Устройство для воспроизведения ст. лтистической структуры реального телеграфного сигнала

ОПИСАН ИЕ 289 И 8ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельства Мв -Заявлено 25.1.1968 (Мо 1212989/26-9)с присоединением заявки М 0 -41 23/О омитет по деламретений и открытий иоритет 621.394,618 (О Опубликовано 08,Х 11.1970. Бюллетень Мв 1 за 191 Дата опубликования описания 18.11,1971при Совете Министров СССР, А. Брусиловский явител УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ СТАТИСТИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ РЕАЛЬНОГО ТЕЛЕГРАФНОГО СИГНАЛАПри эксперимен стем передачи дан ния возникает зад сигнала со статис кой к структуре си связи. В простейше может быть телегр терной приставкой миттер), в которую роиства; на реализующеграфным сомер, междуисследовании сидом моделироваоения источника структурой, близ- реальных каналах таким источником парат с трансмитвтономный транса лента с текстом. альном ых мет ча пост ической нала в м случае фный а (либо основан н м алгори аложе8а =1т=т 2) Известны устройства, позволяющие приблизить структуру сигнала на выходе устройства к структуре реальных сигналов. Но при моделировании телеграфных сигналов и, в частности испытательных сигналов, при помощи из вестных устройств не решалась задача воспроизведения статистической структуры реальных сигналов. Статистическая структура предполагалась равновероятной.С целью приближения статистической струк туры сигнала на выходе устройства к структуре реальных телеграфных сигналов, в предлагаемом устройстве наряду с источником псевдослучайной последовательности включен счетчик, в результате чего с частостью, соответст вующей частости появления в реальном сигнале определенных комбинаций, формируются импульсы, отпирающие ключевые схемы на выходах генераторов определенных комбинаций. 30 1-1 а фиг. 1 дана блок-схема устфпг, 2 - блок-схема устройства,го алгоритм применительно к телеобщениям, передаваемым, напринародным кодом М 2.Принцип действия устройствапредставлении сигнала следующмом: где Х - дискретная последовательность, эквивалентная сигналу, состоящая из символов 1 и О, х, - дискретные последовательно. сти, соответствующие блоку (слову или кодовой комбинации) передаваемой информации, причем набор з возможных хт определяется принятым кодом и алфавитом, т. е. таблицей соответствия между комбинациями кода и передаваемымп символами, а, - весовые коэффициенты, равные частости появления (повторяемости) определенных комбинаций в реальном сигнале, причем На схеме устройства, отвечающей алгориту (1), приняты следующие обозначения; 1 - нераторы комбинаций хтзаданной длины и5 10 15 20 25 30 35 40 ,45 50 55 бО 65 символов 1 и 0 с определенными числами щ и и - щ этих символов, 2 - генератор весовых коэффициентов, 3 - ключевые схемы, 4 - логическая схема ИЛИ.Комбинации, даваемые определенным генератором 1 (генератором дискретной последовательности), через соответствующий ключ поступают на схему 4 и, следовательно, на выход б устройства только в те отрезки времени, когда на другой вход ключа подается отпирающий сигнал, отвечающий весовому коэффициенту а, данных комбинаций, причем при реализации схемы должно выполняться условие (2). Таким образом, при передаче достаточно большого числа комбинаций частость появлешля определенных на выходе устройства стремится к частности этих комбинаций в реальных сообщениях, причем точность совпадения в указанном смысле статистических структур моделированного и реального сигнала тем выше, чем точнее воспроизведены весовые коэффициенты и чем дольше передается сигнал.Ниже рассматривается реализация общего алгоритма (1) применительно к телеграфным сообщениям, передаваемым, например, международным кодом2, по одномерному распределению частости появления букв русского алфавита и служебных комбинаций при передаче указанным кодом.Практически нет необходимости моделировать весь набор я знаков кода (для кода2 з = 45). Первый шаг в направлении упрощения алгоритма состоит в выделении из общего числа знаков тех я(я комбинаций, которые отличаются числом и последовательностью посылок или границ (для кода2 з = 32), Второй шаг заключается в группировании знаков по числу посылок или границ без учета их расположения в пределах комбинации. Тогда остается лишь з,(зг групп знаков, причем для рассматриваемого кода з = 3, так как в старт-стопных комбинациях, передаваемых этим кодом, может быть лишь одна, три или пять границ. Справедливость такого подхода подтверждается анализом тех же данных, показывающих, что вероятность поступления любой из границ в комбинации лежит в пределах 13,6 - 19,4%, т. е. для моделирования появление этих границ вполне может быть принято равновероятным.