Устройство для приема дискретной информации

.Мироно Бюл.в и В.88.8)кое св0 08 С етельство СССР9/16, 1974 а ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМАДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ по авт,св, 9 506896, о т л и ч а ю щ е е стем, что, с целью повышения достоверности приема информации, в него введены блок восстановления исходного инФормационного слова и элемент задержки, который включен между выходом блока памяти и вторым входом второго элемента НЕ, блок восстановления исходного информационного слова включен между выходом блока коррекции ошибок и первым входом преобразователя информационного кода, третий вход которого объединен с синхронизирующим входом блока восстановления исходного информационного слова и подключен к второму, выходу хрониэатора. Фргю щМ юла арояуееннмЮ1030829 25 30 2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, блок восстановления исходного информационного слова содержит селектор марокера конца информационного слова, преобразователь. кода, формирователь полного информационного слова, триггеры, элементы И, ИЛИ, НЕ, элемент задержки и реле, выход первого элемента И через элемент задержки соединен с первым входом первого триггера, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов НЕ и второго элемента И, выход первого элемента НЕ соединен с первыми входами третьего элемента НЕ и первого элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с первым входом четвертого элемента НЕ и Вторым вхо. - дом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом вто" рого триггера, выход которого соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов НЕ, выход селектора маркера конца информационного слова соединен с вторыми входами первого и второго триггеров и первым входом формирователя полного информационного слова, выходы четИзобретение относится к технике передачи информации и может быть использовано в многоканальных адаптивных телеизмерительных системах для приема цифровых сообщений. По основному авт.св. Р 50689 б известно устройство для приема дискрет ной информации, содержащее опознаватель (детектор) символов, выходы . которого и выходы блока выцеления синхросигналов соединены вместе и подключены к входу устройства, выход блока через хронизатор и детектор соединен с входом блока памяти, выход хронизатора также подключен к входам Сброс триггера преобразователя кода и дешифратора кода числа пропущенйых каналов, выход последнего через блок стробирования и элемент НЕ связан со считывающим входом блока памяти, выход последнего через последовательно соединенные элемент НЕ, блок коррекции ошибок, преобразователь информационного кода и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) подключен к входу коммутатора каналов, кроме того, выход блока памяти через последоватеЛьно соединенные блок выделения маркера кода числа пропущенных каналов,5 10 15 20 вертого и третьего элементов НЕ соединены с входами соответственно первого и второго реле, выход первогореле соединен с первым входом третьего элемента И и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго реле,выход второго элемента ИЛИ соединенс первым входом пятого элемента НЕ,выход которого соединен с вторым входом формирователя полного информационного слова, третий вход которогочерез преобразователь кода соединен с выходом третьего элемента И, выходс первым входом третьего элемента ИЛИ,второй вход которого соединен с выходом второго элемента НЕ, выход - с выходом блока восстановления исходного информационного слова,первый вход первого элемента И соединен с синхронизирующим входом блокавосстановления исходного информационного слова, вход селектора маркераконца информационного слова, вторыевходы первого, второго и третьегоэлементов И, первого, второго и пятого элементов НЕ объединены и подключены к входу блока восстановленияинформационного слова2триггер, элемент И и блок коррекции ошибок кода . числа пропущенных каналов подключен к входу преобразователя кода, выход триггера подключен также к запрещающему входу элемента НЕ, второй вход элемента И соединен с выходом блока памяти, выход хронизатора подключен к сигнальному входу элемента НЕ, входам .фСброс преобразователя кода и ЦРП и к второму входу коммутатора каналов ).13.Однако при подаче на вход известного устройства многоканального телеметрического кадра, содержащего модифицированные канальные информационные слова, последние будут восприниматься как исходные информационные коды, что приведет к ошибкам в восстановлении исходных переданных аналоговых сигналов и, таким образом, делает устройство непригодным для приема телеметрических кадров со структурой. Техническая задача предлагаемого устройства заключается в распознавании модифицированных и нзмодифицированных информационных слов, по коду числа подряд идущих двоичных символов (нулей или единиц)и остаточной части информационногокода в восстановлении исходного информационного кода. Техническая реализация данной задачи, например,может быть получена с помощью блокавосстановления исходного информационного слова, в котором должны бытьпредусмотрены следующие операции:анализ символов признака модификацииинформационных слов и типа однородных двоичных единиц, следующих в начале исходного информационного слова; выделение кода числа подряд идущих одноименным двоичным символов ипреобразование его в число 11 или0; формирование из-этой последовательности и оставшейся части полного исходного информационного слова.