Устройство для передачи информации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 19) 504 С 08 С 19/ ОСУДАРСТВЕНКЫЙПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТ МИТЕТ СССРЙ И ОТКРЫТИЙ(57) Изобретени тносится козволяет по етрии остов вязи и ыси ость. переет схемы аваемои ин рма- исдирован воичног пользуя перехо еще(53) 621.398(088.8)56) Авторское свидетельство СССРМ 777843, кл. Н 04 Ь 5/22, 1978. 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ИНФОР- МАЦственного модуляционного алфавита 0,1 к троичному комплексному модуляционному альфавиту Б, Б,д 1 и ТТТгде Б и Т сим волы амплитудно-импульсной (АИМ) и широтно-импульсной (ЯИМ) модуляций. Схема кодирования получена из двух предпосылок: технической реализации блока Формирования сигналов кодовых комбинаций, позволяющей. перейти от двоичного кодирования к кодированию символами Т , Т Т и выводов теоремы Маркова, говорящих о том, какими логическими связями должны быть связаны символы 0, 1 двоичного 1390626кода с вновь вводимыми символами1 То Т Т . Устройство содержитблок 1 уплотнения каналов, передающий блок 2, блок 3 синхронизации, в11 информационных каналах 4 - 4преобразователи 5 - 5 НИИ - АИМ,буферные накопители 6 - 6, блоки7 формирования импульсов кодовых комбинаций и датчики 8- 8.Блоки 7, - 7 содержат триггеры 9,10, 11, 12, 27, элементы 13, 14, 15задержки, формирователи 16, 17, 18,19 импульсов, элементы ИЛИ 25, дифференцирующий элемент 26. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к телеметрии и технике связи и предназначено для уменьшения вероятности ошибочно го приема данных без введения структуркой избыточности в передаваемый сигнал.Цель изобретения - повышение достоверности информации.На Фиг.1 приведена структурная блок-схема предложенного устройства; на Фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.Устройство содержит (фиг.1) блок 1 уплотнения каналов, передающий 15 блок 2, блок 3 синхронизации и в И информационных каналах 4, - 4 преобразователи 5, - 5 НИМ-АИМ, буферныенакопители 6 - 6, блоки 7, - 7 я Формирования импульсов кодовых комби наций и датчики 8, - 8 цифровой инФормации. Блоки 7 - 7 и Формирования импульсов кодовых комбинаций содержат триггеры 9-12, элементы 13-15 задержки, формирователи 16-19 импульсов, 25 выполненные на дифференцирующих элементах 20 и пороговых элементах 21 и 22; элементы И 23 и 24, элемент ИЛИ 25, дифференцирующий элемент 26, триггер 27, 30 Задача кодирования в предлагаемом устройстве сводится к замене последовательности символов аа.некоторое конечное множество которьх 35 образует слова А, - а а;а; а 11 а; = а;, Ц а;, = Б-ф (00,11);а 11 а; = а, 11 а а;, = Б,-т(10,001);(1) а Ба Б=Б - + 11 о О 1 Й Это значит, что в новом алфавитном кодировании символ Б сооветству-. ет кодовым комбинациям 00 и 11 в дво 1ичном представлении, символ Б, - кодовым комбинациям 10 и 001, а символ Я - кодовой комбинации 101.Приведенное логическое описаниЕ является следствием теоремы Маркова, на основе которой можно сделать вы-. вод; обладает ли введенное алфавитное кодирование свойством взаимной, однозначности или нет Схема кодирования (1) получена, исходя из двух предпосьлок: технической реализации (Фиг.2), позволяющей перейти от двоичного кодирования к кодированию сим - волами Б, Б Б, и выводов теоремы Маркова, говорящих о том, какими логическими связями должны быть связаны символы двоичного кода с вновь вводимыми символами Б), Бр Б для последовательностью. символов нового алфавита Б , Б , Б учитывающего например, логическую взаимосвязь предшествующего и последующего символов а;а и а;, , а, , а;1,. , которую в терминах дискретной математики можно выразить следующим об 1 азом:ном риеме одногоЯ БможетВследствие эным при том жех сигналов, чт з сигналоыть легко(я :новле ,возмо ционнь кода,го становитс исле ин о маног и у изве очно при 0 обнаружение о ных сигналов. одиедующим об выра- чных нформаность вания си формируе с того, чтобы обеспечивалось взаимно однозначное кодирование (возможность декодирования) и чтобы последний двоичный символ в предыдуцей кодовой комбинации повторялся, т.е, был бы первым символом следуюцей кодовой комбинации.Из схемы кодирования (1) следует, что символы Я и Б являются неприводимыми, поскольку цопускают более ,одной расшифровки. С возможными расшиФровками связаны разбиения слов А на элементарные Коды, представленные символами Я Я Я на 15 верхние Т, и нижние Т так, напри-. мер, как это показано на фиг.1. Исходной предпосылкой для разбиений является представление кодовых комбинаций в двоичном представлении 00 и 11 символом Б кодовых комбинаций 10 и 001 символом Б, и кодовой комбинации 101 символом Б , Пусть необходимо перевести в новое алфавитное кодирование следующую после довательность двоичных символов: 10101000111100101 (1 = 17), Поскольку число символов в одной кодовой комбинации равно двум и трем, то при разбиении анализу .