноса распределителя, с первым входом дополнительного элемента ИЛИ, с установочным входом счетчика и с выходом порогового элемента, информационный и тактовый выходы декодера соединены с соответствующими входами цифрового фильтра, выход которого соединен со входом порогового элемента, выход дополнительного переключающего элемента соединен с первым входом элемента ЗАПРЕТ, второй вход которого соединен с вторым входом основного элемента ИЛИ и с выходом элемента ИЛИ-НЕ, входы которого соединены с первым входом элемента И и с входом формирователя импульсов и подключены соответственно к выходу формирователя импульсов и к выходу преобразователя импульсов по длительности, вход которого соединен с входом распределителя и подключен к выходу дополнительного элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, выход входного ключевого элемента соединен с входом счетчика, выход которого подключен к второму входу элемента И. На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы. Устройство содержит декодер 1, цифровой фильтр 2, пороговый элемент 3, переключающий, элемент 4, входной ключевой элемент 5, счетчик 6, распределитель 7, элемент ИЛИ 8, выходные ключевые элементы 9i-9п, элемент ИЛИ 10, преобразователь испульсов по длительности 11, формирователь импульсов 12, элемент И 13, элемент ИЛИ-НЕ 14, переключающий элемент 15, элемент ЗАПРЕТ 16. Временные диаграммы содержат: входной сигнал 17, тактовые импульсы 18 на выходе декодера, импульсы информации 19 на выходе декодера, импульсы 20 на выходе порогового элемента, импульсы 21 на выходе переключающего элемента 4, тактовые импульсы 22 с выхода входного ключевого элемента, выходные импульсы 23 счетчика, импульсы 24 на выходе преобразователя по длительности, импульсы 25 на выходе формирователя, импульсы 26 на выходе элемента И 13, импульсы 27 на сигнальном входе элемента ЗАПРЕТ, сигнал 28 на запрещающем входе элемента ЗАПРЕТ, сигнал 29 на выходе элемента ЗАПРЕТ, выходные сигналы 1, 2 и К каналов 30-32. На вход устройства поступает кодированное сообщение с самосинхронизацией, содержащее реперную р-символьную посылку и ntn -разрядных информационных слов в виде кодовой последовательности (), поступающей с линии связи с временным разделением каналов. При этом с целью повышения пропускной способности в кодированных реперном сигнале и словах сообщения паузы уменьшены до минимума, что позволяет передавать 1 бит информации за 1 период, и в то же время обеспечить необходимую надежность работы устройства. Устройство работает следующим образом. Декодер 1 выделяет из входного сигнала 17 тактовые импульсы 18 и импульсы информации 19, которые находятся в окне детектирования. Передние фронты этих импульсов смещены друг относительно друга на половину периода тактовой частоты Т. Разделенные импульсы 18 и 19 поступают на цифровой фильтр 2, предназначенный совместно с пороговым элементом 3 для распознавания реперного сигнала сообщения. Параметры р-сдвигового фильтра выбираются таким образом, чтобы обеспечить максимум функ.ции свертки в момент окончания реперного сигнала. При наличии сбоев в реперном сигнале этот максимум может уменьшить свое значение, поэтому для надежного распознания окончания реперного сигнала, порог срабатывания порогового элемента 3 выбирается с учетом вероятности этих сбоев. В начале работы устройство входит в синхронизм после окончания первого же реперного сигнала. В конце каждого реперного сигнала пороговый элемент 3 генери-. рует импульс 20, который устанавливает переключающий элемент 4 в единичное состояние, замыкая входной ключевой элемент 5. Этот же импульс 20 устанавливает счетчик 6 и дополнительный переключающий элемент 15 в нулевое состояние, а через элемент ИЛИ 10 устанавливает распределитель 7 в первое состояние, при котором подключается первый выходной ключевой элемент 9 и преобразователь импульсов по длиTeJibHOCTH 11, формирующий импульс 24 длительностью, меньшей длительности кодового слова. Задним фронтом импульса 24 запускается формирователь импульсов -(например, одновибратор) 12, генерирующий импульс 25, длительностью, которая выбирается равной или меньшей длительности окна детектирования. Выбор такой величины длительности импульса 25 производится, исходя из допустимых фазовых искажений в сообщении, ограниченных щириной окна детектирования, и обеспечивает надежное распределение кодовых сообщений. С выхода входного ключевого элемента 5 тактовые импульсы 22 поступают на счетный вход счетчика 6, на выходе которого при поступлении каждого п-го импульса появляется импульс 23. Импульс 23 соответствует окончанию данного кодового слова и поступает на один из входов элемента И 13, на второй вход которого подается импульс 25 с выхода 12. Если фаговые сдвиги в распределяемом сообщении 17 находятся в допустимых пределах (в окне детектирования сигнала с самосинхронизацией) , то импульс 23 появится во время существования импульса 25 и на выходе элемента И 13 появится импульс 26, который, проходя через элемент ИЛИ 10, запускает преобразователь 11 и переключает распределитель 7 в следующее состояние. Далее работа системы происходит аналогично. Импульсы 24 и 25 подаются на входы элемента ИЛИ-НЕ 14, и так как при нормальном распределении сигнала (при отсутствии сбоев) они следуют непрерывно во времени без пауз, на выходе элемента ИЛИНЕ 14 сигнал отсутствует. При распределении сообщения, в случае отсутствия