Адаптивная система передачи информации

СОЮЗ СОВЕТСКИХащмдющшщРЕСПУБЛИК 1 Я Н 04 Ь 5/22 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ В 8 (пр ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ0 Н 0 МУ СИДЕ 1 ЕЛ(56) 1. Авторское свидетельство СССУ 559409, кл. Н 04 Ь 5/22, 1975.2. Авторское свидетельство СССР24464, кл. Н 04 Ь 5/22, 1979ототип).(54) (57) АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИИНФОРМАЦИИ, содержащая на передающейстороне формирователи сигналов, выходы которых подключены к первым входамсоответствующих элементов И, вторыевходы и выходы которых соединены соответственно с выходами распределителя и входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу блока кодирования, второй вход которогосоединен с входом распределителя ипервым выходом перестраиваемого рас- .пределителя, вход которого соединенс выходом генератора тактовой частоты и третьим входом блока кодирования,к четвертому входу которого подключенвторой выход перестраиваемого распределителя, соответствующие входы которого соединены с входами шифратора,выходы которого подключены к соответствующим входам блока кодирования,выход которого подключен к первомувходу согласующего блока, выход которого соединен с входом канала связи,а на приемной стороне - согласующийблок, вход и первый выход которого 801109927 А соединены соответственно с выходомканала связи и первыми входами декодирующих блоков, выходы которых подключены к одним входам блока выдачиДанных, первый вход которого соединенс вторым выходом согласующего блокаи первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены с входами перестраиваемого распределителя,первый вход которого соединен с первыми входами декодирующих блоков,к вторым входам которых подключенывыходы соответствующих элементов И,и с вторым входом блока выдачи данных, третий вход которого соединенс вторым выходом перестраиваемогораспределителя и входом распределителя, выходы котоРого подключены кдругим входам блока выдачи данных,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения пропускной способности системы, на передающей стороневведены блок генераторов частот иблок оценки состояний канала, выходыкоторого подключены к входам перестраиваемого распределителя и блока генераторов частот, выход которого .подключен к второму входу согласующего блока, при этом выходы распределителя соединены с входами блокаоценки состояний канала, к соответ"ствующему входу которого подключенпервый выход перестраиваемого распределителя, а на приемной стороневведен дешифратор, входы и выходыкоторого соединены соответственнос дополнительными выходами согласующего блока и входами перестраиваемого распределителя, 11109Изобретение относится к технике связи и может использоваться в теле- механике, телеграфии, а также при передаче данных.Известка система передачи информации с временным уплотнением, содержащая на передающей стороне формирую= щие устройства,кодирующие устройства, выходной блок, генератор, выход которого соединен с первыми 10 входами сумматора формирующих устройств и входами распределителя, выкоды которого соединены с первыми входами соответствующих кодирующих устройств, вторые входы которых 15 через формирующие устройства соединены с входами системы передачи информации, а выходы через сумматорс входом выходного блока, а на приемной стороне - декодирующие устройст- щ ва, линейный блок, вход которого соединен через канал связи с выходным блоком, а первый выход - с входом распределителя приема и первыми входами декодирующих устройств, вто рые входы которых соединены с выходами распределителя приема, а выходы являются выходами системы 11 .Недостаток системы состоит в том, что сообщения передаются одним и Зр тем же кодом независимо от помеховой обстановки в канале связи, что снижает скорость передачи сообщений. Наиболее близкой к изобретению является адаптивная система передачи информации, содержащая на передающей стороне формирователи сигналов, выходы которых подключены к первым блокам соответствующих элементов И, вторые входы и выходы которых соеди О иены соответственно с выходами распределителя и с входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу блока кодирования, второй вход которого соединен с входом распреде лителя и первым выходом перестраиваемого распределителя, вход которого соединен с выходом генератора тактовой частоты и с третьим входом блока кодирования, к четвертому входу ко торого подключен второй выход перестраиваемого распределителя, соответствующие входы которого соединены с входами шифратора, выходы которого подключены к соответствующим входам блока 55 кодирования, выход которого подключен к первому входу согласующего бло. ка, выход которого соединен с входом 927канала связи, а на приемной стороне- согласующий блок, вход и первый выход которого соединены соответственно с выходом канала связи и первыми входами декодирующих блоков, выходы которых подключены к одним входам блока выдачи данных, первый вход которого соединен с. вторым выходом согласующего блока и первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены с входами перестраиваемого распределителя, первый выход которого соединен с первыми входами декодирующих блоков, к вторым входам которых подключены выходы соответст-. вующих элементов И, и с вторым входом блока выдачи данных, третий вход которого соединен с вторым выходом перестраиваемого распределителя и входом распределителя, выходы которого подключены к другим входам блока выдачи данных 21.