Устройство для приема дискретной информации, закодированной корректирующим кодом

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 8.(71) Рязанский радиотехнический институт(53) 621,394.14(088.8)56) Авторское свидетельство СССРМ 1099397, кл, Н 03 М 13/02, Н 04 1 17/16,1983.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ, ЗАКОДИРОВАННОЙКОРРЕКТИРУЮЩИМ КОДОМ(57) Изобретение относится к электросвязии может использоваться при построении аппаратуры передачи данных, в которой дляобеспечения требуемой верности передачиприменяют избыточный код в режиме обна,Ж 1601754 А 1(51)5 Н 03 М 13/02, Н 04 . 17/16 ружения ошибок с непрерывной последовательной передачей кодовых комбинаций и решающей обратной связью при работе на каналах низкого качества, характеризующихся изменением параметров в широких пределах, Цель изобретения - повышение достоверности приема. Для этого устр-во содержит эл-т ИЛИ 1, декодер 2, блок управления 3, накопитель 4, блок памяти 5, состоящий из регистров 6 и 7 сдвига, эл-тов И 8 и 9 и эл-та ИЛИ 10, выходной накопитель 11, состоящий из эл-та ИЛИ 12 и регистра 13 сдвига, блок памяти 14, состоящий из регистров 15, 16 и 17 сдвига, регистр 18 сдвига, блок сравнения 19, сумматоры 20,21 и 22, ключ 23, ключ 24, состоящий из эл-тов И 25. 26 и 27, и ключ 28, состоящий из эл-тов И 29, 30 и 31. 2 ил.(стробирования) выголн.;Ния операции обработк. накопле;. н ых искаг хен ных кодовых комбинаций, Си: нал У 2, формируемый на выходе йлокаЗ, у;,;: ав ляет записью принятых кодовых,омбина ий: ВыходнОЙ накопитель 11 и предс: авлязт собг ", сигнал типа А, стробиру мый блоке и 3 г;.,:. Г;ередаче информации и. Накопителя дги сигнал типа С, стробируемый бло:,О, .: .:ри считывании информации из Г:;.:рвог. 6 Гл втоглго 7 регистров блока 5. Сиги;,л "Р миру-; лый выхода Олова 3, упра;лязт запись., а не вый 6 и вторОЙ 7 регистрь блока 5 с ГО- мощьО стробиоуэмОГО сиГнала типа А и последуощеЙперезаписью(считыв-нием) з выходной накопитель 11 с помощью стробируемого сигнала типа С,Сигнал У 4, фор;лируемый с выхода блока 3, производи г набсо первого били второго 7 регис;ра для считывания из блока 5 В Выходной накопитель 11. Сигнал У 5 с выхода блока 3 Осуществляет запрет выбора регистров блока 5 пои считывании информации, Сигнал Уб, формируемый с выхода блоа 3, управляет записью в блок 14 и является сигналом сдвига В первом 15, Втором 16 и третьем 17 регистрах, Сигнал У 7 является Внутренним сигналом блока 3,Предварительно перед началом приема производится установка всей аппаратуры в начальное состояние,После начальной установки в блоке 3 формируется сигнал У 2 типа А, разрешаюций с одновременным декодированием в декодере 2, Последний представляет собой декодер циклического кода, Обнаруживающего ошибки. Сигнал обнаружения ошибки (ненулевой синдром) с декодера 2 в виде признака "1" записывается в блок 3 последующим сдвигом импульсами В.В блоке 3 формируются импульсы управления, обозначенные на фиг.2 как А, В, С.Сигнал С имеет наименьший период пощий запись принятой комбинации в выходной накОГ;итель 11, Если после приема и декодирования кодовой комбинации декодер 2 формирует сигнал "0" (нулевои синдром), записываемый в блок 3, тактовыми импульсами У 2 типа А правильно принятая кодовая комбинация сдвигается из накопителя 4 через элемент ИЛИ 12 в регистр 13 выходного накопителя 11.Рассматривают несколько возможныхвариантов приема искаяенных кодовыхкомбинаций.1) После завершения первой блокироввторения, достаточный для осуществления считывания накопленной в первом блоке 5 информации до момента прихода очередной правильно принятой комбинации. Сиг-. ки повторно переданная комбинация принята без Ошибок (признак "0"),В первом регистре 6 записаны кодовые комбинации, накопленные нз Длине парВОЙнал А имеет период повторения, равный длительности разряда комбинации, сигнал В -период повторения, равный длительности кодовой комбинации. Сигнал А используется для за- блокировки, Считывание кодовых ко:лбина-. Изобретение касается электросвязи и может быть использовано при построении аппаратуры передачи данных, в которой для обеспечения