Устройство для определения достоверности передачи дискретной информации

(19) (11 3(59 Н 04 , 1 10 РЕТЕНИЯ У СССР дел гомятиК ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ И ТОРСИОМУ СВИДЕТ(56) 1, Авторское свидетельство Ю 493929, кл, Н 04 1, 1/00, 1974,2. Авторское свидетельство СССР Р 786029, кл. Н 04 1, 1/00, 1978 (прототип)(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОСТОВЕРНОСТИ ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее датчик сигнала теста, выход которого через канал связи подключен к аппаратуре ередачи данных, объединенные входами блок сравнения кодов и блок синхронизации, а также блок управления, счет-. чик совпадения, счетчик числа ошибок и блок индикации, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в устройство введены последовательно соединенные интегратор, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), блок памяти и дополнительный блок сравнения кодов, а также счетчик инФормационных импульсов, дополнительный блок счетчиков, регистр сдвига, И элементов И (гдеЬ - число кодовых блоков), блок ения, к управляющему входу которо и к управляющему входу блока па подключен выход блока управления входу которого и к входу счетчикасовпадений подключен первый выходдополнительного блока счетчиков, выход которого подключен к первомувходу блока индикации, к второму итретьему входам которого подключенысоответственно выход блока деленияи второй выход дополнительного блока сравнения кодов, третий выхОдкоторого подключен к входу счетчикачисла ошибок, выход которого, а также выход счетчика совпадений подключены соответственно к первомуи к второму входам блока деления,при этом выход счетчика информационных импульсов подключен к второмувходу блока памяти, к соответствующим входам которого подключены выходы элементов И, а вход счетчикаинформационных импульсов соединенс входами интегратора и аппаратурыпередачи дайных, выход которойподключен к входу блока синхронизации, первый выход которого подключен к тактовому входу регистра сдвига, к информационному входу которогоподключен выход блока сравнения кодов, а второй выход блока синхронизации подключен к управляющим входам.счетчикй информационных импульсов, АЦП и элементов И, причем кинФормационным входам элементов Иподключены выходы разрядов регистрасдвига.Изобретение относится к техникесвязи и может быть использовано дляопределения достоверности передачидискретной информации при испытаниях аппаратуры связи,Известно устройство для измеренияпараметров в каналах передачи данных, содержащее датчик сигнала теставыход которого через усилитель иканал связи подключен к входу аппаратуры передачи данных. первый выход которой через усилитель сигналатеста подключен к первому входу анализатора и входу блока базирования,выходы которого через эталонный датчик подключены к второму входу анализатора, выходы которого подключены к первому и второму входам блокакоммутации, к третьему и четвертому входам которого подключены второй и третий выходы аппаратуры передачи данных, а выход блока коммутации подключен к входу счйтчика ошибок. выход которого подключен к входу индикатора 1 .Наиболее близким к изобретению 25является устройство для определениядостоверности передачи дискретнойинформации, содержащее датчик сигнала теста, выход которого черезканал связи подключен к аппаратуре З 0передачи данных, объединенные повходу блок сравнениякодов и блоксинхронизации, а также блок управле.ния, счетчик совпадения и счетчикчисла ошибок, выход которого подключен к входу блока информации иустановочному входу счетчика совпадения, выход которого подключен квторому входу блока сигнализации.а.также последовательно соединенныевспомогательный генератор импульсови блок блокировки, выход которогоподключен к третьему входу блока индикации, при этом выход аппаратурыпередачи данных через усилительсигнала теста подключен к входу блока сравйения кодов, к второму входукоторого через эталонный датчик под-ключен первый и второй выходы блокасинхронизации 2 .Однако известные устройства для 50определения достоверности передачидискретной информации обладает низкой точностью оценки достоверностипередачи дискретной информации.Цель изобретения - повышение точности,Для этого в устройство для определения достоверности передачи дискретной инФормации, содержащее датчик сигнала теста, выход которого 60через канал связи подключен к аппаратуре передачи данных, объединенныевходами блок сравнения кодов и блоксинхронизации, а также блок управления, счетчик совпадений, счетчик числа ошибок и блок индикации, введены последовательно соединенные интегратор, аналрго-цифровой преобразовательАЦП 1, блок памяти и дополнительный блок сравнения кодов, а также. счетчик инФормационных импульсов, дополнительный блок счетчиков регистр сдвига, И элеМентов и (где и - число кодовых блоков), блок деления, К управляющемУ вхоДУкоторого и управляющему входу блока памяти подключен выход блока управления, к входу которого и входу счетчика совпадения подключен первый выход дополнительного блока сравнения кодов, вход которого соединен с входом дополнительного блока счетчиков, выход которого подключен к первому входу блока индикации, к второму и третьему входам которого подключены