Способ передачи и приема цифровых сигналов с коррекцией ошибок

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 Н 03 М 3/О ННЫЙ КОМИТЕТ СССРОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ГОСУДАРСТ ПО ДЕЛАМ ЕНИЯ 09884/24-24.08.87. БюлВ. Пустыгин .32(088.8)диотехника,тирующему ьности, с оду,тветукорочен другой п ствующей нение ее му к ледоват еукороч иному коду, допо ными импульсами емент нулевого пульсами, рующим с мену части их им 977, т.32, М оотв ектитствующиминеукороч последова ьсы, соотв ным (исход олам, пере лнение при вол ног кости, ующиекорЭ., Коды, Мир, 1976,рсон У.1 уэлдо ие ошибки. -М ирован льн сод щеи импу формацио тст ым) ачу ято ь каующи вязии элементарными имтел вня, обнаружени ульсами нулевого у шибочно принятых э ментарныхимпульсами уго- Ж пульсов и ену и о уровня, форм ельности импул сходной послед даря тому что ие последовсоответствуюьности. Бла ще ир сов ват ента ение эл ого уро анных п - маско ульсами я на фи ул ня прозицияхпере-одит ксиро гнало определяемь даваемый с чувствиигн "об стан вится н аботе",но льным ПИСАНИЕ ИЗО К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ С КОРРЕКЦИЕЙ ОШИБОК(57) Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи. Егоиспользование в системах передачицифровой информации позволяет расширить область применения, т.к. обеспечивает воэможность передачи в каналахс "обратной работой" (ошибочной инверсией всех кодовых символов). Способ включает в себя формирование нафиксированном интервале из исходнойбинарной последовательности элементарных импульсов, соответствующих О 1332538Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи и может использоваться в системах передачи цифровой информации, например, с относительной фаэовой манипуляцией, при которой возможно явление перескока фазы опорного колебания, приводящее к инверсии всех принимаемых кодовых символов (режим "обратной рабо ты ).Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения воэможцости использования способа в каналах с "обратной работой", 15Па фиг. показана последователь. ность преобразовании выполняемых прц реализации способа; ца фиг.2 и 3 - блок-схемы соответственно передающей и приемной сторон системы реа лизующей этот способ. 2, Формирование на оставшихся временных позициях длительностью1 с Л с каждая интервала(1 с)и элементарных импульсов нулевого уровня (фиг.1 б).3. Размещение этих элементарных импульсов на 1 временных позициях, соответствующих временным позициям единичных элементарных импульсов фиксированного сигнала "Маски" (фиг.1 в), дцоцчный код которо о является кодовым словом используемого неукороченого корректирующего (п 1 с)-кода в котором содержатся единичные символы ц 1 из 1 с первых позициях и нулевые ца всех остальных, кроме того, раз;.це лементарцых импульсов нулевого уровня на последних ис времен-. ных позициях интервала(1 с),45 Способ передачи и приема цифровых сигналов с коррекцией ошибок включает в себя следующие операции.251. Формирование ца передающей стороне ца интервале(с) иэ исходной бинарной последовательности 1-1 элел ментарных импульсов длительностью каждый (фиг.а), соответствующей выб раццому укороченному корректирующему коду, 1 с - число информационных символов цеукорочецного корректирующего (п 1 с)-кода с общим числом разрядов п другой бинарной последовательности, элементарные импульсы которой1 с имеют д гительность ьп 4. Замена последних иэлементарных импульсов нулевого уровня на элементарные импульсы, соответствующие корректирующим символам неукороченного корректирующего (п 1 с)-вода для полученной бинарной последовательности (фиг,1 г).5. Формирование на том же интервале Г (1-1) бинарной последовательности иэлементарных импульсов дли 1 с тельностьюкаждый, соответстп вукщих импульсам исходной последовательности и корректирующим символам, т.