KR102477168B1

KR102477168B1 - Method for recovering data distortion due to noise interference between digital serial data communication apparatus

Info

Publication number: KR102477168B1
Application number: KR1020210014766A
Authority: KR
Inventors: 조성찬
Original assignee: 엘아이지넥스원 주식회사
Priority date: 2021-02-02
Filing date: 2021-02-02
Publication date: 2022-12-14
Also published as: KR20220111476A

Abstract

본 실시예들은 데이터 오류 인지시 바이트 단위의 오류 처리를 통한 데이터 복원을 수행하고, 바이트 단위 복원 후에 출력된 후보 데이터를 이용하여 상위 메시지 단위의 데이터 복원을 수행하여, 데이터 왜곡을 실시간 보정하여 정상 데이터로 인식할 수 있는 디지털 시리얼 데이터 통신 장치 및 데이터 복원 방법을 제공한다.In the present embodiments, when a data error is recognized, data restoration is performed through error processing in byte units, data restoration is performed in upper message units using candidate data output after byte unit restoration, data distortion is corrected in real time, and normal data is restored. Provides a digital serial data communication device and data restoration method that can be recognized as

Description

Data distortion restoration method due to noise interference between digital serial data communication devices {METHOD FOR RECOVERING DATA DISTORTION DUE TO NOISE INTERFERENCE BETWEEN DIGITAL SERIAL DATA COMMUNICATION APPARATUS}

본 발명이 속하는 기술 분야는 노이즈 간섭에 따른 데이터 왜곡을 복원하는 디지털 시리얼 데이터 통신 장치에 관한 것이다. The technical field to which the present invention belongs relates to a digital serial data communication device for restoring data distortion due to noise interference.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The contents described in this part merely provide background information on the present embodiment and do not constitute prior art.

함정용 통신 장치 간에 디지털 시리얼 데이터 통신을 수행하는 과정에서 정상 통신 수행 중에 불특정 원인에 의한 산발성 노이즈 영향으로 통신 데이터 오류가 발생할 수 있다. In the process of performing digital serial data communication between communication devices for ships, communication data errors may occur due to sporadic noise caused by unspecified causes during normal communication.

기존의 오류 처리 방식은 단순 오류 데이터의 확인 및 필터링을 통한 수동적인 오류 처리의 한계를 갖는다. Existing error handling methods have limitations in passive error handling through simple error data checking and filtering.

정상 연동 중에 외부 노이즈 유입에 따른 오류 데이터 발생의 가장 많은 빈도 수를 차지하는 단순 데이터 오염까지 무시하거나 삭제하게 되면, 데이터의 연속성이 필요한 통신 장치 측면에서 통신 신뢰성을 확보할 수 없는 문제가 있다.If simple data contamination, which accounts for the highest frequency of occurrence of error data due to inflow of external noise during normal interworking, is ignored or deleted, there is a problem in that communication reliability cannot be secured in terms of a communication device that requires data continuity.

한국등록특허공보 제10-1794761호 (2017.11.01.)Korean Registered Patent Publication No. 10-1794761 (2017.11.01.)

본 발명의 실시예들은 데이터 오류 인지시 바이트 단위의 오류 처리를 통한 데이터 복원을 수행하고, 바이트 단위 복원 후에 출력된 후보 데이터를 이용하여 상위 메시지 단위의 데이터 복원을 수행하여, 데이터 왜곡을 실시간 보정하여 정상 데이터로 인식하는 데 주된 목적이 있다.Embodiments of the present invention perform data restoration through error processing in byte units when a data error is recognized, perform data restoration in upper message units using candidate data output after byte unit restoration, and correct data distortion in real time. Its main purpose is to recognize it as normal data.

본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.Other non-specified objects of the present invention may be additionally considered within the scope that can be easily inferred from the following detailed description and effects thereof.

본 실시예의 일 측면에 의하면 디지털 시리얼 데이터 통신 장치에 의한 데이터 복원 방법에 있어서, 통신 데이터를 수신하는 단계, 상기 통신 데이터의 오류를 점검하는 단계, 상기 통신 데이터에서 오류가 발생하면 바이트 단위 및 통신 메시지 단위로 상기 통신 데이터를 통신 메시지로 복원하는 단계, 및 상기 통신 메시지를 출력하는 단계를 포함하는 데이터 복원 방법을 제공한다.According to an aspect of the present embodiment, in the method of restoring data by a digital serial data communication device, the steps of receiving communication data, the steps of checking an error in the communication data, and the byte unit and communication message if an error occurs in the communication data It provides a data restoration method comprising the step of restoring the communication data into a communication message in units, and the step of outputting the communication message.

상기 통신 데이터를 통신 메시지로 복원하는 단계는, 상기 바이트 단위로 오류를 처리하는 단계, 및 상기 통신 메시지 단위로 오류를 처리하는 단계를 포함할 수 있다.Restoring the communication data into a communication message may include processing errors in units of bytes and processing errors in units of communication messages.

상기 바이트 단위로 오류를 처리하는 단계는, 시작 비트를 변경하는 방식을 통해 검증 후보 데이터를 출력할 수 있다.In the step of processing errors in units of bytes, verification candidate data may be output through a method of changing a start bit.

상기 바이트 단위로 오류를 처리하는 단계는, 기준 비트를 기준으로 제1 방향으로 시프트한 비트를 상기 시작 비트로 가정하고 제1 모의 데이터를 생성하는 단계, 상기 제1 모의 데이터에 대해서 패리티를 검증하는 단계, 및 상기 제1 모의 데이터에 대해서 패리티를 검증한 결과가 정상이면, 제1 검증 후보 데이터를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.The step of processing errors in units of bytes may include generating first mock data assuming that a bit shifted in a first direction based on a reference bit is the start bit, and verifying parity for the first mock data. , and outputting first verification candidate data if the result of verifying parity for the first simulated data is normal.

