Устройство для моделирования систем контроля дискретных каналов

Сафе Советски Сафалнстичесаа УеслублннОп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ(46) Дата опубликования описания 10,03.78.(6) М, Кл. Ю 08 З 7/48 бкудэрэтэннньй нэиаоВраета Манвтрев СФРв дваы звбратеейн етнрьпнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ ДИСКРЕТНЫХ КАНАЛОВ Изобретение относится к йоделнрованию систем н можетобыть нсполшзовано прн разработке узлов, предназначенных для контроля днскретных каналов н спецналнзнрованных устройств, целью которых является реше о нне задач, связанных с исследованием помехоустойчнвостн н повышением ннформатавностн выдаваемых контролирущнми уст-. тройствамн оценок днскретных каналов,Известно устройство для моделнровання 1 Еканалов связи, содержащее источник тактовых импульсов, соединенный с датчиками случайных потоков н эадающнм генератором,п -стабильный триггер, входы которого подключены к выходам датчиков случайных 15 последователшностей, а каждый выход,р стабйлшного трнггера соединен с одним нз входов соответствующего промежуточного элемента совпадения, вторые входы которых соединены с выходом задающего генератора, нй а вшкод каждого промежуточного элемента совпадения соединен с входом соответствующего времязадающего элемента, подключенного вшиодом к первому входу соответствующего основгого элемента совпадения, р второй вход каждого аз которых соединен с выходом соответствующего датчика слу,чайного потока, а выходы оснс вных элементов совпадения подключены к входам собирателей п -входового элемента 11 .Однако данное устройство не позволяет решать задачи, связанные с ясследованием повышения информативностн оценкн днскретных каналов за счет оптнмалшного вшбора параметров элементов схем контроля в завнснмостн от характера распределеннй снгналов н помех в каналах связн,Известно также устройство для моделировання сяФтемы телензмерений; содержащее датчик нсхадных сообщений, первым выходом додключенный к одному яз входов блока вычнслення погрешностей, а вторым выходом через последователшно включенные блох . сжатия сообщений, блок коднровання, сумматор с подключенншм блоком моделирования потока оанбок, блок декодирования н блок восстановления сообщений к другому входу блока вычитания погрешностей, второй выход блока сжатия сообщений через блок управления н блок формирования адре3сов соединен со вторыми входами блока кодирования н блока декодирования; второйвыход блока декодирования подключен черездвтчнк случайных последовательностей и блокмоделирования группового сообщения к вто 5рому входу блока восстановления сообщений 2 ,Ванное устройство позволяет моделировать процессь характерные для адресныхметодов передачи сжатых сообщений поканалам с помехами, в том числе для исследования помехоустойчивости передачисущественных отсчетов с различным соотношением статистической избыточности, дляоценки эффективности использования помехоЬустойчивых коцов при. адресной передачесжатых сообщений и т,д.Однако и это устройство не позволяетрешать задачи, .связанные с нсследова"няем повькцения информативности оценкидискретных каналов,Наиболее близким техническим решениемк данному ямбретению является устройстводля моделнрованыя. систем .контроля дискретных канадов, содержащее блок преобразования случайных сягналов, подсоединенный квыходам датчика исходных сообщений я датчика снучаяных: сп недр, и вналиваьр 3,Состав. аппаратуры .указанного устройстваобеспечивает исследованае .качества фухкционировання сйстем передачи данных, имеющихпрямой и обратный. каналы связя, регистрациюн анализ ошибок в каналах передачи информации.Однако это устРойство йе позволяет Зкисследоватьпроцессы ь устройствах, предназначенных для контроля дискретных каналов, отличительной.