С учетом изложенного алгоритм (1) записывается в следующем виде:Х = гХу г + зз+ гб Сбд ф (3) где как и в алгоритме (1), подразумевается скользящее суммирование во времени, а значения весовых коэффициентов равныюг = 0,20, аз= - О,бб, ав -- 0,14 (4)Блок-схема устройства, реализующего алгоритм (3) при весовых коэффициентах (4), показана на фиг. 2, Здесь б, 7, 8 - генераторы восьмиэлементных старт-стопных комбинаций (генераторы дискретных последовательностей) соответственно с одной, тремя и пятью рабочими границами, расположение которых в пределах комбинации равновероятно. В качестветаких генераторов могут быть использованы,например, кольцевые пересчетные схемы на регистрах сдвига с последовательной циркуляцией нужного числа символов 1 с соответствующими формирующими схемами. Дляпростоты принято, что стоповая посылка подлине равна удвоенной элементарной. Это ограничение не имеет принципиального значения, так как при незначительном схемном усложнении можно получить стоповую посылкуполуторной либо любой другой длины.Формирование весовых коэффициентов осуществляется с помощью генератора 9 псевдослучайной последовательности с равновероятным появлением символов 1 и О и с биномиальным распределением вероятностейР (т) появления числа щ единиц на отрезкедлиной п символов, т.е.Р(щ) = (")р (1 - р)" - , (5)где р = Р (1) =Р (О = 1/2.В качестве такого генератора может бытьиспользован обычный рекуррентный датчик испытательных сигналов,Частота следования импульсов генератора 9как н работа всего устройства, определяетсягенератором тактовых импульсов 10. Разделение работы схемы на восьмиэлементные осуществляется старт-стопным устройством 11.К выходу генератора 9 подключен счетчик12, фиксирующий число символов 1, появившихся за цикл. Счетчик построен так, что,если за цикл поступили два символа 1, тов течение следующего цикла подается отпирающий сигнал на ключ 13 и, следовательно, навыход 14 устройства проходит комбинация спятью рабочими границами. Если счетчик зафиксирует 3 символа, то сигнал поступает наключ 1 б и на выходе появляется комбинацияс первой рабочей границей. Во всех остальныхслучаях, т. е, когда число зафиксированныхсчетчиком символов 1 не равно ни двум, нитрем, отпирающий сигнал подается на ключ 1 аи на выход устройства поступает комбинацияс тремя границами.Поскольку распределение вероятностей появления символа 1 в последовательности, даваемой генератором 9, подчиняется биномиальному закону (5), то, положив гг=8, длятрех рассмотренных случаевнаходят Р (щ)Рв(2) =- = 011) Рв(3) = (в) - = 0,221 Рв(тФ, тФЗ) = 1 - Рв(2) - Р (3) == 0,67.Сопоставление приведенных значений Р, (пг) с (4) показывает, что с вполне удовлетворительной для моделирования точностью можно принятьа 1 Рваз -- Рв (щФ 2,щФЗ),а = Рв (2)2 М 5 ь Предмет изобретения фиг. 1 фиг. 8 Составитель М, Порфирова Техред Т. П. Курилко Корректор Т, А. Уманец Редактор Д. А. Утехина Изд.70 Заказ 123/15 Тираж 480 Подписное 1.1 НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совезе Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 Нетрудно видеть, что при формировании а, из псевдослучайной последовательности, даваемой генератором 9, можно с заданной точностью аппроксимировать реальные значения а;, если частоту генератора 9 взять большей, чем частота генератора комбинаций,Устройство может быть использовано как для моделирования сигнала при исследовании систем передачи дискретных сообщений, так и в качестве датчика испытательных сигналов. В последнем случае для обеспечения индентичности сигналов двух автономных устройств должна как обычно, осуществляться цикловая и поэлементная синхронизация рекуррентных датчиков, выполняющих функции генераторов псевдослучайной последовательности, а генераторы комбинаций, в свою очередь, должны быть синхронизированы с этими датчиками. Устройство для воспроизведения статистической структуры реального телеграфного сигнала, содержащее генераторы дискретных последовательностей с ключевыми схемами, которые через схему ИЛИ соединены с выходом устройства; источник псевдослучайной последовательности с равновероятным появлени ем символов 1 и 0 и биноминальным законом распределения символов на заданном отрезке, отличаюшееся тем, что, с целью приближения статистической структуры сигнала на выходе устройства к структуре реальных т.10 леграфных сигналов, число генераторов дискретных последовательностей с ключевыми схемами выбрано равным числу комбинаций в реальном сигнале, различающихся лишь числом рабочих границ вне зависимости от их 15 местоположения в комбинации, при этом выход источника псевдослучайной последовательности подключен к счетчику с фиксацией числа пт символов 1 на отрезке из п элементов, который в зависимости от одного из значений 20 зафиксированного произведения биноминаль/пного коэффициента- ) на 2 " образуетт )цепь включения соответствующей ключевой схемы.