SU1390626A1 - Устройство дл передачи информации - Google Patents

Description

(21.)4123941/24-24

(22)23.06.86

(46)23.04.88. Бюл. № 15

(72)С.С.Кукушкин

(53)621.398(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР

№ 777843, кл. Н 04 L 5/22, 1978.

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ

(57) Изобретение относитс  к телеметрии и св зи и позвол ет повысить достоверность.передаваемой информации за счет схемы кодировани , использу  переход от двоичного вещественного модул ционного алфавита {0,l к троичному комплексному модул ционному альфавиту (S, S, ,8, и Т„, Т,, Т , где S; и Т- - символы амплитудно-импульсной (АИМ) и широтно-импульсной (ШИМ) модул ций. Схема кодировани  получена из двух предпосылок: технической реализации блока формировани  сигналов кодовых комбинаций, позвол ющей, перейти от двоичного кодировани  к кодированию символами TQ , Т, , T,j, , и выводов теоремы Маркова, говор щих о том, какими логическими св з ми должны быть св заны символы {(), Ij двоичного

90626

кода с вновь вводимыми символами TO, Т(, Т . Устройство содержит блок 1 уплотнени  каналов, передающий блок 2, блок 3 синхронизации, в М информационных каналах 4 - Ац преобразователи 5 - 5, ЫИМ - АИМ, буферные накопители 6( - 6,, блоки 7 f формировани  импульсов кодовых комбинаций и датчики 8 - SN.. Блоки 7( - 7| содержат триггеры 9, 10, 11, 12, 27, элементы 13, 14, 15 задержки, формирователи 16, 17, 18, 19 ИлМпульсов, элементы ИЛИ 25, дифференцирующий элемент 26. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1

Изобретение относитс  к телеметрии и технике св зи и предназначено дл  уменьшени  веро тности ошибочного приема данных без введени  струк- турной избыточности в передаваемый сигнал.

Цель изобретени  повышение достоверности информации.

На фиг.1 приведена структурна  блок-схема предложенного устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства.

Устройство содержит (фиг.1) блок 1 уплотнени  каналов, передающий блок 2, блок 3 синхронизации и в N информационных каналах 4 - 4 преобразователи 5, - 5 ШИМ-АИ1«1, буферные накопители 6, - 6, блоки 7, - 7|g формировани  импульсов кодовых комби наций и датчики 8 , - 8ц цифровой информации . Блоки 7, - 7м формировани  импульсов кодовых комбинаций содержа триггеры 9-12, элементы 13-15 задержки , формирователи 16-19 импульсов, выполненные на дифференцирующих элементах 20 и пороговых элементах 21 и 22; элементы И 23 и 24, элемент ИЛИ 25, дифферен11;ирующий элемент 26, триггер 27.

Задача кодировани  в предлагаемом устройстве сводитс : к замене последовательности символов а j , а } ,... i,a,, некоторое конечное множество которых

образует слова А; а.

1

последовательностью .символов нового алфавита S , S , 5, учитывающего например,логическую взаимосв зь предшествующего и последующего символов а j , ,) и а;,5 , ,,, ,.,2 ко- , торую в терминах дискретной математики можно выразить следующим образом:

aioU а. а,., U а,-, (00,11); а,, и а-„ а;„ и а а;, S, (10,001);

а,Ч и а,„ и.,;, S,

(101).

(1)

Это значит, что в новом алфавитном кодировании символ S сооветству- ет кодовым комбинаци м 00 и 11 в двоичном представлении, символ S, - кодовым комбинаци м 10 и 001, а символ S - кодовой комбинации 101.

Приведенное логическое описание  вл етс  следствием теоремы Маркова, на основе которой можно сделать вывод: обладает ли введенное алфавитное кодирование свойством взаимной, однозначности или нет Схема кодировани  (1) получена, исход  из двух предпосылок: технической реализации (фиг.2), позвол ющей перейти от двоичного кодировани  к кодированию символами So, S, Sj, и выводов теоремы Маркова, говор щих о том. какими логическими св з ми должны быть св заны символы двоичного кода с вновь вводимыми символами 3, S, S дл 

