Устройство для защиты от ошибок в системе передачи с решающей обратной связью

О и И"С"А"Й. Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51)М, Кд,2 с присоединением заявки Йо 6 08 С 25/02 С 06 Г 11/08 Государственный комитет СССР по делам изобретенийи открытийДата опубликования описания 180480(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ОШИБОК В СИСТЕМЕ ПЕРЕДАЧИ С РЕШАЮЩЕЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮИзобретение касается устройствпередачи дискретной информации всистемах с обратной связью и можетнайти применение в аппаратуре передачи данных.Известно устройство для защитыот ошибок в системе передачи с решающей обратной связью, содержащее.кодирующий и декодирующий блоки,приемник и датчик сигнала запрос(1,Наиболее близким по техническойсущности к предложенному являетсяустройство для защиты от ошибок всистеме передачи с решающей обратной связью, на передающей сторонесодержащее два кодирующих блока иприемник сигнала 1 запрос 1, входкоторого является управляющим входом устройства, на приемной сторонесодержащее два декодирующих блокаи датчик сигнала запросф, выходкоторого является управляющим выходомустройства 21.Недостатком этого устройства является размножение канальных ошибокв кодовых комбинациях, выдаваемыхпотребителю информации в случае,когда в них первый декодирующий блок не обнаружил ошибок, Размножениеошибок на выходе приемной части этого устройства обЪясняется наличиемв нем второго декодирующего блока,воздействующего своими (выходнымисигналами через ключ, элемент задержки и сумматор на информационные символы принимаемой кодовой комбинации.Если принятая кодовая комбинацияискажена канальными помехами, то вовтором декодирующем блоке образуютсяпроверочные символы, не совпадающиес проверочными символами, сформированными на передающей станции вторымкодирующим блоком и наложенными в сумматоре той же станции на передаваемуюинформацию, Несовпадение проверочныхсимволов, формируемых вторым кодирующим и декодирующим блокамипередающейи приемной станции, приводит к иска-жению информационных символов приемной комбинации в сумматоре приемнойстанции, т,е, происходит размножениеошибок. При условии необнаруженияпервым декодирующим блоком ошибок впринятых искаженных кодовых комбинациях информационные символы этих комбинаций выводятся потребителю информации с ошибками Иэ-за размноженияв сумматоре ошибок искажается, в среднем, половина поступающих на выходустройства инфорМационных символовкомбинаций, что значительно большесреднего числа ошибок в комбинации,обусловленных только канальными по-.мехами.5Указанный недостаток особенно заметен при применении кодовых комбинаций с длиной н несколько десятковили сотен симнолон,Цель изобретения - повышение достоверности передачи информации,Этодостигается тем, что в устройство для. защиты от ошибок в системепередачи с решающей обратной связьюна передающей стороне введены кодирук щие блоки, первый блок управлениящ (в + 1) - входовых элементов ИЛЙи один (в. + 2) - входовой элемент ИЛИ,а на приемной стороне введены. второйблок .Упранления, декодирующие блоки, 20переключатель и п-нходовой элЕментИЛИ, На передающей стороне первыйинформационный вход устройства соедййен с первыми входами (в+1) - вхо-.доных элементов ИЛИ и первым входом Э 5(Рп+2) - входоного элемента ИЛИ, вы: ход приемника сигнала фзапроссоединен с вторыми входами Ь+1)нходовых элементов ИЛИ и вторым входом (в+2) - входоного Элемента ИЛИ.Выход каждого кодирующего блока соединен с соответствующимвходом(в+2) - входового элемента ИЛИ, выход которого является первым ийформационным выходом устройства, Выходыпервого блока управления. соелиненысоответственно с первыми входами"кодирующих блоков, второй вход каждого кодирующего блока соединен свыходом соответствующего (Ф+.1)входового элементов ИЛИ, а последние (Ф) входы которого подключенысоответственно к выходам других ко дйрУющих блоков, на приемной стороневторой информационный вход устройства соединен с первыми входами декодирующих блоков и первым входомпереключателя, выходы второго блокауправления соединены со вторымивходами декодирующих. блоков и вторыйвходом переключателя, первыйвыходкоторого соединен с первым входомдатчика сигнала запросф, а второйвыход является вторым информационнымвыходом устройства,выходы декодирующих блоков через Ф-входовой элементИЛИ соединены со вторым входом датчика сигнала запрос.При таком построении устройствазащиты от ошибок проверочные символыкодовыхкомбинаций коррелированымежду собойчто обеспечивает дополнительное обнаружение ошибок в кодовых комбинациях в такой же мере,что и в известном устройствеВместе с тем в устройстве информационные символы кодовых комбинаций не коррелированы,между собой в отличие от известного устройства, что неприводит к размножению н них ошибокна ныходе этого устройства .по сравнению с известным,На фиг.1 изображена схема устройства; на фиг.2 - временная диаграммаего работы.