Устройство контроля каналов передачи данных

1743008 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 04834 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ. ГКНТ СССР ИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ОПИ ВТОР СКО ВИДЕТЕЛ ЬСТ 2(21) 4879478/09 шифратор номерасостояния канала 6, блок (22) 30.10.90. 7 импульсных линий задержки, элементы И (46) 23.06.92, Бюл. М 238 и 10, элемент ИЛИ 9, управляемые делите- (72) В.Л,Соловьев - . ли частоты 11-14, элементы запрета 15 - 18, (53) 621.395.664 (088,8), анализатор 20 принимаемыхсигналов, два (56) Авторское свидетельство СССР .: декодера 21 и 22, 21-2220-8-9, 20-10-9, Ь 1142894, кл. Н 04 В 3./46; 1983 20-3-0, 15-5-1, 11-16-5 1, 1-11, -.3, 12- (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ АННАЛОВ 3-7-2-6, 13-6, 10-17-19-20, 14-18-,19-20, ПОДАЧИ ДАННЫХ . 20-18,20 - 17,20-12,20-14,1-15,1-16,9-15, (57) Использование: в системах передачи 9-4, 20-11, 20-12, 20-2, Повышение достоданных контроля состояния каналов. Сущ- . верности контроля достигается эа счет того, ность изобретения: устройство содержит что канал оценивается дополнительно еще два дешифратора 1 и 4, счетчик 2, элементпо трем параметрам;1 ил,НЕ 3, два реверсивных,счетчика 5 и 19; деТ ОИзобретение относится к технике электросвязи и может использоваться в системах передачи информации.Цель изобретения; повышение достоверности контроля. 5На чертеже представлена структурнаяэлектрическая схема предложенного устройства.Устройство контроля каналов передачи .данных содержит первый дешифратор 1, 10счетчик 2, элементы НЕ 3, второй дешифратор 4, первый реверсивный счетчик 5, дешифратор 6 номера состояния канала, блок. 7 импульсных линий задержки, первый элемент И 8, элемент ИЛИ 9, второй элемент И 1510, первый - четвертый управляемые делители частоты 11 - 14, первый-четвертый эле- .менты 1.5-18 запрета, второй реверсивныйсчетчик 19, анализатор 20 принимаемыхсигналов, состоящий из первого.21 и второго 22 декодеров.Устройство работает следующим обратзом.. Последовательность кодовых блоков,закодированных каскадным помехоустойчивым кодом, допускающим поэтапное декодирование, . в сопровождениисоответственно тактовых и цикловых синхроимпульсов" поступает на вход анализато-.,ра 20, где в соответствии со структурой 30каскадного кода осуществляется декодирование каждой кодовой комбинации в первом 21 и втором 22 декодерах. Причемпервый декодер 21 является декодером первой ступени, декодирующим внешний код, 35а второй декодер 22 является декодеромвторой ступени, декодирующим внутреннийкод каскадного кода.Если при декодировании искаженногокодового блока ошибка обнаружена первым 40декодером 21 (внешним кодом)то сигналошибки.с его дополнительного выхода сопровождаемый цикловым импульсом окончания приема кодовой комбинации через.первый элемент И 8 считывается на вход 45элемента ИЛИ 9. Одновременно с помощьюэлемента НЕ 3 снимается разрешающийсигнал с второго входа второго элемента И10 и результат декодирования вторым деко"дером 22 не считывается и не анализируется, Считается, что обнаруживающих свойстввнешнего кода оказалось достаточно дляобнаружения ошибок,Если же структура ошибок в кодовойкомбинации оказалась такова, что обнаруживающих свойств. внешнего кода оказалось недостаточно - первый декодер необнаружил ошибки, то. проверяется наличиесигнала обнаружения ошибки у второго декодера 22, В этом случае при наличии разрешающего сигнала на выходе элемента Н Е 3 сигнал обнаружения ошибки с дополнительного выхода второго декодера 22, сопровождаемый циклрвым импульсом окончания приема кодовой комбинации, через второй элемент И 10 считывается для дальнейшей обработки в устройстве, в том числе подается на второй вход элемента ИЛИ 9,В результате этого на .