Устройство для декодирования кода манчестера

(,5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ъ,(57) И ТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕКОДИРОВАНИЯ МАНЧЕСТЕРАобретение может использоватьтоматике и вычислительнойпри создании систем цифровойи данных. Изобретение позволясить помехоустойчивость устУстройство содержит приеммногоотводную линию 2 задержггер 7 и решающий блок 8,сява техник переда повь ств ник 1, и, три. 1 ВТОРСНОМУСВИДЕТ состоящий из коррелятора 3, компаратора.4 верхнего порога, компаратора 5 нижнего порога и блока 6 определения экстремумов. В корреляторе 3 осуществляется свертка отрезка входного кода Манчестера с опорной комбинацией, выбираемой в соответствии со структурой этого кода. При пересечении сигналом с выхода коррелятора 3 соответствующего порога и наличии сигнала с блока 6, соответствующего изменению знака корреляционной функции, происходит изменение логического уровня на выходе триггера 7, т,е. декодирование. Введение коррелятора 3, компараторов 4 и 5 и блока 6 6 обеспечивает правильное декодирование при наличии .во входном сигнале помех типа "Дробление" или "Преобладание". 3 ил 1 табл, Изобретение относится к автоматике к вычислительной технике и может быть использовано в системах передачи данных,Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.На фиг. 1 представлена блок-схемаустройства для декодирования кодаМанчестера; на фиг, 2 - пример выполнения блока определения экстремумов;на Фиг. 3 " временные диаграммы работы устройства.Ко входу устройства для декодирования кода Манчестера подключены соединенные последовательно приемник 1к многоотводная линия 2 задержки,выходы которой подключены к соответствующим входам коррелятора 3. Выходы коррелятора 3 подключены к соответствующим входам компаратора 4верхнего порога, компаратора 5 нижнего порога и блока 6 определения экстремумов, выходы которых соединенысоответственно с первым и вторыминформационными и синхронизирующимвходами триггера 7. Коррелятор 3,кампараторы 4 и 5 и блок 6 образуютрешающий блок 8.Блок 6 определения экстремумовможет быть реализован с помощьюрегистра 9, цифрового компаратора 10и Формирователя 11 импульсов (фиг.2).Устройство работает следующкмобразом.Входной сигнал, в котором переда -ваемая информация (фиг. 3 О) закодирована в виде кода Манчестера(фиг. Зо), поступает с линии связина приемник 1, где он усиливаетсяи преобразуется в импульсный сигналс уровнями применяемой в устройствелогики (ТТЛ, КМОП и т.д,). С выходаприемника 1 сигнал (фиг, 3 Я поступает на информационный вход многоотводной линии 2 задержки, в качествекоторой можно, например, использо-.вать последовательный "двиговый регистр 34913рядах комбинации Б(Б, Б ,Бс комбинацией С(рр ,я, ), задаваемой исходя из структуры кодаМанчестера, и, преобразует это числосовпадений в двоичный код.Таким образом, корреляционная функция на выходе коррелятора 3 представляется в цифровом виде. Лналоговыйэквивалент ее представлен на фиг.4 ь.1 О Комбинация С(рд ,я ) постояннадля конкретной реализации коррелятора 3 к постоянно записана в нем,Практически это означает, что коррелятор 3 строится с учетом С(в,ц, 15 я), Например, при реализации коррелятора 3 на ПЗУ производится егопрограммирование в соответствии- С(К,;аа.)Цифровые компараторы г и 5 срав нивают значение корреляционной функции с верхним и нижним порогом, Еслизначение корреляционной Функциибольше значения верхнего порога,то формируется управляюшкк сигнал 25 на выходе компаратора 4 (Фиг. 4 г),если меньше значения нижнего порога,то Формируется сигнал на выходе компаратора 5 (фкг, А) .Блок 6 определения экстремумов зО формирует короткие импульсы в моменты времени, соответствующие точкамперегиба корреляционной функциифиг. 4 е), Эти импульсы формируютсяс помощью формирователя 11 (Фиг, 2) 35в моменты изменения знака производной корреляционной функции, Укаэанные моменты определяются с помощьюцифрового компаратора 10, сравнивающего текущее значение К, корреляцконной функции со значением К. навпредыдущем шаге вычисления с выходовпараллельного регистра 9, Компаратор 10 работает в соответствии соследующей таблицей истинности:Значение функции Первый Второйвыход :выходСигнал, находящийся в линии 2 задержки в фиксированный момент времени можно трактовать как двоичную ш-разрядную комбинацию Б(ББ ,Б, ), где Б - значение г.