в нем сбоев, в конце сообщения импульс переноса с выхода распределителя 7 подготавливает систему к распределению следующего сообщения путем установки переключающего элемента 4 и рас пределителя 7 в нулевое состояние, а дополнительного переключающего элемента 15 - в единичное состояние, в результате чего запрещается прохождение импульсов 27 на индицирующий сбой выход устройства. Это необходимо для того, чтобы во время существования реперного сигнала сообщения на индицирующем выходе устройства отсутствовал сигнал о возможных сбоях в реперном сигнале, а после его окончания устройство бь1ло готово к распределению данного сообщения. Рассмотрим теперь работу устройства при наличии сбоев в распределяемом сообщении. Пусть в первом случае, при распределении любого кодового слова произощло появление лишнего импульса. В качестве примера (фиг. 2) такой случай проиллюстрирован распределением второго кодового слова при появлении ложного импульса (на фиг. 2 он заштрихован) в момент времени t). Это вызывает в тот же момент времени ti появление лишнего тактового импульса. Тогда выходной импульс 23 счетчика 6 появляется раньще, чем при нормальной работе системы, вследствие чего он не проходит через элемент И 13, так как в этот момент времени сигнал 25 на втором входе этого элемента отсутствует ввиду того, что блок 11 не закончил формирование импульса, задним фронтом которого запускается формирователь импульсов 12. С учетом отсутствия импульса 20 это приводит к тому, что не срабатывает преобразователь 11. На выходе элемента ИЛИ-НЕ 14 после окончания импульса 25, вследствие отсутствия в данном случае импульса 24, появляется сигнал 27, поступающий на сигнальный вход элемента ЗАПРЕТ 16, на запрещающем входе которого в это время сигнал отсутствует. В результате этого на выходе элемента ЗАПРЕТ 16 появляется сигнал 29, индицируя о появлении сбоя в распределяемом сообщении 17. Импульс 27 через элемент ИЛИ 8 устанавливает распределитель 7 и переключающий элемент 4 в нулевое состояние, что приводит к размыканию входного ключеврго элемента 5 и предотвращает дальнейшее неправильное распределение входного сигнала 17. Сигнал 29 на выходе элемента ЗАПРЕТ 16 существует до конца соедующего реперного сигнала сообщения. В другом случае, при исчезновении одного из истинных импульсов кодового слова (такой случай представлен на фиг. 2 исчезновением заштрихованного пунктиром импульса в Ь-ом слове в момент времени tj), работа устройства происходит следующим образом. В результате указанного исчезновения импульса, во время существования соответствующего сигнала 25 на выходе формирователя импульсов 12, выходной сигнал 23 счетчика 6 отсутствует ввиду его незаполнения из-за непоступления одного из тактовых им-пульсов. Это приводит, в свою очередь, к отсутствию сигнала 26 на выходе элемента И 13 и несрабатывании) преобразователя 11. Далее работа устройства осуществляется аналогично предыдущему случаю сбоя из-за появления ложных импульсов. Таким, образом, предложенное устройство позволяет повысить точность и достоверность распределения сообщений с иеизбыточными кодами. Точность работы системы определяется, в основном, стабильностью длительностей импульсов, формируемых элементами 11 и 12 и при принятии соответствующих мер может быть достаточно высокой. Формула изобретения Устройство для передачи кодовых сообщений, содержащее декодер, вход которого соединен с входом устройства, тактовый и информационный выходы декодера соединены соответственно с сигнальным -входом ключевого элемента и с сигнальными входами выходных ключевых элементов, управляющие входы которых соединены с выходами распределителя, выход переноса которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к установочному входу распределителя и к нулевому входу переключающего элемента, выход переключающего элемента соединен с управляющим входом входного ключевого элемента. Элемент ЗАПРЕТ, выход которого и выходы выходных ключевых элементов соединены соответственно с выходом устройства и с сигнальными выходами устройства, преобразователь импульсов по длительности, элемент И, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности, в устройство введены цифровой фильтр, счетчик, дополнительный элемент ИЛИ, формирователь импульсов, элемент ИЛ-И-НЕ и дополнительный переключающий элемент, входы которого соединены с выходом переноса распределителя, с первым входом дополнительного элемента ИЛИ, с установочным входом счетчика и с выходом порогового элемента, информационный и тактовый выходы декодера соеди7

йены с соответствующими входами цифрового фильтра, выход которого соединен со входом порогового элемента, выход дополнительного переключающего элемента соединен с первым входом элемента ЗАПРЕТ, второй вход которого соединен с вторым .входом основного элемента ИЛИ и с выходом элемента ИЛИ-НЕ, входы которого соединены с первым входом элемента И и с входом формирователя импульсов и подключены соответственно к выходу формирователя импульсов и к выходу преобразователя импульсов по длительности, вход которого соединен с входом распределителя и под8

ключен к выходу дополнительного элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом элемента И, выход входного ключевого элемента соединен с входом счетчика, выход которого подключен к второму входу элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 481032, кл. G 06 F 1/04, 1973 (прототип).