Устройство для приема дискретной информации

.Новиков,зловецкий е о ГОСУДАРСТБЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится к техникепередачи дискретной инФормации и можетиспользоваться в синхронной иасинхронных системах передачи информации. Цель изобретения - повышениепомехоустойчивости. Устройство дляприема дискретной инФормации содержитусилитель-ограничитель 8, блок 9 автоматической регулировки усиления,блок 10 Фазовой автоподстройки частоты, аналого-циФровой преобразователь 11, генератор 12 поля Галуа, блок 13 быстрого преобразования Уолша, блок 14 поиска синхронизма, Цель достигается введением блоков 10 и 14. Тактовые импульсы с выхода блока 10 управляют работой преобразователя 11, генератора 12 и блока 14, Обработка инФормационного сигнала связана с аналого-циФровым преобразованием сум марной последовательности. Входной сигнал через блок 9 поступает на вход преобразователя 11; где преобразуется в циФровой вид. Эта оп рация осуществляется синхронно. Для этого коды с выходов аналого-цийр вого преобразователя с тактовыми импульсами блока 10 записываются в ре гистр сдвига и последовательно считываются, Образованная таким образом последовательность символов обрабатьг" вается блоком 13, 8 ил. 1Изобретение относится к техникепередачи дискретной информации и может использоваться в синхронной иасинхронных системах передачи инфор 5мации.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости,На фиг.1 изображена структурнаясхема передающей стороны, на фиг.2 структурная электрическая схема предложенного устройства, на Фиг,З - схема блока Фазовой автоподстройки частоты, на фиг.4 - схема блока аналогоцифрового преобразования; на Фиг.5 схема генератора поля; на фиг,6 -схема блока быстрого преобразованияУолта; на фиг.7 - схема блока поискасинхронизма; на Фиг.8 - временныедиаграммы, поясняющие работу,20Устройство содержит на передающейстороне блок 1 памяти, блок 2 записи,регистры 3 и 4 сдвига, сумматоры 5и 6 по модулю два, сумматор 7. Устройство для приема дискретной информации содержит усилитель-ограничитель 8, блок 9 автоматической регу,пировки усиления, блок 10 фазовойавтоподстройки частоты, аналого-цифровой преобразователь 11. генератор12 поля Галуа, блок 13 быстрого пре "образования Уолша, блок 14 поискасинхронизма, Блок 10 состоит изЙ-триггера 15, перемножителей 16,;17, блока 18 задержки реверсивногосчетчика 19, сумматора 20 по модулюдва, элемента И 21, задающего генера-тора 22, унравляющего элемента 23,делителя 24 и частоты, Блок 11 аналогоцифрового преобразователя состоит 40из аналого-цифрового преобразователя25 и регистра 26 сдвига,Генератор 12 поля Галуа состоитиз триггера 27, сумматора 28 по модулю ,два, регистра 29 сдвига, Блок 13 состоитиз счетчика 30, блока 31 элементовИЛИ, коммутатора 32, оперативных запоминающих устройств (ОЗУ) 33, 34Формирователя 35 управляющих сигналов, сумматора 36, коммутатора 37,решающего блока 38. Блок 14 состоитиз блока 39 сравнения, делителя 40частоты, счетчиков 41-43, КБ-триггера 44, ключа 45.Устройство работает следу 1 ощим об-Ь 5разом.На передающей стороне сообщение(либо разряды сообщений) записываетсяв блок 1 памяти. Затем через блок 2 записи вводится в регистр 3 сдвигас логической обратной связью черезсумматор блок 5, где преобразуетсяв информационную (групповую) последовательность сигналов, Информационная(групповая) последовательность (эпюраа, фиг.8) суммируется линейно (насумматоре 7) с адресной (эпюра б,фиг.8). Соответствие фаз адреснойпоследовательности относительно информационной устанавливается путемзанесения начального кода в регистр 4сдвига с обратной связью