В состав устройства (фиг1) входяттри кодирующих блока 1,2 и 3; первыйблок Упранления 4; приемник сигналазапрос 5; три декодирующих блока6,7,8; второй блок упранления 9;датчик сигнала эапро 10 и переключатепь 11; элементы ИЛИ 12, 13,14, 15 и 16; первый информационныйвход 17, второй информационныйвход 18, первый информационный выход 19, второй информационный выход20; управляющий вход 21, управляющий выход 22,На фиг.2 введены следующие обозначения: 23 . - сигналы, поступающиена вход 17; 24,25 и 26 - сигналына выходах кодирующих блоков. 1,2, и3 (или декодирующих блоков 6,7 - 8)соответственно, 27,28 и 29-сигналы,поступающие на входы кодирующих блоков 1,2 и 3 (или на входы декодирующих блоков 6,7 и 8) соответственно.Информационные символы, подлежащие передаче,вводятся в устройство по входу17 (фиг.1) в виде комбинаций, обозначенных,на фиг.2 А,Б,В,Е,Ж и поступаютдалее на вторые входы кодирующихблоков 1,2, 3 и через выход 19,устройства в канал связи, Каждый из кодирующих блоков 1,2,3 производит формирование одинаковогочисла проверочных символов избыточного систематического кода, например циклического кода, по символам, поступившимна.его второй вход, Сигналы, поступающие от блока управления 4 на первые входы блоков 1,2, 3, определяютдва режима работы кодирующих блоков:формирование проверочных символови Вывод проверочных символов. Приэтом вывод проверочных символов проиэнодится поочередно с каждого иэкодирующих блоков 1,2,3 в каждыйпромежуток времени между поступлением в устройство информационных комбинаций. Цля обеспечения корреляции между -проверочными символами, формируемыми различными кодирующими блоками,выходы каждых двух кодирующих блоков подключены ко второму входу третьего кодирующего блока (выходы блоков 1 и 2 подключены к входу блока3, выходы блоков 1 и, 3 - к входублока 2 выходы блоков 2 и 3 - квхоДу блока 1). При таком построенииустройства проверочные символы,поступающие с выхода каждого изкодирующих блоков в канал связичерез выход 19 устройства, являютсяфункцией трех информационных комбинаций и двух групп проверочныхсимволов, сформированных другимикодирующими блоками, Иэ нременнойдиаграммы работы устройства (фиг,2),где а, а-проверочные символы, сформированные кодирующим блоком 1,В, Ь - блоком 2, с с- блоком3, видно, что проверочные символы аформируются из символов последовательности Б,в, В,с ,Г; символыв - иэ последовательности В,с(,Га,Д; символы с - иэ последовательности Г, а 2,Д в ,Е.Таким образом,проверочные символы, формируемые вданный момент времени каким-либокодирующим блоком, зависят. от сформированных ранее другими кодирующими блокамИ проверочных символов ивлияют на формирование последующихпроверочных символов,Для повышения помехоэащищенностиустройства формирование проверочныхсимволов в кодирующих блоках должнопроизводиться по различным законам,наприйер, для циклических кодовпутем деления последовательностейсимнолов, поступающих на вход кодирующих блоков, на различные образующие многочлены одинаковой степени, взаимно простые друг дРугу.В приемной части устройства цекадирующие блоки 6,7,8 аналогичныпо построению кодирующим блокам 1,2,3 и работают синфазно с ними. Синфазность работы декодирующих блоковзадается сигналами с выходов второго блока управления 9, Как и коди-рующие блоки на передаче, декодирующие блоки 6,7,8 работают н двухрежимах (формирование и вывод проюврочных символов) с определеннымфаэовым сдвигом относительно другдруга,20 По последовательностям символов, поступающих иэ канала связи через вход 18 устройства на первые входы декодирующих блоков 6,7,8 декодирующие блоки формируют проверочные символы 45 и выдают их на вход датчика 10 сигнала 1 запрос, На другой вход дат-: чика 10 через переключатель 11 поступают проверочные символы, принятые из.канала связи, С другого выхода 5 О переключателя 11 на выход 20 устройства в сторонупотребителя информации выводятся информационные символы комбинаций, поступившие на вход 18 устройства иэ канала связи, 55Если принимаемая информация не искажена в канале связи, то пронерочные символы, сформированные декодирующими блоками, будут совпадать спринимаемыми из канала связи. проверочными символами, Проверка производится, в датчик 10 и при совпадении сравнительных символов в датчике 10 через выход 22 устройство выдает сигнал о правильности приемной информации, При наличии такого сигнала разрешается также ввод информации в передающую часть устройства.Предположим, что символы, поступающие на вход 18 устройства, былиискажены в канале связи, например,искажены символы информационнойкомбинации Г. Если обозначить искаженную комбинацию через Г, то вслучае декодирующие блоки 6, 7, 8будут формировать проверочные символыпо следующим поступающим на их входыпоследовательностям символов:Б, в, В, с, Г - вход блока 6;В, с, Г, а, Д - вход блока 7;. Г(, а, Д, в , Е - вход блока 8,Зти последовательности симнолонотличаются от сопутств ющих последовательностей символов, поступивглх на входы кодирующих блоков 1,23 передающей станции, и поэтомублоки 6,7, 8 данной станцИи формируютпроверочные символы, не совпадающиев большинстве случаев с принимаемы-.