Устройство для моделирования дискретного канала связи

ОЮЗ СОВЕТСКИОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 51)5 Н 04 1 17/02 ПИС ОБРЕТЕН ТЕЛЬСТВУ 4388288/24-0904.03.88 21,ре- ероят 6 срав- йствие ничес занов,во СССР 1979 РОВАНИЯк области ния - поания связи.ство вв овые элеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСКОМУ С(71) Московский электротехинститут связи(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИДИСКРЕТНОГО КАНАЛА СВЯЗИ(57) Изобретение относитсяэлектросвязи, Цель изобретвышение точности моделировтики ошибок реальных каналДля достижения цели в устрдены дополнительные п-вход,801540026 менты И 5, два шифратора 7 имультиплексор 8, дешифратор 1 Огистр 11 сдвига, г-р 2 равновных символов, четыре блока 13 нения, элементы ИЛИ 19, 20, Деустройства основано на простой марковской модели с тремя состояниями.В каждом такте осуществляется разьп -рывание нового состояния с учетом состояния системы на предыдущем шаге ив соответствии со значениями матрицыпереходных вероятностей, описывающейнужную модель, В свою очередь, каждому состоянию соответствует конкретноезначение вероятности ошибки. Т.обр.,возможно появление одного из трехсобытий: С - система находится внулевом состоянии; С, - система на1540026 бивается интервал 01 3. Длина участка дравна вероятности появлениясобытия,Регистрация Факта попадания осуществляется блоками 13-16 сравнения, каж 5дый иэ которых решает логическое уравнение: Изобретение относится к электросвязи, в частности к устройствам моделирования дискретных каналов связи,,. Цель изобретения - повышение точности моделирования статистикиьошибок реальных каналов связи.На чертеже представлена структу зная электрическая схема устройствадля моделирования дискретного канала связи,20Устройство для моделирования дискретного канала связи содержит генератор 1 аналогового шума, ограничитель 2, первый регистр З,сдвига, первый и второй и-входовые элементы И 4, 25дополнительные и-входовые элементыИ 5, первый элемент ИЛИ 6, первыйшифратор 7, мультиплексор 8, вторс 1 йрегистр 9 сдвига, дешифратор 10, третий регистр 11 сдвига, генератор 12равновероятных символов, первый 13,второй 14, третий 15 и четвертый 16блоки сравнения, элемент 2 И 1, втсрой элемент ИЛИ 18, третий ИЛИ 19и четвертый 20 элементы ИЛИ, второйшифратор 21 и сумматор 22,Устройство работает следующим обтазом.Действие устройства основано напростой марковской модели с тремя состояниями. В каждом такте осуществляется разыгрывание нового состоянияс учетом состояния системы на предыдущем шаге и в соответствии со зна ениями матрицы переходных Вероятностей 5м 5описывающейданную модель, В свою очередь каждому состоянию соответствуетконкретное значение вероятности ошибки, Таким образом, возможно появл,-:ииеОдного из трех сОбытийС - система находится в нулевомсостоянии;С - система находится н первомСОСТОЯНИИС- система находится во второ55состоянии.Совершение каждого события Фиксируется по попаданию случайного числавадин из участков д 1, на которые,м,з 2=(Ц ) ходится в 1-м состоянии; С- системанаходится во 2-м состоянии, Совершение каждого события Фиксируется попопаданию случайного числа в один из участков дт, на которые разбиваетсяинтервал (0,1)Длина участка дравна вероятности появления этого события, 1 ил., 1 табл,гце Е - логическая переменная;случайное число из совокупности чисел с равномерным распределением в интервале 0,11;Б; - константа, соответствующая,данному состоянию.Аналоговый шум генератора 1 ограничивается по амплитуде. В результате на выходе ограничителя 2 имеет место случайная двухуровневая последовательность импульсов со случайными длительнастями положительных и отрицательных импульсов. Полученная последовательность поступает на вход первого регистра 3 сдвига, тактируемого импульсами с периодом, равным периоду тактовой ч 4 стоты передаваемого сообщения, В результате на любом выходе первого регистра сдвига 3 получается случайная последовательность нулей и единиц, Если период импульсов продвижения больше или равен интервалу корреляции аналогового шума, то символы на двух, стоящих рядом, выходах независимы, Таким образом, в первом регистре 3 сдвига, состоящем из и ячеек, в любой момент времени вписывается и-значная случайная последовательность. Эта последовательность подводится к первому, второму п-входовым элементам И 4 и дополнительнымГп-входовым элементам И 5, алгоритм.Функционирования которых определяется сигналами второго шифратора 21,На выходе первого элемента ИЛИ 6 Формируется случайная последовательность импульсов, средняя частота и пакетирование которых определяется вторым шифратором 21 в зависимости от значения вероятности ошибки выб 54 Ораиного мультиплексора 8 под воздействием управляющего сигнала,Эта последовательность импульсовсоответствует математической модели,5в основу которой положено представление огибающей запирающего сигнала ввиде вероятного дискретного автомата,для описания которого использованапростая цепь Маркова, и поступает напервый вход сумматора 22, осуществляющего ее суммирование с информационными потоками. На выходе сумматора22 получаем искаженную информационную последовательность в соответствии с математической моделью, описывающей заданный тип дискретного канала связи.Управление мультиплексором 8 реа -лизовано следующим образом. С выходаогенератора 12 равновероятных символов,равновероятная последовательность нулей и единиц поступает на второйвход второго регистра 9 с частотойдискретизации (р). В результате 25на выходе второго регистра 9 получаютравномерно распределенную в интервале от О до 1 последовательность чисел, которая поступает на блоки 131 б сравнения, При этом на вторых входах схем сравнения присутствуют сигналы, соответствующие приведенным значениям переходных вероятностей, Однако результат сравнения выдается лишьтем блоком сравнения, на разрешающем35входе которой присутствует сигналвысокого уровня. Сигналы разрешенияформируются в дешифраторе 1 О под воздействием кода числа, установленногов третьем регистре 11 сдвига на преды40дущем цикле, Первоначально третий регистр 11 устанавливается в нулевоесостояние путем подачи уровня на вход "Начальная установка", приэтом с дешифратора 1 О снимается сиг 45нал, разрешающий работу первого блока13 сравнения,В результате работы первого блока13 па его выходах получается информация о соотношении входных величин.