выходе второго элемента И 10 образуется поток сигналов обнаружения ошибок вторым декодером 22, при условии необнаружения ошибок первым декодером 21 фиксируются только те случаи, когда ошибки в кодовых комбинациях дополнительно обнаруживаются вторым декодером 22 - йоо 2, а на выходе элемента ИЛИ 9 формируется суммарный поток сигналов обнаружения ошибок за все каскадное декодирующее устройство 1 - (йоо 1 + Иоо 2).Далее формируется оценка частотности появления блоков с обнаруженными ошибками как отношение количества блоков.с обнаруженными ошибками к суммарному количеству кодовых блоков, поступивших на декодирование:. йоо 1 + йоо 2 И(1)Особенностью формирования оценки является то, что эта оценка реализуется не статически после набора статистики за фик;. сированный цикл контроля, а динамически путем непрерывного сравнения двух потоков импульсов - потока импульсов обнаружения ошибок в каскадном декодирующем устройстве 1(Йоо 1)и потоке цикловых1=1 импульсов, характеризующего суммарный поток поступающих на декодирование кодо-. вых комбинаций (й). Элементом сравнения этих двух потоков является первый реверсивный счетчик 5. Искаженные кодовые комбинации в общем потоке принимаемых кодовых комбинаций появляются достаточно редко, поэтому импульсы обнаружения ошибок подаются на суммирующий вход первого реверсивного счетчика 5 непосредственно. а поток цикловых импульсов - через первый управляемый делитель 11 частоты, При этом коэффициент деления частоты следования импульсов в этом первом управляемом делителе 11 частоты жестко связан (через первый дешифратор 1) с1743008 5 6состоянием первого реверсивного счетчика вания этих импульсов снова окажется мень. Чем больше код состояния первого ревер- . ше средней частоты поступления сигналов сивного счетчика 5, тем меньше коэффици- обнаружения ошибок, то через некоторое ент деления частоты следования импульсов время код группы старших разрядов перво- -в первом управляемом делителе 11 часто го реверсивного ечетчика 5 снова увеличитты и наоборот. В установившемся режиме ся, а единичный сигнал на выходе первого коэффициент деления частоты следования дешифратора 4 появится на следующем импульсоввпервомуправляемомделителе старшем выводе. Это приведет к новому 11 частоты автоматически устанавливается уменьшению коэффициента деления часто- таким, что частота поступления, импульсов 10 ты следования импульсов в первом управляна вычитающий вход первого реверсивного емом делителе 11 частоты. Так будет счетчика 5 уравнивается со средней часто- продолжаться до тех пор, пока частота слетай поступления импульсов обнаружения .дования импульсов на выходе первого уп-. ошибокна суммирующем входе, Из-заслу- равляемого делителя частоты 11 не чайного характера потока сигналов обнару выравняется со средней частотой поступлежения ошибок код состояния первого ния сигналов обнаружения ошибок из анареверсивного счетчика 5 будет постоянно лизатора 20,колебаться в некотором диапазоне. Для по- Аналогично при уменьшении средней вышения статистической стабильности частоты поступления сигналов обнаружеоценки. состояния канала первым дешифра ния ошибок код старших разрядов первого тором 1 анализируются не все разряды. пер- . реверсивного счетчика 5 будет уменьшатьвого реверсивного счетчика 5, а толька ся, в соответствии с ним будет изменяться группа старших разрядов, код которых иэ- выходной сигнал первого дешифратора 1 и меняется лишь при изменении средней ча- соответственно увеличиваться коэффицистоты импульсов обнаружения ошибок в 25 ентделения частоты следования импульсов анализаторе 20.,. . впервомуправляемомделителе 11 частоты.Таким. образом в установившемся режи-. Это будет происходить до тех пор, пока при ме кодстарших разрядов первого реверсив- каком-то определенном коде состояние ного счетчика 5 будет сохраняться на первого реверсивного счетчика 5 вновь не протяжении всего квазистационарного со установится равновесие между средней частояния канала связи, В соответствии с ко- стотой поступления сигналов обнаружения дом состояния этого счетчика на ошибок и частотой следования импульсов соответствующем выходе первого дешиф-, на выходе первого управляемого делителя ратора 1 будет формироваться и сохранять- частоты 11.