также должны ЗО в первую очередь подвергаться три первых символа, Например, три первых символа в последовательности 101. Такая комбинация в выбранной нами схеме кодирования (1) есть и35 соответствует она сигналу Б Повторяющиеся символы кодовых (фиг.2) комбинаций обведены с целью .более наглядного отображения принципов восстановления цифровой комбинации при декодировании. Совпадение повторяющихся символов при приеме свидетельствует об исключении однократных ошибок в восстановленных сообщениях. Таким образом, передаваемая последовательность оказывается связанной посредством повторения последних символов каждой кодовой комбинации в единую последовательность сигналов, разрыв которой при ошибочТБ, Я, Бо., щФ1 0 1 0 10 О 0 11 1 0 0 1 1 1 (2) Т, Т,Б, Я,Я,Я,Б,Я.Я.Я.Я,Я,Я (3) В соответствии с выдвинутым требованием к новому алфавитному кодированию, заключающемуся в том, что очередная кодовая комбинация начинается с последнего двоичного символа предыдущей комбинации, следующее разбиение Т 2 должно производиться с перекрытием на один двоичный символ (фиг,1). При этом снова должны анализироваться следующие три символа 10 1, которые соответствуют сигналу Б. Следующей комбинацией из трех символов является 100, но в принятой схеме (1) кодирования такой комбинации нет, а есть комбинация иэ двух символов 10, которой соответствует сигнал Я, . Последующие разбиения выполняются аналогичным образом. В результате проведенных преобразований вместо последовательности двоичных символов (2) формируется последовательность (3) ортогональных символов БтБ Я Я,Я ЯЯЯЯ Я Я (1 = 11),декодирование которых связано с обратньг рассмотренному процессом объединения повторяющихся символов:1 Устройство работаеразом.Датчик 8 цифровойбатывает последователчисел.В блоке 7 формилов кодовых комбинацимодулированный по дг:цтельности сигнал, у которого изменение полярцости при переходе символа 1 производится в середине тактового интервала, при переходе символа О, за которым также следует О, полярность меняется в конце тактового интервала, а при переходе с О, за которым следует полярность сигнала не изменяется. 10Один из возможных вариантов технической реализации формирования кодо- вых комбинаций по сформулированному правилу представлен на фиг,1 и поясняется временными диаграммами приведенными на фиг.2. Преобразователь 5 ПИМ в АИМ преобразует кодовые комбинации, представленные на выходе блока 7 Формирования сигналов кодовых комбинаций в виде дискретных ин тервалов длительностью 2 Т 3/2 Т,и Т в сигнал Б, Б, и Бтрех - позиционной АИМ. В отличие от изветцого кода ко довые комбинации в предлагаемом устройстве отличаются большей равномерностью. Здесь нет сигналов, содержаших информацию об одном символе. Однако сигналы Б , Б Б сформированные на выходе преобразователя 5 ИМ в АИМ (фиг.2), сохраняют ту же нерегулярность следования, что и у известного кода, вследствие чего затруднен последующий процесс уплот 35 нения каналов, С целью устранения нерегулярности следования сигналы кодовых комбинаций Б, Б Б запоминаются в буферном накопителе 6.Для установления периодичности по ступления сигналов сформированных кодовых комбинаций в блок 1 уплотнения каналов их считывание из буферного накопителя 6 производится синхроцизирующей последовательностью (Фиг.2), гырабатынаемой блоком 3 синхронизации. При этом для уменьшения ошибок, вносимых блоком 1 уплотнения каналов в передаваемые сообщения вследствие переходных искажений, им 50 пульсы кодовых комбинаций Б, Б, Б расширяются на период следованиясчитывающей последовательности сигналов синхронизации (Фиг.2) . Сформированные сигналы кодовых комбинаций различных каналов подвергаются временному или частотному уплотнению в блоке 1 уплотнения каналов.Передающий блок 2 осуществляет передачу уплотненного группового сигналапо радиоканалу или линии связи.