상기 바이트 단위로 오류를 처리하는 단계는, 상기 제1 모의 데이터에 대해서 패리티를 검증한 결과가 비정상이면, 상기 기준 비트를 기준으로 제2 방향으로 시프트한 비트를 상기 시작 비트로 가정하고 제2 모의 데이터를 생성하는 단계, 상기 제2 모의 데이터에 대해서 패리티를 검증하는 단계, 및 상기 제2 모의 데이터에 대해서 패리티를 검증한 결과가 정상이면, 제2 검증 후보 데이터를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.In the step of processing errors in units of bytes, if the result of verifying the parity for the first mock data is abnormal, assuming that a bit shifted in a second direction based on the reference bit is the start bit, and second mock data generating, verifying parity for the second simulated data, and outputting second verification candidate data if the result of verifying parity for the second simulated data is normal.

상기 바이트 단위로 오류를 처리하는 단계는, 상기 제2 모의 데이터에 대해서 패리티를 검증한 결과가 비정상이면, 제3 검증 후보 데이터를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.The processing of errors in units of bytes may include outputting third verification candidate data if a result of verifying parity for the second simulated data is abnormal.

상기 통신 메시지 단위로 오류를 처리하는 단계는, 상기 제1 검증 후보 데이터, 상기 제2 검증 후보 데이터, 상기 제3 검증 후보 데이터 순으로 오류를 처리할 수 있다.In the processing of the error in units of the communication message, the error may be processed in the order of the first verification candidate data, the second verification candidate data, and the third verification candidate data.

상기 통신 메시지 단위로 오류를 처리하는 단계는, 상기 검증 후보 데이터의 유무를 판단하는 단계, 상기 검증 후보 데이터를 입력하는 단계, 상기 검증 후보 데이터를 기반으로 데이터 구조체로 형성된 통신 메시지를 조합하는 단계, 상기 데이터 구조체에 포함된 체크섬을 비교하는 단계, 및 상기 체크섬을 비교한 결과가 일치하면, 정상 데이터를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.The processing of errors in units of the communication message may include determining the presence or absence of the verification candidate data, inputting the verification candidate data, combining communication messages formed into a data structure based on the verification candidate data, The method may include comparing checksums included in the data structure, and outputting normal data if a result of comparing the checksums matches.

상기 통신 메시지 단위로 오류를 처리하는 단계는, 상기 체크섬을 비교한 결과가 일치하지 않으면, 상기 통신 메시지의 데이터 보정 유무를 판단하는 단계, 상기 통신 메시지의 데이터를 보정한 상태가 아니면, 미리 정의된 제어 코드 목록을 참조하여 제어 코드 별로 동일 비트수를 산출하는 단계, 상기 동일 비트수가 최소 비교기준값보다 크면, 유사 비트수가 제일 높은 제어 코드와 동일하게 상기 데이터 구조체의 데이터를 보정하는 단계를 포함할 수 있다.The step of processing the error in units of the communication message, if the result of comparing the checksums does not match, the step of determining whether or not the data of the communication message is corrected, and if the data of the communication message is not corrected, a predefined Calculating the same number of bits for each control code by referring to a control code list, and correcting the data of the data structure to be identical to the control code having the highest number of similar bits if the same number of bits is greater than a minimum comparison reference value. have.

상기 통신 메시지 단위로 오류를 처리하는 단계는, 상기 통신 메시지의 데이터를 보정한 상태이고 현재 마지막 검증 후보 데이터에 해당하면, 오류 데이터를 출력할 수 있다.In the step of processing the error in units of the communication message, if the data of the communication message is corrected and corresponds to the current last verification candidate data, error data may be output.

상기 통신 메시지 단위로 오류를 처리하는 단계는, 상기 동일 비트수가 최소 비교기준값보다 크지 않으면, 오류 데이터를 출력할 수 있다.In the processing of the error in units of the communication message, if the number of identical bits is not greater than a minimum comparison reference value, error data may be output.

본 실시예의 다른 측면에 의하면 하나 이상의 프로세서 및 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되는 하나 이상의 프로그램을 저장하는 메모리를 포함하는 디지털 시리얼 데이터 통신 장치에 있어서, 상기 프로세서는, 통신 데이터를 수신하고, 상기 통신 데이터의 오류를 점검하고, 상기 통신 데이터에서 오류가 발생하면 바이트 단위 및 통신 메시지 단위로 상기 통신 데이터를 통신 메시지로 복원하고, 상기 통신 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 디지털 시리얼 데이터 통신 장치를 제공한다.According to another aspect of the present embodiment, in a digital serial data communication device including one or more processors and a memory storing one or more programs executed by the one or more processors, the processor receives communication data, and receives the communication data. A digital serial data communication device characterized in that it checks for errors in the communication data, restores the communication data into a communication message in units of bytes and in units of communication messages, and outputs the communication message when an error occurs in the communication data.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 의하면, 데이터 오류 인지시 바이트 단위의 오류 처리를 통한 데이터 복원을 수행하고, 바이트 단위 복원 후에 출력된 후보 데이터를 이용하여 상위 메시지 단위의 데이터 복원을 수행하여, 두 단계의 데이터 복원을 거쳐 함정 플랫폼에서 발생할 수 있는 디지털 시리얼 통신 간의 외부 노이즈에 의해 발생하는 통신 데이터 오류에 강인하게 시리얼 통신을 수행할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the embodiments of the present invention, when a data error is recognized, data restoration is performed through error processing in byte units, and data restoration in upper message units is performed using candidate data output after byte unit restoration. Thus, through two steps of data restoration, there is an effect of performing serial communication robustly against communication data errors caused by external noise between digital serial communication that may occur in the trap platform.

