SU424216A1 - Устройство для приема дискретной информации - Google Patents

Description

1

Предложенное устройство относитс  к области телемеханики и предназначено дл  приема сигналов, передаваемых избыточным двоичным кодом, допускающим мажоритарное декодирование.

Известны устройства дл  приема дискретной информации, содержащие блок отсчета сигнала, выход которого соединен с одним из входов блока сравнени , блок пам ти, управл ющие входы которого подключены к выходам блока опроса, а выходы соединены со входами решающего блока.

Однако в известных устройствах имеют место необратимые потери значительной части информации, заложенной в аналоговых сигналах, снимаемых с детекторов, при их отождествлении с соответствующими двоичными символами в начальных решающих блоках .

С целью повыщени  помехоустойчивости приема устройство содержит блок пороговых уровней напр жени , причем выходы блока пороговых уровней напр жени  подключены к другим входам блока сравнени , а выходы блока сравнени  соединены с информациоииыми входами блока пам ти.

Это позвол ет отказатьс  от регенерации в устройстве двоичных си.мволов и использовать при декодировании непосредственно аналоговые сигналы, соответствующие символам кодовой комбинации.

На чертеже представлена структурна  схема предлагаемого устройства, которое содержит блок отсчета сигнала 1, блок сравнени  2, блок пам ти 3, решающий 4, блок опроса 5 и блок пороговых уровней напр жени  6.

Устройство работает следующим образом.

Дл  передачи информации по каналу св зи используетс  двоичный систематический (н, k - код, где п-длина кодовой комбинации; /г - число информационных символов, допускающий мажоритарное декодирование по системе разделенных проверок, т. е. позвол ющий составить систему уравнений, св зывающих каждый информационный символ Х; 0, 2, ..., k) с другими символами кодовой комбинации. Подобна  система в общем случае имеет следующий вид:

X.Xi

X;I Хц

+ х„4-... + х,„ + ...+х

ir

(1)

х, х.. + х,..+... + х, + ... + х

-/г

X, ::. Х, 4- X,, + . . . + Х,„ + . . . + Х,

где сумимрование производитс  по .модулю 2. В результате обработки продетектированного сигнала ii(0 блоком отсчета сигнала 1, работающим синхронно с тактовой частотой, образуетс  последовательность величин , (р.

1, 2, ..., и), соответствующих спмволол кодово комбинации (или, в соответствии с индексами , прин тыми в (1) --величин , il.i,n(, 2, ..., s; , 2, ..:, г).

Эта лоследовательность с выхода блока отсчета сигнала 1 ноступает на вход блока сравнени  2, где ироизводитс  сравиеиие вслнчи 1)р с набором снмметричиых отиосительио нул  фиксированных нороговых уровней ианр жени  (), (), ..., (± s-i-i), вырабатывасмых в блоке иороговых уровне напр жени  6.

Результаты сравнени  всех величии Цп(р 1, 2, ..., п) с пороговыми уровн ми нанр жели  заиомииаютс  в двоичной форме в блоке пам ти 3.

Решающий блок 4 производит последовательные попытки определени  каждого информапнонного символа X(, 2, ..., k) кодовой комбинации по считываемым пз блока пам ти 3 с помощью блока опроса 5 результатам сравнени  с пороговыми уровп ми напр жепн  отсчетов Цр, соответствующих всем символам , вход щим в правые части каждого Олиюго, затем каждых двух, трех п т. д., вплоть до всех (-s-j-l) уравиепий системы (1).

Определение символа X,: иачипаетс  с попыток .прии тп  непосредетвеппо по результатам сравпепп  соответствующего этому символу отсчета сигнала с пороговым уровнем иапр жепп  ) согласно а.тгоритму;

Х 0, если -riiX+U,) 1, если fii (U,)

Предполагаетс , что математическое ожидание величин lip положительны пли отрицательны в зависимости от того, передаетс  иа /7-ой позПЦии соответствеппо символ «О пли «1, а условиые плотпостп распределений W(i p/Xjj 0) п W(plX,, ) взапмпо симметричны относительно нул ).

В случае отказа от решени  (т. е., если ili| i|) производ тс  последова 1Х тьные попытки декодировапи  символа X; па основе анализа в решающем блоке 4 результатов сравнеии  с пороговым уровнем иа1тр женп  (dzf/i) всех отсчетов снгнала Ji.i(i(z 1, 2, ..., г), соответствующпх символам, вход щим в правую часть первой петривиальио проверкп () системы (1), затем (в случае очередного отказа от рещепи ) второй (), третьей () и т. д., вплоть до s-oii петриппальпой проверки включительпо (/ .s) еогласпо следующему алгоритму;

Х,, если четиое число величии rum из / Menbnie (- Ll), а остальпые - боль- i ще (-F-t/i),1

(3)

, если нечетное число величин i-|jni из г меньше (-U), а остальные-больше ().

