RU1785083C - Декодирующее устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике передачи данных. Изобретение позвол ет расширить область применени  устройства и повысить достоверность декодировани  двоичной информации, закодированной блоковым корректирующим кодом. Применение устройства наиболее целесообразно при декодировании кодов с небольшим числом информационных разр дов. Устройство содержит переключатели, буферные регистры , блок сравнени , счетчик совпадений, ре- густр числа совпадений, компаратор, селектор импульсов, счетчик кодовых слов, генератор кодовых слов, формирователь сигнала обнулени , выходной регистр, переключатели тактовых частот, триггер управлени  и блок управлени . 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Предлагаемое изобретение относитс  к технике передачи данных, а именно к устройствам декодировани  двоичной информации , закодированной блоковым корректирующим кодом.

Известно декодирующее устройство, содержащее регистр сдвига, переключатель , блок сумматоров по модулю два и мажоритарный элемент, выход которого,  вл ющийс  выходом устройства, соединен со входом переключател , другой вход которого  вл етс  входом устройства, а выход - соединен со входом регистра сдвига, выходы разр дов которого, кроме старшего, соединены со входами блока сумматоров по модулю два, выходы которого соединены со входами мажоритарного элемента, другой вход которого соединен с выходом старшего разр да регистра сдвига.

Недостатком данного устройства  вл етс  ограниченность класса примен емых кодов (мажоритарно-декодируемые коды) и недостаточна  помехоустойчивость,

Известно декодирующее устройство, содержащее регистр пам ти, сумматор, устройство сравнени  надёжн16 стей, регистр надежности кодового слова, кольцевой регистр сдвига, регистр наиболее надежного кодового слова, причем выходы регистра пам ти соединены со входами сумматора, выход которого соединен со входом устройства сравнени  надежнйстей, другой вход которого соединен с выходом регистра надежности кодового слов а а выходы - с тактовым входом регистра наиболее надежного кодового слова, информационные входы которого соединены с выходами кольцевого регистра, а выход  вл етс  выходом устройства.

VJ

00

О1

о

00 00

«етЗ

Недостатком этого устройства  вл етс  больша  сложность и ограниченность класса примен емых кодов (только дл  циклических симплексных кодов).

Наиболее близким к предлагаемому устройству  вл етс  декодирующее устройство , содержащее первый и второй буферный pierncf p, блок сравнени , второй вход которого соединен с выходом генератора кодовых слов, а выход со входом счетчика совпадений, выходной регистр, выходы которого  вл ютс  выходами устройства, причем генератор кодовых слов выполнен в виде регистра с обратной св зью аналогично кодирующему устройству дл  используемого кода.

Недостатком данного устройства  вл етс  ограниченность класса используемых кодов (только циклические коды), а также недостаточна  веро тность правильного декодировани  из-за пороговой обработки результата сравнени  прин той информации с эталонными кодовыми словами, что не позвол ет полностью использовать корректирующую способность кода.

Цель изобретени  - повышение достоверности декодировани  и расширение области применени  устройства.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в известное устройство, содержащее первый и второй буферные регистры, генератор кодовых слов, тактовый вход которого  вл етс  входом опорной частоты устройства, причем выход генератора кодовых слов подключен к первому входу блока сравнени , выход которого подключен ко входу разрешений счета счетчика совпадений, и выходной регистр, выходы которого  вл ютс  информационными выходами устройства, дополнительно введены формирователь сигнала обнулени , селектор импульсов, регистр числа совпадений, блок управлени , счетчик кодовых слов, триггер, первый и второй переключатели тактовой частоты, первый - третий переключатели и компаратор , первые входы которого подключены к выходам счетчика совпадений, первые информационные входы первого и второго переключателей объединены и  вл ютс  информационным входом устройства, выходы первого и второго переключателей подключены соответственно к информационным входам первого и второго буферных регистров, выходы которых подключены соответственно ко вторым информационным входам одноименных переключателей и первому и второму информационным входам третьего переключател , выход которого подключен ко вторсгму входу блока сравнени , первые информационные входы