Целью изобретения является повы-.шение достоверности приема информацииПоставленная цель достигается тем,;щчто в устройство для приема дискретной информации введены блок восстановления исходного информационногослова и элемент задержки, которыйвключен между выходом блока памятии вторым входом второго элемента НЕ,блок восстановления исходного информационного слова включен между выходом блока коррекции ошибок и первым входом преобразователя информационного кода, третий вход которогообъединен с синхронизирующим входомблока восстановления исходного информационного слова и подключен квтороМУ выходу хронизатора,35Кроме того, блок восстановления исходного информационного слова содержит селектор маркера конца информа. ,ционного слова, преобразователь кода, формирователь полного информа ционного слова, триггеры, элементы И, ИЛИ, НЕ, элемент задержки и реле, выход первого элемента И через элемент задержки соединен с первым входом первого триггера, выход кото рого соединен с первыми входами первого и второго элементов НЕ и второго элемента И, выход первого элемента НЕ соединен с первьми входами третьего элемента НЕ и первого элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с первым входом четвертого элемента НЕ и вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго триггера выход которого соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов НЕ, выход селектора маркера конца информационного слова соединен с вторыми входами первого ивторого триггеров и первым входом . 60 Формирователя полного информационного слова, выходы четвертого и третьего элементов НЕ соединены с входами соответственно первого и второго реле, выход первого реле соединен 65 с первым входом третьего элемента И и первым входом второго элемента ИЛИ второй вход которого соединен с выходом второго реле, выход второго элемента ИЛИ соединен с первым входом пятого элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом Формирователя полного информационного. слэва, третий вход которого через преобразователь кода соединен с выходом третьего элемента И, выход - с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента НЕ, выход - соединен с выходом блока восстановления исходного информационного слова, первый вход первого элемента И соединен с синхронизирующим входом блока восстановления исходного информационного слова, вход селектора маркера конца информационного слова, вторые входы первого второго и третьего элементов И, первого, второго и пятого элементов НЕ объединены и подключены к входу блока восстановления исходного информационного слова.На фиг,1 приведены структуры теле- метрического кадра и информационных слов, поступающие на вход предлага" емого устройства; на Фиг.2 - Функциональная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит опознаватель 1 (детектор) символов, блок 2 выделения синхросигналов (маркера кадров), хронизатор 3, блок 4 памяти, элемент 5 задержки, элемент НЕ 6, блок 7 коррекции ошибок информационного слова, блок 8 восстановления исходного инФормационного слова, преобразователь 9 полного информационного кода в простой код, цифроаналоговый преобразователь 10, коммутатор 11 каналов, элемент 12 НЕ, статический триггер 13 преобразователь 14 кода числа пропущенных каналов, дешифратор 15 кода числа пропущенных каналов, блок 16 стробирования (кипп-реле переменного строба), блок 17 выделения маркера числа пропущенных каналов, элемент И 18, блок 19 коррекции ошибок кода числа пропущенных каналов, элементы И 20), 20, 20, элементы НЕ 21, 21, 21, 214, 21, селектор 22 маркера конца информационного слова, элемент 23 задержки, статические триггеры 24 24, элементы ИЛИ 25, 25, 25, кипп-реле 26(, 26 , преобразователь 27 кода в число импульсов, формирователь 28 полного информационного слова.Устройство работает следующим образом.Полный телеметрический сигнал (фиг,1 а) подается в оцознаватель 1 (детектор) символов и блок 2, Первый по искаженному сигналу, дейст 1030829вующему на его входе, определяет,какие символы передавались (например, символ О или 1), Во;втором из полного телеметрическогосигнала производится выделение сигналов синхронизации ( кадра), которые синхронизируют местный хронизатор 3 по Фазе. С выхода опознавателя (детектора) 1 полный телеметрический сигнал поступает в блрк 4памяти. Хронизатор 3 вырабатываетстабильные канальные импульсы с периодом, равным максимальной длительности информационного слова (илимаксимальному временному канальному интервалу) . При появлении наего выходе первого канального им"пульса производится сброс в исхоцное состояние преобразователей9 и 14, цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 10, коммутатора 11 каналов, триггера 13 (в нулевое состояние) и дешифратора 15. При этомстроб-сигнал на выходе блока 16.