е. исключение 1 импульсов нулевого уровня (фиг,1 д).б. Передача полученной бинарной последовательности по каналу связи.7. Прием на приемной стороне из канала связи бинарной последовательности пэлементарных импульсов возможно с. ошибками (фиг.1 е звездочкой обозначен ошибочно принятый импульс).8. Формирование бинарной последовательности по правилам п.З (фиг,1 ж),9. Обнаружение ошибочно принятых импульсов по правилам используемого цеукороченного корректирующего (п,1 с)- кода (фиг.э).1 О. Формирование на том же интервале (1-1) бинарной последовательности 1-1 элементарных импульсов, ко. торая является аналогом исходной последовательности.Передающая сторона системы для реализации способа содержит (фиг.2) входной и выходной блоки 1 и 2 памяти, кодер 3 и блок 4 управления.Приемная сторона содержит (фиг,З) входной и выходной блоки 5 и 6 памяти, декодер 7 и блок 8 управления.Блоки 1, 2, 5 и б могут быть выполнены в виде ОЗУ.Конкретное выполнение кодера 3 и декодера 7 зависит от используемого кода.В качестве примера рассмотрим передачу и прием цифровых сигналов, закодированных кодом Хэмминга (3126), порождающий многочлен которого равен х -х +1. Дчя практического использо"гвация удобнее цифровые сигналы, имеющие длину не 31, а 25 битов, т.е. закодированные укороченным кодом (25 20), В качестве "Маски" для способа передачи ц приема можно выбрать цифтью- каждая интервала 2(1 с) 1 си 3 1332538роной сигнал, закодированный кодом (31, сигнал, состоящий иэ одних единичных 26):10111000000000000000000000000, элементов сигнала (нсего г 1-1 элеменгде 1 и 0 соответственно единичный и тон). Следовательно, способ обладает нулевой элементы сигнала, а пронероч- . свойством нечувствительности цифровых511 1 ные элементы сигнала расположены сигналов к обратной работе , что крайними справа, позволяет использовать этот способ вСпособ реализуется следующим об- каналах с "обратной работой", наприраэом. мер н каналах с фазоной манипуляцией.Последовательность иэ двадцати ин В каналах с относительной фаэовой формационных элементов сигнала после- манипуляцией способ позволяет испольдовательно записывают в третью, нось- зовать "внутреннее помехоустойчимую - двадцать шестую ячейку памяти ное кодирование, при котором кодирублока 1, а в ячейки первую, вторую, ют и декодируют цифроВОй сигнал, четвертую - седьмую, двадцать седь представленный в относительной, а не11 1 мую - тридцать первую, определяемые абсолютной форме. Внутреннее кодисигналом с блока 4, записывают нуле- ронание имеет большую энергетическую вые элементы сигнала. Затем произно- эффективность. Так, например, по расдят последовательное считывание эле- чету вероятности необнаруженной ошибментов сигнала из ячеек памяти первойки 10 энергетический выигрыш от тридцать первой блока 1, после чего "внешнего" кодирования укороченным кодер 3 вычисляет пять проверочных кодом БУЧ 1,12099) равен 2,8 дБ, а11 11 элементов сигнала и вводит их на вре- при переходе к внутреннему кодироменных позициях двадцать седьмой нанию этот способ дает увеличение11 тридцать первой. В ячейках памяти первыигрыша на 0,4 дБ. При внешнем" вой - тридцать первой блока 2 эаписы- кодировании для борьбы со сдвоенными вают последовательно все тридцать ошибками приходится разделять цифодин элемент сигнала с выхода кодера роной поток на дна подпотока и исполь 11 11 3, а затем последовательно считывают зовать два кодека, а при внутреннем двадцать пять элементов сигнала из 30 кодировании ошибки являются неэаниячеек памяти третьей, восьмой - трид- симыми, и достаточно использовать цать первой в канал связи. Блок 4 уп- один кодект.е. способ позноляет равляет работой блоков 1, 2 на запись примерно в два раза упростить реалии считывание, используя сигнал "Мас- эацию кодека в случае использования11канала с относительной фаэовой мани 35Последовательность иэ двадцати пя- пуляцией.