ся единичный сигнал, соответствующий 35Таким образом осуществляется непретекущему состоянию канала передачи дан- . рывное отслеживание средней частоты поных по частости появления кодовых блоков: явления кодовых комбинаций с с обнаруженными ошибками, Одновремен- обнаруженными ошибками,но по этому же сигналу будет устанавли-Для того, чтобы не нарушалось норватьоя и соответствующий данному 40 мальноефункционированиеустройства при текущему состоянию канала коэффициент .: выходе контролируемого параметра за доделения частоты следования импульсов в пустимые пределы, введены первый 15 и первом управляемом делители 11 частоты, второй 16 элементы запрета. Если частота а также в третьем управляемом делителе 13 появления блоков с обнаруженными ошибчастоты, 45 камивременнодостигнет или превыситверЕслижесредняячастотапоявлениясиг- хний предел (в первом реверсивномналов обнаружения ошибок на выходе эле- счетчике 5 установится максимальный код), мента ИВИ 9 будет увеличиваться, то. код то выходной единичный сигнал первого депервого реверсивного счетчика 5 также на- шифратора 1 появится на самом старшем чнет постепенно увеличиваться. Как только 50 выходе. Зтот сигнал поступит на первый изменения кода затронут группу старших элемент 15 запрета и заблокирует поступлеразрядов первого реверсивного счетчика 5, ние импульсов на суммирующий вход перизменится и выходной сигнал первого де- ваго реверсивного счетчика 5, Далее под шифратора 1 - единичный сигнал появится действием импульсов, поступающих на.вына более старшем выходе. Ло этому сигналу 55 читающий вход, код состояния этого счетчивпервом управляемом делителе 11.частотыка начнет постепенно уменьшаться и уменьшится коэффициент деления частоты наступит момент, когда,код группы старших следования импульсов и частота импульсов разрядов уменьшится на единицу и сниметна выходепервого управляемого делителя ся единичный сигнал со старшего выхода 11 частоты увеличится. Если частота следо- первого дешифратора 1. Первый элемент 15запрета откроется и начнет вновь пропу- декодирования. Предполагается, что кодоскать импульсы нз суммирующий вход пер- вое расстояние каскадного кода с увеличевого реверсивного счетчика 5. Аналогично нием количества каскадов кода происходит, если частота сигналов обнару- увеличивается.жения ошибок временно установится мень Таким образом, если взять отношение ше нижнего допустимого предела. В этом количества искаженных кодовых блоков с случае сигнал с первого младшего разряда ошибками, дополнительно обнаруженными первого дешифратора 1 блокирует на вто- на втором этапе декодирования, к общему ром элементе запрета 16 поступление им- количеству кодовых блоков с обнаруженныпульсов на вычитзющий вход первого 10 ми ошибками, то получим оценку степени реверсивнога счетчика 5. Далее под дейст- группирования ошибок в каналевием потока импульсов на суммирующемвходе первого реверсивного счетчика 5 код1+Ксостояния этого счетчика начнет увеличи- Х Йоо ватьса и, когда код группы старших раара. 15 сок: гсоктДов этого счетчика увеличится на единицу. Й 001 + И 002кединичный сигнал с первого(младшего) выасО х, агоо хода первого дешифратора 1 снимется, второй элемент 16 запрета откроется и вся (2) описанная цепочка возвратится в нормаль где 1 - 2 - номер каскада, для которого проный Режим Работы, Многократное поЯвле-изв ди я ценние единичных сигналов на кРайних М=0 - количество последующих каска- выходах первого дешифратора 1 будет гово-в кодарить о длительном выходе контролируемого По величине отношения (2) можно супараметра за соответствующий предел 25 дить также о верности передаваемой ийТаким образом коэФфициент деления формации как функции кратности ошибок.