через сумматор.,6 в момент записи. слова (разрядов слов) в регистр 3 сдвига,На приемной стороне суммарная последовательность (эпюра в, фиг.8) поступает на вход усилителя 8 ограничителя и на вход блока 9 автоматической регулировки усиления. Клиппированный входной сигнал (эпюра д,Фиг,8) с выхода усилителя-ограничителя 8 подается на входы двух перемно-жителей 16, 17. На перемножитель 17сигнал поступает, пройдя блок 18(эпюра е, Фиг.8). На перемножителях16, 17 происходит перемножение клиппированного входного сигнала с опорным. Последний Формируется на 3 -триггере 15 из клиппированного входногосигнала. Опорный сигнал (эпюра ж,Фиг,8) имеет задержку 7 /2 относительно клиппированного входного сигналав установившемся режиме, где 1 - длительность элемента входного сигнала,Сигналы с выходов перемножителей 16 и 17 управляют режимом реверсивно го счетчика 19, на счетный вход кото рого через элемент И 21 поступает последовательность импульсов с выхода задающего генератора 22. Разрешение на элемент И 21 подается с сумматора 20 по модулю два только в тот момент, когда на выходах перемножителей 16, 17 присутствуют сигналы разных знаков, Эта операция тождественна операции вычитания и обеспечивает работоспособ ность реверсивного счетчика 19, который осуществляет интегрирование разности, обеспечивая таким образом формирование дискриминационной характеристикиВ управляющем элементе 23 в зависимости от знака рассогласования осуществляется добавление импульсов в поступающую на вход последовательность с задающего генератора 22 или вычита 1693735ние. Тактовые импульсы Формируютсяделителем 24.Тактовые импульсы с выхода блока10 управляют работой блока 11 генератора 12 поля Галуа и блока 14 поис 5ка, Обработка информационного (информационных) сигнала в предлагаемомустройстве связана с аналого-цифровымпреобразованием суммарной последовательности. Входной сигнал (эпира в,фиг.8) через блок 9 поступает на входблока 11, где преобразуется в цифровой вид. Эта операция осуществляетсясинх 1 )нноДля этого код 1 с выходов 15анал го-цийрового преобразователя 25с ттовыми импульсами блока 10 записыв ются в регистр 26 сдвига и последоотельно считываются. Образованнаятаким образом последовательность символов (эпюра г, йиг8) обрабатывается блоком 13,Процесс выделения сообщения (сообщений) в блоке 13 заключается в при-ведении М-последовательности к Функции Уолша и затем применения преобразования Уолша. Операция обеспечивается перестановками символов 1 Ф-последовательности в соответствии с адресами, задаваемыми генератором 12 поля 30Гаула, и добавлением нулевой компоненты с адресом 000,Преобразование Уолша заключаетсяв определении номера йункции Уолша,соответствующей принятой М-последо 35вательности, из упорядоченной матрицыАдамара, Номер Функции однозначноопределяет информационное содержаниегруппового сигнала, При параллельнойпосимвольной передаче сообщений по 40нескольким каналам каждый разряд номера функции несет информацию об отдельном сообщении, Если длительностьМ-последовательности (В) передаваемого сигнала равна 511, то возможнапередача восьми сообщений. Девятаякомбинация .