отсутствует и, следовательно, элемент НЕ 12 оказывается открытым посигнальному входу для первого ка"нального импульса, который, проходя через этот элемент, поступаетна считывающий вход блока .4 памяти,вследствие чего с выхода последнегочерез элемент 5 задержки (время задержки равно длительности маркеракода числа пропущенных каналов)на сигнальный вход элемента НЕ бвыдается информационное слово первого канала (пояснение принципаработы устройства дается применительно к структуре телеметрическогосигнала, показанного на фиг.1 а).Поскольку на запрещающем входеэлемента НЕ б сигнал с единичноговыхода триггера 13 отсутствует, информационное слово первого канала,проходя через этот элемент, поступает на вход блока 7. Здесь возможныеошибки из-за действия помех обнаруживаются и исправляются, Информационное слово, всегда. начинающееся ссимвола признака модификации (признака применимости статистическогокодирования на передающей стороне),с выхода блока 7 поступает на информационный (сигнальный) вход блока восстановления исходного информационного слова 8. В этом блокесимвол признака модификации поступает на информационный вход элемента И 20, на управляющий входкоторого с другого выхода хронизатора 3 поступают тактовые импульсы,Если символ признака модификации0. (информационное слово на передающей стороне не подвергалось статистическому кодированию), то на выходе элемента И 20( и, следовательнона единичном входе триггера 24 импульсный сигнал отсутствует. Вследствие этого последний находится внулевом состоянии и на запрещающемвходе элемента НЕ 210 сигнал, снимаемый с единичного выхода триггера 21будет отсутствовать. Таким образом,немодифицированное информационноеслово через элементы НЕ 21и ИЛИ 25 Зпоступает на информационный (сигнальный) вход преобразователя 9, в ко тором помехоустойчивый информационныйкод преобразуется в простой код, апри помощи ЦАП 10 превращается ваналоговую величину. Коммутатор 11каналов, синхронизируемый теми же ка нальными импульсами от хрэнизатора 3,выдает значение аналоговой величины в первый канал.Если же символ признака модификации 1 (фиг.1 б-д), то элементИ 2 О( открывается по информационномувходу и тактовый импульс, поступивший на его вход, проходит через элемент 23 задержки (время задержки равно длительности символа признака модификации) на единичный вход триггера 244, устанавливая его в единичное состояние. Сигнал, снимаемый сединичногО выхода этого триггера,открывает элементЫ 202 и НЕ 21 поуправляющему и информационному вхо- ЗО дам соответственно, а также запирает элемент НЕ 21 по запрещающемувходу.В модифицированном информационном слове вслед за символом признака 35 модификации следует символ признакаподряд идущих двоичных символов(ф 11 ф 1 или0 1) . Пусть этот символпризнака ф 1(фиг.1 б.г), следовательно, его сигнал через открытые 40 элементы И 2 О. и НЕ 21, поступаетна запуск кипп-реле 26 (ждущегомультивибратора), длительность выходного строба которого равна длительности кода числа, подряд идущих 45 единиц в модиФицированном слове(Фиг.1 б.г), Кроме того, указанныйсигнал символа признака псдряд идущих единиц через элемент ИЛИ 25(устанавливает триггер. 24, также вединичное состояние, потенциал сединичного выхода которогс через время задержки в нем и элементе 25 запирает элементы НЕ 214 и 216. по запрещающим входам. Этим предотвращается ложное срабатывание кипп-реле 55 264 и 26 от последующих символов.информационного слова.Указанный. выше строб-сигнал с выхода кипп-реле 264 отпирает по,управляющему входу элемент И 20 и через 69 элемент ИЛИ 25 и закрывает по зацрещающему входу элемент НЕ 213, Такимобразом код числа подряд идущих еди. ниц с информационного входа блока 8через элемент И 20. поступает в пре образователь 27 кода. в число импульсов. Этот преобразователь в соответствии с указанным кодом выдает в формирователь 28 полного информационного слова последовательность импульсов, число которых соответствует количеству подрядстоящих двоичных единиц в начале исходного информационного кода, сформированного перед статистическим кодированием на передающей стороне. В формирователе 28 эти двоичные единицы могут быть записаны в старшие разряды регистра . После окончания действия строб-сигнала элемент И 20 закрывается по управлякщему входу, а сигнал через элемент НЕ 21 поступает на другой 15 вход формирователя, 28 и записывает ся в младшие разряды его регистра,.Если. в модифицированном информационном слове оставшаяся часть отсутствует (Фиг.1 г), т.е. исход О ный информационный код на передающей стороне состоял из одних единиц, то в формирователе 28 во все разряды регистра будут записаны двоичные единицы под воздействием им пульсов, снятых с преобразователя 27. Маркер конца информационного слова, которым оно заканчивается (в том числе и немодифицированное слово), выделяется селектором 22, Сигнал, снимаемый,с его выхода, устанавливает в нулевое состояние триггеры 244 и 24, формирователь 28, а сформированное в нем полное информационноеслово через элемент ИЛИ 25 поступает на выход блока 8. После этого блок 8 готов к восстановлению очередного информационного слова.40Если символ признака подрядидущих символов 0 ф (фиг,1 в,д), то элемент И 20 по информационному входу будет закрыт, а элемент НЕ 21 . по запрещакщему входу, наоборот .