여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급된다.Even if the effects are not explicitly mentioned here, the effects described in the following specification expected by the technical features of the present invention and their provisional effects are treated as described in the specification of the present invention.

도 1은 시리얼 데이터 송신시 'A' 문자의 비트열 구조를 예시한 도면이다.
도 2는 시리얼 데이터 송신시 'A' 문자의 송신선로의 이상적인 파형을 예시한 도면이다.
도 3은 외부 노이즈 영향으로 시작 비트(Start Bit) 오류로 인식되는 파형을 예시한 도면이다.
도 4는 시리얼 데이터에서 노이즈 간섭 없는 정상 파형을 예시한 도면이다.
도 5는 시리얼 데이터에서 노이즈 간섭에 의한 비정상 파형을 예시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 시리얼 데이터 통신 장치를 예시한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 시리얼 데이터 통신 장치가 처리하는 디지털 통신 데이터 구조체(메시지)를 예시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 복원 방법을 예시한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 복원 방법의 이중 복원 단계를 예시한 흐름도이다.
도 10은 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 복원 방법의 바이트 단위 오류 처리 단계를 예시한 흐름도이다.
도 11은 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 복원 방법의 통신 메시지 단위 오류 처리 단계를 예시한 흐름도이다.1 is a diagram illustrating a structure of a bit string of an 'A' character when transmitting serial data.
2 is a diagram illustrating an ideal waveform of a transmission line of letter 'A' when transmitting serial data.
3 is a diagram illustrating a waveform recognized as a start bit error due to external noise.
4 is a diagram illustrating a normal waveform without noise interference in serial data.
5 is a diagram illustrating abnormal waveforms caused by noise interference in serial data.
6 is a block diagram illustrating a digital serial data communication device according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a digital communication data structure (message) processed by a digital serial data communication device according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a data recovery method according to another embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a double restoration step of a data restoration method according to another embodiment of the present invention.
10 is a flowchart illustrating a byte unit error processing step of a data recovery method according to another embodiment of the present invention.
11 is a flowchart illustrating a communication message unit error processing step of a data restoration method according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하고, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. Hereinafter, in the description of the present invention, if it is determined that a related known function may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention as an obvious matter to those skilled in the art, the detailed description thereof will be omitted, and some embodiments of the present invention will be described. It will be described in detail through exemplary drawings.

도 1은 시리얼 데이터 송신시 'A' 문자의 비트열 구조를 예시한 도면이고, 도 2는 시리얼 데이터 송신시 'A' 문자의 송신선로의 이상적인 파형을 예시한 도면이고, 도 3은 외부 노이즈 영향으로 시작 비트(Start Bit) 오류로 인식되는 파형을 예시한 도면이고, 도 4는 시리얼 데이터에서 노이즈 간섭 없는 정상 파형을 예시한 도면이고, 도 5는 시리얼 데이터에서 노이즈 간섭에 의한 비정상 파형을 예시한 도면이다.FIG. 1 is a diagram illustrating the structure of a bit string of character 'A' when transmitting serial data, FIG. 2 is a diagram illustrating an ideal waveform of a transmission line of character 'A' when transmitting serial data, and FIG. 3 is a diagram illustrating the influence of external noise. 4 is a diagram illustrating a waveform recognized as a start bit error, FIG. 4 is a diagram illustrating a normal waveform without noise interference in serial data, and FIG. 5 is an example of an abnormal waveform due to noise interference in serial data. it is a drawing

디지털 시리얼 통신 데이터 구조는 시작 비트(Start Bit), 데이터 비트(Data Bit), 패리티 비트(Parity Bit), 정지 비트(Stop Bit)를 포함한다.The digital serial communication data structure includes a start bit, a data bit, a parity bit, and a stop bit.

통신 장치의 수신 측에서 시작 비트를 기준 신호로 인식하여 뒤쪽에 연이어 들어오는 비트를 설정된 보오레이트(통신속도)를 기준으로 데이터 비트(예컨대, 8 비트)를 계산하게 된다. 시작 비트, 데이터 비트, 패리티 비트 등의 설정은 통신 환경에 따라 변경 가능하며, 본 명세서에서는 시작 비트는 1, 정지 비트는 1, 데이터 비트는 8로 가정하여 설명한다.The receiving side of the communication device recognizes the start bit as a reference signal, and calculates data bits (eg, 8 bits) based on the set baud rate (communication speed) of consecutive bits coming in the back. The settings of the start bit, data bit, parity bit, etc. can be changed according to the communication environment. In this specification, it is assumed that the start bit is 1, the stop bit is 1, and the data bit is 8.

도 1에서 예시한 'A' 문자는 미리 정의된 규약에 따라 데이터 값을 갖고, 도 2와 같이 통신선로상에서 이상적인 전기적 파형을 형성한다.The 'A' character illustrated in FIG. 1 has a data value according to a predefined rule, and forms an ideal electrical waveform on a communication line as shown in FIG. 2 .

도 3에 도시된 바와 같이 외부 노이즈에 의하여 도 2의 이상적인 통신 데이터의 시작 비트가 오인식될 수 있다. 이러한 상황에서는 바이트 단위 통신 데이터는 데이터로 인지되지 않으며, 기존의 통신 오류 체크 방식은 데이터 삭제 또는 무효 처리하게 된다.As shown in FIG. 3 , the start bit of the ideal communication data of FIG. 2 may be misrecognized due to external noise. In this situation, byte unit communication data is not recognized as data, and the existing communication error check method deletes or invalidates data.