используется для передачиадресного сигнала. В общем виде максимальное количество и одновременнопередаваемых сообщений определяется50из следующих выраженийи =1 о (В+1) -1Если осуществляется передача одного сообщения скорость передачи увеличивается в и раз,Последовательность -го слова груп55пового сигнала поступает на вход коммутатора 32 блока 13. Обработка слова по алгоритму быстрого преобразования сопровождается Форми 1 ова 1111 ем равляюнш 1 х сиг 11 алов н Формирователе 35, Импульсы с ных 011 а блока 14 устанавл 1 вают в исходное состояние внутренний синхронизируемый генератор, чем Обеспечивается привязка выходной последовательности генератора с частотой следования 8 1 (для В=511) к Фазе синхронизирующих сигналов 1 . На выходе формирователя 35 управляющих сигналов под воздействием синхронизированных (по словам и тактам) сигналов с выхода йормирователя 35 с помощью коммута 1 бра 32 осуществляется подключение выхода блока 11 к инйормационному входу ОЗУ и посимвольная запись 1.-го слова в соответствии с адресами, задаваемыми синхронным генератором 12 поля Гаула, При поступлении ь.+1 слова запись осуществляется в. ОЗУ 34, В то же время производится обработка 1.-го слова, записанного в ОЗУ 33.Например, при длительности кодового слона 511 элементарных символов осуществляется девять итераций обработки. На первой итерации из ОЗУ 33 считывается символ, записанный в ячейку с адресом.000, Адрес задается счетчиком 30, Это число хранится в коммутаторе 37, Затем считывается содержимое ячейки с адресом 256, Этот адрес Формируется следующим образом. Счетчик 30 йормирует число 000, которое суммируется в блоке 31 с числом 256 (с выхода блока 35), представленном в двоичном коде, Содержимое этой ячейки памяти также хранится в коммутаторе 37, С помощью сумматора 36 производится операция суммирования чисел хранящихся в коммутаторе 37 и по сигналам формирователя 35 сумма заносится в ячейку 000 ОЗУ 33. Затем над этими же числами производится операция вычи тания и разность записывается в ячейку 256 ОЗУ 33.На следующем такте обработки на выходе счетчика 30 йормируется адрес 001. Далее повторяются описанные операции и т.д, При появлении числа 511 (в двоичном коде) на выходе блока 31 производится установка счетчика 30 в это состояние, Установка осуществ"ляется по сигналу Формирователя 35.Алгоритм обработки на первой итерацйи записывается в следующем виде:оо гхо о из ххах хл хи усевйкс счатццю хх х х х х х х х-5 Р- Фщ- Х -АХ2 Д, 384 384 ЭМ 51 511 КОНЕЦ ИП 1 ЕРаи,иц счетчика производи /2" " тактов обрабо ерез ВК=5 К 2/ де Х обработкиСИИ е- результатрой итера -й итерации еделяется с счетчика су слом Ак=25 б и,Ная оп равле"азом: й, итерацииеделявтся На последней, де результаты БПУ (У ) д следующим образом:вя едувщим об мирувтся в , К2 устано о блокка,адреса ,ЗК с ч еп 7 цика ЗОчХ Х 111 Уч аХ11 з У 5 Цсо 7 ан Конео, Конем,иа ооа ооЗ ХООО О 01 оое и 77 ераи,ци ООРаООО 7 Ки ч ч- Х -ф 000 001 Одновременно с обработкой на девятой итерации решающий блок 38 дея 30,кодирует информацию по методу максимального правдоподобия, т.е, находит;максимальный коэффициент преобразования У,и его адрес, определяющийпринятый информационный символ, который поступает на информационнуювыходную шину блока КЗПо окойчании обработки 1-го словас помощьв коммутатора. 32 ОЗУ 33 под".ключается к выходу-бгока КК и производится запись 1+2 слова,:а +Кслово,. записанное в ОЗУ 34, обрабатывается по указанному алгоритмуПриведенные операции по обработкесигналов в блоке КЗ быстрого преобра"зования Уолша соответствуют установившемуся режиму работы заявляемогоустройства. Достижение этого режима,т,.е, достижение синхронизма по тактами словам обеспечивается блоком К 4поиска синхронизма,Коэффициент преобразования 711,соответствующий принятой адреснойкомбинации, но выходной адреснойшине блока КЗ поступает на Ьлок К 455,поиска синхронизма по слову, Коэдфициент 7,1 в цифровом виде с выхода блока КЗ быстрого преобразования постулает на блок 39 сравнения (например,где Х - результат обработки на первой итерацииНа зторой итерации производятся аналогичные действия над символами Х , хранящимися в ОЗУ 33. При этомУ 3формирователь 35 задает режим управления второй итерации т,е. к адре " 000 126 000 Ю 7 5 Х 127 УС 71,сц. ЗОИОоО 28128 . 