Если значение приведенной переходнойвероятности больше значения случайного числа с выхода второго регистра 9,то на первом выходе первого блока 13формируется сигнал логической единицы, поступающей на гервый вход второго элемента ИЛИ 18, В другом случаеуровень логической единицы формиру ется на втором: выходе первого блока О 26 б13 и поступает на первый вход третьего элемента ИПИ 19. Таким образом, на входы первого шифратора 7 поступает код числа, соответствующий результату сравнения. Это число запоминается в третьем регистре сдвига 11 для управления работой мультиплексора 8 и обеспечения правильного Функционирования схем сравнения в следующем цикле.После обработки этого числа дешифратором 1 О может быть разрешена работа блоков 13-15. Если разрешение на работу получил первый блок 13 сравнения, цикл повторяется. Если разрешение получено блоками 14 и 15, то результат сравнения может быть следуюзим,Если значение приведенной переходной вероятности на входе второго блока 14 больше значения случайного числа с выхода второго регистра 9, полученного в этом цикле, то нг первомвыходе второго блока 14 Формируетсясигнал с уровнем "1", поступающий навторой вход второго элемента ИЛИ 18,Если значение приведенной переходной вероятности на вход второгоблока 14 меньше или равно значениюслучайного числа, а значение приведечной переходной вероятности на входетретьего блока 5 больше значения случайного числа, то на первом и второмвходах элемента 2 И 17 одновременноприсутствуют сигналы "1", поступающиена второй вход третьего элемента ИЛИ9. Если значение приведенной переходной вероятности на входе третьегоблока 5 меньше или равно значениюслучайного числа, то на втором выходетретьего блока 15 появляется сигналс уровнем "1", поступающй нг первыйвход четвертого элемента ИЛИ 20,Таким образом, на вход первогошифратора 7 поступает код числа, соответствующий результату сравнения,в зависимости от которого в следующем цикле возможно разрешение работытакже и четвертого блока 1 б, работающего аналогично первому блоку 13,Определение значений приведенныхпереходных вероятностей и вероятностей ошибки в состояниях осуществляется в соответствии с принятой математической моделью, для описания которой использована простая цепь Маркова, Вероятность ошибки на выходе устройства в зависимости о. соответству1540026 ющего значения кода на выходе второго шифратора 21 приведена в таблице Код на выходе первого шифра- тора Вероятностьошибки 0,250,1250,06250,03125 00010000110010000101эав 11110 11111ее 0,19 100,085 10 Ф о р и у л а изобретения Составитель В, КурковТехред А. Кравчук Корректор С. 1 цекмар Редактор Л, Пчолинская Заказ 232 Тираж 517 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета па изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5.Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 Устройство для моделирования диск 20 ретного канала связи, содержащее, последовательно соединенные генератор аналогового шума, ограничитель и первый регистр сдвига, первый и втэрой и-входовые элементы И, первый элемент ИЛИ, входы которого соединен 4 . с выходами первого и второго и-входовых элементов И, сумматор, выход которого является выходом устройства, второй регистр сдвига, второй элемент ИЛИ, элемент 2 И, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности моделирования статистики ошибок реальных каналов связи, в него введены дополнительные и-входовые элементы И, пвходы п-входовых элементов И соединены с выходами первогэ регистра сдвига, а выходы - с входамя первого элемента ИЛИ, выход которого40 Соединен с первым входом сумматора, второй вход которого является первым входом устройства, последовательно соединенные первый шифратор, третий регистр сдвига, второй вход которого45 объединен с первым входом второгорегистра сдвига и является вторымвходом устройства, мультиплексор, второй шифратор, соответствующие выходы которого соединены с соответствую 1 ими входами всех п-входовых элементов И, дешифратор, вход которого соединен с выходами третьего регистрасдвига, генератор равновероятных символов, вход которого соединен с первым входом второго регистра сдвига,а выход соединен с вторым входомвторого регистра сдвига, первый, вто.рой, третий, четвертый блоки сравне,ния, первые входы которых соединены1с выходами второго регистра сдвига,а разрешающие входы соединены соответственно; первого блока сравнения -с первым выходом дешифратора, второго и третьего блоков сравнения - свторым выходом дешифратора и четвертого блока сравнения - с третьим выходом дешифратора, при этом первые выходы первого и второго блоков сравнения соединены соответственно с первыми вторым входами второго элементаИЛИ, выход которого подключен к первому входу первого шифратора, а второйвыход второго блока сравнения и пер-вый выход третьего блока сравнения соединены соответственно с первым и вторымвходами элемента 2 И, третий элементИЛИ, первый, второй, третий входы которого соединены соответственно свторым выходом первого блока сравнения, выходом элемента 2 И, и первымвходом четвертого блока сравнения, а,выход соединен с вторым входом первого шифратора, и четвертый элемент ИЛИ,первый и второй входы которого соединены соответственно с вторыми входамитретьего и четвертого блоков сравнения, а выход соединен с третьим входом первого шифратора.