Устройство для передачи и приема дискретной информации Советский патент 1982 года по МПК H03M13/51 

Изобретение относится к связи и может быть использовано для передачи дискретной информации- с высокой скоростью и достоверностью. Известно устройство для передачи и приема дискретной информации, содержащее на передаче блок выделения фронта сигнала, триггер, два элемента И и суммирующий счетчик, ко входу которого подключен выход первого элемента И, а на приемной стороне два элемента И, два триггера и суммирующий счетчик 1 }. Однако известное устройство обладает низкой достоверностью передаваемой информации. Цель изобретения - повышение достоверности передаваемой информации, Для достижения этой цели в устрой ство для передачи и приема дискретной информации, содержащее на переда ющей стороне блок выделения фронта сигнала, триггер, два элемента И и суммирующий счетчик, ко входу которо го подключен выход первого элемента И, а на приемной стороне - два элемента И, два триггера и суммирующий счетчик, на передающей стороне введены третий элемент И, последовательно соединенные генератор псевдослучайной последовательности (ПСП) и блок задержки, а также последовательно соединенные вычитающий счетчик и элемент ИЛИ, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, выход которого подключен к тактовому входу генератора ПСП и счетному входу вычитающего счетчика, при этом ко входам вычитаюи1его счетчика подключены выходы суммирующего счетчика , к дополнительному входу которого подключен выход . второго элемента И, первый вход которого объединен со входом блока выделения фронта сигнала и является входом устройства, а выход блока выделения фронта сигнала подключен к нулевому входу триггера, единичный вход которого объсдинен со вторым входом второго элемента И и счетным входом суммирующего счетчика и. является вторым входом устройства, при этом выход триггера подключен к первому входу первого элемента И, а выход блока задержки подключен ко входу канала связи, причем вторые входы первого и третьего элементов И являются соответственно третьим и четвертым входам устройства, на приемной стороне генератор ПСП, блок сравнения и блок выделения ПСП, а также инвертор и последовательно соединенные накопитель, вычит.ающий счетчик и дешифратор, выход которого через последовательно соединенные инвертор и вто рой элемент И подключен к счетному входу вычитающего счетчика и входу второго триггера непосредственно, ко входу управления которого подключен дополнительный выход накопителя, ко входам которого подключены выходы суммирующего счетчика, к счетному входу которого, а также к-тактовому входу генератора ПСП подключен выход первого элемента И, при этом выходы генератора ПСП и блока выделения ПСП подключены ко входам блока сравнения, выход которого подключен к нулевому входу первого триггера, к единичному входу которого подключен выход блока выделения ПСП, ко входу которого подключен выход канала связи, а прямой и инверсный выходы первого триггера подключены соответственно к первому входу первого элемента И и входу считывания суммирующего счетчика, при этом вторые входы первого и второго элементов И являются соответственно пятым и шестым входами устройства, седьмым входом которого является вход считывания накопителя.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

Устройство для передачи и приема дискретной информации содержит на передаче блок 1 выделения фронта сигнала, триггер 2, первый элемент И 3. суммирующий .счетчик k, второй элемент И 5 вычитающий счетчик 6, элемент ИЛИ 7, третий элемент И 8, генератор 9 ПСП, блок 10 задержки, канал 11 связи, на приемной стороне блок 12 выделения ПСП, блок 13 срав нения, генератор И ПСП, первый

триггер 15, первый элемент И 16, суммирующий счетчик 17, накопитель 18, вычитающий счетчик 19( дешифратор 20, второй триггер 21, инвертор 22, второй элемент И 23,(I - вход устройства, И - вход опорных импульсов, 111 - вход счетных импульсов, IV, V - входы быстрых тактовых импульсов (БТИ) , VI - вход счетных импульсов, Vn - вход опорных импульсов).

Устройство работает следующим образом.