-го разряда комбинации, а ш - число разрядов в комбинации (ш совпадает с числом отводов 55 линии 2 задержки). Данная комбинация поступает на коррелятор 3, которьй подсчитывает число совпадений в раз К )К.1К=. К,К,сК.10 Управляющие сигналы от компараторов ч и 5 поступают на информацион 123/ные входы триггера 7, который мажет изменять свое состояние только па сигналу блока 6 определения эстремумов, поступаюягму на скнхровход триггера 7, Если управляюьткй сигнал п;.к сутствует ца выходе компаратора то триггер 7 переключается в нулевое состояние, а если управляющий скгцал присутствует на выходе кампаратора 5, то триггер 7 в ;ереключается в единичное состояние. Если управляющего сигнала нет на выходе ни одного кампаратора 4 и 5, то триггер 7 не изменяет своего состояния, Сигнал на выходе триггера 7 представляет собой резуль- т 5 тат декодирования (фиг, Зд, Этот сигнал идентичен передаваемому сообщению (фиг. За) .Воздействие помех в линии связи приводит к тому, что в сигнале ца вы ходе приемника 1 появляются кскажецкя типаЦроблеттие" или "Преобладание", Физически это можно представить как появление ложных значений в т.-тых разрядах комбинации Б(Б,Б ,Б ). 25 Один из возможных видов искажений и его влияние ца результат декодирования показан на фиг. 3 пунктиром. Искажения в сигнале оказывают влия - ние на корреляционную функцию, у ко- ЗО торой изменяются боковые лепестки к максимальное значение (фиг. 46), Однако видно,.что для конкретных искажений эти изменения не приводят кложным переходам корреляционной функции через верхний и нижний пороги и, следовательно, декодирование производится без искажений. В коде Манчестера присутствуют т 0 пасынки только двух видов: длинная" - длительностью Т и короткая" длктельностью Т//2, "Длинная" посылкаозначает смену состояния исходного инфармационнога кода, при этом, если 45 значение посылки единица", то это азна.ает переход кз единичного сос - тояцкя в нулевое, а если значение посылки "нуль", та переход из нулевого состояния в единичное. 50Исходя кз этого мажцо задать комбинацию С(д ,д д, ) для коррелятора 3, Если принять, что задержка сигналов межцу соседними отводами линки 2 задержки равна ьс, то "длицтТ цая посылка разбивается на 1 т. - . дис 11 кретньтх кцтервалов, В этом случае 74//зтомбтнацью С(,; ,г, , я ) можно задать в виде С(е ,е е )=111,11.При этом ш=п.Видно, что при полном совпадениикомбинаций Б(Б , ББ ) и С(К3 , о ) корреляционная функцияимеет зпаченке ш, а при полном несовпадении - значение О, Такое заданиекомбинации С(у ,.я,) не является едттнствгнтым, Йепосредственно изструктуры кода Ман естера видно, чтокомбинацию С(д,ц яможно задать не только на интервале Т, но ица интервале да 2 Т (учитывая, например, что перед и после длинной посылки с уровнем "единица" обязательнодолжны присутствовать по крайнеймерекороткие посылки с уровнемтнуль ) . В этом случае комбинациюС(яК я, ) можно задать в видеС(К .,Я ,,д )=00001111,110000,Прк этом ш=2 п,Для задания С(ц ,с , , я ) можнофь фзиспользовать любую промежуточную комбинацию из приведенных двух, которыеможно рассматривать как граничные,При тт)п у корреляционной функции появляются боковые лепестки, однако повышается крутизна.Величина лг. выбирается из компромиссных условкй. При больших ьС уменьшается точность декодирования и снижается эффект помехозащкщенногги, апрк малых /т растут схемные затраты.1 ТОптимальным предо .вляется д 1=-=.и 1 б11 ожца показать исходя из значенийбоковых лепестков корреляционной функции, чга выбор значений верхнего (ВП)и нижнего (НП) порога можно производить на основании вьраженкй;и . пВП; тт- - НП/ У 2 аПрк вылалцецки равенства получается максимальная помехозащищенность.иПотенциально можно допустить до4ложных значений в комбинации Б(Б.Б, ).На фиг, ЗБ приведен аналоговый экьквалент корреляционной функции при3условии и=8; тп= в ,и=12,Формула и зо брет енияУстройство для декодирования кодаМанчестера, содержащее саедиценныепоследовательно приемник к линию заТираж 816ПИ Государственногопо делам изобретений13035, Москва, Ж-Э 5, Раушс к я кое предприятие г,ужгород, ул.Проектная роизводствен лиграф держки, решающий блок и триггер, выход которого является выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения помехоустойчивости, решающий блок состоит изкомпараторов верхнего и нижнего лоро"га, блока определения экстремумов икоррелятора, входы которого подключены к соответствующим выходам линиизадержки, выходы подключены к соответствующим входам компараторов верхнего и нижнего порога и блока определения экстремумов, выходы которыхсоединены соответственно с первым ивторым информационными и синхронизирукнцим входами триггера. Подписнотета СССРкрытийнаб., д. 4/5