ти элементов сигнала, принятую из канала связи, записывают последователь- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я но в третью, восьмую - тридцать первую ячейки памяти блока 5, а н его 40 Способ передачи и приема цифровых ячейки первую, вторую, четвертую - сигналов с коррекцией ошибок, заключ седьмую записывают нулевые элементы чающийся в том, что на передающеи сигнала, Затем производят последова- стороне из исходной бинарной последотельное считывание элементов сигнала вательности 1-1 элементарных импульЯз ячеек памяти первой - тридцать 45 сов, соответствующей выбранному укопервой блока 5 и декодер 7, который роченному корректирующему коду, нал корректирует в цифровом сигнале ошиб- интервале (1-1) где- длительки. Затем элементы сигнала записывают ность каждого элементарного импульса, в ячейки памяти первую - тридцать пер 1 - число информационных символов невую блока 6. После этого производят 50 укороченного корректирующего (п,1)- последовательное считывание элементов кода с общим числом символов и, форсигнала из ячеек третьей, восьмой - мируют бинарную последовательность двадцать шестой блока 6. Блок 8 с по" Еэлементарных импульсов длительмощью сигнала Маски управляет рабо 1 111 с каждый на оставшихся той блоков 5 и 6 на запись и считы- ивание.и+1 временных позициях длительносВ предлагаемом способе среди цифровых сигналов, закодированных укороченным корректирующим кодом, имеетсяФормируют элементарные импульсы нулевого уровня, икоторых, расположенных в конце интервала с (1 с), заменяют элементарными импульсами, соответствующими корректирующим символамнеукороченного корректирующего (п,1)кода для получения бинарной последовательности п элементарных сигналов,на том же интервале 7 (1-1) формируют бинарную последовательность элементарных импульсов длительностью,. 1 с каждый, содержащую 1 сэлеи 15 1 с стьюкаждый формируют бинари-Кную последовательность Элементарных 30каж 1 с импульсов длительностьюи лый. на оставшихся 1 позициях интерва"1 с ла-1) длительностью-и ментарных импульсов, соответствующихэлементарным импульсам исходной бинарной последовательности, и иэлементарных импульсов, соответствующихкорректирующим, символам, и передают 20сформированную бинарную последовательность по каналу связи, на приемной стороне иэ принятой из каналасвязи бинарной последовательностипэлементарных импульсов длительно каждая формируют элементарные импульсы нулевого уровня, по правилам проверки используемого неукороченного корректирующего (п,К)-кода для полученной бинарной последовательности определяют в ней ошибочно принятые элементарные импульсы, заменяют их на элементарные импульсы другого уровня, иэ скорректированной бинарной последовательности на том же интервале (с) формируют бинарную последовательность -1 элементарных импульсов длительностью о каждый, являющуюся аналогом исходной бинарной последовательности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения возможности использования способа в каналах с "обратной работой", на передающей и приемной сторонах при формирсвании бинарных последовательностей элементарных импульсов длительностью1 с 7 каждый, элементарные импульсы и нулевого уровня располагают на 1 временных позициях, соответству" 1ющих временным позициям единичных элементарных импульсовфиксированного сигнала "Маски", двоичный код которсго является кодовым словом используемого неукороченного корректирующего (п,1 с)-кода, содержащий единичные символы в 1 изпервых разрядов.1332538 Фиг иг Составитель О.ехред Л.Сердюкова инскийКорре актор Н. Гунько Рошк Заказ 3848/55 Тираж ственно бретени Ж-Э 5, Подписное Проектная,изводственно-полиграфическое предприяти Ужгород,ИИПИ Госуд по делам и 3035, Моск 1комитета СССРи открытийаушская наб. д.4