При отказе от репгени  па каждой /-oii ciyлепп в репшюнлем блоке 4 вырабатываетс 

спецнальный сигнал, но которому блок опроса 5 подает с выхода блока пам ти 3 резуль;aibi еравнепи  с пороговым уровпем напр жени  (+и) очередпой совокупности г отсчет ()55 сигналов ,nb соответствующих .Ч;;)ич11ым символам, вход пи1М в правую часть (/-г1)-ой нетривиальной проверки системы (1}.

Если решение о символе ii; не будет прип :о на одной из () ступеней (это произойдет , очевидно, в том случае, если величиiia 1,- II хот  бы одиа пз г величин iij, дл  всех , 2, ..., S попадут в пределы зопы, ог1)а 1ичепно| 1 пороговыми уровг  ми иапр женп  (), декодирую)дее устройство переходит ко второму этапу -- нопьггкам определени  символа Х, но результатам сравнени  с новым пороговым уровнем папр жепи  (Lz) совокупностей отсчетов сигналов, соответствуlOHUix Символам, вход 1цпм в правые части любых двух уравнений системы (1), согласно алгоритму;

Х,- 0, если четное число величин Щт, соответствующих символам, вход щим в правые части каждого из двух данных уравиепий системы (1), мепьпш (-L2),a остальпые- больше ( + );

Х, 1, если печетпое число величии il.irn, соответствующих символам, вход 1ПИМ в правые части каждого из двух данных уравнени системы (1), меиьше (--Li), а остальные--больше ( + 2).

Очевидно, всего таких ступеней на этом этапе может .быть ..

Следующие возмол пые этапы - попытки определени  символа Хг по совокупност м отсчетов сигналов, соответствующих символам, вход ндим в правые части любых трех уравнеHiiii системы (), па осиове результатов их сривненн  с нороговым уровнем напр жени  (±Ь-) но алгоритму, апалогпчпому (4), с возможностью рен1ени;т на любоГ из C-.+i стуиеi;ei i; затем-- .чюбых четырех уравне1П1Й-с порогом ( + L/,) и возможными ступен ми и т. д.

Последнп возможный этап - попытка онределеин  символа Х; но результатам сравнени  отсчетов спгналов, соответствующих всем (ri+l) символам, вход щим в правые части уравпенщ снстемы (1), с пороговым уровнем напр женп  () согласно алгорнтму;

Х; 0, если четное число величпи , с{;1ответствуюп;их символам, вход щим в правые части каждого из (s+1) уравне1пп , Mciibnie { -Ьк), а остал1)ные - больн е (-4-/7s-i-i);

}

Х, 1, ес.тп нечетное чнсло величин ij;,,;, соот1 етствуюп1пх спмволам, вход Hu-iM в правые части каждого из () уравнений, меньпш {--U,+i), а остальные - больпге ( + Ls+:)./

Очевидно, что с каждой последующей попыткой определени  символа Х,- уменьшаетс  обща  веро тность отказа от рещени  и увеличиваетс  суммарна  веро тность ошибки, причем уменьшение первой будет происходить всегда быстрее, чем увеличение второй, так как ошибочное определение символа Xi на каждой очередной ступени возможпо лишь в случае отказа от решепи  на всех предыдущих ступен х.

Величины пороговых уровней напр жени  выбираютс  таким образом, чтобы веро тность ошибки на каждой ступени не превышала определенной величины Рош, однозначно определ емой допустимой суммарной веро тностью ошибочного приема информационного символа. При этом легко может быть вычислена обща  веро тность отказа от решени .

В тех случа х, когда отказ от решени  столь же нежелателен, как и ошибка, величина Рош (а значит, и значени  всех пороговых уровней напр жени ) может быть определена исследованием на минимум функции, представл юн1ей собой сумму общих веро тностей отказа от решени  и ошибки.

Предложенное устройство обеспечивает значительный выигрыш в помехоустойчивости по сравнению с мажоритарным декодированием , причем тем больший, чем больше число уравнений в системе (1).

Предмет изобретени 

Устройство дл  приема дискретной информации , содержащее блок отсчета сигнала, выход которого соединен с одним из входов блока сравнени , блок пам ти, управл ющие

входы которого подключены к выходам блока опроса, а выходы соединены со входа.мн решающего блока, отличающеес  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости прие ма, оно содержит блок пороговых уровней напр жени , причем выходы блока пороговых уровней напр жени  подключены к другим входам блока сравнени , а выходы блока сравнени  соедннсШ с информационными входами блока пам ти.

Тактова  чистота .тказ от решени  °