SU1163744A1 - Устройство дл кодировани и декодировани сообщений - Google Patents

Description

Устройство относитс  к области электросв зи и может использоватьс  в системах передачи цифровой информации .

Известно устройство дл  кодировани  и декодировани  сообщений, содержащее регистры, ключи, счетчик, блок управлени  и анализатор ошибок.

Недостатком известного устрой ства  вл етс  сложность, обусл&влеинай использованием в устройстве сложного блока управлени  и анализатора ошибок.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство дл  кодировани  и декоди ровани  сообщений, содержащее хронизатор , первый переключатель, вхол, ко торого  вл етс  входом устройства, второй переключатель, объединенные первые выходы первого и второго пере ключателей соединены с вхудом первого регистра, первые выходы первого регистра соединены с соответствующим входами первых сумматоров, выходы .-ко торых соединены с соответствующими входами первого коммутатора, выход первого коммутатора соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого подключен к второму вы ходу первого переключател , выход второго сумматора соединен с первым входом третьего переключател , выход и второй вход третьего переключател  соединены соответственно с входом и первым выходом второго регистра, вто рые выходы второго регистра соединены с соответствующими входами мажоритарных элементов, выходы которых соединены с соответствующими входами второго коммутатора, второй выход первого регистра соединен с входом вторс.го переключател , второй выход второго переключател  и выход второго коммутатора соединены соответственно с первым и вторым входами третьего сумматора, выход которого  вл етс - выходом устройства. Недостатком этого устройства такж  вл етс  сложность, обусловленна  наличием дополнительного кольцевого регистра, коммутаторов и мажоритарных элементов, сложность которых растет с ростом длины-сообщений и дл  синхронной работы которых требуетс  сложный хронизатор. Другим недостатком известного устройства  вл етс  невозможность реализации этим устройством функции кодового разделени  каналов. Целью изобретени   вл етс  упрощение устройства и реализаци  функции кодового разделени  каналов. I ель достигаетс  тем, что в устройство дл  кодировани  и декодировани  сообщений, содержащее регистры сдвига, сумматор и хронизатор, введены блок сумматоров, ключи и бло ключей, объединенные первые входы первого и второго ключей  вл ютс  входом устройства, объединенные выходы первого, третьего и четвертого ключей соединены с первым входом пер вого регистра, первый и вторые выt . / ходы- которого соединены с соответствующими первыми и вторыми входами блока ключей, выходы блока ключей соединены с соответствующими входами блока сумматоров, выход которого соединен с первым входом п того ключа , выход которого соединен с первым входом сумматора, 1зыход сумматора соединен с первыми входами шестого и седьмого ключей, выход шестого ключа соединен с первыми входами второго регистра, выходы второго регистра и седьмого ключа  вл ютс  соответственно первым и вторым выходами устройства, первый выход первого регистра соединен с первыми входами третьего и восьмого ключей, выход восьмого ключа соединен с первыми входами четвертого и дев того ключей и  вл етс  третьим рыходом устройства, объединенные выходы втаррго и дев того ключей соединены с вторым входом сумматора, первые, второй, третьи и четвертый выходы хронизатора соединены соответственно с вторыми входами соответствующих ключей, объединенными вторыми входами второго регистра, третьими входами блока ключей и вторым входом первого регистра. На чертеже представлена функциональна  схема устройства. Устройство дл  кодировани  и декодировани  сообщений содержит ре- гистр 1 сдвига, блок 2 ключей (задатчик кодов), блок 3 сумматоров по модулю два, хронизатор , сумматор 5 по модулю два, регистр 6 сдвига (счетчик) и ключи . Регистр 1 сдвига служит дл  записи и временного хранени  сообщени . С помощью ключа 7 регистр 1 превращаетс  в кольцевой регистр сдвига. Блок 2 ключей управл етс  хронизатором и служит дл  статического задани  кода, то есть дл  настройки устройства на определенный код и реализации функции кодового разделени  каналов. Блок 3 сумматоров (многовходовой сумматор по модулю два) служит дл  формировани  проверочных элементов кода по информационным элементам и формирует на своем выходе единицу, если число единиц, поступаюи1,их на его входы, нечетно, или нуль, если число единиц четно.

Хронизатор А управл ет работой (открывает и закрывает) ключей обнул ет регистр 6 сдвига после лекодировани  сообщени , устанавливает ключи блока 2 ключей в положение, соответствующее выбранному КОЛУ, и подает тактовые импульсы на сдвиг сообщени  в регистр 1 сдвига.

Сумматор 5 по модулю два служит дл  выделени  синдромов обнаруживаемых комбинаций ошибок.

Регистр 6 сдвига  вл етс  пороговым блоком и служит дл  подсчета единиц выдел емого синдрома, поступающих на его вход от сумматора 5 через ключ 15. Объединенные входы  чеек регистра 6  вл ютс  сдвигающими тактовыми входами.

Устройство работает следующим образом .