открыт. Такимобразомединичный сиг нал с выхода триггера 24 через элементы НЕ 21 и 21 поступает на запуск кипп-реле 26, который вырабатывает строб-сигнал длительностью, равной также длине кода числа подряд идущих нулей, Этот строб-сигнал с выхода кипп-реле 261 через элемент ИЛИ 25 закрывает по запрещающему входу элемент БЕ 21. По управ" ляющему входу окажется закрытым и элемент И 209. Следовательно,;. в старшие разряды регистра формирова" теля 28 импульсы с выхода преобра+ зователя 27 записаны не будут. После окончания действия строб-сигнала открывается по запрещакщему входу оО элемент НЕ 21,и оставшаяся часть информационного кода через данный логический элемент записывается в младшие разряды регистра формирова- . теля 28. Следовательно, в формирова теле 28 будет записано востановленное исходное информационное слово,. старшие разряды .которого сосТоят из подряд идущих нулей.Пусть в телеметрическом кадре (Фиг.1 а) за информационным словом первого канала передавались маркер и код одного пропущенного канала (на передающей стороне выборка по второму каналу была избыточной). Второй канальный импульс с выхода хронизатора 3 вццает на выход блока 4 памяти маркер и код числа пропущенных каналов (один канал, Первый, попадая в блок 17 выделения маркера числа пропущенных каналов, вырабатывает. сигнал, переводя триггер 13 в единичное состояние, Сигнал, снимаемый с его выхода, запрещает прохождение задержанных элементом 5 маркера и кода числа пропущенных каналов через элемент НЕ 6.и последователь но соединенные с ним блоки на инФормационный вход коммутатора 11 каналов. Пбследний, работая как бы вхолостую, не изменяет предыдущее значение аналоговой информации у получателя второго канала. Одновременно с этим сигнал. триггера 13 открывает элемент И 18 по управляющему входу, через который код числа про" пущенных каналов поступает на блок .19, а затем в . на преобразователь 14.При этом на единичном выходе дешифратора 15, подключенного входами к выходам преобразователя 14, возникает управляющий сигнал, который должен бы был запустить блок строба переменной длительности (кипп-реле) 16 на время канального интервала, чтобы закрыть элемент НЕ 12 для прохождения канальных импульсов от хронизатора 3, Но в этом нет необходимЬсти, так как код числа пропущенных каналов в кадре располагался во вто ром канальном интервале и был 1 фвыреэан 1 оттуда с помощью элемента НЕ 6. Поэтому первый выход дешифратора 15 (сигнал одного пропущенного канала) к входу блока стрбба 16 вообще не подключается.Если бы число пропущенных каналов в кадре было два, в этом случае управляющий сигнал возник бы на :втором выходе дешифратора 15 и блок 16 выдал бы импульс длительностью в один канальный интервал, закрывая элемент НЕ 12 для прохождения третьего канального импульса от хронизатора 3 к считывающему входу блока памяти 4 и заставляя отработать вхолостую коммутатор 11 каналов и по третьему каналу, Таким образом, информационное слово следующего неиэбыточного канала будет храниться в блоке 4 памяти до тех пор, пока не будут отработаныкоммутатором 11 вхолостую все пропущенные каналы. В этом заключается как бы растягивание сжатого телеметрического сигнала.Введение нового блока 8 восстановления исходного информационного слова позволяет повысить достоверность приема информации и отличает предлагаемое устройство для приема дискретной информации от известного, так как по модифицированным сжатым информационным словам происходит безошибочноЕ восстановление исходных слов и однозначное распределение их по соответствующим каналам. В результате уменьшается среднее число двоичных символов, затрачиваемых на каждый канал. Например, статистическое кодирование позволяет на 6 Р = Р - 1 84 О +2 Ъ двоичных символов уменьшить длину информационного слова по сравнению с исходнйм в известном ,(где 1 - длина исходной кодовой камбинации измеренного отсчета по каждому каналу; Е - длина кода числа одинаковых начальных символов в кодовой комбинации измеренного отсчета; 1 - количество символов в кодо вой комбинации измеренного отсчета, расположенных за начальной группой одинаковых символов),Следовательно, в радиотелеметрической системе, в которую входит устройство для приема дискретной ин;Гформации, в . 2 раз может быть,+ 8+2увеличена скорость передачи сообщений илив это же число раз уменьшена полоса пропускания радиоканала, что расширяет область применения предлагаемого устройства для приема телеметоических кадров с переменной стру620 ктуройи снижает в.раз за"нтраты на построение радиотелеметрической системы в целом.Тираж 618 Государственно елам изобретени Москва, Н, Подпискомитета .СССРи открытийущская наб., д.