도 4를 참조하면 시리얼 데이터의 전기적 선로상의 정상적인 파형을 오실로스코프로 확인했을 때의 실제 파형을 확인할 수 있고, 도 5를 참조하면 도 4의 정상적인 실제 시리얼 데이터 파형이 외부 노이즈에 의해 간섭 받는 상황에서 실제 파형을 확인할 수 있다. 이런 노이즈의 영향에 의해 비트 단위 통신 데이터는 왜곡되어, 잘못된 데이터의 인식으로 데이터 오류로 나타난다.Referring to FIG. 4, it is possible to check the actual waveform when the normal waveform on the electrical line of serial data is checked with an oscilloscope. Referring to FIG. 5, in a situation where the normal actual serial data waveform of FIG. You can check the waveform. Due to the influence of this noise, the bit-unit communication data is distorted, resulting in a data error due to the recognition of incorrect data.

기존의 시리얼 통신 장치는 통신 데이터의 단순 체크섬 확인에 의한 유효성 검증 후, 오류 발견시 데이터를 취하지 않고 무시하므로, 데이터의 연속성을 보장할 수 없다.Existing serial communication devices do not take data and ignore it when an error is found after validation of communication data by simple checksum verification, so data continuity cannot be guaranteed.

본 실시예에 따르면 통신 데이터의 오류 발견시 체크섬과 오류 형태 데이터베이스를 활용하여 실시간 보정이 가능하고, 오류 데이터의 형태와 특징을 실시간 데이터베이스화하여 상황별 오류 데이터 복원을 위한 기준으로 사용하여 복원 성공률을 향상시키고 데이터의 연속성을 보장할 수 있다.According to the present embodiment, when an error is detected in communication data, real-time correction is possible using a checksum and an error type database, and a real-time database of the type and characteristics of error data is used as a criterion for restoring error data for each situation to increase the restoration success rate. and to ensure data continuity.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 시리얼 데이터 통신 장치를 예시한 블록도이다.6 is a block diagram illustrating a digital serial data communication device according to an embodiment of the present invention.

디지털 시리얼 데이터 통신 장치(110)는 적어도 하나의 프로세서(120), 컴퓨터 판독 가능한 저장매체(130) 및 통신 버스(170)를 포함한다. The digital serial data communication device 110 includes at least one processor 120 , a computer readable storage medium 130 and a communication bus 170 .

프로세서(120)는 디지털 시리얼 데이터 통신 장치(110)로 동작하도록 제어할 수 있다. 예컨대, 프로세서(120)는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체(130)에 저장된 하나 이상의 프로그램들을 실행할 수 있다. 하나 이상의 프로그램들은 하나 이상의 컴퓨터 실행 가능 명령어를 포함할 수 있으며, 컴퓨터 실행 가능 명령어는 프로세서(120)에 의해 실행되는 경우 디지털 시리얼 데이터 통신 장치(110)로 하여금 예시적인 실시예에 따른 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다.The processor 120 may control the digital serial data communication device 110 to operate. For example, the processor 120 may execute one or more programs stored in the computer readable storage medium 130 . The one or more programs may include one or more computer executable instructions, which when executed by the processor 120 cause the digital serial data communication device 110 to perform operations in accordance with an exemplary embodiment. can be configured.

컴퓨터 판독 가능한 저장 매체(130)는 컴퓨터 실행 가능 명령어 내지 프로그램 코드, 프로그램 데이터 및/또는 다른 적합한 형태의 정보를 저장하도록 구성된다. 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체(130)에 저장된 프로그램(140)은 프로세서(120)에 의해 실행 가능한 명령어의 집합을 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨터 판독한 가능 저장 매체(130)는 메모리(랜덤 액세스 메모리와 같은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 또는 이들의 적절한 조합), 하나 이상의 자기 디스크 저장 디바이스들, 광학 디스크 저장 디바이스들, 플래시 메모리 디바이스들, 그 밖에 디지털 시리얼 데이터 통신 장치(110)에 의해 액세스되고 원하는 정보를 저장할 수 있는 다른 형태의 저장 매체, 또는 이들의 적합한 조합일 수 있다.Computer-readable storage medium 130 is configured to store computer-executable instructions or program code, program data, and/or other suitable form of information. The program 140 stored in the computer readable storage medium 130 includes a set of instructions executable by the processor 120 . In one embodiment, computer readable storage medium 130 includes memory (volatile memory such as random access memory, non-volatile memory, or a suitable combination thereof), one or more magnetic disk storage devices, optical disk storage devices, It may be flash memory devices, other types of storage media that can be accessed by the digital serial data communication device 110 and store desired information, or a suitable combination thereof.

통신 버스(170)는 프로세서(120), 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체(140)를 포함하여 디지털 시리얼 데이터 통신 장치(110)의 다른 다양한 컴포넌트들을 상호 연결한다.Communication bus 170 interconnects various other components of digital serial data communication device 110, including processor 120 and computer readable storage medium 140.

디지털 시리얼 데이터 통신 장치(110)는 또한 하나 이상의 입출력 장치를 위한 인터페이스를 제공하는 하나 이상의 입출력 인터페이스(150) 및 하나 이상의 통신 인터페이스(160)를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(150) 및 통신 인터페이스(160)는 통신 버스(170)에 연결된다. 입출력 장치(미도시)는 입출력 인터페이스(150)를 통해 디지털 시리얼 데이터 통신 장치(110)의 다른 컴포넌트들에 연결될 수 있다.The digital serial data communication device 110 may also include one or more input/output interfaces 150 and one or more communication interfaces 160 providing interfaces for one or more input/output devices. The input/output interface 150 and the communication interface 160 are connected to the communication bus 170 . An input/output device (not shown) may be connected to other components of the digital serial data communication device 110 through the input/output interface 150 .