Однако известная адаптивная система имеет малую пропускную способность. Цель изобретения - повышение пропускной способности системы.Для достижения поставленной цели в адаптивную систему передачи информации, содержащую на передающей стороне формирователи сигналов, выходы которых подключены к первым входам соответствующих элементов И, вторые входы и выходы которых соединены соответственно с выходами распределителя и входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу блока кодирования, второй вход которого соединен с входом распределителя и первым выходом перестраиваемого распределителя, вход которого соединен с выходом гекератора тактовой частоты и третьим входом блока кодирования, к четвертому входу которого подключен второй выход перестраиваемого распределителя, соответствующие входы которого соединены с входами шифратора, выходы которого подключены к соответствующим входам блока кодирования, выход которого подключен к первому входу согласующего блока, выход которого соединен с входом канала связи, а на приемной стороне - согласующий блок, вход и первый выход которого соединены соответственно с выходом канала связи и первыми входами декодирующих блоков выходы которых подключены к однимвходам блока выдачи данных, первыйвход которого соединен с вторым выходом согласующего блока и первымивходами элементов И, вторые входы которых соединены с входами перестраиваемого распределителя, первый входкоторого соединен с первыми входамидекодирующих блоков, к вторым входам которых подключены выходы соответствующих элементов И, и с вторым.:входом блока выдачи данных, третийвход которого соединен с вторымвыходом перестраиваемого распределителя и входом распределителя, выходыкоторого подключены к другим входамблока выдачи данных, на передающейстороне введены блок генераторовчастот и блок оценки состояний канала, выходы которого подключены к входам перестраиваемого распределителяи блока генераторов частот, выходкоторого подключен к второму входусогласующего блока, при этом выходыраспределителя соединены с входамиблока оценки состояний канала, ксоответствующему входу которого подключен первый выход перестраиваемогораспределителя, а на приемной стороне введен дешифратор, входы и выходы которого соединены соответственно с дополнительными выходами согласующего блока и входами перестраиваемого распределителя. На чертеже представлена структурная схема предложенной адаптивной системы.Система содержит на передающей стороне 1 формирователи 2-2сигна" лов, элементы И 3 - 3 распределитель 4, блок 5 оценки состояний канала, элемент ИЛИ 6, блок 7 кодирования, перестраиваемый распределитель 8, генератор 9 тактовой частоты, шифратор 10, блок 11 генераторов частот, согласующий блок 12, а на приемной стороне 13 - согласующий блок 14, дешифратор 15, элементы И 16 16 щ, блок 17 выдачи данных, перестраиваемый распределитель 18, декодирующие блоки 19 -19, распределитель 20, причем приемная и передающая стороны соединены через канал 21 связиСистема работает следующим образом,По входным шинам на передающей стороне 1 поступает информация, преобразуемая формирователями 2- 2 ш сигналов в безызбыточный двоичный код, В исходном состоянии на первом выходе распределителя 4 присутствует потенциал, а перестраиваемыйраспределитель 8 подготовлен к срабатыванию, Аналогично исходное состояние перестраиваемого распределителя 18 и распределителя 20 на приемной стороне 13,Потенциал с первого выхода распре О делителя 4 разрешает прохождениеинформации с соответствующего входа через формирующий блок 21, элемент И 3 и элемент ИЛИ 6 в блок 7 .кодирования.Следует отметить, что известныеметоды обеспечения помехоустойчивостипередачи основываются на передачеинформации при максимально возможномуровне помех. Модель канала 21 связи 20в этом случае является неадекватной.Передача информации интерпретируетсястохастической, системой, которая может находится в разных состояниях,а именно: отсутствие ошибок в кодовых комбинациях и наличие 1 -ошибок( 1 = 1, О ), где и - длина кодовойкомбинации. Возможные состояния образуют марковский процесс, которыйв общем виде характеризуется вероятностью Р (Ь, 1,1 , Ь 1 того, что числоошибок находится в момент времени 1во множестве В, при условии, что вмомент времени .1; число ошибок А,Тогда Р ЯЬ Ф.,Ь) - вероятность З 5 перехода системы, интерпретирующейпроцесс передачи и искажения кодовыхкомбинаций. В настоящее время наиболее применим вероятностный автоматдля моделирования случайных процессов, ф в частности, цепи Маркова.