Система передачи и приема информации с коррекцией ошибок

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 05.01,81 (21) 3232027/18-09 1311 М.КП.з Н 041/10 с присоединением заявки Нов(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий,14(088.8) Опубликовано 07. 10.82, Бюллетень Йо 37 Дата опубликования описания 07,10,82 72) Авторыизобретения ЗЛеО 41 НАТЫ 1 ф,(54) СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ И ЙРИЕМА ИНФОРМАЦИ 1 С КОРРЕКЦИЕЙ ОШИБОК Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано втелеметрии и при передаче данных.Известна система передачи и. приема информации с коррекцией ошибок, содержащая на передающей стороне последовательно соединенныесинхронизатор, генератор эталонного кода, блок сумматоров по модулю два и регистр, а также модулятор сигналов ФРМ, на приемной стороне - демодулятор и объединенные по входу сумматор по модулю два и элемент задержки, выход которого подключен к второму входу сумматора по модулю два, выход которого подключен к первому входу коррелятора, к второму входу которого подключен выход генератора эталонного кода, к второму входу которого подключен выход синхронизатора 11.Однако у иэвестной оистемы недостаточная помехоустойчивость при модуляции типа ФРМ.Целью изобретения является по 2 вышение помехоустойчивости.Для этого в систему передачи и приема информации с коррекцией ошибок, содержащую на передающей стороне последовательно соединенные синхрониэатор, генератор эталонного кода, блок сумматоров по модулю два ирегистр, а также модулятор сигналовФРМ, на приемной стороне - демодулятор и объединенные по входу сумматор по модулю два и элемент задержки, выход которого подключен к второму входу сумматора по модулю два,выход которого подключен к первомувходу коррелятора, к второму входукоторого подключен выход генератораэталонного кода, к входу которого подключен выход синхронизатора, напередающей стороне введены блок счи"тывания и последовательно соединенные блок кодирования и преобразователь кода, при этом выход регистраподключен к входу модулятора сигналов ФРМ, а выход синхронизатора подключен к вторым входам блока кодирования и преобразователя кодов, атакже через блок считывания к управляющему входу регистра, к вторым входам которого, а также к вторым входам блока сумматора по модулк 1 дваподключены выходы преобразователякода, на приемной стороне введеныпоследовательно соединенные первыйи второй корректоры ошибок, приэтом выход сумматора по модулю дваподключен к первому входу первогокорректора ошибок, к второму и тре,тьему входам которого подключенысоответственно выходы синхронизатора и генератора эталонного кода,.а выход демодулятора соединен с вторым входом второго корректора ошибок, первым входом сумматора помодулю два, входом элемейта задержки и первым входом синхронизатора,второй вход которого соединен с выхо дом коррелятора, а выход синхронизатора подключен к третьему входу втоРого корректора ошибок, при этомпервый корректор ошибок содержит пер,вый регистр, соединеннЫй через блокэлементов И с входами матрицы, выходы которой являются выходами первогокорректора ошибок, а к вторым входамблока элементов И подключены выходывторого регистра, при этом входы пер вого и.второго регистров соответствен.но являются. третьим и первым входами первого корректора ошибок, второйвход которого соединен с третьимивходами блока элементов И,На фиг. 1 приведена структурнаясхема систеьы передачи и приема информации, состоящей из передающейи приемной частей; на фиг. 2 - схема корректора ошибок.В передающую часть системы входят блок 1 кодирования, преобразователь 2 кода, регистр 3 на 2 и элементов, блок 4 сумматоров по модулюдва, генератор 5 эталонного кода,синхронизатор 6, блок 7 считывания, 35модулятор ФРМ 8.В состав приемной части системыв;одят демодулятор ФРМ 9, первый корректор 10 ошибок, сумматор 11 по модулю два, элемент 12 задержки, коррелятор 13, второй корректор 14 ошибок, генератор 15 эталонного кодВ,синхронизатор 16. Первый корректорошибок 1 фиг. 2) содержит первый регистр 17, второй регистр 18, блокэлементов И 19-22 и матрицу 23.