디지털 시리얼 데이터 통신 장치(110)는 데이터 오류 인지시 바이트 단위의 오류 처리를 통한 데이터 복원을 수행하고, 바이트 단위 복원 후에 출력된 후보 데이터를 이용하여 상위 메시지 단위의 데이터 복원을 수행하여, 데이터 왜곡을 실시간 보정하여 정상 데이터로 인식한다.When a data error is recognized, the digital serial data communication device 110 performs data restoration through error processing in byte units, and performs data restoration in upper message units using candidate data output after byte unit restoration to prevent data distortion. It is recognized as normal data through real-time correction.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 시리얼 데이터 통신 장치가 처리하는 디지털 통신 데이터 구조체(메시지)를 예시한 도면이다. 7 is a diagram illustrating a digital communication data structure (message) processed by a digital serial data communication device according to an embodiment of the present invention.

통신 데이터 구조체(메시지)는 디지털 통신 데이터의 바이트 단위 데이터의 조합으로, 상위의 의미있는 데이터 구조체로 조합된 것이다.The communication data structure (message) is a combination of byte unit data of digital communication data, which is combined into a higher level meaningful data structure.

디지털 통신 데이터 구조체에서는 도 11에서 사용되는 복원된 오류 데이터의 검증용으로 사용될 사전 정의된 제어 코드(메시지 코드)를 전시한다. 두 통신 장치 간의 통신을 수행할 때 정의된 제어 코드를 사전에 약속하여 통신을 수행하게 됨으로써 수신 측은 정확한 제어 코드의 비트열을 기준 데이터로 비교 가능하다.In the digital communication data structure, a predefined control code (message code) to be used for verification of the restored error data used in FIG. 11 is displayed. When performing communication between two communication devices, a defined control code is promised in advance and communication is performed, so that the receiving side can compare the bit string of the exact control code with reference data.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 복원 방법을 예시한 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a data recovery method according to another embodiment of the present invention.

디지털 시리얼 데이터 통신 장치에 의한 데이터 복원 방법은 통신 데이터를 수신하는 단계(S210), 통신 데이터의 오류를 점검하는 단계(S220), 통신 데이터에서 오류가 발생하면 바이트 단위 및 통신 메시지 단위로 통신 데이터를 통신 메시지로 복원하는 단계(S230), 및 통신 메시지를 출력하는 단계(S240)를 포함한다.A method of restoring data by a digital serial data communication device includes receiving communication data (S210), checking an error in communication data (S220), and when an error occurs in communication data, communication data is stored in units of bytes and units of communication messages. Restoring to a communication message (S230), and outputting the communication message (S240).

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 복원 방법의 이중 복원 단계를 예시한 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating a double restoration step of a data restoration method according to another embodiment of the present invention.

두 장치 간에 디지털 시리얼 통신이 시작되면 통신 데이터의 바이트 단위 수신이 수행된다. 바이트 단위 통신 데이터의 1차 오류 점검(패리티 비트 활용)을 수행한다. When digital serial communication starts between two devices, communication data is received in byte units. It performs the 1st error check (using parity bit) of communication data in byte units.

1차 바이트 단위 점검에서 오류 데이터가 감지 되었을 경우에, 오류 데이터를 바로 무시 또는 삭제하지 않고, 복원 단계를 수행한다. When error data is detected in the 1st byte unit check, the recovery step is performed without ignoring or deleting the error data immediately.

통신 데이터를 통신 메시지로 복원하는 단계(S350)는, 바이트 단위로 오류를 처리하는 단계(S400), 및 통신 메시지 단위로 오류를 처리하는 단계(S500)를 포함할 수 있다.Restoring communication data into a communication message (S350) may include processing an error in byte units (S400) and processing an error in communication message units (S500).

복원 절차는 (i) 바이트 단위 오류 처리, (ii) 통신 구조체(메시지) 단위 오류 처리를 포함한다. 바이트 단위 오류 처리 단계는 도 10에 상세히 도시하였고, 통신 구조체(메시지) 단위 오류 처리 단계는 도 11에 상세히 도시하였다.The recovery procedure includes (i) byte-level error handling and (ii) communication structure (message)-level error handling. The byte unit error processing step is shown in detail in FIG. 10, and the communication structure (message) unit error processing step is shown in detail in FIG. 11.

복원 절차에 의해 정상적으로 복원된 통신 데이터는 정상 출력을 하고(S340), 복원되지 않은 오류 데이터는 무시 또는 삭제 작업을 수행하게 된다(S360). Communication data normally restored by the restoration procedure is normally output (S340), and erroneous data that is not restored is ignored or deleted (S360).

1차 바이트 단위 점검에서 정상 데이터 입력이 확인되면 도 7의 통신 구조체(메시지)를 만들고 정상 통신 메시지를 출력한다.If normal data input is confirmed in the first byte unit check, the communication structure (message) of FIG. 7 is created and a normal communication message is output.

도 10은 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 복원 방법의 바이트 단위 오류 처리 단계를 예시한 흐름도이다.10 is a flowchart illustrating a byte unit error processing step of a data recovery method according to another embodiment of the present invention.

바이트 단위로 오류를 처리하는 단계(S400)는, 시작 비트를 변경하는 방식을 통해 검증 후보 데이터를 출력할 수 있다.In the step of processing errors in byte units (S400), verification candidate data may be output through a method of changing a start bit.