12,7 255 255 сам, формируемым счетчиком 3 О, прибавляется число К 28, а установкасчетчика ЗО производится в два раза Процесс обработки на второй итерации записывается в виде: микросхема К 55 СПК), где сравнивается сс пороговым числом, равным половинемаксимального значения У 511, Откликис в 1 хода блока 39 сравнения воздейстф.вуют на счетчик 42 и при его переполнении сбрасывается счетчик 43, накоторый через делитель 40 частотына 5 КК поступают импульсы с периодом,равным периоду адресной последова-тельности, и случайным временным положением. Наличие синхронизма определяется по состоянии КБ-триггера 44.При несовпадении временного положенияадресного сигнала и импульсов синхронизации по слову, подаваемых сосчетчика 43 на генератор К 2 поля Гау."ла и блок КЗ, отклики 7511 на выходеблока КЗ либо отсутствуют, либо (приналичии прмех) имеют величину, меньшую порогового уровня, либо моментыих появления и амплитуда распределены по случайному закону. Количествоимпульсов (эпвра, 3, фиг.8), поступающих за фиксированный интервал времени на счетчик 42, намного меньше,чем на счетчик 43 (зпвра и, фиг,8),который, переполняясь (эпвры л, м,фиг.8), сбрасывает счетчик 42 (эпврак, Фиг.8) и устанавливает КЯ-триггер.44 в единичное состояние. Ключ 45открывается и разрешает поступлениеимпульсов с выхода счетчика 43 на вход параллельной установки делителя 40, который устанавливается в состояние, соответствующее счетчику й 1. выходы которого подключены к информа 5 ,ционным входам делителя 40, С приходом каждого последующего импульса состояние выходов счетчика 41 меняется на единицу и, таким образом, временное положение выходных импульсов делителя 40 и, соответственно, выходных импульсов счетчика 43, поступающих на генератор 12 поля Гаула и блок 13 быстрого преобразования, 15 сдвигается на один такт,При совпадении временного положения адресного сигнала и импульсов синхронизации генератора 12 и блока 13 количество импульсов, поступающих на счетчик 42, увеличивается (эпюра н, фиг.8) и, так как коэффициент пересчета счетчика 42 меньше, чем у счетчика 43, то счетчик 42 сбрасывает 25 (эпюры о, п, фиг.8) счетчик 43 и устанавливает КЫ-триггер 44 .в нулевое состояние, ключ 45 закрывается и запрещает прохождение импульсов параллельной установки на делитель 40. Процесс поиска завершается. Формула изобретенияУстройство для приема дискретной 1информации, содержашее генератор поля Галуа, выход которого соединен с первым входом блока быстрого преобразования Уолша, первый выход которого является выходом устройства, усилитель-ограничитель, вход которого соединен с входом блока автоматической регулировки, усиления и является. входом устройства, выход блока автоматической регулировки усиления соединен с первым входом блока аналогоцифрового преобразования, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости,. введены блок фазовой автоподстройки частоты и блок поиска синхронизма, причем выход усилителя-ограничителя соединен с входом блока фазовой автоподстройки частоты, выход которого соединен с вторым входом блока аналогоцифрового преобразования и первыми входами генератора поля Галуа и блока поиска синхронизма, выход которого соединен с вторыми входами генератора поля Галуа и блока быстрого преобра-. зования Уолша, третий вход и выход - которого соединены соответственно с выходом аналого-цифрового преобразо-, вателя и вторым входом блока поиска синхронизма.1 б 93735 блока 10Ока От оло От блок от от