Ми проверочными символами, Для обнаружения устройством ошибок достаточнонесовпадения хотя бы з одной из трехпар сравниваемых в датчике 10 групппроверочных символов, сформированных блоками 6,7,8 и принятых изка.нала связи, При применении для кодирования информации циклических кодов ошибки не будут обнаружены, если вектор ошибоК делится без остатка.на каждый из трех образующих многочленов, определяющих построениетрех кодирующих и трех декодирующихблоков. А так как образующие многочлены для кодирующих блоков выбираются, как указывалось раньше, взаимно простыми, то в этом случае нектар ошибок должен делиться без остатка на многочлен, равный произведениютрех образующих многочленов и имеющий степень, в три раза большую посравнению с:каждым из них, что поэффективности обнаружения ошибокравнозначно увеличению в три разачисла проверочных символов в кодовойкомбинации и обеспечивает дополнительное обнаружение ошибок в такой же мере;что и в известном устройстве приодинаковой глубине корреляции междусоседНими кодовыми комбинациями.При несовпадении сравнительныхпровербчных символов датчик 10 выцает сигнал,1 запрос на выход 22устройства и на вход 21. По этомусигналу производится стирание, поступивших с выхода, блока 3 устройстваинформационных комбинаций, формирование и передача из приемника 5 сигнала фэапросфф с последующей повторной передачей ранее переданных .комбинаций Для обеспечения правильнойкоррелляции искаженных кодовых комбинаций необходимо обеспечить повторение п+винформационных комбинаций, где ц - число кодовых комбчна"Мий, передаваемых эа время, равноевеличине аппаратурных и канальных запаздываний в трак;ах передачи и приема информации, м2 - число кодирующих блоков в устройстве, а на поиеме перед выводом информации комбинаций потребителю - обеспечить временное хранение последних принятых комбинаций до окончания анализа на наличие- в них ошибок,Выделение в датчике 10 сигнала запросприводит к тем же действиям, что и при несовпадении сравниваемых проверочных символов.Таким образом, в предложенном устройстве защиты от ошибок, обеспечивается взаимосвязь между проверочными символами соседних кодовых комбинаций, что повышает степень обнаружения ешибок в приемных комбинациях.Вместе с тем, в предложенном устройстве принимаемые информационные символы комбинаций выводятся к пот- Ю ребителю информации в отличии от известного без дополнительных преобразований, приводящих к размножению ошибок, что значительно сокращаетчисло бшибок на выходе устройства 25 и приводит к повышению верности пере дачи информации. Формула изобретенияУстройство для защиты от ошибокЗО в системе передачи с решающей обратной связью, на передающей стороне содержащее два кодирующих блока и приемник сигнала запрос, вход которого является управляющим входом устройства, на приемной стороне содержащее два декодирующих блока и датчик сигнала фэапрос, выход которогоявляется управляющим выходом устройства, о т.л и ч а ю щ е е с я 4 О тем, что, с целью повышения достоверности передачи, в устройство на передающей стороне введены кодирующие блоки, первый блок управления, а (в+1)-входовых элементов ИЛИ и один 45(Ю+2)-входовой элемент ИЛИ, а наприемной стороне введены второй блокуправления, декодирующие блоки, переключатель и )т-входовой элемент ИЛИ,причем на передающей стороне первыйинформационный вход устройства соединен с первыми входами ОтН)-входовых элементов ИЛИ и первым входом(в+2)-входового элемента ИЛИ, выходприемника сигнала запрос соединен с вторыми входами (В+1)-входовыхэлементов ИЛИ и вторым входом (вн) -входового элемента ИЛИ, выход каждогокодирующего блока соединен с соответствующим входом (пн)-входовогоэлемента ИЛИ, выход которого является первым информационным выходомустройства, выходь первого блока управления соединены соответственно спервыми входами кодирующих блоков,второй вход каждого кодирующего блокасоединен с выходом соответствующего(И+1)-входового элемента ИЛИ, а последние (п)-входы которого подключены соответственно к выходам другихкодирующих блоков, на приемной стороне второй информационный вход устройства соед)нен с первыми входами декодирующих блоков и первым входом переключателя, выходы второго блока управления соединены со вторыми входамидекодирующих блоков и вторым входомпереключателя, первый выход которогосоединен с первым входом датчика сигнала запрос, а второй выход является вторым информационным выходомустройства выходы декодирующих блоков через М-входОвой элемент ИЛИсоединены со вторым входом датчикасигнала запрос.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1,Емельянов Г.А., Шварценсин В,О, -Передачадискретной информациии основы телеграфии, М Связь,1973, с,281-28 б,2, Авторское свидетельство СССРР 407314, кл.С Об Г 11/08, 1971,%подти,6 чдщ А а Ю Ь 8угтроисл а Ф Составитель Н.БыковаРедактор Н,Белявская ТехредМ.Петко Корректор,ка Т ное Филиал ППП Патент, г,ужгород. Ул.Проектная,4 Заказ 1142/49 ЦНИИПИ Госуда по делам из 113035, Москва, ственно бретени ЖР 82 Подпи комитета СССР и открытий.уюская набд.4/