바이트 단위로 오류를 처리하는 단계(S400)는, 기준 비트를 기준으로 제1 방향으로 시프트한 비트를 시작 비트로 가정하고 제1 모의 데이터를 생성하는 단계(S420), 제1 모의 데이터에 대해서 패리티를 검증하는 단계(S430), 및 제1 모의 데이터에 대해서 패리티를 검증한 결과가 정상이면, 제1 검증 후보 데이터를 출력하는 단계(S440)를 포함할 수 있다.The step of processing the error in byte units (S400) is the step of generating first mock data assuming that the bit shifted in the first direction based on the reference bit as a start bit (S420), parity for the first mock data It may include verifying (S430), and outputting first verification candidate data (S440) if the result of verifying the parity for the first simulated data is normal.

바이트 단위 오류 데이터가 입력이 되면, 최초 인식한 시작 비트 자리보다 1 비트 전방(왼쪽)으로 이동(Left Shift)한 비트를 시작 비트로 가정하고 데이터를 설정된 보오레이트에 의해 산출한다. 산출된 가정데이터의 패리티 비트를 바이트 단위로 검증하고 정상일 경우에는 정상 검증 후보 데이터 1군으로 출력한다. When byte-unit error data is input, the bit shifted 1 bit forward (left) from the initially recognized start bit position (Left Shift) is assumed as the start bit and the data is calculated according to the set baud rate. The parity bits of the calculated assumption data are verified in units of bytes, and if they are normal, they are output as one group of normal verification candidate data.

바이트 단위로 오류를 처리하는 단계(S400)는, 제1 모의 데이터에 대해서 패리티를 검증한 결과가 비정상이면, 기준 비트를 기준으로 제2 방향으로 시프트한 비트를 시작 비트로 가정하고 제2 모의 데이터를 생성하는 단계(S450), 제2 모의 데이터에 대해서 패리티를 검증하는 단계(S460), 및 제2 모의 데이터에 대해서 패리티를 검증한 결과가 정상이면, 제2 검증 후보 데이터를 출력하는 단계(S470)를 포함할 수 있다.In the step of processing errors in bytes (S400), if the result of verifying the parity for the first mock data is abnormal, assuming that the bit shifted in the second direction based on the reference bit is the start bit, and the second mock data Generating step (S450), verifying parity for the second mock data (S460), and outputting second verification candidate data if the result of verifying parity for the second mock data is normal (S470) can include

최초 인식한 시작 비트 자리보다 1 비트 후방(오른쪽)으로 이동(Right Shift)한 비트를 시작 비트로 가정하고 데이터를 설정된 보오레이트에 의해 산출한다. 산출된 가정데이터의 패리티 비트를 바이트 단위로 검증하고 정상일 경우에는 정상 검증 후보 데이터 2군으로 출력한다. Assuming that the bit shifted 1 bit backward (right) from the initially recognized start bit position (Right Shift) is the start bit, data is calculated by the set baud rate. The parity bits of the calculated assumption data are verified in units of bytes, and if they are normal, they are output as two groups of normal verification candidate data.

바이트 단위로 오류를 처리하는 단계(S400)는, 제2 모의 데이터에 대해서 패리티를 검증한 결과가 비정상이면, 제3 검증 후보 데이터를 출력하는 단계(S480)를 포함할 수 있다.Processing errors in byte units (S400) may include outputting third verification candidate data (S480) if the parity verification result for the second simulated data is abnormal.

복원 시도한 데이터의 검증 결과 비정상일 경우에 정상 검증 후보 데이터 3군으로 출력한다.If the verification result of the restored data is abnormal, it is output as 3 groups of normal verification candidate data.

검증 데이터 후보군은 1군 > 2군 > 3군 순으로 정확도가 높은 것으로 가정하고 통신 구조체(메시지) 단위 점검시 활용하게 된다.The verification data candidate group is assumed to have high accuracy in the order of group 1 > group 2 > group 3, and is used when checking the communication structure (message) unit.

도 11은 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 복원 방법의 통신 메시지 단위 오류 처리 단계를 예시한 흐름도이다.11 is a flowchart illustrating a communication message unit error processing step of a data restoration method according to another embodiment of the present invention.

통신 메시지 단위로 오류를 처리하는 단계(S500)는, 제1 검증 후보 데이터, 제2 검증 후보 데이터, 제3 검증 후보 데이터 순으로 오류를 처리할 수 있다. 도 10에서 산출된 정상 후보군 데이터 1~3의 데이터가 있는 해당되는 경우에 대하여 통신 데이터 구조체(메시지)(N)을 조합 생성한다. In the step of processing errors in communication message units (S500), errors may be processed in the order of first verification candidate data, second verification candidate data, and third verification candidate data. A communication data structure (message) (N) is combined and generated for a corresponding case where there is data of normal candidate group data 1 to 3 calculated in FIG. 10 .

통신 메시지 단위로 오류를 처리하는 단계(S500)는, 검증 후보 데이터의 유무를 판단하는 단계(S510), 검증 후보 데이터를 입력하는 단계(S520), 검증 후보 데이터를 기반으로 데이터 구조체로 형성된 통신 메시지를 조합하는 단계(S530), 데이터 구조체에 포함된 체크섬을 비교하는 단계(S540), 및 체크섬을 비교한 결과가 일치하면, 정상 데이터를 출력하는 단계(S545)를 포함할 수 있다.The step of processing errors in communication message units (S500) includes determining whether verification candidate data exists (S510), inputting verification candidate data (S520), and a communication message formed as a data structure based on the verification candidate data. It may include combining (S530), comparing checksums included in the data structure (S540), and outputting normal data if the results of comparing the checksums match (S545).