Прин та  последовательность

Восстанов- 1010

ленное

сообщение

Повтор ющиес  символы кодовых (фиг.2) комбинаций обведены с целью .более нагл дного отображени  принципов восстановлени  цифровой комбинации при декодировании. Совпадение повтор ющихс  символов при приеме свидетельствует об исключении однократных ощибок в восстановленных сообщени х . Таким образом, передаваема  последовательность оказываетс  св занной посредством повторени  последних символов каждой кодовой комбинации в единую последовательность сигналов, разрыв которой при ошибоч1 О О

111100101

ном приеме одного из сигналов 1 Sjj, S, , Sj может быть легко уста- . новлен. Вследствие этого становитс  .возможным при том же числе информационных сигналов, что и у известного кода, обнаружение ошибочно прин тых

одиночных сигналов. Г

50

55

Устройство работает следующим образом .

Датчик 8 цифровой информации выра- .батывает последовательность двоичных чисел.В блоке 7 формировани  сигналов кодовых комбинаций формируетс 

модулированный по д.нительности сигнал , у которог о изменение пол рности при переходе символа 1 производитс  в середине тактового интервала, при переходе символа О, за .которым также следует О, пол рность мен етс  в конце тактового интервала, а при переходе с О, за которым следует 1, пол рность сигнала не измен етс .

Один из возможных вариантов технической реализации формировани  кодо-: вых комбинаций по сформулированному |прави.пу представлен на фиг,1 и по| сн етс  временными диаграммами, при- Сформированными импульсами устанавведенными на фиг.2, Преобразователь 5 НИМ в АИМ преобразует кодовые комбинации , представленные на выходе блока 7 формировани  сигналов кодовых комбинаций в виде дискретных интервалов длительностью 2Тд, 3/2То и J, S, и So трех20

Т

в сигналы S

ливаетс  триггер 9 в состо ние с высоким потенциалом на выходе, а импульсами, представл ющими собой результат дифференцировани  в элеме те 20 и ограничени  снизу пороговым элементом 22 сигналов синхронизации (фиг.2б), триггер возвращаетс  в ис ходное состо ние. Последовательност импульсов (фиг.2г), формируе1чых триггером 9, дифференцируетс  элеме том 20 и ограничиваетс  снизу пороговым элементом 21 (фиг.2д)..Сформированные импульсы расшир ютс  три гером 12 (фиг.2е),

позиционной АИМ.

В отличие от известного кода кодовые комбинации в предлагаемом уст- |ройстве отличаютс  большей равномерностью . Здесь нет сигналов, содержа- iJi.Hx информацию об одном символе. Однако сигналы SQ, S,, сформиро- :Ванные на выходе преобразовател  5 ЩИМ в АИМ (фиг.2), сохран ют ту же :нерегул рность следовани , что и ;у известного кода, вследствие чего затруднен последующий процесс уплотнени  каналов. С целью устранени  нерегул рности следовани  сигналы кодовых комбинаций So , S, , S запо-- Иинаютс  в буферном накопителе 6. |Цл  установлени  периодичности по- ступлени  сигналов сформированных, кодовых комбинаций в блок 1 уплотнени  каналов их считывание из буферного накопител  6 производитс  синхронизирующей последовательностью (фиг.2), вырабатываемой блоком 3 синхронизации . При этом дл  уменьшени  ошибок, вносимых блоком 1 уплотнени  каналов в передаваемые сообщени  вследствие переходных искажений, импульсы кодовых комбинаций S, S,, S расшир ютс  на период следовани  считывающей последовательности сиг- налов синхронизации (фиг.2). Сформированные сигналы кодовых комбинаций различных каналов подвергаютс  временному или частотному уплотнению в блоке 1 уплотнени  каналов. Передающий блок 2 осуществл ет пере

дачу уплотненного rpynnoBOj o сигнала по радиоканалу или линии св зи.

Блок 7 формировани  сигналов кодовых комбинаций (фиг.1) работает следующим образом. Сигналы от датчика 8 цифровой информации, засин- хронизированные синхронизирующей последовательностью (фиг.2б) и представл ющие собой последовательность импульсов, совпадающих с моментами передачи двоичного символа 1 (фиг.2в), подвергаютс  дифференцированию и ограничению снизу в формирователе 16.

