Устройство для передачи и приема данных

петен,ие те .оп и В 11734891 Союз СоеетскикСоциалистическихРеслублик ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРС КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к ав22) Заявлено 19.12.77с присоединением заявкиата опубликован сания 25.05.80(71) Заявитель ПРИЕМА ДАННЫХ ТВО ДЛЯ ПЕРЕДА(54) УСТ Цельередач величение скорос зоб рете данныхИзобретение относится к технике связи и может использоваться в синхронных системах связи.Известно устройство для передачи и при- ема данных, содержащее на передающей стороне источник информации, подключенный к первому входу блока кодирования сверточного кода, состоящего из последовательно включенных блока буферной памяти и кодера сверточного кода, причем второй и третий входы блока кодирования сверточного кода соединены с вйходом обратного дискретного канала связи, а выход соединен с входом модулятора, выход которого подключен к входу прямого канала связи, а на приемной стороне демодулятор, вход которого соединен с выходом прямого канала связи, а первый выход - соединен со входом блока буферной памяти, первый выход которого подключен к первому входу декодера сверточного кода, первый выход которого соединен с потребителем информации 1. Однако известное устроиство для пердачи и приема данных обладает низкой скоростью передачи данных. Поставленная цель достигаетсятем, чтов устройстве для передачи и приема данных, содержащем на.передающей стороне источник информации, подключенный к первому входу блока кодирования сверточного кода, состоящего из последовательно включенных блока буферной памяти и кодера сверточного кода, причем второй и третий входы щ блока кодирования сверточного кода соединены с выходом обратного дискретного канала связи, а выход соединен со входом модулятора, выход которого подключен к входу прямого канала связи, а на приемной стороне демодулятор, вход которого соеди нен с выходом прямого канала связи, а первый выход - соединен со входом блока буферной памяти, первый выход которого подключен к первому входу декодера сверточного кода, первый выход которого соединен с потребителем информации, на приемной стороне введены детектор качества единичного элемента сигнала, блок измерения параметров метрики декодирования, блокпрогнозирования состояния канала, блок опре3деления частости переполйения декодера, блок управления структурой сигналов и блок измерения длительности сдиничпсчо элем итя сигнала, выход которого соединен со входом обратного дискретного канала с вязи, а вход соединен с вцхоом блока прогнозирования состояния капала, к первому входу которого подключен второй выход блока буферной памяти; к второму входу подключен один из выходов блока изменения параметров мсгрики декодирования и к треть ему входу блока прогнозирования состояния 16 канала подключен второй выход декодера сверточного кола, третий выход которого подключен непосредственно, я также через последовательно соединенные блок определения частости переполнения декодера и блок управления структурой сигналов ко входу ооратного дискретного канала связи, причем четвертый выход декодера сверточного кола соединен с одним из входов блока изменения параметров метрики декодирования,к другому входу которого подключен выход детектора качества единичного элемента сигнала, а выход подключен к второму входу декодера свсрточного кода, при этом вход детектора качества единичного элемента сигналя соединен со вторым выходом демодулятора.На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.Устройство для передачи и приема данных содержит на передакпшсй стороне 1 источник 2 информации, блок 3 кодирования сверточного кода, состоящий из блока 4 буферной памяти, и кодера 5 сверточного кода, обратный дискретный канал 6 связи, модулятор 7 и прямой канал 8 связи, а на приемной стороне 9 демодулятор 10, блок 11 буферной памяти. декодер 12 сверточ- Зх ного кода, потребитель 3 информации, де. тектор 14 качества единичного элемента сигнала, блок 5 изменения параметров метрики декодирования, блок 6 прогнозирования состояния канала, блок 17 определения час.49 тости переполнения декодера, блок 18 уп. равления структурой сигналов и блок 19 изменения длительности единичного элемента сигнала.Устройство работает следующим образом.От источника 2 информации передавае ю мая информация в формализованном виде, т. е. в виде сообщений, пакетов или бло. ков сообщений поступает в блок 4 буферной памяти блока 3 кодирования сверточного кода, Из блока. 4 буферной памяти информация извлекается в соответствии с алго 6 ритмом работы кодера 5 сверточного кода, блока 3 кодирования сверточного кода и поступает в модулятор 7, и далее через прямой канал 8 связи на вход демодулятора 10 на приемной стороне 9, Демодулированные единичные элементы сигнала с первого выхода демодулятора О поступают в блок 1 буферной памяти, Из блока 1 буферной памяти информация извлекается в соответ 4ствии с алгори мом работы декодера 12 сверточного кода. ,Чекодер 12 сверточного кода осуществляет обработку информации в соответствии с алгоритмом декодирования Фано.