Передаваемый дискретный сигнал фиг. 2о() поступает на вход устройства. На второй вход первого элемента И 3 со входа .111 счетных импульсов поступает последовательность счетных импульсов (СИ), показанная на фиг. 2 . В произвольные относительно передаваемого дискретного сигнала моменты времени на входе 11 появляются импульсы опорной последовательности (фиг. 2(5) , период следования которых Т до/ркен быть меньше,

чем минимальная длительность единичного элемента передаваемого дискретного сигнала Т, т.е. КТ. При этом в интервале между двумя опорными импульсами не может быть более одного фронта в передаваемом дискретном сигнале. При поступлении опорного импульса на вход считывания суммирующего счетчика 4 последний устанавливается в исходное состояние. Этим же сигналом триггер 2 (фиг. 2е)

устанавливается в единичное состояние. При этом счетные импульсы через открытый сигналом с выхода триггера 2 первый элемент И 3 поступают на входы суммирующего счетчика k

(фиг. 2ж). Одновременно под дейстBkteM опорного импульса через второй элемент И 5 производится запись информации о полярности входного сигнала в дополнительный разряд суммирующего счетчика k (фиг. 2(). В момент смены полярности в передаваемом дискретном сигнале нЪ выходе блока 1 выделения фронта сигнала появляется сигнал (фиг. 27,), к;,оторый устанавливает триггер 2 в нулевое состояние.

При этом счетные импульсы через первый элемент И 3 не поступают на вход суммирующего счетчика k. При