Система работает следующим образом.В блоке 1 кодирования информационное слово, состоящее из К симво.Лов преобразуется в и-разрядноеслово, например, в соответствии скодом Хэмминга, исправляющим однократные ошибки. В преобразователе2 кода двоичная последовательностьпреобразуется в другую последовательность, соответствующую передачепо методу ФРМ. Полученные и-значныекодовые комбинации записываются врегистр 3 .и подаются на вход блока 4сумматоров по модулю два, на вторые 60п входов которого поступают и-значные эталонные слова кода, обладающего хорошими корреляционными свойствами вырабатываемые в генераторе 5эталонного кода. В блоке 4 суммато ров по модулю два производится поэлементное суммирование по вод 2 символов двух и-значных слов, из которых одно является информационным, а второе - эталонным. Полученные символы вводятся на вторые и элементоврегистра 3, причем информационныесимволы с выхода преобразователя 2 кода записываются на нечетных элементах, а производные символы с выходаблока 4 сумматоров по модулю два - на четных элементах, регистра 3. Преобразователь параллельного кода (2 и, 1), записанного в регистре 3, в последовательныйкод производится с помощью блока 7 считывания, управляемогокак и блоки 1, 2 и 3, сигналами синхронизатора. 6. Последовательность двоичных посылок подается на вход модулятора ФРИ 8, где осуществляется фазовая манипуляция несущих колебаний.На приемной стороне на выходе демодулятора ФРМ 9 получается двоичный видеосигнал в виде последовательности слов по 2 п элементов, из которых нечетные элементы являются информационными. Они содержат К исходных информационных элементов и и-К проверочных элементов. Четные элементы (их число также и) образованы по- элементным суммированием по вод 2 символов информационной части символов эталонного кода. Такой сигнал подвергается ряду преобразований. С помощью сумматора 11 и элемента зацержки получают двоичную госледовательность, в которой на четных позициях слов длиной 2 располагаются элемен- ты восстановленного эталонного кода. действительно, если д- информационные символы, а Ь - элементы эталонного кода, то с= а,; 9 Ь - элементы сигнала на входе блока 11, располагающиеся на четных позициях. При поэлементном суммировании по вод 2 принятого и задержанного на один элемент сигнала получаемО+ " С 1,с+.+г 1,С О С О Саса,с,а+,где Ь. = а ЮС 1 - элемент востановленного эталонногокода,Сигнал с выхода сумматора 11 помодулю два поступает в коррелятор 13,куда подается также эталонный код.На выходе коррелятора 13 выделяетсясинхросигнал, соответствующий границе слова. В первом корректоре 10ошибок, куда подаются те же сигналы,в результате поэлементного сравнения эталонного кода генератора 15эталонного кода и восстановленного964998 случае подается команда на коррекциюсимвола а . Поэтому если бы дажелллне было корректора 10, то исправлялось бы 50 однократных ошибок. Придвухкратной ошибке в канале на выходе демодулятора получаются,.переменными две пары символов, В 75 случаев двухкратных ошибок в восстанов.-.ленном эталонном коде оказываются по.раженными либо одна пара соседних посылок эталона Ь 1 и Ь ., либо две,пары посылок Ь и Ь ., а также ЬЕ+и Ь.,Первому случаю сопутствует искажение информационных элементов аи5 элемента а где 1) 1. Первый кор"ректор 10 выдает команду на коррекцию элемента акл.л а элемент а исправляется во втором корректоре 14ошибок. Второму случаю (двум парам20 искаженных элементов эталона) соответствует искажение информационныхэлементов а+и ар+л . Первый корректор 10 ошибок выдает команду на исправление сразу пары ошибок.25 В первом корректоре 10 ошибок(фиг. 2) на элементах И 19 - 22,число которых равно числу элементовэталонного кода, производится проверка совпадения элементов местногои восстановленного эталонного кода.Сигналы совпадения в конце слова подаются в матрицу 23., где формируются сигналы коррекции. Поскольку,при ФРМ в случае ошибок поражаетсядва соседних элемента восстановленного эталона, то матрица 23 выдаетсигналы на инвертирование посылокпо правилу, указанному в таблице. Ошибочно восстановленные элементы 1Ь Ь 1Ь ЬЬЬ 4 Подлежит коррекции а элемент иа / а Это значит, что матрица имеет и входов и и выходов.