Блок 7 формирования сигналов кодовых комбинаций (фиг,1) работаетследующим образом. Сигналы от датчика 8 цифровой информации, засинхронизированные синхроцизирующей последовательностью (фиг.2 б) и представляющие собой последовательностьимпульсов, совпадающих с моментамипередачи двоичного символа 1 (фиг.2 в),подвергаются дифференцированию и ограничению снизу в Формирователе 16,Сформированными импульсами устанавливается триггер 9 в состояние свысоким потенциалом на выходе, аимпульсами, представляющими собойрезультат дифференцирования в элементе 20 и ограничения снизу пороговымэлементом 22 сигналов синхронизации(Фиг.2 б), триггер возвращается в исходчое состояние, Последовательностьимпульсов (фиг,2 г), Формируемыхтриггером 9, дифференцируется элементом 20 и ограничивается снизу пороговым элементом 21 (Фиг.2 д). Сформированные импульсы расширяются триггером 12 (фиг,е),Одновременно путем дифференцирования импульсов синхронизации (Фиг,2 б) элементом 20 и ограничения сверху в пороговомэлементе 21 формируются импульсы, устанавливающие триггер 27 в соответствующие состояния (фиг.2 ж). Сформированная тригге ром 27 последовательность импульсов (фиг.2 ж) поступает на третий вход второго элемента И 24,Элемент И 24 открывается для прохождения импульсной последовательности (фиг.2 ж) толь ко на время совпадающих низких потенциалов на выходах триггеров 11 и 9 (фиг.2 к), Элемент ИЛИ 25 объединяет импульсные последовательности на фиг.2 к и е в последовательность на фиг.2 л. При этом объединенная импульсная последовательность находится в полном соответствии с принятым правилом кодирования (1) цифровой инФормация, Результаты дифференцирования элементом 26 (фиг.2 м) объединенной импульсной последовательности (Фиг.2 л) представляют собой интервалы 2 Т , 3/2 Т Т соответствующих кодовых комбинаций Б (10 1),Б, (10, 001), Б(00, 11) и являются выходным сигналом блока.7 13906Предлагаемое устройство отличает" ся от известных возможностью обнаружения одиночных ошибок без введения структурной избыточности в передаваемыи сигнал. Устройство обеспечин5 .вает при той же пропускной способности канала связи в 1,66 .раза большую избыточность декодируемого кода (Г1,66 Р ) по сравнению с передачей тех же сообщений последовательностью двоичных сигналов, формируемых беэ учета правил логического кодирования.Формула изобретения151Устройство для передачи информации, содержащее блок уплотнения каналов, выход которого соединен с входом блока передачи, выход которого является выходом устройства, и в каждом информационном канале последовательно соединенные датчик и формирователь сигналов кодовых комбинаций, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения достоверности: информации, в устройство введены блок синхронизации и в каждый информационный канал введены преобразователь ШИМ - АИМ и буферный накопитель; выЗО ход блока формирования кодовых комбинаций соединен с входом преобразователя ШИМ - АИМ, выход которого соединен с информационным входом буферного .накопителя, синхронизирующие входы датчика, блока формирования сигналов кодовых комбинаций и буферного накопителя каждого информационного канала подключены к выходу блока синхронизации, выход буферного 4 О накопителя каждого информационного канала соединен с соответствующим информационным входом блока уплотне 26ния каналов, сннхронизирующий вход которого подключен к выходу блока синхронизации.2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок формирования сигналов кодовых комбинаций содержит формирователи импульсов, триггеры, элементы задержки, элементы И, элемент ИЛИ и дифференцирующий элемент, выход которого является выходом блока, выход первого элемента И соединен через первый формирователь импульсов с Б-входом первого триггера, первый выход второго формирователя импульсов соединен непосредственно с К-входом первого триггера, Я-входом второго триггера и через первый элемент задержки с К-входом второго триггера, выход которого соединен с первьпч входом первого элемента И, второй выход второго формирователя импульсов соединен непосредственно с К-входом и через второй элемент задержки с 8-входом третьего триггера, выход которого соединен непосредственно с первым вхо" дом второго элемента И и через третий формирователь импульсов с К-входом четвертого триггера, выход первого триггера соединен с вторым входом второго элемента И с входом четвертого формирователя импульсов, выход которого соединен непосредственно с Я-входами третьего и четвертого триггеров и через элемент задержки с К-входом четвертого триггера, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход третьего триггера соединен с третьим входом второго элемента И, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом дифференцирующего элемента.:,О Составитель Н.БочаровЛ.Гратилло Техред М.Ходанич ешетник орректор дакт но ственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул к Прои/47 ВНКЯ по 13035, Тираж Государ алаи изо эсква Ж 558 Подпитвеняого комитета СССРретеиий и открытий35, Раушскан наб., д. 4