SU1332538A1 - Способ передачи и приема цифровых сигналов с коррекцией ошибок - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и технике св зи. Его использование в системах передачи цифровой информации позвол ет расширить область применени , т.к. обеспечивает возможность передачи в каналах с обратной работой (ошибочной инверсией всех кодовых символов). Способ включает в себ  формирование на фиксированном интервале из исходной бинарной последовательности элементарных импульсов, соответствующих укороченному корректирующему коду, другой последовательности, соответствующей неукороченному коду, дополнение ее элементарными импульсами нулевого уровн , замену части их импульсами , соответствующими корректирующим символам неукороченного кода , формирование последовательности, содержащей импульсы, соответствующие лишь информационным (исходным) и корректирующим символам, передачу по каналу св зи, дополнение прин той последовательности элементарными импульсами нулевого уровн , обнаружение ошибочно прин тых элементарных импульсов и замену их импульсами другого уровн , формирование последовательности импульсов, соответствующей исходной последовательности. Благодар  тому, что дополнение элементарными импульсами нулевого уровн  про- изводитс  на фиксированных позици х, определ емых сигналом- маской, передаваемый сигнал становитс  нечувствительным к обратной работе. 3 ил. сл 00 со IND ел со 00

Description

133

Изобретение относитс  к вычислительной технике и технике св зи и может использоватьс  в системах передачи цифровой информации, например, с относительной фазовой манипул цией, при которой возможно  вление перескока фазы опорного колебани , привод щее к инверсии всех принимаемых кодовых символов (режим обратной рабо- ты) .

Цель изобретени  - расширение области применени  за счет обеспечени  возможности использовани  способа в каналах с обратной работой.

ia фиг.1 показа 1а последовательность преобразований,- выполн емых При реш1изации способа; на фиг.2 и 3 - блок-схемы соответственно передающей и приемной сторон системы, реализующей этот способ.

Способ передачи и приема цифровых сигналов с коррекцией ошибок включает п себ  следующие операции.

1. Формирование па передающей стороне на интервале 1(k-l) из исходной бинарной последовательности k-1 элементарных импульсов длительностью каждый (фиг.1а), соответствующей выбранному укороченному корректирующему коду, k - число информационных символов неукороченного корректирующего (п,k)-кoдa с общим числом разр дов п, другой бинарной последовательности , элементарные импульсы которой

k-1 п

имеют длительность с

2. Формирование на оставшихс  временных позици х длительностью k-1

п

кажда  интервала (k-1)

элементарьгых импульсов нулевого уровн  (фиг.16).

3. Размещение этих элементарных импульсов на 1 временных позици х, соответствутощих времеиньтм позици м единичных элементарных импульсов фиксированного сигнала Маски (фиг.1в), дноичный код которого  вл етс  кодовым словом используемого неукороченного корректируюьчего (п,k)-кoдa, в котором содержатс  единичные символы 1- из k первых позици х и нулевые на всех остальных, кроме того, раз- мепоиис )лементарных импульсов нулевого уровн  на последних n-k временных позици х интервала - (k-1).

4.Замена последних n-k элементарных импульсов нулевого уровн  на элементарные импульсы, соответствующие корректирующим символам неукороченного корректирующего (п,k)-вoдa дл  полученной бинарной последовательности (фиг.1 г) .

5.Формирование на том же интервале Г(k-1) бинарной последовательности п-1 элементарных импульсов длиk-1

тельностью tп-1

каждый, соответствующих импульсам исходной последова

тельности и корректирующим символам, т.е. исключение 1 импульсов нулевого уровн  (фиг.1д).

6.Передача полученной бинарной последовательности по каналу св зи.

7.Прием на приемной стороне из канала св зи бинарной последовательности п-1 элементарных импульсов возможно с ошибками (,фиг.1е| звездочкой

обозначен ошибочно прин тый импульс).

8.Формирование бинарной последовательности по правилам п.З (фиг.1ж).

9.Обнаружение ошибочно прин тых импульсов по правилам используемого неукороченного корректирллощего (n,k)- кода (фиг.1з).

10.Формирование на том же интер- ва.че (k-l) бинарной последовательности k-1 элементарных импульсов, котора   вл етс  аналогом исходной последовательности .

Передающа  сторона системы дл  реализации способа содержит (фиг.2) входной и выходной блоки 1 и 2 пам - ти, кодер 3 и блок 4 управлени .

Приемна  сторона содержит (фиг.З) входной и выходной блоки 5 и 6 пам ти , декодер 7 и блок 8 управлени .

Блоки 1, 2, 5 и 6 могут быть вы- полнены в виде ОЗУ.

Конкретное выполнение кодера 3 и декодера 7 зависит от используемого кода.

В качестве примера рассмотрим передачу и прием цифровых сигналов, закодированных кодом Хэмминга (31,2б). порождающий многочлен которого равен . Дл  практического исиользо-.

вани  удобнее цифровые сигналы, имею- щи(; длину не 31, а 25 битов, т.е. закодированные укороченным кодом (25, 20) . В качестве Маски дл  способа передачи и приема можно выбрать циф

133

ровой сигнал,закодированный кодом (31, ) : 1101 1 1 1000000000000000000000000, где 1 и О соответственно единичный н нулевой элементы сигнала, а проверочные элементы сигнала расположены крайними справа.

Способ реализуетс  следующим образом .