Вероятностный автомат, на базекоторого построен блок 5 оценки состояний канала являеТся универсальноймоделью канала связи и на основе сигфналов, вырабатываемых блоком 5, строится выбор кодов в зависимости отизменений помеховой обстановки, т,е.по сигналу с первого выхода выбирается первый код, по сигналу с-го выохода --й код. Причем с номером-го кода повышается его помехозащищенность. Пусть в начале поступает информау ция по первому и третьему входам.Блок 5 оценки состояний канала находится в некотором-м состоянии, переходит из него во второе состояние,т.е. на его соответствующем выходепоявляется потенциал. Данный потенциал устанавливает на выходах шифратора 10 набор сигналов определяющий полином кода для кодирования информации по соответствующему входу, причем 5 каждому вьиоду (1 = 1,п ) соответствует свой набор сигналов Ь 16 5 , определяющий полином циклического кода для кодирования информации, поступающей по входу.Кроме того, потенциал с выхода блока 5 поступает на второй вход перестраиваемого распределителя 8, в котором "отсекаются" соответствующие ячейки. 15Импульсы генератора 9 тактЬвой частоты поступают на первый вход перестраиваемого распределителя 8 и третий вход блока 7 кодирования. Перестраиваемый распределитель 8 отсчиты вает по тактам генератора 9 число информационных разрядов циклического кода, и при достижении этого числа с второго вьиода перестраиваемого распределителя 8 снимается сигнал, который 25 поступает на четвертый вход блока 7 кодирования и разрешает прохождение контрольньи символов циклического кода на вход блока 7 кодирования.При отсчете перестраиваемым распре- зо делителем 8 числа информационных и контрольных разрядов второго кода, в частности, когда К = 6 и Г = 5, на вьиоде появляется потенциал, подготавливающий нерестраиваемый распре- З 5 делитель 8, перебрасывающий блок кодирования и изменяющий состояние распределителя 4, на первом выходе которого исчезает потенциал и появляется потенциал на втором выходе распреде лителя 4, который разрешает прохождение информации с второго входа сис- темые Информационная последовательность с выхода блока 7 кодирования поступает на первый вход согласующего блока 12, в котором единицы информа" ционной последовательности моделируются одной частотой,.а нули - другой частотой, причем сигналы с выхода согласующего блока 12 поступают в канал 21 связи и из него на вход согласующего блока 14. Кроме того, сигнал с вьиода блока 5 поступает55 на вход блока 11 генераторов частот. В согласующем блоке 14 на приемной стороне 13 сигналы усиливаются. Причем с первого выхода согласующего блока 14 снимается информационнаяпоследовательность, а с другого выхода - синхрониэирующая,Пусть число информационных символов К6. Для кодирования информации используют укороченный циклический (10,6) код с порождающим полиномом Хф + х + 1,укороченный циклический (11,6) код с порождающим полииомом ++ Х + 1, укорочен 4"ный циклический (14,6) код с поуож 1дающим полиномом х 8 +Х + Х + Х +йи циклический (15,6) код с порождающим полиномом Х + Х + Х + Х +1,ьПорождающие полиномы формируютсяна выходах шифратора 10 в гормализованной форме, т.е. вместо полиномастепени.4, 9 формируется полином фХ) Хф , при этом старший членполинома имеет степень 9, а (9-,1)младших членов равны нулю. Для каждого кода формируется следующий наборнулей и единиц на выходах шифратора 10: код (10,6) - 0001100,код (11,6) - 0010101, код (14,6)0101011, код (15,6) - 1111100.Учитывая, что на втором входе блока 5 оценки состояний канала имеетсяпотенциал, в канал 21 связи передается код (11,6), кодирующий информациюот первого входа системы.На приемной стороне 13 распределитель 20 и перестраиваемый распределитель 18 работают так же, как раснведелитель 4 и перестраиваемый распределитель 8 на передающей стороне 1.С первого выхода согласующегоблока 14 сигнал подается на входдешифратора 15, и на его выходе появляется потенциал, который подаетсяна соответствующий второй вход перестраиваемого распределителя 18,Информационная последовательность с второго выхода согласующего блока 14 поступает через открытый соответствующий элемент И 16 на второй вход декодирующего блока 19, в котором по известному алгоритму происходит вычисление синдрома принятого кодового слова первого источника и формирование двоичной последовательности ошибок. Одновременно принятое кодовое слово поступает на первый вход блока 17 выдачи данных, а с первого выхода распределителя 20 - на его другие входы, причем так же подана двоичная последовательность ошибок с выходов декодирующего блока 19,.110992 6103/43 Тираж 635 Подписно теитф филваа ППО уп. Прое 7По окончании цикла приема кодовойпоследовательности, что определяетсяперестраиваемым распределителем 18,на выходах сформировано принятоекодовое слово с исправленными ошибкаииеПри переключении распределителя 4на состояние наличия потенциала на 7 8втором выходе опрашивается другойвход системы, а блок 5 оценки состояний канала выбирает код для сообщений второй семантики. Таким образом, введение предлагаемых блоков позволяет повысить пропускную способность системы,