С первого выхода декодера 12 сверточного кода декодированная информация поступает потребителю 13 информации, где производится восстановление информации к первоначальному формализованному виду, т, е. в виде блоков, пакетов и сообщений.Если в процессе декодирования происходит переполнение памяти декодера 12 сверточного кода, то со второго выхода декодера 12 сверточного кода подается сигнал пере- запроса, поступающий через обратный дискретный канал 6 связи на второй и третий входы блока 3 кодирования сверточного кода, т. е. соответственно на входы блока 4 буферной памяти и кодера 5 сверточного кода. При приеме указанного сигнала перезяпрося блок 3 кодирования сверточного кода через модулятор 7 и прямой канал 8 связи обеспечивает повторную передачу затребованной порции информации.При переполнении памяти декодера 12 сверточного кода сигнал, фиксирующий указанный факт, подается также на блок 17 определения частости переполнения декодера, с выхода которого на вход блока 18 управления структурой сигналов поступаюткоманды, определяющие выбор соответствую щей структуры сигналов на передающей стороне 1, и соответственно на приемной стороне 9. Сигнал о принятом решении по,требуемой структуре сигналов, формируемый блоком 18 управления структурой сигналов через обратный дискретный канал 6 связи поступает на вход кодера 5 сверточного кода блока 3 кодирования сверточного кода.Г 1 ри этом решение о требуемой структуре сигналов формируется блоком 18 управления структурой сигналов на основе анализа результатов дифференцирования из.меренной частости переполнения декодера 12 сверточного кода. Если указанная частость увеличивается, то блок 18 управления структурой сигналов формирует сигнал о необходимости увеличения структурной из.быточности. Если частость переполнения декодера 12 сверточного кода уменьшается, то блок 18 управления структурой сигналов формирует сигнал об уменьшении структурной избыточности. Структурная избыточность передаваемой (принимаемой) информации определяет число схем проверки на четность, подключенных к регистру сдвига кодера 5 сверточного кода (декодер 12 сверточного кода). На вход блока 15 изменения параметров метрики декодирования с выхода детектора 14 качества единичного элемента сигнала поступают сигналы, фиксирующие ошибки в единичных элементах принимаемой информационной последовательности, Данные сиг .5палы записываются в его память. Перед декодированием декодером 12 сверточного кода, получаемого из блока 1 буферной памяти каждого 1-того (1 : 1,2.) ребра (или сегмента) кодового слона кодового дерева информационной последовательности, причем каждое 1-ое ребро равно ч единич. ным элементам (где ччисло, соответствующее числу схем проверки на четность в регистрах сдвига кодера 5 сьерточного кода и лекодера 12 сверло гцого кола), с четвертого выхода декодера 12 свс рточцого кода на второй вход олока 5 нзменейия параметров метрики декодирования цоступает команда, по которой обрабатьвается информация об ошибках, обнаруженных детектором 4 качества единичного элемента сигнала при приеме -го ребра (или сегмента) информационной последовательности и хранящаяся в памяти блока изменения параметров метрики декодирования, вь 1- рабатывается оценка параметров метрики декодирования, адаптивная к изменениям состояния канала связи, которая поступает на второй вход декодера 12 сверточного кода. Это позволяет значительно быстрее осуществлять процесс декодирования за счет исключения влияния на продолжительность процесса декодирования состояния канала связи. В процессе декодирования декодер 12 сверточного кода производит для выработки правильного пути на кодовом дереве определение расстояния Хэмминга д (г) между пробным путем уф(1), по которому следует декодер 12 сверточного кода и соответствующим сегментом принимаемой информации г изребер: с 1(6 = уфЯ) йг(8), где Щ - символ сложения по модулю два. По мере продвижения вдоль пробного пути вглубь кодового дерева, в том числе и при приеме каждого нового ребра, декодер 12 сверточного кода все время вычисляет текущее значение д. После каждого последовательного продвижения декодер сверточного кода сравнивает значение д(т) с исключающей функцией К (г). Если г 1 превысит К (Х), то пробный путь отбрасывается, как маловероятный, декодер 12 сверточного кода возвращается на ближайшее не исследованное ребродля которого с 1 (К(1). Таким образом, весьма существенное значение в процессе декодирования имеет выбор оптимального значения исключающей функции К. Необходимо, цобы значения исключающей функции К (г) изменялись в соответствии с изменениями состояния канала связи, т. е. при увеличении (уменьшении) частости ошибок в канале связи значение К (В) должно соответственно увеличиваться (уменьшаться) .