требуемой верности передачи применяют избыточный код в режиме обнаружения ошибок с непрерывной последовательной передачей кодовых комбинаций и решающей обратной связью (РОС) при работе на каналах низкого качества, характеризующихся изменением параметров в широких пределах,Цель изобретения - повышение достоверности приема,На фиг.1 представлена структурная схема устройства для приема дискретной информации, закодированной корректирующим кодом; на фиг,2 - временные диаграммы,Устройство для приема дискретной информации, закодированной корректирую" щим кодом, содержит элемент ИЛИ 1., декодер 2, блок 3 управления, накопитель 4, первый блок 5 памяти, содержащий первый 6 и второй 7 регистры сдвига, первый 8 и второй 9 элементы И и элемент ИЛИ 10, выходной накопитель 11, содержащий элемент ИЛИ 12 и регистр 13 сдвига, второй блок 14 памяти, содержащий первый 15, второй 16 и третий 17 регистры сдвига, регистр 18 сдвига, блок 19 сравнения, первый 20, второй 21 и третий 22. Сумматоры, первый ключ 23, второй ключ 24, содержащий первый 25, второй 26 и третий 27 элементы И, и третий ключ 28, содержащий первый 29, второй 30 и третий 31 элементы И.Устройство работает следующим образом,На вход устройства в накопиель 4 через элемент ИЛИ 1 под управлением сдвиговых импульсов А, вырабатываемых блоком 3 непрерывно поэлементно, поступает последовательность кодовых комбина 5 10 15 20 25 30 35 40ций из первого регистра 6 в регисть 13 Рь- ходнОГО накопителЯ 11 производится в уОко" ренном темпе с помощью имгульсов типа С до момента приема Очередной кодовой КО - бинации, при этом признаки этих кодзьх комбинаций также сдвигаются и.,пульсами из сигнала У 2 типа С,Правильный прием повторяемой комбинации, с которой началась блокировка, сопровождается следуОщими действиями, Б этот момент сигналом УЗ на выход и рвого регистра б сдвигается первоначально принятая искаженная комбинация, вторуо нельзя выдавать потребителю; Поэтому блок 3 формирует си нал У 5 запре-а выдачи ошибочной комбинации из перезго блока 5 в выходной накопитель 11. Значеие сигнала У 5 - логически : 0. Сигнал У 5 закрывает первый 8 и второй,:. зпемент, запрещая выдачу искаженной комбинации из Гервого регистра 6 (хотя сдвиги в первом блоке 5 прз;,Ог ка,отся), а правильно принятая по- ГООяекомби .ац,Я сГьалом У 2 -апись- Вае; Я; .ь;:.ОгИ ЬаО;Ите".ЬБ" 8ОсГ 8 Р/и 8 ".ь;дции, нал 8 нные наД ,Не Пе ОИ ;ЛОК:,ООРКИ В Пео;:;, ОС"ЛСГре 6 ;".ри Я-ы- .=". Огибок сГало". У 3выходной н=, Гс; ь "1 сигнаг О. :,." тигаПои з: . ." ,8 и т;-ИЗВОДИтся .;. ГНаЛОМ й;. ЗНаче 8 ПРЗНакакое:.бинаци ЯОй на лл,8 ;-( -. -г ч.О "О ; - .,",;/ с ль(ол.".,.Оконч.;:и: т:.,=а .ь из 8 р,ОГО блока заООР.Гп,Гаов л О ОГаЧаяЬНС, О ПО,.ЯДК: С,; - ГоасЯ ОДОВЬХкомбиаий ДО ГО 8-Гга приема О реп Ойком инац.и з 8 сдного накопиеля : ,.ОТС 1 1 ,",Л-г Гг -";,";г Ц,; 1 с о; ":,н алоГ;:,;ере и риема:О,Овыхкобина 4,Р Ои сд" 1 Гаотся из 181 вогоре /с г а Оз " Ои " ис р ( пеоОд Одока 5,3)1 счаО треть,ей блокировки сГтроОжааетс. -. :Т н., ,". и рие,Ом ра88Две; 1: иска:8 ной ко;биацы. тс 88 Г;ризнак ("0") совместно с соответствующими ей признаками ("1") о результатах предыдущих приемов формирует "О" - сигнал У 5 на выходе блока 3, запрещающий считывание иска женных комбинаций из первого 6 и второго7 регистров в вьходной накопитель 11. Сигнал У 5 закрывает первый 8 и второй 9 эле;1 енгы первого блока 5 и правильно принятая комбинация передается в регистр 10 13 вьходного накопителя 11 через элемент1.ГИ 112 под управлением сигнала У 2 типа А.-) Начало третьей блокировки сапровохкдается искажен Й ы м приемом кодовой комбинации (ранее дважды искаженной), 15 си; налы "1" о результатах трехкратного подрял искажения одноименной кодовой комбинации с выхода блока 3 выдаются как сиг ал У 1 для разрешения операции обработки накопленных на длине блокировки ко довых комбинаций. На выходе блока 3формируется сигнал сброса, завершая блокировку и разрешая этап считывания из пер.