частотыследованияимпульсоввпервомуп: При неизменной структуре и кодовом расравляемом делителе 11.частоты, задавав стоянии каскадного кода увеличение кратмый выходным сигналом дешифратора 1, в. ности ошибок порождает снижение соответствиисустановившимся кодомстар верности передаваемой информации и, наших разрядов первого реверсивного счетчи-оборот, уменьшение кратности ошибок согка 5, бУдвт однозначно хаРзктеризовать пРовождаетсЯ повышением веРности частость появления кодовых блоков с обна передачи информации.руженными ошибками. Затем:в устройстве сравнивается потокКроме того, формируется оценка саста 35 сигналов ошибок, дополнительно обнаругяния канала по степени. группирования женных вторым декодером 22, с полным по- ошибок в кодовых комбинациях, Каждому .током сигналов обнаружения ошибок в. : состоянию канала связи характерно свое анализаторе 20, Первый поток, как менеераспределение кратности ошибок - Р(щ я)т интенсивный, подается на суммирующий .где в - количество ошибок в кодовом блоке; 40 вход второго реверсивного счетчика 19 не- и - длина кодового блока. Соответственно посредственно, а второй, как более интенпри известной структуре каскадного кода сивный, - через четвертый управляемый каждому состоянию канала будет соответст- делитель 14 частоты следования импульсов.вовать определенное соотношение между Выходной сигнал второго дешифратора 4 вколичеством блоков с ошибками, обнару. 45 установившемся режиме задает коэффициженными первым декодером Й 001, количес , ент деления частоты следования импульсов вом блоков с ошибками,дополнительно в четвертом управляемом делителе 14 часобнаруженными вторым декодером Й 002 и тоты и одновременно характеризует состообщимколичествомкодовыхблоковсобнз- яние канала по степени группирования руженными.ошибками (Йоо 1 + Й 002). 50 ошибок, Третий 17 и четвертый 18 элементы. Чем меньше кратность ошибок в кана- запрета управляются сигналами с выходовле, тем большая доля искаженных кодовых второго дешифратора 4. Оценка состояния блоков будет обнаружена на первом же эта канала по вероятности необнаруженной пе декодирования и меньшая дополнитель.- ощибки формируется путем свертки двух рано на втором этапе декодирования. И 55 нее полученных оценок, При этомдля полнаоборот, чем выше кратность ошибо в ка учения относительной оценки учитывать нале, тем меньшая доля искаженных блоков, показатель степени второго сомножителя. будет обнаружена на первом этапе декодй нет необходимости,рования и большая доля будетдополнительно обнаружена на втором этапеСвертка образуется путем модуляции повышения достоверности контроля, введечастоты следования тактовых импульсов во ны первый и.второй элементы И, первые втором 12 и третьем 13 управляемых делите- входы которых соединены соответственно с лях частоты, коэффициенты деления которых первым и вторым выходами анализатора однозначно определяются выходными сигна принимаемых сигналов, а выходы первого и лами соответственно первого 1 и второго 4 второго элементов И соединены соответстдешифраторов. Интервалы между импульса-венно с первым и вторым входами элемента ми модулйрованной последовательности (на ИЛИ, первый, второй, третий и четвертый выходе третьего управляемого делителя 13 элементы запрета, первый, второй, третий и частоты) заполняются немодулированной по четвертый управляемые .делители частоты, следовательностью тактовых импульсов, Ко- элемент НЕ, вход и выход которого соединеличество тактовых импульсов, поступающих ны соответственно с первым выходом анана вход счетчика 2 за интервал между импуль.