соответственно выход блока деления ивторой выход дополнительного блока сравнения кодов, третий выход которого подключен к входу счетчика числа ошибок, выход которого, а также выход счетчика совпадений подключены соответственно к первому и второму входам блока деления, при этомвыход счеТчика информационных импульсов подключен к второму входу блока памяти, к соответствующим входам которого подключены выходы элементов И, а вход счетчика инФормационных импульсов объединен с входами интегратора и аппаратуры передачи данных, выход которой подключен к входублока синхронизации, первый выходкоторого подключен к тактовому входурегистра сдвига, к информационномувходу которого подключен выход блока сравнения кодов, а второй выходблока синхронизации подключен к управляющим входам счетчика информационных импульсов, АЦП и элементов И,причем к информационным входам элементов И подключены выходы .Разрядоврегистра сдвига.На чертеже представлена структурная электрическая схема устройствадля определения достоверности передачи дискретной инФормации,Устройство содержит датчик 1 сигнала текста, аппаратуру 2 передачиданных, блок 3 сравнения кодов, блок4 синхронизации, регистр 5 сдвига,элементы И 6, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 7, счетчик 8 инФормационных импульсов, интегратор9, блок 10 памяти, дополнительныйблок 11 сравнен,.ы кодов, дополнительный блок 12 счетчиков, счетчик 13числа ошибок, счетчик 14 совпадений,блок 15 деления, блок 16 индикации,блок 17 управления. Устройство для определения достоверности передачи дискретной информации работает следующим образом.Датчик 1 сигнала теста испыты- ваемая аппаратура кодирования) Формирует тестовое сообщение, состоящее из последовательности(,(1 =1,2,3) кодовых блоков, каждый из которых кодируется 1 ( =1,2,3) комбинациями корректирующего (п,к) кода, исправ ляющего, например, одиночные и обнаруживающие двойные ошибки., При этом в целях упрощения все кодовые комбинации имеют. одинаковую структуру. Сформированная таким образом тестовая кодовая последовательность через. канал 2 связи поступает на вход аппаратуры 2 передачи данных (испытываемая аппаратура декодирования ), 15 которая осуществляет декодирование кодовых кОмбинаций, и если имеются, исправление одиночных ошибок. С выхода аппаратуры 2 передачи данных последовательность К информационных 20 импульсов поступает на блок 3 сравнения кодов, где сравнивается с установленной эталонной комбинацией. Результат сравнения в виде логической "1" (комбинация принята верно) 25 или логического "0" (комбинация принята неверно) поступает на информационный вход регистра 5 сдвига, на тактовый вход которого одновременнб поступает цикловой импульс, сформи- З 0 рованный блоком 4 синхронизации иэ тактовых импульсов, поступающих из аппаратуры 2 передачи данных, и записывается в первый разряд, Результат сравнения следующей комбинации также записывается в первый разряд35 регистра 5 сдвига,а результат сравнения предыдущей комбинации продвигается во второй разряд и т.д, Таким образом, в регистре 5 сдвига, число разрядов которого равно числу 40 кодовых комбинаций в сообщении, ока-, зывается записанным результат приема каждой из кодовых комбинаций, и следовательно, всего сообщения.45Выходы разрядов регистра 5 сдвига соединены с входами элементов Й 6-1 - И- .И по информационному признаку, т.е, первые 1 разрядов, в которых записан результат приема кодового блокаЬ, соединены с входами.50 элемента И 6-1, следующие 12 разрядов - с входами элемента Иби т.д. С выхода канала связи дискретный сигнал поступает на вход интегратора 9, с выхода которого постоянно 55 напряжение, равное амплитуде импульсов, поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 7 (АЦП),где преобразуется в цифровой вид, Одновременно счетчик 9 информационных 60 импульсов по правилу;(+11 -одиночная ошибка, (о+2) или(о) - двойная ошибка, где и - число импульсов в кодовой комбинации ( п,ккода, под-считывает число сбоев (ошибок) инФормационных импульсоэ, появившихсяв канале связи,В момент окончания приема кодового блока , (или 4 ,или Ь)в блок 4 (цикловой) синхронизацииформируется импульс, который поступает на управляющие входы аналогоцифрового преобразователя 7 и счетчика 8 информационных импульсов ипереписывает код уровня сигнала икод числа ошибок в ячейку( илиГ илиблока 10 памяти. По окончании приема всего Сообщения блок4 (цикловой) синхронизации Формирует импульс "Опрос", который поступает на управляющие входы элементовИ 9-1 - Иб, и переписываег результаты приема кодовых блоков в соответствующие ячейки блока 10 памяти;При этом если кодовый блок принят неверно, в блок 10 памяти записывается "1", если верно - то "0", При необходимости сигналы с выхода элементов И- И- й могут бьть поданы вблок 1 б индикации для текущей визуальной индикации качества приемасообщения.