Ого блока 5 сигналом УЗ и запись в вы од: ой накопитель 11 сигналом У 2 анало,ь" Образом, как было отмечено для-ервой 1 второй блокировок. При этом предвартеьно осуц,ествляется обработка накопленных на длине блокировки трижды ска:8;ьх одноименных кодовых комби 8,Цй, которая осуществляется на основеОце;и вероятности правильного приема КО:. О,ь:. ко мбин аций, определяемой по фоо, 8- Х (1)М=1,:езультат приема текущей кодовой комбинации учитывается в оценке с постояннымь 88 1/1, в то время, как для реальныхканалов харак.ерна "убывающая память",расп ростраяющаяся на нескОлько кодовьгх комбинаций, Это обстоятельство можноучесть, например, "убывающим весом"". - Д д " , Где,3(1;=1 Л - тЕкущий нОмЕрпринимаемой кодовой комбинации. Тогда по50 зналоии с вьражением(1)Я. М - 2г 1 - ,3)ф х 1+(1-ф)3 кй й - 1:хз- Г 1-)х=(1-Р) ф х ЛиОслереобразования , ==В 1-; 1-Д) х г, (2) гге Риоценка после приема М-комбинац 1 их л - признак приема й - й комбинации.Оценка (2) допускает простую техническую реализацию: если взять,6=2, где 1 -число разрядов, то вычисление оценкиА -с 5Рл =2 л+(1 - 2 )хлсводится к организации сдвига на т разрядов в сторону младших разрядов значения,приеме (признак "1"), при искаженном приеме (приэнак "0") второе слагаемое не учи,тывается, Подобная оценка аппаратно;реализуется с помощью первого ключа 23,первого сумматора 20, регистра 18. При без,декодера 2 открывает первый ключ 23, разешаяя считывание по шине "Код" г-разрядов значенйя кода (1-2) на первыйсумматор 20. По шине "Код" подается г-раз, рядов значения кода (1-2 ), являющегося1 слагаемым оценки (2), поэтому первый ключ23 является многовходовым элементом И,управляемым стробом с.декодера 2,На другие входы первого сумматора 20 25поступает значение другого слагаемого, являющегося оценкой Рипредыдущего шага.На начальном этапе необходимо оппеделить предыдущее значение оценки - Ро, 30которое выбирается произвольно. Однакоцелесообразно провести предварительноеисследование статистических характери-.стик канала и выбрать среднее или наибольшее значение оценки Ро. Тогда перед 35началом приема необходимо произвестиначальную установку регистра 18 для последующего использования Ро в формированииоценки, Последующие операции (умножение) требуют предварительного сдвига 40предыдущих значений оценок в сторонумладших разрядов на т разрядов, что можнопровести путем отбрасывания младших разрядов значения оценки предыдущего шага(г-т)-разряды подключают к соответствующим (г - т)-входам первого сумматора 20 каквторого слагаемого. При этом оставшиесясвободными с-входы старших разрядов второго слагаемого первого сумматора 20 подключают к нулевому входу (уровень "0").Вычисляемая на каждом такте оценка спервого сумматора 20 под управлением импульсов В записывается в регистр 18, который хранит оценку (г-разрядов) для,использования ее в дальнейшем, как оценку предыдущего шага. С выхода регистра 18 полученная оценка параллельным кодом записывается в первый регистр 15 второго блока 14 сигналом У 6. Следующее значение оценки может быть записано (не записано) в зависимости от сигнала У 6: если запись сигналом У 6 разрешается, значение ранее записанной оценки сдвигается во второй регистр 16, а в первый регистр 15 записывается новое значение и т.д, Таким образом после трехкратного подряд искаженного приема в регистрах 15 - 17 сигналом У 6 записаны соответствующие им значения оценок вероятностей правильного приема на момент приема этих комбинаций, при этом в первом блоке 5 и накопителе 4 зафиксированы соответствующие комбинации (т.е. трижды подряд искаженные), В этом случае начинается обработка накопленных на длине блокировки комбинаций, заключающаяся в следующем.Одноименные информационные разряды трех искаженных кодовых комбинаций, накопленных на трех блокировках, разделяются на два отдельных типа ("0" и "1"), каждый из которых обрабатывается отдельно. Обработка заключается в суммировании кодов оценок вероятностей правильного приема кодовых комбинаций, выступающих как весовые коэффициенты, для однотипных разрядов (отдельно для "0" и "1") и сравнение их между собой. Для этого вычисляются значения кодов 31 по формуле (3) отдельно(о) для одноименных разрядов "0" - Я и от дельно для "1" - Б, а затем их сравнение.) -1,п. где и - разрядность кодовой комбинации;гп. - число переспросов кодовой комбинации (число повторений кодовой комбинации, принятой с ошибками);1 о 1) - показатель, равный "1", если )-й разряд 1-й кодовой комбинации равен "О", и равный "0" в противном случае;111)- показатель, равный "1", если )-й разряд 1-й кодовой комбинации равен "1", и равный "0" в противном случае;1 - оценка вероятности правильногоприема 1-й кодовой комбинации,Значения оценок вероятностей пра.