Последовательность из двадцати ин- формационных элементов сигнала последовательно записывают в третью, восьмую - двадцать шестую  чейку пам ти

блока 1, а в  чейки первую, вторую, четвертую - седьмую, двадцать седь- мую - тридцать первую, определ емые сигналом с блока А, записывают нулевые элементы сигнала. Затем производ т последовательное считывание элементов сигнала из  чеек пам ти первой тридцать первой блока 1, после чего кодер 3 вычисл ет п ть проверочных элементов сигнала и вводит их на временных позици х двадцать седьмой тридцать первой. В  чейках пам ти пер-25 выигрьш1а на 0,4 дБ. При внешнем

вой - тридцать первой блока 2 записывают последовательно все тридцать один элемент сигнала с выхода кодера 3, а затем последовательно считывают двадцать п ть элементов сигнала из  чеек пам ти третьей, восьмой - тридцать первой в канал св зи. Блок 4 управл ет работой блоков 1, 2 на запись и считывание, использу  сигнал Маски .

Последовательность иэ двадцати п ти элементов сигнала, прин тую из канала св зи, записывают последовательно в третью, восьмую - тридцать первую  чейки пам ти блока 5, а в его  чейки первую, вторую, четвертую - седьмую записывают нулевые элементы сигнала. Затем производ т последовательное считывание элементов сигнала 3  чеек пам ти первой - тридцать первой блока 5 и декодер 7, который корректирует в цифровом сигнале ошибки . Затем элементы сигнала записывают в  чейки пам ти первую - тридцать первую блока 6. После этого производ т последовательное считывание элементов сигнала-из  чеек третьей, восьмой - двадцать шестой блока 6. Блок 8 с помощью сигнала Маски управл ет работой блоков 5 и 6 на запись и считывание .

В предлагаемом способе среди цифровых сигналов, закодированных укоро- ченньп-1 корректирующим кодом, имеетс 

0

5 0

сигнал, состо щий из одних единичных элементов сигнала (всего п-1 элементов ) . Следовательно, способ обладает свойством нечувствительности цифровых сигналов К обратной работе, что позвол ет использовать этот способ в каналах с обратной работой, например Б каналах с фазовой манипул цией. В каналах с относительной фазовой манипул цией способ позвол ет использовать внутреннее помехоустойчивое кодирование, при котором кодируют и декодируют цифровой сигнал, представленный в относительной, а не абсолютной форме, Внутреннее кодирование имеет большую энергетическую эффективность. Так, например, по расчету веро тности необнаруженной ошибки 10 энергетический выигрыш от внешнего кодировани  укороченным кодом БХЧ (120,99) равен 2,8 дБ, а при переходе к внутреннему кодированию этот способ дает увеличение

0

5

0

5

0

5

кодировании дл  борьбы со сдвоенными ошибками приходитс  раздел ть цифровой поток на два подпотока и использовать два кодека, а при внутреннем кодировании ошибки  вл ютс  независимыми , и достаточно использовать один кодек т.е. способ позвол ет примерно в два раза упростить реализацию кодека в случае использовани  канала с относительной фазовой манипул цией .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ передачи и приема цифровых сигналов с коррекцией ошибок, заключающийс  в том, что на передающей стороне из исходной бинарной последовательности k-1 элементарных импульсов , соответствующей выбранному укороченному корректирующему коду, на интервале (k-l), где о - длительность каждого элементарного импульса, k - число информационных символов неукороченного корректирующего (n,k)- кода с общим Числом символов п, формируют бинарную последовательность k-1 элементарных импульсов длитель- k-1 п

   ностью

   каждый на оставшихс 

   n-k+l временных позици х длительнос- k-1

   тью

   кажда  интерзала 2 (k-l)

   формируют элементарные импульсы нулевого уровн , n-k которых, расположенных в конце интервала (k-l), замен ют элементарными импульсами, соответствующими корректирующим символам неукороченного корректирующего (n,k)- кода дл  получени  бинарной последо- нательности п элементарных сигналов, на том же интервале о (k-1) формируют бинарную последовательность элементарных импульсов длительностью

   k-1 п-1

   каждый, содержащую k-1 элементарных импульсов, соотв элементарным импульсам исхнарной последовательности, ментарных импульсов, соотв Корректирующим,символам, и сформированную бинарную потельность по каналу св зи, нон стороне из прин той из св зи бинарной последовате п-1 элементарных импульсов

   с чью ik-1 n-k

   каждый формируют бинарную последовательность Элементарных

   k-1

   импульсов длительностью с

   п

   каждый , на оставшихс  1 позици х интерва л k-1

   ла с (k-1) длительностью t

   п

   0

   5

   0 5

   кажда  формируют элементарные импульсы нулевого уровн , по правилам проверки используемого неукороченного корректирующего (n,k)-кoдa дл  полученной бинарной последовательности определ ют в ней ощибочно прин тые элементарные импульсы, замен ют их на элементарные импульсы другого уровн , из скорректированной бинарной последовательности на том же интервале L (k-l) формируют бинарную последовательность k-1 элементарных импульсов длительностью каждый,  вл ющуюс  аналогом исходной бинарной последовательности , отличающийс  тем, что, с целью расширени  области применени  за счет обеспечени  возможности использовани  способа в каналах с обратной работой, на передающей и приемной сторонах при формировании бинарных последовательностей Элементарных импульсов длительностью

   k-1 п

   каждый, элементарные импульсы

   нулевого уровн  располагают на 1 временных позици х, соответству- юшлх временньй позици м единичных 3Q элементарных импульсов фиксированного сигнала Маски, двоичный код которого  вл етс  кодовым словом используемого неукороченного корректирующего (п,k)-кoдa, содержащим единичные символы в 1 из k первых разр дов.

   t(K-t)

   I 0 1 / 0

   Фиг.2

   Фиг.1

   Редактор Н. Гунько

   Составитель 0. Ревинский Техред Л.СердюковаКорректорЕ. Рошко

   Заказ 38А8/55Тираж 901

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д.А/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

   Фиг.

   Подписное