переключателей тактовой частоты объединены и  вл ютс  тактовым входом устройства , выходы первого и второго переключателей тактовой частоты подключены соответственно к тактовым входам одноименных буферных регистров, выходы счетчика кодовых слов подключены к инфор- мационным- входам генератора кодовых слов и выходного регистра, тактовый, управ0 л ющий,установочный выходы и выход записи блока управлени  подключены соответственно к тактовому входу счетчика кодовых слое, управл ющему входу генератора кодовых слов, установочному входу

5 счетчика совпадений и первому входу селектора импульсов, выход которого подключен к тактовым входам выходного регистра и регистра числа совпадений, информационные входы и выходы которого соединены

0 соответственно с выходами счетчика совпадений и вторыми входами компаратора, выход которого подключен ко второму входу селектора импульсов, вход формировател  сигнала обнулени  подключен к выходу

5 старшего разр да счетчика кодовых слов, выход формировател  сигнала обнулени   вл етс  тактовым выходом устройства и подключен к установочному входу регистра числа совпадений и счетному входу тригге0 ра. выход которого подключен к управл ющим входам первого и второго переключателей тактовой частоты и первого-третьего переключателей, тактовые входы счетчика совпадений и блока управлени 

5 объединены со вторыми информационными входами первого и второго переключателей тактовой частоты и подключены ко входу опорной частоты устройства, установочные входы блока управлени  и счетчика кодовых

0 слов  бл ютс  установочным входом устройства .

На фиг.1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - блок-схема одного из вариантов построени  блока у,ч5 равлени ; на фиг.З - временные диаграммы сигналов, формируемых блоком управлени .

Декодирующее устройство (фиг.1) содержит первый-третий переключатели 1, 2,

0 5, первый и второй буферные регистры 3.4, блок сравнени  6, счетчик совпадений 7, регистр числа совпадений 8, компаратор 9, селектор импульсов 10, счетчик кодовых слов 11, генератор кодовых слов 12, форми5 рователь сигнала обнулени  13, выходной регистр 14, первый и второй переключатели тактовых частот 15, 16, триггер управлени  17 и блок управлени  18.

Информационные входы первого 3 и второго 4 буферных регистров соединены с

выходами соответственно первого 1 и второго 2 переключателей, тактовые входы - с выходами первого 15 и второго 16 переключателей тактовых частот, а выходы - соответственно с объединенными первыми входами первого 1 и третьего 5 переключателей и с объединенными вторыми входами второго 2 и третьего 5 переключателей. Объединенные второй вход первого 1 и первый вход второго 2 переключателей и объеди- ненные соответствующие входы первого 15 и второго 16 переключателей тактовых частот  вл ютс  соответственно информационным и тактовым входами устройства. Объединенные управл ющие входы пере- ключателей 1, 2, 5, 15, 16 соединены с выходом триггера управлени  17.

Выход переключател  5 соединен со входом блока сравнени  6, второй вход которого соединен с выходом генератора ко- довых слов 12, а выход - со входом разрешени  счета счетчика совпадений 7, выходы разр дов которого соединены с соответствующими первыми входами компаратора 9 и входами регистра числа совпадений 8, выходы которого соединены со вторыми входами компаратора 9. Выход компаратора 9 соединен со входом селектора импульсов 10, второй вход которого соединен с выходом записи блока управлени  18, а выход - с объединенными тактовыми входами регистра числа совпадений 8 и выходного регистра 14.

Выходы разр дов счетчика кодовых слов 11 соединены с соответствующими ин- формационными входами генератора кодовых слов 12 и выходного регистра 14, выходы которого  вл ютс  выходами устройства . Выход старшего разр да счетчика кодовых слов 11 соединен со входом форми- ровател  сигнала обнулени  13, выход которого соединен с установочным входом регистра числа совпадений 8, счетным входом триггера управлени  17 и  вл етс  тактовым выходом устройства.

Тактовый, управл ющий и установочный выходы блока управлени  18 соединены соответственно с тактовым входом счетчика кодовых слов 11, управл ющим входом генератора кодовых слов 12 и с ус- тановочным входом счетчика совпадений 7, Объединенные тактовые входы счетчика совпадений 7, генератора кодовых слов 12 и блока управлени  18 и объединенные установочные входы счетчика кодовых слов 12 и блока управлени  18  вл ютс  соответственно входом опорной частоты и установочным входом устройства.

