RU2163400C1 - Комбинированный универсальный способ исправления одиночных ошибок при передаче информации биимпульсным кодом манчестер ii - Google Patents
Комбинированный универсальный способ исправления одиночных ошибок при передаче информации биимпульсным кодом манчестер ii Download PDFInfo
- Publication number
- RU2163400C1 RU2163400C1 RU2000120069A RU2000120069A RU2163400C1 RU 2163400 C1 RU2163400 C1 RU 2163400C1 RU 2000120069 A RU2000120069 A RU 2000120069A RU 2000120069 A RU2000120069 A RU 2000120069A RU 2163400 C1 RU2163400 C1 RU 2163400C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- code
- signal
- information
- manchester
- bit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
- Error Detection And Correction (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области систем обработки, хранения и передачи цифровых данных с возможностью обнаружения и исправления ошибок. Способ исправления одиночных ошибок при передаче информации биимпульсным кодом Манчестер II заключается в том, что определяют значение составляющих разрядов сигнала, передаваемого указанным кодом. В случае выявления одинаковых значений составляющих в каком-либо разряде фиксируют ошибку. Сигнал, передаваемый кодом Манчестер II, снабжен контрольным разрядом, значение которого устанавливают в зависимости от исходных значений информационных разрядов, задавая соответствующие характеристики указанного сигнала. Находят искаженную составляющую разряда, содержащего зафиксированную ошибку, по значениям других разрядов переданного сигнала с учетом указанных заданных характеристик и меняют ее значение. Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является повышение помехоустойчивости при передаче сигналов с возможностью исправления одиночных ошибок. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к области систем обработки, хранения и передачи цифровых данных с возможностью обнаружения и исправления ошибок. Способ может быть осуществлен при передаче информации с использованием как проводных так и волоконнооптических канатов связи.
При оценке эффективности передачи информации по Манчестеру II последовательным кодом используют две характеристики: скорость передачи информации и информационную эффективность.
Скорость передачи информации характеризует предельные возможности передающей среды и технические возможности приемо-передающей аппаратуры и измеряется либо в бит/с или Гц/с и является величиной постоянной для конкретной реализации системы передачи информации.
Информационная эффективность передаваемой информации определяется, в основном, логической организацией обмена и зависит от форматов слов и сообщений, режимов работы, методов кодирования и поведения системы при отказах и сбоях и может быть измерена отношением полезной информации к общему объему передаваемой информации и определена как информационная эффективность слова, сообщения, массива информации, режима работы и т.д.
Информация в системах, выполненных в соответствии с ГОСТ 2675652-87, передается 20-разрядными словами, из которых три разряда отведены для передачи синхроимпульса и один контрольный разряд.
Таким образом, информационная эффективность слова (е) определяется как
где m - число информационных бит в слове;
N - общее число бит в слове.
где m - число информационных бит в слове;
N - общее число бит в слове.
Для передачи сообщения контроллер выдает командное слово, в ответ на правильно принятую информацию получает ответное слово, а количество информационных слов в одном сообщении может быть от 1 до 32.
В общем случае информационная эффективность сообщения определится следующим образом:
где L - число информационных слов в сообщении, K - число служебных слов в сообщении. Для конкретного случая, когда e = 0,8, а К = 2 получим
Анализ Eсб = E (L) показал, что при передаче информации короткими сообщениями (3-5 слов) величина информационной эффективности составляет около 50%, а при сообщениях длиной в 34 слова достигает 95% от максимального значения 0,8.
где L - число информационных слов в сообщении, K - число служебных слов в сообщении. Для конкретного случая, когда e = 0,8, а К = 2 получим
Анализ Eсб = E (L) показал, что при передаче информации короткими сообщениями (3-5 слов) величина информационной эффективности составляет около 50%, а при сообщениях длиной в 34 слова достигает 95% от максимального значения 0,8.
Появление ошибок при передаче информации вызывает необходимость повторения сообщений для локализации и идентификации искажений, что в свою очередь оказывает отрицательное влияние на информационную эффективность.
С точки зрения оценки надежности дискретного канала в целом необходимо учитывать, что ошибки могут возникнуть не только в линии связи, но и в устройстве кодирования (вероятность безоткатной работы которого равна Pкод) и устройстве декодирования (которого равна Pдекод), отказы в которых как принято считать, подчиняются экспоненциальному закону распределения, и тогда вероятность безотказной работы дискретного канала в целом Pканала определится как
Pканала = Pкод · Pл.с. · Pдекод.,
где Pл.с. - вероятность безотказной работы линии связи.
Pканала = Pкод · Pл.с. · Pдекод.,
где Pл.с. - вероятность безотказной работы линии связи.
Поведение последовательного канала информационного обмена при появлении помех только в линии связи с учетом того, что в каждом передаваемом слове введен один контрольный разряд, значение которого определяется суммой по модулю 2 информационных разрядов, т.е. 20 разряд в формате слов характеризуется следующим.