0

5

0

5

0

5

0

5

ливаетс  триггер 9 в состо ние с высоким потенциалом на выходе, а импульсами, представл ющими собой результат дифференцировани  в элементе 20 и ограничени  снизу пороговым элементом 22 сигналов синхронизации (фиг.2б), триггер возвращаетс  в исходное состо ние. Последовательность импульсов (фиг.2г), формируе1чых триггером 9, дифференцируетс  элементом 20 и ограничиваетс  снизу пороговым элементом 21 (фиг.2д)..Сформированные импульсы расшир ютс  триггером 12 (фиг.2е),

Одновременно путем дифференцировани  ш {пульсов синхронизации . (фиг.2б). элементом 20 и ограничени  сверху в пороговом элементе 21 формируютс  импульсы, устанавливающие триггер 27 в соответствующие состо ни  (фиг.2ж). Сформированна  тригге- - ром 27 последовательность импульсов (фиг.2ж) поступает на третий вход второго элемента И 24,Элемент И 24 открываетс  дл  прохождени  импульсной последовательности (фиг,2ж) толь- ко на врем  совпадающих низких потенциалов на выходах триггеров 11 и 9 (фиг.2к). Эотемент ИЛИ 25 объедин ет импульсные последовательности на фиг.2к и е в последовательность на фиг.2л. При этом объединенна  импульсна  последовательность находитс  в полном соответствии с прин тым правилом кодировани  (1) цифровой информаци . Результаты дифференцировани  элементом 26 (фиг.2м,) объединенной импульсной последовательности (фиг.2л) представл ют собой интервалы 2Т,, 3/2Т„

соответствующих

кодовых комбинаций Sj (101),S, (10, 001), So (00, 11) и  вл ютс  выходным

сигналом блока.

71390626

Предлагаемое устройство отличаетс  от известных возможностью обнаружени  одиночных ошибок без введени  структурной избыточности в передаваемый сигнал. Устройство обеспечи- ,вает при той же пропускной способности канала св зи в 1,66 раза большую избыточность декодируемого кода (F

1,66 Fg) ПО сравнению с передачей |Q тех же сообщений последовательностью двоичных сигналов, формируемых без учета правил логического кодировани .

Claims (2)

1. Устройство дл  передачи информации , содержащее блок уплотнени  каналов , выход которого соединен с вхо- дом блока передачи, выход которого  вл етс  выходом устройства, и в каждом информационном канале последовательно соединенные датчик и формирователь сигналов кодовых комбинаций, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  достоверности: инфор мации, в устройство введены блок синхронизации и в каждый информационный канал введены преобразователь ШИМ - АИМ и буферный накопительj выход блока формировани  кодовых комбинаций соединен с входом преобразовател  ШИМ - АРШ, выход которого соединен с информационным входом буферного накопител , синхронизирующие входы датчика, блока формировани  сигналов кодовых комбинаций и буферного накопител  каждого информационного канала подключены к выходу блока синхронизации, выход буферного накопител  каждого информационного канала соединен с соответствующим информационным входом блока уплотне

8

Q

5

0

о 5

5

0

ни  каналов, синхронизирующий вход которого подключен к выходу блока синхронизации.

2. Устройство rfo п.1, отличающеес  тем, что блок формировани  сигналов кодовых комбинаций содержит формирователи импульсов , триггеры, элементы задержки, элементы И, элемент ИЛИ и дифференцирующий элемент, выход которого  вл етс  выходом блока, выход первого элемента И соединен через первый формирователь импульсов с S-входом первого триггера, первый выход второго формировател  импульсов соединен непосредственно с R-входом первого триггера, S-входом второго триггера и через первый элемент задержки с R-входом второго триггера, выход которого соединен с первь1м входом первого элемента И, второй выход второго формировател  импульсов соединен непосредственно с R-входом и через второй элемент задержки с S-входом третьего триггера, выход которого соединен непосредстйенно с первым входом второго элемента И-и через третий формирователь импульсов с R-входом четвертого триггера, выход первого триггера соединен с вторым входом второго элемента И с входом четвертого формировател  импульсов, выход которого соединен непосредственно с 8-входами третьего и четвертого триггеров и через Элемент задержки с R-входом четвертого триггера, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход третьего триггера соединен с третьим входом второго элемента И, выход которого соединей с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом дифференцирующего элемента.