Блок управлени  18 содержит (фиг.2) счетчик 19, формирователь импульсов 20,

селектор импульсов 21, формирователь импульса записи 22 и формирователь импульса сброса 23.

Выходы разр дов счетчика 19 соединены со входами формировател  20, выход которого  вл етс  управл ющим выходом блока управлени  18 и соединен со входом селектора импульсов 21, второй вход которого объединен с тактовым входом счетчика 19 и  вл етс  тактовым входом блока управлени  18, а выход - соединен со входами формирователей 22 и 23 и  вл етс  тактовым выходом управлени  18. Установочный вход счетчика 19 и выходы формировавшей 22 и 23  вл ютс  соответственно установочным входом, выходом записи и установочным выходом блока управлени  18.

Генератор кодовых слов 12 представл ет собой кодирующее устройство используемого кода с параллельным входом и последовательным выходом. Он может быть выполнен в виде регистра сдвига с обратными св з ми В этом случае входы параллельной записи регистра  вл ютс  информационными входами, управл ющий и тактовый входы регистра  вл ютс  соответственно управл ющим и тактовым входами , а выход одного из разр дов регистра - выходом генератора кодовых слов 12.

Генератор кодовых слов может быть выполнен также в виде ПЗУ, адресные входы которого  вл ютс  информационными входами генератора, а выходы соединены со входами параллельной записи регистра сдвига с параллельными входом и последовательным выходом, при этом управл ющий и тактовый входы этого регистра  вл ютс  соответственно управл ющим и тактовым входом, а выход старшего разр да - выходом генератора 12.

Остальные блоки устройства по фиг. 1, 2 выполнены на 9стандартных цифровых узлах . Буферные регистры 3 и 4 выполнены на регистрах сдвига длиной N разр дов (где N - число разр дов кодового слова) с последовательным входом и выходом.

Переключатели 1, 2, 5, 15, 16 представл ют собой двухвходовые цифровые коммутатора сигналов.

триггер управлени  17 - счетный триггер ,

блок сравнени  6 - сумматор по модулю два.

Разр дность счетчика И и регистра 14 равна К(где К-число информационных раь- р дов), разр дность счетчиков 17, 19 и регистра 8 равна (Jog2NJ, где знак означает ближайшее целое число не меньшее х

Компаратор 9 представл ет собой стандартный цифровой компаратор, выходом  вл етс  выход сигнала (больше).

Селекторы импульсов 10, 21 выполнены на двухвходовой схеме И. Формирователи 13, 23 представл ют собой выделители заднего , а формирователь 22 - переднего фронта положительного импульса.

Формирователь 20 представл ет собой комбинационное устройство, формирующее сигнал 1 при достижении счетчикам 19 состо ни  N.

Устройство работает следующим образом . На информационный вход поступает информаци , закодированна  корректирующим (N, К) кодом.

Поступающа  информаци  поочередно записываетс  в один из буферных регистров 3 или 4 в зависимости от состо ни  триггера управлени  17. Длина регистров 3, 4 равна N..Тактова  частота поступает на регистры 3, 4 через переключатели 15, 16. Запись информации в буферный регистр происходит по тактовой частоте, поступающей на тактовый вход устройства. Эта частота должна быть синхронизирована со входной информацией . Во врем  заполнени  одного из буферных регистров входной информацией другой регистр через соответствующий переключатель 1 или 2 оказываетс  замкнутым в кольцо и кодовое слово, содержащеес  в нем, циклически сдвигаетс  по частоте, поступающей на вход опорной частоты устройства . Дл  нормальной работы устройства необходимо, чтобы отношение опорной и тактовой частот было не менее 2 .