вильного приема кодовых комбинаций (гразрядов) параллельным кодом подаются 5на соответствующие входы второго 27 итретьего 28 ключей, управляемые с выходовпервого 6 и второго 7 регистров, накопителя4. При этом второй 24 и третий 28 ключиосуществляют разделение потока разрядов 10кодовых комбинаций на "О" и "1", которыеобрабатываются раздельно: "1" через второй ключ 24, вторым сумматором 21, "0"через третий ключ 28 третьим сумматором22, Если значение обрабатываемого информационного разряда "0", открывается третий ключ 28, который подключает кодоценки к третьему сумматору 22, в противномслучае - открывает второй ключ 24, подключающий код оценки к вараму сумматору 21, 20(1)Коды 5 с выхода второго сумматораИ21 и 5 с выхода третьего сумматора 22подаются на блок 19, стробируемую сигналом У 1, с выхода которой формируются значения обрабатываемых разрядов,подаваемые на повторное декодированиечерез элемент ИЛИ 1, Если сформированная таким образом кодовая комбинация несодержит ошибок, то ана выдается в выходной накопитель 11, в противном случаекомбинация запрашивается повторна, ицикл блокировки начинается сначала,35 Формула изобретенияУстройства для приема дискретной информации, закодированной корректирующим кадом, содержащее выходной накопитель, декодер, накопитель, блок управления, первый и второй блоки памяти и элемент ИЛИ, первый вход которого является вхадогм устройства, а выход подключен к первым управляющим входам накопителя и декодера, выход которого подключен к уп равляющему входу блока управления, первый, второй и третий управляющие выходы которого подключены соответственно к первому управляющему входу первого блока памяти, управляющему входу второго блока памяти и первому входу выходного накопителя, второй и третий входы которого подключены соответственно к первому выходу первого блока памяти, к выходу накопителя и информационному входу первого блока памяти, выход выходного накопителя является выходом устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности приема, введены регистр сдвига, первый, второй и третий ключи, первый, второй и третий сумматоры и блок сравнения, выход которой подключен к второму входу элемента ИЛИ, с первого по пятый дополнительные управляющие выходы блока управления подключены соответственно к соединенным вторым управляющим входам накопителя и декодера.управляющему входу регистра сдвига, управляющему входу схемы сравнения, второму и третьему управляющим входам блока сравнения, первый и второй выходы которого соединены с выходом накопителя и подключены;( соединенным прямым входам второго клю я и к инверсным входам третьего ключа, информационные выходы второго и третьего ключей саоответственно через второй:, третий сумматоры подключены соответственно к первому и второму инфоомацианны входам блока сравнения, информационный выход первого ключа через последовательна соединенные переыг сумматор и регистр сдвига подключен к пеаваму и второму информационным входам второго блаха памяти, первый, второй и третий инфс рмацианные выходы котарага падкл а-=ны к соединенным инфармацнаннь;: входным шинам второго и третьего ключей, второй информационный вьхад регистра сдвига соединен с вторым информационным входом первого сумматора третий информационный вход которого падключе к нулезаму потенциалу, ин(рармацианный вход первого ключа падкгачен к шин. кад, а установочный ехац регистра сдвига является входом начальнсйстановки устройства для приема дискретной информации, закодированной каооект; р юц и " ле "1601754ф1 ъ 4 фССоставитель О. МельковаРедактор Н. Рогулич Техред М.Моргентал Корректор С, ШекмарЗаказ 3278 Тираж 661 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101