메시지 단위 체크섬을 활용하여 데이터 검증하여, 정상인 경우에 정상 출력 종료한다. 체크섬 단위 메시지가 일치할 경우에 정상 출력 메시지 우선 1순위로 하여 정상 출력 후 종료한다. Data is verified using the message unit checksum, and if normal, normal output is terminated. If the checksum unit messages match, the normal output message is given priority 1, and it is output normally and then terminated.

통신 메시지 단위로 오류를 처리하는 단계(S500)는, 체크섬을 비교한 결과가 일치하지 않으면, 통신 메시지의 데이터 보정 유무를 판단하는 단계(S550), 통신 메시지의 데이터를 보정한 상태가 아니면, 미리 정의된 제어 코드 목록을 참조하여 제어 코드 별로 동일 비트수를 산출하는 단계(S560), 동일 비트수가 최소 비교기준값보다 크면(S575), 유사 비트수가 제일 높은 제어 코드와 동일하게 데이터 구조체의 데이터를 보정하는 단계(S580)를 포함할 수 있다. 유사 비트수는 동일 비트수를 비트열의 위치에 따라 확률적으로 계산한 값이다.The step of processing errors in units of communication messages (S500), if the result of comparing the checksums does not match, the step of determining whether or not the data of the communication message is corrected (S550), if the data of the communication message is not corrected, in advance Calculating the same number of bits for each control code by referring to the defined control code list (S560). If the same number of bits is greater than the minimum comparison reference value (S575), the data of the data structure is corrected to be the same as the control code with the highest number of similar bits. It may include a step (S580). The number of similar bits is a value obtained by probabilistically calculating the same number of bits according to the position of the bit string.

데이터 보정이 이루어지지 않은 데이터의 경우에 메시지 단위의 사전 정의된 제어 코드 목록과 비교하여 비트열 단위 유사도를 산출한다. 사전 정의된 제어 코드 목록에서 동일 비트 최소 비교 기준 값보다 크면서, 유사도가 제일 높거나 일치하는 제어 코드를 산출한다. 산출한 제어 코드와 동일하게 메시지를 비트열 단위 동일하게 보정한다. In the case of data without data correction, the bit string unit similarity is calculated by comparing with a predefined control code list in message units. In the predefined control code list, a control code that is greater than the minimum comparison reference value for the same bit and has the highest similarity or matches is calculated. The message is corrected identically to the calculated control code in units of bit strings.

통신 메시지 단위로 오류를 처리하는 단계(S500)는, 통신 메시지의 데이터를 보정한 상태이고 현재 마지막 검증 후보 데이터에 해당하면, 오류 데이터를 출력할 수 있다(S555). 통신 메시지 단위로 오류를 처리하는 단계(S500)는, 동일 비트수가 최소 비교기준값보다 크지 않으면, 오류 데이터를 출력할 수 있다(S575).In the step of processing errors in communication message units (S500), if the data of the communication message is corrected and corresponds to the current last verification candidate data, error data may be output (S555). In the step of processing errors in communication message units (S500), if the same number of bits is not greater than the minimum comparison reference value, error data may be output (S575).

보정 산출된 데이터는 다시 메시지 단위 체크섬을 비교하여 정상이면 정상 출력하고, 비정상인 경우에는 데이터 무시/삭제 출력한다.The corrected data is compared again with the message unit checksum, and if it is normal, it is output normally, and if it is abnormal, the data is ignored/deleted.

본 실시예에 따르면 함정 플랫폼에서 발생할 수 있는 디지털 시리얼 통신 간 외부 노이즈에 의해 발생하는 통신 데이터 오류에 대한 적극적인 복원을 바이트 단위, 구조체(메시지) 단위 단계별로 수행하여 사용자가 지정한 수준에서 복원할 수 있다. 복원된 데이터는 3가지 시나리오(바이트 복원 2개, 메시지 단위 1개)로 복원된 이후 비트열 단위 비교에서 유사 비트수가 제일 높은 값을 취함으로써, 이때 비교 기준이 되는 데이터는 특정 제어 목적을 가지고 사전 정의된 제어 코드를 목록화하여 사용함으로써 데이터 복원 정확도를 향상할 수 있다.According to this embodiment, active restoration of communication data errors caused by external noise between digital serial communications that may occur in the trap platform is performed in byte units and structure (message) units step by step, so that it can be restored at a level specified by the user. . After the restored data is restored in three scenarios (2 bytes restored, 1 message unit), the value with the highest number of similar bits is taken in the bit string unit comparison. Data restoration accuracy can be improved by listing and using the defined control codes.

본 실시예는 바이트 단위 디지털 시리얼 통신의 시작 비트(Start Bit) 노이즈에 의한 오류가 대부분 발생하는 점, 이러한 바이트 조합으로 생성되는 메시지 단위 통신 메시지의 제어 코드가 영향을 많이 받는 점을 고려하여 보정한다. 실시간 변화되는 데이터 영역의 보정은 수행할 수 없고, 바이트 단위 및 메시지 단위의 이중 복원 작업을 통해 오류 데이터의 수를 감소시키고, 연속성을 확보할 수 있다. This embodiment compensates for the fact that most errors caused by start bit noise of byte-based digital serial communication and that the control code of message-based communication messages generated by these byte combinations are greatly affected. . Correction of data areas that change in real time cannot be performed, and the number of erroneous data can be reduced and continuity can be secured through double restoration work in units of bytes and units of messages.