Сигнал с выхода буферного регистра, работающего на высокой частоте, через переключатель 5 поступает на вход блока сравнени  б, где происходит его сравнение с эталонными кодовыми словами, формируемыми генератором кодовых слов 12. При совпадении сигналов на его входах блок сравнени  формирует сигнал, разрешающий работу счетчика совпадений 7. Выбор эталонного кодового слова осуществл етс  счетчиком кодовых слов 11, состо ние которого измен етс  по сигналу, поступающему с тактового выхода блока управлени  18, Текущее состо ние счетчика кодовых слов

11записываетс  в генератор кодовых слов

12по заднему фронту импульса опорной частоты при наличии разрешающего потенциала на управл ющем выходе блока управлени  18, после чего генератор кодовых слов 12 вырабатывает кодовое слово, соответствующее записанной в него информации . Счетчик 7 фиксирует число совпадений эталонного кодового слова и прин того кодового слова, поступающего с переключател  5.

Сброс счетчика совпадений 7 в начале каждого цикла сравнени  осуществл етс 

по сигналу, поступающему с установочного выхода блока управлени  18. При указанном выше соотношении тактовой и опорной частот за врем  ввода нового кодового слова в буферный регистр будет осуществлена (по0 следовательна ) проверка всех 2k возможных эталонных кодовых слов.

Регистр числа совпадений 8, компаратор 9 и селектор импульсов 10 предназначены дл  выделени  кодового слова наиболее

5 близкого к прин той кодовой комбинации.

8начале каждого цикла декодировани  регистр числа совпадений 8 обнул етс  сигналом , поступающим с выхода формировател  13. Если содержимое счетчика 7 после про0 верки первого эталонного кодового слова отлично от нул , то на выходе компаратора

9формируетс  сигнал, разрешающий прохождение импульса через селектор импульсов 10 на тактовые входы регистров 8 и 14.

5 По этому импульсу происходит фиксаци  в выходном регистре 14 информационных разр дов провер емого кодового слова, а в регистре 8 - числа совпадений этого кодового слова с прин той из канала кодовой

0 комбинацией.

В дальнейшем формирование разрешающего сигнала на выходе компаратора 9 и запись информации в регистры 8, 14 будет происходить только в том случае, если число

5 совпадений, зафиксированное счетчиком 7 будет превосходить число совпадений, записанное в регистре 8. Таким образом, по окончании перебора всех 2k возможных эталонных кодовых слов в выходном регистре

0 14 будут записаны информационные разр ды , соответствующие кодовому слову, наиболее близкому к прин той кодовой комбинации, а в регистре 8 - число совпадений между ними. Импульс с выхода фор5 мировател  сигнала обнулени  13, формируемый по заднему фронту сигнала на выходе старшего разр да счетчика КОДОВЫХ слов 11, обнул ет содержимое регистра 8 и измен ет состо ние триггера

0 управлени  17, подключа  ко входу блока сравнени  б буферный регистрродержащий новое кодовое слово, а также поступает на выход устройства, сигнализиру  получателю , что информаци  в выходном регистре 14

5 готова к использованию.

Блок управлени  18 работает следующим образом. На тактовый вход счетчика 19 поступает сигнал с первого тактового входа устройства. Коэффициент пересчета 19 равен N. Каждые N тактов на выходе формировател  20 формируетс  сигнал, поступающий на управл ющий вход генератора кодовых сло в 12, а также разрешающий прохождение одного импульса опорной частоты через селектор импульсов 21 на тактовый вход счетчика кодовых слов 11. Изменение состо ни  счетчика 11 должнЪ происходить по заднему фронту тактового импульса.

Формирователи 22 и 23 формируют короткие импульсы совпадающие Соответственно с передним и задним фронтами импульса на выходе селектора 21. По заднему фронту импульса на выходе формировател  22 происходит запись информации в регистры 8 и 14. Импульс с выхода формировател  23 обнул ет содержимое счетчика 7.

На фиг.З представлены временные диаграммы сигналов, формируемых блоком управлени  18 за цикл проверки одного эталонного кодового слова Hd верхней диаграмме показан сигнал опорной частоты, на остальных-сигналы на выходах узлов 20-23 б,лока управлени  18 Период следовани  импульсов на выходах блока управлени  18 равен N тактам опорной частоты.