Адаптивное изменение значений Косуществляется блоком 15 изменения параметров метрики декодированных на осно между ними производить адаптивное изменение метрики декодирования относительно состояния работоспособности канала передачи данных и изменения длительности единичных элементов сигнала. В результате существенно увеличивается эффективная скорость передачи данных при обеспечении заданной достоверности, что выгодно отличает его от прототипа. Формула изобретения Устройство для передачи и приема данных, содержащее на передающей стороне 10 1 / 20 25 3,0 35 40 И ванин сведений об ошибках, получаемых из детсктораф 4 качества единичного элемента, сигнала.Следует отметить, что в роли исключаюцге. функцгцг К (ф может использоваться функция вида г,(г.) -рхЦ, где р -- задацпос значение вероятности ошибок в канале сггязи. Адаптивному изменению в данном случае подлежит величина р и шаг квантования порога Л, с .которым сравнивается ф.цкцця (с(Х)-рг 1 . Названные параметры впссхатрцваемом устройстве изменяготся с изменением состояния канала Соответствующие изменения осуществляются на основе учета зафиксированного количества ошибок при приеме каждого ребра, сегмента информационной последовательности.Блок 1 б прогнозирования состояния канала вырабатывает оценки, используемые для выработки команд о наиболее предпочтительных длительностях единичного элемента сигнала Т. Выработка указанных оценок осугцествляется дифференцированием измеряемой частости обнаруженных ошибок. Указанная частость обнаруженных ошибок выявляется путем сложения по модулю два текущего сегмента информации, поступающего из блока 11 буферной памяти, и того же сегмента информации после его декодирования декодером 12 сверточного кода. Последний подается на блок 16 прогнозирования состояния канала. Если частость выявленных ошибок при сравнении указанных сегментов информации с течением времени увеличивается (уменьшается) то формируется команда, соответственно, об увеличении (уменьшении) длительности единичного элемента сигнала. Команда на увеличение длительности единичного элемента сигнала вырабатывается также и при фиксации блоком 1 б прогнозирования состояния канала пачки ошибок заданной длительности. Блок 19 изменения длительности единичного элемента сигнала вырабатывает команды, поступающие через обратный дискретный канал связи на второй и третий входы блока 3 кодирования сверточного кода,Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет за счет введения в него новых элементов и связейисточник информации, подключенный к первому входу блока кодирования сверточного/ кода, состояшего из последовательно включенныхблока буферной памяти и кодера сверточного кода, причем второй и третий входы блока кодирования сверточного кода соединены с выходом обратного дискретного канала связи, а выход соединен со входом модулятора, выход которого подключен к входу прямого канала связи, а на приемной стороне демодулятор, вход которого соединен с выходом прямого канала связи, а первый выход - соединен со входом блока буферной памяти, первый выход которого подключен к первому входу декодера сверточного кода, первый выход которого соединен с потребителем информации, отличаюиееся тем, что, с целью увеличения скорости передачи данных, на приемной стороне введены детектор качества единичного элемента сигнала, блок изменения параметров метрики декодирования, блок прогнозирования состояния канала, блок определения частости переполнения декодера, блок управления структурой сигналов и блок изменения длительности единичного элемента сигнала, выход которого соединенсо входом обратного дискретного канала связи, а вход соединен с выходом блбка прогно 734898зирования состояния канала, к первому входу которого подключен второй выход блокабуферной памяти, к второму входу подключен один из выходов блока изменения пара-.метров метрики декодирования и к третьему входу блока прогнозирования состоянияканала подключен второй выход декодерасверточного кода, третий выход которогоподключен непосредственно, а также черезпоследовательно соединенные блок определения частости переполнения декодера ио блок управления структурой сигналов ковходу обратного дискретного канала связи,причем четвертый выход декодера сверточного кода соединен с одним из входов блокаизМенения параметров метрики декодирова 15ния, к другому входу которого подключенвыход детектора качества единичного элемента сигнала, а выход подключен к второму входу декодера сверточного кода, приэтом вход детектора качества единичногоэлемента сигнала соединен со вторым выл ходом демодулятора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, еггу К. Е. Юогепсгай, ЯЕСО: Азейгеда 1 а 1 пд еггог соггес 1 пд содег-десойегКЕ Тгапз, 962, зерт, 1 Х - 8, р, 128 - 135Соста ТехрТира ПИ Государ делам изо Москва, Ж П Патент вител ед К. ж 729 ственно бретен - 35 Р У дактор Н. Кравцова каз 2238/ 7 ЦНИИ и 113035,Филиал ПППрозофрич ровскаяКорректор Г, НазароПодписноео комитета СССРи открытийушская наб., д. 4/5ород, ул. Проектная, 4