особенностью которыхявляется то, что в ях состав входят элементы для формирования сигналов стнрвнняв 4 Облоков автоматической регулировки .порога,н необходимость фиксация событий, связанных с одновременным появлением ошйбокн сигналов стирания различных типов, нерешает задачи узкого класса, 45Целью изобретения является расширениекласса решаемых задач,Для этого в устройство введены два фор.мнрователя сигналов стирания, блок регули-ровки порога, блок сравнения, шесть элемен)тов равнозначности, пороговый элемент, четыре элемента ИЛИ и два инвертора, приэтом единичный н нулевой выходы датчикаисходных сообщений подсоединены к управляющим входам блока преобразования случайных сигналов, информационный вход которого подключен к датчику случайных сигналов, в выходы - к информационным входам второго формирователя сигналов стирания, к входам блока сравнения и к входам 60 блока регулировки порога, выход которогоподсоединен к управляющим входам формирователей сигналов стирания, выходы которых подсоединены к входам анализатора непосредственно н через первый элемент равнозначности, выход блока сравнення подключен к первому формирователю сигналов стирания н к входу порогового элемента,выход которого через второй элемент равнозначности н первый элемент ИЛИ подключенк входу анализатора, а через первый инвертор н третий элемент равнозначности подсоединен на второй вход первого элемента ИЛИ, нулевой выход датчика исходных сообщений подключен к второму входу второго элемента равнозначности, а через второй ннвертор к второму входу третьего элемента равнозначности, выходы формирователей сигналов стирания н первого, элемента равнозначности каждый через элемент ИЛИ ичерез элемент равнозначности,. на другиеуправляющие входы которых подключен выход первого элемента ИЛИ, подключены квходам анализатора.На черетже приведена структурная электрическая схема устройства,Устройство для моделирования системконтроля дискретных каналов содержит датчик нсходяыхсообщений 1, единичный 2 ннулевой 3 выходы датчнкв исходных сообщений, датчик случайных сигналов 4, блокдля перобразовання случайных сигналов 5,блок сравнения. 6, пороговый элемент 7,элементы равнозначности 8 - 13, инвертор.ы 14 н 15, элементы ИЛИ 16 - 19,формирователи сигналов стирания 20 и 21,блок 22 для регулировки порога и анализатор 23,Устройство работает следующим обре зом,Прн включении устройства (цепь включення не показана) датчик исходных сообщений1 случайным образом формирует нв своихвыходах 2 я 3 сигналы, (формнруется последовательность ф 1 ф и фОф),Если появится сигнал нв выходе 2 (моделируемая единица), то он поступает наунрввляющий вход блока для преобразованийслучайных сигналов 5, нв информационныйвход которого подается сигнал с выходадатчика случайных сигналов 4, В противномслучае, т,е, при выработке датчиком исходных сообщений 1 сигнала "О" сигнал с выхода 3 датчика 1 поступает нв другой управляющий вход блока для преобрвзоввнияслучайных сигналов 5, на вход элементеравнозначности 12 и на вход инвертора 14,Если например, появился сигнал нв выходе 2, то цо этому сигналу блок 5 нводном. выХоде Формирует случайный сигнал, имеющий, например, нормальный законраспределения с параметрами, О и Ьа на другом выходе формирует сигнал, имеющий, например, нормальный закон распределения с нулевым средним (4 =О), (Моделируются сигналы на выходах, например,интеграторов корреляционного приемникадискретных сигналов), Случайные сигналыс выходов блока 5 поступают нв соответствующие входы блока 22, формирователя. 10сигналов стирания 21 и нв входы блока.сравнения 6, Сигнал на выходе блока срав-.