Достоинством предлагаемого устройства  вл етс  его универсальность и высока  помехоустойчивость. Предлагаемое устройство реализует процедуру оптимального декодировани  по правилу максимального правдоподоби  при полном переборе всех возможных кодовых слов, что обеспечивает получение высокой веро тности правильного декодировани  Универсальность устройства св зана с возможностью его использовани  дл  декодировани  любых блоковых кодов, дл  которых известна структура кодирующего устройства. Этим же определ етс  удобство оперативного изменени  используемого кода.

Наибольшие преимущества предлагаемое устройство имеет при использовании кодов с небольшим числом информационных разр дов.

Достоинства, предлагаемого устройства подтверждаютс  моделированием на ЭВМ,

Claims (2)

1. Декодирующее устройство, содержащее первый и второй буферные регистры, генератор кодовых слов, тактовый вход которого  вл етс  входом опорной частоты устройства , выход генератора кодовых слов подключен к первому входу блока сравнени , выход которого подключен к входу разрешени  счета счетчика совпадений, выходной регистр, выходы которого  вл ютс  информационными выходами устройства , отличающеес  тем, что, с Целью

расширени  области применени  и повышени  достоверности декодировани , в него введены формирователь сигнала обнулени , селектор импульсов, регистр

числа совпадений,блокуправлени , счетчик кодовых слов, триггер, первый и второй переключатели тактовой частоты, первый-тре- тий переключатели if компаратор, первые входы которого подключены к выходам счет0 чика совпадений, первые информационные входы первого и второго переключателей объединены и  вл ютс  информационным входом устройства, выходы первого и второго переключателей подключены соответст5 венно к информационным входам первого и второго буферного регистров, выходы которых подключены соответственно к вторым информационным входам одноименных переключателей и первому и второму ин0 формационным входам третьего переключател , выход которого прДкл1очен к второму входу блока сравнени , первые информационные входы переключателей тактовой частоты объединены и  вл ютс  тактовым

5 входом устройства, выходы первого и второго переключателей тактовой частоты подключены соответственно к тактовым входам одноименных буферных регистров, выходы счетчика кодовых слов.подключены к инфор0 мационным входам генератора кодовых слов и выходного регистра, тактовый, управл ющий , установочный выходы и выход записи блока управлени  подключены соответственно к тактовому входу счетчика

5 кодовых слов, управл ющему входу генератора кодовых слов, установочному входу счетчика совпадений и первому входу селектора импульсов, выход которбго подключен к тактовым входам выходного регистра и

0 регистра числа совпадений, информационные входы и выходы которого соединены соответственно с выходами счетчика совпадений и вторыми входами компаратора, выход которого подключен к второму входу

5 селектора импульсов, вход формировател  сигнала обнулени  подключен к выходу старшего разр да счетчика кодовых слов, выход формировател  сигнала обнулени   вл етс  тактовым выходом устройства и

0 подключен к установочному входу регистра числа совпадений и счетному входу триггера , выход которого подключен к управл ющему входам первого и второго переключателей тактовой частоты и пер5 вого-третьего переключателей, тактовые входы счетчика совпадений и блока управлени  объединены с вторыми информацион- ными входами первого и второго переключателей тактовой частоты и подключены к входу опорной частоты устройс

ва. установочные входы блока управлени  и датчика кодовых слов  вл ютс  установочными входом устройства.

2. Устройство по п., 1 ,о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что блок управлени  содержит пер- вый-третий формирователи импульсов, селектор импульсов и счетчик импульсов, установочный вход которого  вл етс  установочным входом блока, выходы счетчика импульсов подключены к входам первого

0

формировател  импульсов, выход которого  вл етс  управл ющим выходом блока и подключен к первому входу селектора импульсов , второй вход которого объединен с тактовым входом счетчика импульсов и  вл етс  тактовым входом блока, выход селектора импульсов  вл етс  тактовым выходом блока и подключен к входам второго и третьего формирователей импульсов, выходы которых  вл ютс  выходом записи и установочными выходами блока.

Фиг. У .

AfЈf. ХС/п.

Pt/z. 2

Уф.

7##/7

Зл/г&ы

П

-&УЖ

П

«

П

л

П

Фиг. 3