Предлагаемая система обеспечивает. надежнув групповую синхронизацию, исключение влияния сдваивания ошибок при ФРМ, снижение в 4 раза без дополнительных затрат вероятности ошибочного декодирования информационных слов.В предлагаемой системе по сравнению с известной задача коррекции всех однократных и 75 двухкратных 60 .ошибок решается при меньшей избыточности сигнала.Формула изобретения1. Система передачи и приема информации с коррекцией ошибок, содержа эталонного кода определяются искаженные элементы восстановленного кода и вырабатывается сигнал коррекции ( инвертирования) информационных элементов.В результате 75 двукратных ошибок преобразуются в однократные, которые затем корректируются во втором корректоре 14 ошибок. В системе с ФРМ первый корректор может исправлять до 50 однократных ошибокРассмотрим более подробно механизм коррекции ошибок, имея в виду, что рассматривается система передачи информации с ФРМ, в которой происходит сдваивание ошибок.Если в канале до демодулятора ФРМ .возникла однократная ошибка,то на выходе демодулятора ошибка сдваивается, но она поражает только одну ,информационную посылку а. а соседняя посылка С;, также принятая ошибочно, не является информационной. Возможно два случая образования таких ошибок: искажены элементы ал и С или С и а.;+, Тогда в сигнале на выходе сумматора 11 будут соответственно искаженылСл+лО-;С .1 ОС. 01+ л С+О+ СаС",. ОсЛ- Ъ с 1 ,.лВ первом случае ошибка (искаже;ние О ) не фиксируется. Эта ошибка исправляется в блоке 10, Во втором 1 цая на передающей стороне последовательно соединенные синхронизатор, генератор эталонного кода, блок сумматоров по модулю два и регистр, а также модулятор сигналов ФРМ, на приемной стороне - демодулятор й объединенные по входу сумматор по модулю два и элемент задержки, выход которого подключен ко второму входу сумматора по модулю два, выход которого подключен к первому входу коррелятора, к второму входу которого поде ключен выход генератора эталонного кода,. к входу которого подключен выход синхронизатора, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что, с целью повцюения помехоустойчивости, на передающейстороне введены блок считывания и последовательно соединенные блоК кади. рования и преобразователь кода, при этом выход регистра подключен к входу модулятора сигналов ФРИ, а выход синхронизатора подключен к вторым входам блока кодирования и преобразователя кода, а также через блок счи.тывания к управляющему входу регистра, к вторым входам которого, а также к вторым входам блока суммато ров по модулю два подключены выходЫпреобразователя кода, на приемной стороне введены последовательно соединейные первый и второй корректоры ошибок, при этом выход сумматора по 15 модулю два подключен к первому вхо ду первого корректора ошибок, к второму и третьему входам которого подключены соответственно выходы синхронизатора и генеРатора эталон р ного кода, а выход демодулятора соединен с вторым входом второго корректора ошибок,. первым входом сумматора по модулю два, входом элемента задержки ипервым входом синхронизатора, второй вход которого соединен с выходом коррелятора, а выход синхронизатора подключен к третьему входу второго корректора ошибок,2. Система по п. 1, о т л и ч аю щ а я я тем, что первый корректор ошибок содержит первый регистр, ;соединенный через блок элементов И с входами матрицы, выходы которой являются выходами первого корректора сажбОк, а к вторым. входам блока элементов И подключены выходы второго регистра, при этом входы первого и второго регистров, соответственно являются третьим и первым входами. первого корректора ошибок, второй вход которого соединен с третьими входами блока элементов И.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 818024, кл. Н 041/10, 1978смоловский ректор М. Демч Закаэ 7690/4 Подписи илиал ППП "Патентф, г.ужгород, ул,Проектная, 4 ираж 688арственногиэобретениж, Ра ВНИИПИ Гос по дела 113035, Моск