В режиме кодировани  на блоке 2 ключей задан какой-либо кол (набран аккорд), сообщение подаетс  на вхолы ключей 8, 12, хронизатор k полает тактовые импульсы на вход регистра 1 сдвига и открывает ключи 8, 12, И в течение первых п тактов. При этом сообщение записываетс  через ключ 8 в регистр 1 и поступает через ключ 12 на вход сумматора 5, на другой вход которого подаетс  логический О (поскольку в первые п пактов ключ 13 закрыт). С выхода сумматора 5 по модулю два сообщение проходит через открытый ключ 1 на выход устройства . В течение вторых п тактов открыты ключи 7, 13, И и дополнительно может быть открыт ключ 9, остальные ключи закрыты. Сообщение по тактовым импульсам от хронизатора продвигаетс  по регистру 1, вклченному через ключ 7 по кольцевой схеме. Продвига сь по закольцованному регистру, элементы сообщени  последовательно по вл ютс  на выходах регистра и через статически закоммутированные ключи блока 2 поступает на входы блока 3 сумматоров. С выход блока 3 снимаютс  проверочные элементы кода в течение вторых п тактов которые поступают через открытый ключ 13 на вход сумматора 5, на другом входе которого действует О, поскольку ключ 12 в это врем  закрыт С выхода сумматора проверочные элементы кодограммы поступают открытый ключ на выход устройства вслед за ранее переданными информа-637 .

ционными элементами кодограммы. По окончании вторых п тактов передача сообщени  прекращаетс , и регистр 1 сдвига запоминает информационную часть кодограммы. При необходимости повторной передачи сообщени  хронизатор 4 вновь выдает импульсы сдвига на регистр в течение 2п тактов. IQ Причем первые п тактов открыты клю- чи 9) 10, 11, 1, а вторые п тактов открыты ключи 7, 13, It. В течение первых п тактов сообщение поступает с регистра 1 через ключи 9, П J5 на вход сумматора 5 и далее с выхода сумматора через ключ И на выход устройства. Одновременно сообщение через ключ 10 вновь вводитс  в регистр 1 , В течение вторых п . тактов устройство работает также, как было описано выше. После передачи сообщени  хронизатор обнул ет регистр подачей тактовых импульсов на его вход при закрытых ключах 7 25 9 13. После обнулени  регистра

устройство готово к кодированию следующего сообщени . I

В режиме декфдировани  выходом

устройства  вл етс  выход ключа 9,

3( в блоке 2 ключей установлен тот же код (аккорд), что и у кодера на передающей стороне , ключи 10, 11, Ц не используютс . В течение первых п тактов работы устройства информационные элементЬ| кодограммы проход т через открытый ключ 8 и записываютс  в регистр 1 сдвига. В течение вторых п тактов открыты ключи 7, 9, 2, 13, 15. При этом провеQ рочные элементыкодограммы проход т через ключ 12 на вход сумматора 5, где суммируютс  на каждом такте с формирующимис  по прин тым информационным элементам проверочными эле .. ментами, поступающими на другой вход сумматора с выхода блока 3 сумматоров через открытый ключ 13. Сумматор формирует на своем выходе за вторые п тактов синдром. Нулевой синдром

Q свидетельствует о том, что в прин том сообщении ошибок нет. Единичные символы синдрома свидетельствуют об ошибках в прин том сообщении. Единичные символы синдрома накапливаютс  в регистре 6 сдвига, продвига сь вдоль него, поскольку сами единицы синдрома  вл ютс  тактами записи . Если число единиц в синдроме рае-; но или больше разр дности регистра

7

6, то в последнем разр де регистра 6 по вл етс  единица, свидетельствую та  о том, что в прин том сообщении произошла неисправима  .ошибка. По этому сигналу получатель стирает при н тое сообщение. Через 2ri тактов регистр 6 обнул етс  по сигналу от хронизатора , регистр 1 обнул етс ,, как было описано выше, и устройство готово к приему следующего сообщени  .

Разр дность регистра б определ етс  минимальным кодовым рассто нием в соответствии с максимальным правдоподобием, причем регистр может быть заменен двоичным счетчиком, сопр женным соответствующими разр да ми с элементом И, а реализованный алгоритм коррекции по синдрому повышает достоверность и  вл етс  оптимальным . Блок 3 сумматоров (многовходовой сумматор по модулю два) можно реализовать на схемах признани  равнозначности с последующей инверсией на выходе последней из схем,. При включении дополнительного регистра сдвига между выходом ключа lA и входами ключей 10, 11. устройство становитс  датчиком псевдослучайных последовательностей.

Изобретение позвол ет более простыми средствами осуществл ть кодибЗ . рование и деокдирование сообщений по сравнению с прототипом за счет коррекции ошибок по синдрому, а не ма- жоритарно. Устройство применимо

дл  кодировани  сообщений любой длины п любым систематическим циркул нтным2п ,п (аккордным) кодом из 2 -() кодов, а также-укороченныfQ ми и удлиненными аккордными кодами с любой скоростью передачи, причем именно среди этих кодов наход тс  наилучшие ансамбли из всех известных кодов, в том числе и квазисоJ5 вершенные что позвол ет адаптиро . ватьс  к различным каналам св зи,

характеру помех и пакетов ошибок, к любому источнику двоичных сообщений . Устройство позвол ет производить дистанционную смену кода и осуществл ть псевдослучайное кодирование . Устройство применимо в цифровом радиовещании, телейидении, телефонии, телеметрии с кодовым

25 разделением каналов, как датчик пнсевдослучайных чисел и генератор периодических псевдослучайных, последовательностей любого периода и широкого спектра дл  локации. Устройство может быть использовано в режиме обнаружени  ошибок без коррекции , .