Введение дополнительного разряда снижает информационную эффективность слова, но с позиции теории помехоустойчивого кодирования, превращая 16-ти разрядные слова с кодовым расстоянием d = 1 в 17-ти разрядные слова с кодовым расстоянием d = 2, позволяет обнаруживать появление одиночных ошибок и всех ошибок нечетной кратности (3, 5, 7 и т. д).
Таким образом, наличие контрольного разряда в слове позволяет повторить передачу слова при его искажении.
Следовательно, при передаче N слов по линии связи N Pсл. слов будут переданы без искажений (где Pсл. - вероятность безошибочной передачи слова), а N (1-Pсл.) будут искажены и их придется повторить. При повторной передаче М(Pсл.) Pсл. слов будут переданы без искажений, а N (1-Pсл.) (1-Pсл.) будут искажены и их придется повторить и продолжать повторять передачу искаженных слов до полного их исчезновения.
Отметим, что заметное влияние на информационную эффективность оказывает вероятность искажения одиночного сообщения от величин 0,001 и ниже и наиболее существенно оно проявляется при большой длине сообщений (15-30 слов).
Исправление одиночных ошибок позволяет резко поднять информационную эффективность в условиях помех.
Полученные расчетным путем зависимости информационной эффективности с учетом возможной коррекции показывают, что исправление одиночных ошибок позволяет повысить информационную эффективность и делает канал практически чистым.
Известные методы исправления одиночных ошибок предполагают использование избыточных корректирующих кодов типа кодов Хэминга, Элай-есса, Рида-Мюллера и т.д.
Однако для реализации кодов Хэминга и Элайесса потребуется введение дополнительных разрядов (5 и 8 разрядов соответственно). Для передачи дополнительных разрядов необходимо использовать дополнительное слово или в лучшем случае половину слова. При введении дополнительных слов информационная эффективность упадет в 2 раза по сравнению с исходной, что сделает проведение исправления ошибок бессмысленным (Eсб = 0,5 · 0,8 L/L + 2, рис. 1). Использование полуслов является более эффективным способом, но это повлечет за собой существенное изменение протокола обмена, и в том и другом случае потребуется разработка дополнительной кодирующей и декодирующей аппаратуры.
Известны способы передачи информации с использованием кодов типа Манчестер, например способ, реализованный в устройствах, описанных в патентах США N 5007050 (публ. 09.04.1991), 5471462 (публ. 28.11.1995) и 5557280 (публ. 17.09,1996). В данных способах при передаче сигналов слова, передаваемые в коде Манчестер II, дополняются контрольным разрядом, предназначенным для проверки передаваемой кодовой комбинации по паритету. Однако такая проверка производится с целью обнаружения ошибки и повторения в этом случае передачи сигнала.
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является реализованный в устройстве для декодирования сигналов способ исправления ошибок при передаче информации биомпульсным кодом Манчестер II, при котором определяют значение составляющих разрядов сигнала, передаваемого указанным кодом, и в случае выявления одинаковых значений составляющих в каком-либо разряде, фиксируют ошибку. В этом случае повторяют передачу сигнала (авторское свидетельство СССР N 1591189, публ. 07.09.1983).
Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является повышение помехоустойчивости при передаче сигналов с возможностью исправления одиночных ошибок.
Технический результат достигается тем, что в способе исправления одиночных ошибок при передаче информации биимпульсным кодом Манчестер II, при котором определяют значение составляющих разрядов сигнала, передаваемого указанным кодом, и в случае выявления одинаковых значений составляющих в каком-либо разряде, фиксируют ошибку, сигнал, передаваемый кодом Манчестер II, предварительно снабжают контрольным разрядом, значение которого устанавливают в зависимости от исходных значений информационных разрядов, задавая соответствующие характеристики указанного сигнала, находят искаженную составляющую разряда, содержащего зафиксированную ошибку, по значениям других разрядов переданного сигнала с учетом указанных заданных характеристик и меняют ее значение.
Значение контрольного разряда может быть задано суммированием по модулю два значений исходных информационных разрядов сигнала.
Зависимость информационной эффективности сообщения (Eсб) от числа информационных слов в сообщении (L) приведена на фиг. 1. На фиг. 2. показан сигнал, передаваемый с использованием комбинированного способа исправления одиночных ошибок. На фиг. 3 и 4 показана реализация методов кодирования информации при передаче ее по различным каналам связи.
Поскольку при кодировании одного бита исходной информации по существу используются два бита передаваемой информации, то есть 1=01, а 0=10, то запрещенными комбинациями в пределах разряда являются 11 и 00. Появление запрещенных комбинаций укажет на наличие ошибок, а значение контрольного разряда позволит восстановить искаженное значение.
При этом техническая реализация метода декодирования с исправлением одиночных ошибок не ухудшает информационную эффективность передаваемых сообщений и не требует доработки кодирующих устройств. Способ универсален, так как может быть использован на любых линиях связи: проводных, волоконно-оптических и т.д.