Таким образом, после приема одного сообщения в соответствующихячейках памяти оказываются записанными результаты приема каждого изкодовых блоков совместно со значением уровня сигнала и числа ошибочных импульсов, поступивших на входиспытываемой аппаратуры. В дальнейшем происходит накопление указанныкзначений как в пределах одного сеанса, так и по сеансам,По окончании эксперимента в устройстве начинается процесс обработкирезультатов для каждого из кодовыхблоков отдельно, который происходитследующим образом. В блоке 17 управления формируется адрес первой ячейки массива ( блока 10 памяти, в котором хранятся результаты приема кодового блока ( и ее содержимоепереписываетСя в дополнительный блок11 сравнения кодов. Затем извлекается содержимое второй ячейки, которое также записывается в дополнительный блок 11 сравнения кодов, и осуществляется сравнение кода уровня сигнала второй ячейки с кодом уровня сигнала первой ячейки, который в данномслучае принимается за эталонный. Присовпадении кодов сигнал совпаденияс третьего выхода дополнительногоблока 11 сравнения кодов поступаетна вход счетчика 14 совпадений и одновременно на вход блока 17 управления, который разрешает вывод черездополнительный блок 11 сравнениякодов на счетчик 13 числа ошибок результат приема кодового блока Ьа на дополнительный блок 12 счетчиков - числа одиночных и двойных ошибок. При этом содержимое второй ячейки стирается. Затем аналогично выводится и обрабатывается содержимое третьей ячейки, Если при этом сигнал совпадения кодов уровней сигналов на выходе дополнительного блока 11 сравнения кодов отсутствует, то по команде блока 17 управления выводиТся содержимое четвертой ячейки блока 10 памяти и т.д.При этом счетчик 14 числа ошибок подсчитывает число ошибочно приня тых кодовых блоков Ьсчетчик 14 совпадений подсчитывает число совпадений .кодов уровней сигналов, т,е. Фактически число принятых кодовых . 15 блоков Ъ, при данном уровне сигнала, а дополнительный блок 12 счетчиков подсчитывает число одиночных и двойных ошибок, появившихся в канале связи, 20По окончании опроса массива М блока 10 памяти для данного уровня сигнала из блока 17 управления на Управляющий вход блока 15 деления поступает сигнал, по котоРому в блок 15 деления переписывается содержимое счетчиков 13 и 14 и производится вычисление коэФФициента ошибок приема кодового блока , для данного уровня сигнала. 30.Результат вычисления поступает на второй вход блока 16 индикации, на первый вход которого поступает с дополнительного блока 12 счетчиков число одиночных и двойных ошибок, а на третий вход с второго выхода дополнительного блока 11 сравнения - код уровня сигнала. В .блоке 16 индикации осуществляется индикация ре. зультатов в циФровом виде и их документирование с помощью циФро-печатающего устройства ЦПУ 1 . При этом на бумажной ленте ЦПУ печатается значение коэФФициента ошибок, который является оценкой достоверности передачи, для кодового блока уро вень сигнала, число одиночных и число двойных ошибок, появившихся в канале связи, .По этим данным можно оце. нить качество работы испытываемой аппаратуры при данном уровне сигиа ла и статистике ошибок в канале связи.Далее. аналогично рассмотренному, Производится обработка результатов массива для других уровней сигнала 55 И ДЛЯ КОДОВЫХ бЛОКОВ 1 зТаким образом. после обработки всех данных, хранящихся в блоке 10 памяти, определяются коэФФициенты аабок для каждого кодового блока,.Ь, ь.в зависимости от конкретных условйй передачи; уровня сигнала (и косвенно отношения сигнал/шум);характера искажений сигнала в каналесвязи, числа ошибок и т.д что позволяет дать объективную оценку качества работы испытываемой аппаратуры 2 передачи данных и определитьдостоверность передачи дискретнойинФормации, При этом точность оценкидостоверности для данных условийпередачи, определяемой по частотеР ошибок, с увеличением числа сеансов повышается и дает наилучшееприближение к Фактическим характеристикам испытываемой аппаратуры идискретного канала связи,Так, при и =10 число сеансов М=10для системы связи с заранее известной вероятностью ошибок Р=10 частота ошибок Р , определенная с помощью предлагаемого устройства равна а 1,1 10при доверительной вероятности Р=О99Точность оценкивероятности ошибок Р в этом случаесоставляет ф 10, Для прототипа, гдечастота ошибок определяется по одному .сеансу, т.е. М=1, при тех жезначениях И и для той системы связиимеем:с вероятностью Р=0,99, Р =0;Р.=9,9 110 Р =0,1,Р =4 510 Р =0 2,й э ) фт,е. ни одно из возможных значенийР , получаемых в одном сеансе неможет служить оценкой вероятностиР Таким образом, применение предлагаемого устройства для определениядостоверности передачи дискретнойинФормации позволяет повысить точность оценки достоверности как за .счет определения коэФФициента ошибокпо суммарной серии опытов, так и засчет"привязки" результатов передачисообщения к условиям передачи, Вчастности к уровню сигнала (и косвенно к отношению сигнал/шум), одновременно с определением достоверности Определить статистику и характер ошибок, возникающих в каналесвязи, и тем самым повысить Объективность в оценке испытываемойаппаратуры, Дополнительным преимуществом предлагаемого устройства посравнению с прототипом является сокращение продолжительности испытаний аппаратуры, за счет того, что, онообеспечивает одновременное определение для каждого кодового блока (инФормационного слова), в то времякак в прототипе для этого необходимо проводить число опытов, равноечислу кодовых блоков,4 Тираж б 3 ЬНИИПИ Государствен по делам изобрет 3035, Москва, Ж, ого комитета С ний и открытий Раушская наб орректор Л,Пилипенк