- лизатора принимаемых сигналов и вторым сами вмодулированнойпоследовательности; входом второго элемента И, второй реверхарактеризует обобщенное состояние кана сивный счетчик, суммирующий и вычитаюла, Каждый импульс с выхода третьего управ- щий входы которого. соединены ляемого делителя 13 стробирует дешифратор соответственно с выходами третьего и чет и на соответствующем его выходе форми- вертого элементов запрета, второй дешифруется единичный сигнал текущего обоб- ратор, входы которого соединены с щенного состояния канала. Затем эти же 20, соответствующими выходами второго реимпульсы, пройдя через блок 7, сбрасывают. версивного счетчика, а выходы второго десчетчик 2 в исходное состояние и цикл под- шифратора соединены с запрещающими счета импульсов повторяется. Шаг, с кото- входами третьего и четвертого элементов рым изменяется коэффициент деления запрета и управляющими входами второго. частоты следования импульсов во втором 12 25 и четвертого управляемых делителей часто- и третьем 13 управляемых делителях часто- ты, выход элемента ИЛИ соединен с импульты,в целях обеспечения максимального бы- . сным входом четвертого управляемого стродействия устройства . целесообразно делителя частоты, выход которого соединен выбирать минимальным. с входом четвертого элемента запрета, и сПри необходимости получения абсо входомпервогоэлементазапрета, выходколютной оценки состояния канала по вероят- торого соединен с суммирующим входом ности необнаруженной ошибки необходимо .первого реверсивного счетчика, вычитаю- учесть показатель степени второго сомно-. щий вход которого соединен с выходом втожителя Лг/ Ь, При Лг/Л г= 1 шаг рого элемента запрета, вход которого изменения коэффициента деления во вто соединен с выходом первого управляемого ром 12 и третьем 13 управляемых делите- делителя частоты, соответствующие выходы лях частоты должен быть одинаков, при первого реверсивного счетчика соединены Ь /Ь г= 2 - шаг изменения коэффициен- с входами первого дешифратора, .выходы та деления во втором управляемом делите- которого являются первым дополнитель- ., ле 12 частоты должен быть в два раза 40 ным выходом устройства и соединены соотбольше, чем в третьем управляемом делите- ветственно с запрещающими входами ле 13 частоты, при Ь/Л г= 0,5 - наобо- первого и второго элементов запрета и с рот, в два раза меньше, чем во втором . управляющими входами первого и второго управляемом делителе 13 частоты. Анало- управляемых делителей частоты, выход втогично при других возможных значениях 45 рогоэлемента Исоединенсвходомтретьего Ь г/ Ьэлемента запрета, выход второго управляемого делителя частоты соединен с входомФ о р м у л.а и з о б р е т е н и я .: третьего управляемого делителя частоты,выход которого соединен с синхронизируюУстройство контроля каналов передачи 5 О щим входом дешифратора номера состоя- данных,содержащееанализаторпринимае- . ния канала и входом блока импульсных мых сигналов, соответствующий вход кото- линий задержки, выход которого соединен с рого является информационным входом установочным входом счетчика, выходы коустройства, элемент ИЛИ, первый ревер- торого соединены с соответствующими вхосивный счетчик, первый дешифратор, блок 55 дами дешифратора номера состояния импульсных линий задержки, счетчик, де-канала, причем анализатор принимаемых шифратор номера состояния канала, выхо- . сигналов выполнен в виде двух последовады которого являются выходами устройства, тельно соединенных декодеров, вход перво-. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью го из которых является входом анализаторапринимаемых сигналов, объединенные вто1743008 Составитель Е.Голуб Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская Редактор Н.Лазренко Заказ 29 .Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 1.13035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 рые входы декодеров соединены. с импульсным входом второго уп равляемЬго делителя частоты и информационным входом счетчика и являются тактовым входом устройства, объединенные третьи входы декодеров соединены с соответствующими входами первого и второго элементов И и импульсным входом первого управляемого делителя частоты и является циклическим входом устройства, вторым дополнительным выходом 5 которого являются выходы второго дещифратора.