нения 6, соответствующий разности случайных сигналов на выходах блока 5, поступаетна вход порогового элемента 7 и на вход Юформирователя сигналов стирания 20, Есливеличина этого сигнала больше величиныпорога срабатывания порогового элемента1, то нв его выходе появляется сигнал,который поступает на вход инвертора 14 26и на вход элемента равнозначности 8,Таким образом, на выходе элементаравнозначности 8 будет сигнал толью втом случае, если имеется сигнал на выходе3 датчика исходных сообщений 1 и разность 25между сигналами на выходах блока 5 больше некоторой величины (порога срабатывания порогового элемента), Это соответствует случаю, когда, например, при передачепо дискРетному каналу лО" получили ф 1, т,е.З 0моделируются случаи трансформации вида ф 0 ф1 фНа выходе элемента равнозначности 9сигнал появляется только в том случае,если сигнал нв выходе 3 датчика исходныхсообщений 1 отсутствует (т,е, имеетсясигнал на выходе 2) и разность междусигналами на выходах блока 5 меньше илиравна порогу срабатывания порогового элемента 7, Зто соответствует случаю, когца, фнапример, при нерецвче по. дискретному каналу ."1" .получили 0", т,е, моделируютсяслучаи трансформации вида "1 в"0", Сигналы .с вьходов.элементов равнозначности8 и 9 через элемент ИЛИ 16 поступают45на вход анализатора 23, например, в одиниз его счетчиков (счетчик ошибок) и навходы элементов 11, 12, 13, 17, 18, 19, .Таким образом, на выходе элемента ИЛИ5016 сигнал появляется при.выполнении следующих условий;"а "лЦ,- 1 и)Д 5"л -л 1 иД, гце с 1 - логическая переменная, истиннаяпри появлении сигнала ф 1 ца- сигналы на двух выходах блока 5;- знак логического улцожеция,М - знак логического сложения; 603 - величина порога. Если величины случайных сигцвлоц, идаваемых с выхоцов блока 5 цв ицформаци.онные входы блока 21, одновременно больше или меньше порогового сигнала, подаваемого с выхода блока 22 цв управляющийвход формирователя сигналов стирания 21;т,е, если выполняется, например, условиеЦ,л и,)л Ц, и,1,и,)л,и,11,Мгде О 1 - величина порога,то ца выходе формирователя 21 появляетсясигнал, который поступает ца вход элементаравнозначтости 10, на вход анализатора 23,например, в его счетчик сигналов стирания,подсчитывающий число событий, соответствующих выполнению условия (2), и нв входы элементов 11 и 17,Нв выходе формирователя сигналов стирания 20 сигнал появляется в том случае,если выполняется, например, условие,- и л)где О 2 величина ПОрога,Сигналы с выхода формирователя 20поступают нв элемент равнозначности 10,на вход анализатора 23, например, в одиниз его счетчиков, подсчитывающий числособытий, соответствующих выполнению условия (3), и на вход элементов 13 и 19,На выходе элеменгв равнозначности 10сигнал появляется в том случае, когдаимеются одновременно сигналы нв выходахформирователей 20 и 21, т,е, когда ьыполняется условиеЕ,-Ф, и,л,и,)лц,ли,1 Ю)фи ) л. и,13где Р, Е, Ц;, О - имеют прежнийсмысл,Сигнал с выхода элемента равнозначности 10 поступает в анализатор, например водин из его счетчиков, подсчитывающихчисло событий. выполнения условия (4), ина входы элементов 12 и 18, На выходеэлемента равнозначности 11 появляютсясигналы в тех случаях, когца оццовремеццоимеются сигналы хв выходах элементов16 и 21, т,е, моделируются собьггия, соответствующие одновременному выполнениюусловия (2) и появлению одибки.На выходе элемента равнозначности 1 2появляются сигналы в тех случаях, когдаодновременно имеются сигналы цв выходахэлементов 16 и 10, т,е, моделируютсясобытия, соответствующие олцовремеццомупоявлению ошибки и выполцеццю условия (4),Нв вьходе элемента рввнозцв гцости13 появляются сигналы в тех случаях, когда одновременно имеются сигналы на выходах эпементов 16 и 2 О, т,е, модепируются события, соответствующие одновременному появлению ошибки и выпопвению условия (Э).На выходах эпементов ИЛИ 17 - 19 появпяются сигналы в тех случаяк, испи хотябы на одном из входов появпяется,сигнал,т,е, моделируются события, закпючающиесяв появпении ипи ошибки, ипи соответствукщего сигнала стирания, ипи их одновременное появпение,С выхода логических эпементов 11, 12,13, 17, 18, 19.