поступлении следующего опорного импульса происходит перезапись показаний суммирующего счетчика k в вычитающий счетчик 6. При появлении комбинации, отличной от нулевой, в разрядах вычитающего счетчика 6 через элемент ИЛИ 7 открывается трети элемент И 8, через который на такто вый вход генератора 9 ПСП и на счет ный вход вычитающего счетчика 6 нач нают поступать быстрые тактовые импульсы (БТИ), частота следования которых в () раз превышает часто ту следования номинальных тактовых импульсов (где п - число разрядов генератора ПСП). Быстрые тактовые им пульсы, подаются до тех пор, пока вычитающий счетчик 6 не устанавливается нулевое состояние. В этом случае подача БТИ прекращается. Под действием этих быстрых тактов за время, не превышающее периода номинальной тактовой частоты, производится сдвиг фазы, формируемой в генераторе 9 ПСП на число шагов, равное десятичной цифре, соответствующей двоичной комбинации числа счетных импульсов (СИ поступивших на вход суммирующего счетчика 4. Под действием ТИ номинальной частоты через блок 10 задерж ки производится выдача на вход канала 11 связи ПСП с новой фазой. Как видно, упомянутая двоичная комбинаци содержит в себе информацию о виде перехода в передаваемом сигнале и о том, на какое число периодов счетных импульсов сдвинут этот переход относительно опорного импульса. Это позволяет восстановить передаваемый сигнал на приеме. Принимаемая с выхода канала 11 связи последовательность поступаетна вход блока 12 выделения ПСП. При наличии в принимаемой/последовательности зачетного участка, не содержащего ошибок, с помощью блока 12 выделения ПСП определяется значение ее фазы. С выхода блока 12 выделения ПСП выделяется сигнал, устанавливающий первый триггер 15 в единичное состояние, что приводит к открыванию первого элемента И 16, после чего на вход суммирующего счетчика 17 и на вход генератора 1 ПСП начинают поступать БТИ и производят сдвиг ранее принятой (предыдущей) ПСП относительно принимаемой. Сдвиг осуществляется до совпадения фаз указанных последовательностей, при этом сигналом с выхода блока 13 сравнения первый триггер 15 устанавливается в нулевое состояние. Сигналом с инверсного выхода первого триггера 15 производится перезапись показаний суммирующего счетчика 17 в накопитель 18. Показания суммирующего счетчика 17 представляют собой двоичную комбинацию, введенную на передающей стороне. Со входа VII опорных импульсов на приемной стороне в произвольные моменты времени относительно опорных импульсов на передающей стороне поступают импульсы опорной последовательности приемника с периодом Т. Каждый такой импульс производит перезапись информационной комбинации из накопителя 18 в.ячейки вычитающего счетчика 19, причем информационный сигнал о виде перехода в передаваемом дискретном сигнале поступает на вход управления второго триггера 21 и устанавливает его в нужное состояние. В момент записи ненулевой комбинации в ячейки вычитающего счетчика 19 на выходе дешифратора 20 появляется нулевой сигнал, который через инвертор 22 открывает второй элемент И 23, через который на вход вычитающего счетчика 19 начинают поступать счетные импульсы. При установлении вычитающего счетчика 19 в исходное нулевое состояние на выходе дешифратора 20 появляется единичный сигнал, что приводит к закрыванию второго элемента И 23 и прекращению подачи счетных импульсов на вход вычитающего счетчика 19- Этот же сигнал поступает на счетный вход второго триггера 21 и устанавливает его в состояние, соответствующее информационному сигналу о виде перехода.Следовательно, в течение каждого временног«о интервала длительностью Д на приеме пропроисходит восстановление исходного дискретного сигнала введенного на передаче. I . Таким образом, в предлагаемом устройстве достигается повышение достоверности передаваемой информации за счет .введения избыточности и использования корректирующих свойств ПСП. Кроме того, в данном устройстве не требуется канал и устройство фазирования по циклу, а также при его использовании обеспечивается асин-г хронный ввод (вывод)передаваемой Дискретной.информации; устройство обеспечивает более высокую точность восстановления исходного дискретного сигнала либо ту же точность при меньшей избыточности, что эквивалент но увеличению скорости передачи. Формула изобретения Устройство для передачи и приема дискретной информации, содержащее на передающей стороне блок выделения фронта сигнала, триггер, два элемен, та И и суммирующий счетчик, ко входу которого подключен выход первого эле MeHja И, а на приемной стороне - два эле мента И, два триггера и суммирующий счетчик, отличающеес я тем, что, с целью повышения дос товерности передаваемой информации, на передающей стороне введены третий элемент И, последовательно соединенные генератор псевдослучайной после довательности (ПСП) и блок задержки а также последовательно соединенные вычитающий сче.тчик и элемент ИЛИ, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, выход которого подключен к тактовому входу генератора ПСП и счетному входу вычитающего счетчика, при этом ко входам вычитающего счетчика подключены выходы суммирующего .счетчика, к дополнительному входу которого подключен выход второго элемента И, пер вый вход которого объединен со входом блока выделения фронта сигнала и является входом устройства, а выход блока выделения .фронта сигнала подключен к нулевому входу триггера, единичный вход которого объединен со вторым входом второго элемента И и счетным входом суммирующего счетчика и является вторым входом устройства, при этом выход триггера подключен к первому входу первого элемента И, а выход блока задержки подключен ко входу канала связи, причем вторые входы первого и третьего элементов И ЯВЛЯЮТСЯ соответственно третьим и четвертым входами устройства, на приемной стороне введены генератор ПСП, блок сравнения и блок выделения ПСП, а также инвертор f последовательно соединенные накопитель, вычитающий счетчик и дешифратор, выход которого через последовательно соединенные инвертор и второй элемент И подключен к счетному входу вычитающего счетчика и входу второго триггера непосредственно, ко входу управления которого подключен дополнительный выход накопителя, ко .входам которого подключены выходы суммирующего счетчика, к счетному входу которого, а также к тактовому входу генератора ПСП подключен выход первого элемента И, при этом выходы генератора ПСП и блока выделения ПСП подключены ко входам блока сравнения, выход которого подключен к нулевому входу первого триггера, к единичному входу которого подключен выход блока выделения ПСП, ко входу которого подключен .выход канала связи, а прямой и инверсный выходы первого триггера подключены соответственно к первому входу первого элемента И и входу считывания суммирующего счетчика, при этом вторые входы первого и второго элементов И являются соответственно пятым и шестым входами устройства, седьмым входом которого является вход считывания накопителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Буданов А.В. Когновицкий О.С. ередача д скретной информации по КМ-тракту с использованием метода змерения временных интервалов. Труы учебных институтов связи Л., 976, вып. ff 73, с. 72-79 (прототип). б I I И I I I I I И I I I I И I I I I I И ММ II I