디지털 시리얼 데이터 통신 장치는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합에 의해 로직회로 내에서 구현될 수 있고, 범용 또는 특정 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수도 있다. 장치는 고정배선형(Hardwired) 기기, 필드 프로그램 가능한 게이트 어레이(Field Programmable Gate Array, FPGA), 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC) 등을 이용하여 구현될 수 있다. 또한, 장치는 하나 이상의 프로세서 및 컨트롤러를 포함한 시스템온칩(System on Chip, SoC)으로 구현될 수 있다.The digital serial data communication device may be implemented in a logic circuit by hardware, firmware, software, or a combination thereof, or may be implemented using a general-purpose or special-purpose computer. The device may be implemented using a hardwired device, a field programmable gate array (FPGA), an application specific integrated circuit (ASIC), or the like. Also, the device may be implemented as a System on Chip (SoC) including one or more processors and controllers.

디지털 시리얼 데이터 통신 장치는 하드웨어적 요소가 마련된 컴퓨팅 디바이스 또는 서버에 소프트웨어, 하드웨어, 또는 이들의 조합하는 형태로 탑재될 수 있다. 컴퓨팅 디바이스 또는 서버는 각종 기기 또는 유무선 통신망과 통신을 수행하기 위한 통신 모뎀 등의 통신장치, 프로그램을 실행하기 위한 데이터를 저장하는 메모리, 프로그램을 실행하여 연산 및 명령하기 위한 마이크로프로세서 등을 전부 또는 일부 포함한 다양한 장치를 의미할 수 있다.A digital serial data communication device may be installed in a computing device or server equipped with hardware elements in the form of software, hardware, or a combination thereof. A computing device or server includes all or part of a communication device such as a communication modem for communicating with various devices or wired/wireless communication networks, a memory for storing data for executing a program, and a microprocessor for executing calculations and commands by executing a program. It can mean a variety of devices, including

도 8 내지 도 11에서는 각각의 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나 이는 예시적으로 설명한 것에 불과하고, 이 분야의 기술자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 8 내지 도 11에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 또는 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하거나 다른 과정을 추가하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.In FIGS. 8 to 11, it is described that each process is sequentially executed, but this is merely an example, and a person skilled in the art will refer to FIGS. 8 to 11 without departing from the essential characteristics of the embodiment of the present invention. Various modifications and variations may be applied by changing the order described, executing one or more processes in parallel, or adding another process.

본 실시예들에 따른 동작은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는 실행을 위해 프로세서에 명령어를 제공하는 데 참여한 임의의 매체를 나타낸다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, 자기 매체, 광기록 매체, 메모리 등이 있을 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다. 본 실시예를 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램, 코드, 및 코드 세그먼트들은 본 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다.Operations according to the present embodiments may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer readable medium. Computer readable medium refers to any medium that participates in providing instructions to a processor for execution. A computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, or combinations thereof. For example, there may be a magnetic medium, an optical recording medium, a memory, and the like. The computer program may be distributed over networked computer systems so that computer readable codes are stored and executed in a distributed manner. Functional programs, codes, and code segments for implementing this embodiment may be easily inferred by programmers in the art to which this embodiment belongs.

본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.These embodiments are for explaining the technical idea of this embodiment, and the scope of the technical idea of this embodiment is not limited by these embodiments. The scope of protection of this embodiment should be construed according to the claims below, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of rights of this embodiment.

Claims

In the data recovery method by a digital serial data communication device,
receiving communication data;
checking errors in the communication data;
restoring the communication data into a communication message in units of bytes and in units of communication messages when an error occurs in the communication data; and
Including the step of outputting the communication message,
Restoring the communication data into a communication message may include: processing an error in units of bytes; and processing an error in units of the communication message;
In the step of processing errors in units of bytes, verification candidate data is output through a method of changing a start bit,
The processing of the error in units of the communication message may include determining the presence or absence of the verification candidate data; inputting the verification candidate data; combining a communication message formed into a data structure based on the verification candidate data; comparing checksums included in the data structure; and outputting normal data if the results of comparing the checksums match.

delete

According to claim 1,
The step of processing errors in units of bytes,
generating first mock data assuming that a bit shifted in a first direction based on a reference bit is the start bit;
verifying parity of the first simulated data; and
and outputting first verification candidate data if a result of verifying the parity of the first simulated data is normal.

According to claim 4,
The step of processing errors in units of bytes,
generating second mock data assuming that a bit shifted in a second direction based on the reference bit is the start bit when a result of verifying parity for the first mock data is abnormal;
verifying parity of the second simulated data; and
and outputting second verification candidate data if the result of verifying the parity of the second simulated data is normal.

According to claim 5,
The step of processing errors in units of bytes,
and outputting third verification candidate data if a result of verifying parity for the second simulated data is abnormal.

According to claim 6,
The step of processing the error in units of the communication message,
The method of restoring data, characterized in that the error is processed in the order of the first verification candidate data, the second verification candidate data, and the third verification candidate data.

delete

According to claim 1,
The step of processing the error in units of the communication message,
if the result of comparing the checksums does not match, determining whether data of the communication message is corrected;
If the data of the communication message is not corrected, calculating the same number of bits for each control code by referring to a predefined control code list;
and correcting data of the data structure to be identical to a control code having the highest number of similar bits if the number of identical bits is greater than a minimum comparison reference value.

According to claim 9,
The step of processing the error in units of the communication message,
If the data of the communication message is corrected and corresponds to the current last verification candidate data, error data is output.

According to claim 9,
The step of processing the error in units of the communication message,
and outputting error data when the same number of bits is not greater than a minimum comparison reference value.

delete