сигнапы поступают насоответствующие входы анализатора (например, в соответствующие счет йки анапи"затора), Анализатор 23 производит обработку резупьтатов моделирования, .например,.содержимого счетчиков, подученных за опредепенный отрезок времени моделирования И(иапример, за время анализа разрядов информации спучайной поспедоватепьвости свыхода исходных сообщений 1).Применение данного устройства нозвопяет исследовать качество работы систем 25контроля дискретных каналов при разпичныхпринципах их построении, исспедовать работуэтих систем при различных параметрахустройств и производить сравнительныйанализ эффективности работы этих устройств Юс цепью повышения эффективности функпионирования системы передачи данных в делом, когда классические методы прикладнойматематики, являются не всегда пригоднымидля решения этих задач а практическоемакетирование всех условий работы безпредваритепьного моделирования чрезвь 1 чайно дорогим,Исследования, проведенные ва данном.устройстве, показали его высоку;о точность фф(сравнение производилось с известнымиданнымиполученными аналитическими расчетами) и дает воэможность решения рядазадач исследовательского характера, когда4классические методы исследований являются, в основном, не эффективными, или жетребуют большого труда высококвалифицированных, математиков, программистов,и огромного машинного. времени,50Формула изобретенияУстройство для, моделирования системконтроля дискретных каналов, содержащее блок преобразования случайных сигналов,подсоединенный к выходам датчика исходных сообщений и датчика случвйных сигнапов, и анализатор, о т и и ч а ющ е е с я тем, что, с цепью расширениякпасса решаемых задач, оно содержитдваформироватепя сигналов стирания, блок.регулировки порога, блок сравнения, ц.астьэлементов равнозначности, пороговый эпемент, четыре элемента ИЛИ и два инвертора, при этом единичный и нулевой выходыдатчика исходных сообщейий подсоединенык управляющим входам бпока преобразования/случайных сигналов, информационный входкоторого подключен к датчику случайныхсигналов, а выходы - к информационнымвходам второго формирователя сигнаповстирания, к входам бпока сравнения и квходам блока регупировки порога, выходкоторого подсоединен к управпяющим входам формироватепей сигналов стирания;выходы которых подсоединены к входаманапизатора непосредственно и через первыйэлемент равнозначности, выход блока сравнения подкпючеи к первому формироватепюсигнапов .стирания и к входу порогогоэлемента, выход которого через второй элмент равнозначности и первый элемент ИЛИподключен к входу анализатора, а черезпервый инвертор и третий элемент равнозначности подсоединен на фвторой вход первого элементе ИЛИ, нулевой выход датчикаисходных сообщений подкпючен к второмувходу второго элемента равнозначности, ачерез второй ннвертор к второму входутретьего элемента равнозначности, выходыформирователей сигналов стирания и первогоэлемента равнозначности, каждый черезэлемент ИЛИ и через элемент Равнозвачвости., на другие управляющие входы которыхподключен выход первого элемента ИЛИ,подключены к входам анализатора,Источники информации, принятые во вни-.мание при экспертизе;1, Авторское свидетельство СССРм 369582, кд, б О 6 Я 7/48, 1973,2, Авторское свидетельство СССРИ 41147 О,кл, 0 О 6 Я 7/48, 1974.3, Васильев В, И, Построение систем гавтоматическим кодированием и исследованием их помехоустойчивости, Новосибирск,1971, с, 176, рис, 63,Составитель М, Каравай3 иньковский Техред О. Лндрейко Корректор Н, Яцемирска Ред акт аказ 165 ЦНИГос Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,филиа Тираж 826рственного комитетао делам изобретений35, Москва, Ж-З 5,ПодписноеСовета Министров СССРоткрытийРауаская иаб д, 4/5