Claims (2)
1. Комбинированный способ исправления одиночных ошибок при передаче информации биимпульсным кодом Манчестер II, при котором определяют значение составляющих разрядов сигнала, передаваемого указанным кодом, и в случае выявления одинаковых значений составляющих в каком-либо разряде фиксируют ошибку, отличающийся тем, что сигнал, передаваемый кодом Манчестер II, предварительно снабжают контрольным разрядом, значение которого устанавливают в зависимости от исходных значений информационных разрядов, задавая соответствующие характеристики указанного сигнала, находят искаженную составляющую разряда, содержащего зафиксированную ошибку, по значениям других разрядов переданного сигнала с учетом указанных заданных характеристик и меняют ее значение.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что значение контрольного разряда задают суммированием по модулю два значений исходных информационных разрядов сигнала.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000120069A RU2163400C1 (ru) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | Комбинированный универсальный способ исправления одиночных ошибок при передаче информации биимпульсным кодом манчестер ii |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000120069A RU2163400C1 (ru) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | Комбинированный универсальный способ исправления одиночных ошибок при передаче информации биимпульсным кодом манчестер ii |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2163400C1 true RU2163400C1 (ru) | 2001-02-20 |
Family
ID=20238488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000120069A RU2163400C1 (ru) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | Комбинированный универсальный способ исправления одиночных ошибок при передаче информации биимпульсным кодом манчестер ii |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2163400C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2521299C1 (ru) * | 2012-11-01 | 2014-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "Пензенский государственный университет") | Способ и устройство для демодуляции канального кода |
| RU2566336C1 (ru) * | 2014-12-12 | 2015-10-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | СПОСОБ ИСПРАВЛЕНИЯ ОШИБОК ПРИ ПЕРЕДАЧЕ ИНФОРМАЦИИ БИИМПУЛЬСНЫМ КОДОМ Манчестер-II И УСТРОЙСТВО ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ |
| RU2752525C1 (ru) * | 2020-11-03 | 2021-07-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "33 Центральный научно-исследовательский испытательный институт" Министерства обороны Российской Федерации | Способ исправления ошибок в сообщениях подвижных средств радиационной разведки на пункт сбора и обработки данных |
-
2000
- 2000-07-31 RU RU2000120069A patent/RU2163400C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2521299C1 (ru) * | 2012-11-01 | 2014-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "Пензенский государственный университет") | Способ и устройство для демодуляции канального кода |
| RU2566336C1 (ru) * | 2014-12-12 | 2015-10-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | СПОСОБ ИСПРАВЛЕНИЯ ОШИБОК ПРИ ПЕРЕДАЧЕ ИНФОРМАЦИИ БИИМПУЛЬСНЫМ КОДОМ Манчестер-II И УСТРОЙСТВО ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ |
| RU2752525C1 (ru) * | 2020-11-03 | 2021-07-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "33 Центральный научно-исследовательский испытательный институт" Министерства обороны Российской Федерации | Способ исправления ошибок в сообщениях подвижных средств радиационной разведки на пункт сбора и обработки данных |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8799740B2 (en) | Signal segmentation method and CRC attachment method for reducing undetected error | |
| US4389636A (en) | Encoding/decoding syncronization technique | |
| US4833679A (en) | Method and apparatus with improved error correction and error information availability | |
| US7425905B1 (en) | Circuits, architectures, systems, methods, algorithms and software for conditional modulation coding | |
| US4447903A (en) | Forward error correction using coding and redundant transmission | |
| US6044482A (en) | Digital transmission system for encoding and decoding attribute data into error checking symbols of main data | |
| US4569050A (en) | Data communication system with fixed weight error correction and detection code | |
| JPH0126209B2 (ru) | ||
| EP0564283B1 (en) | Miller-squared decoder with erasure flag output | |
| JPH11510982A (ja) | 自動繰り返し要求法における、コンピュータ支援されたバックシグナリング方法 | |
| JPH0370420B2 (ru) | ||
| US7023899B2 (en) | Method for reliable signaling information transmission in a wireless communication system | |
| US4471485A (en) | Method of protection against errors in transmission of radiotelegraph messages and a device for the application of said method | |
| RU2163400C1 (ru) | Комбинированный универсальный способ исправления одиночных ошибок при передаче информации биимпульсным кодом манчестер ii | |
| US5938773A (en) | Sideband signaling with parity bit schemes | |
| JP3295174B2 (ja) | データ受信装置 | |
| JP4476411B2 (ja) | データ通信方法及び装置 | |
| US20090150727A1 (en) | Data transmission method | |
| JPS589449A (ja) | デ−タ・メツセ−ジ復号方式 | |
| JPH09130368A (ja) | データ通信装置 | |
| JPH06244741A (ja) | 誤り訂正方法 | |
| JPH0613915A (ja) | 誤り検出方法 | |
| CN113938242A (zh) | 重传方法及通信装置 | |
| JPS62219833A (ja) | 適応復号型符号伝送方式 | |
| JP2555582B2 (ja) | Ｃｍｉ符号誤り検出回路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110801 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20120820 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150801 |