Устройство для декодирования двоичных кодов при трехкратном повторении сообщений

(я)5 Н 13 0 ГКНТ СССР.ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКО ИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕН 1 ЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ(56) Авторское свидетельство СССР М 1345357, кл, Н 03 М 13 ГОО, 1987. . (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕКОДИРОВАНИЯ ДВОИЧНЫХ КОДОВ ПРИ ТРЕХКРАТНОМ ПОВТОРЕНИИ СООБЩЕНИЙ 2(57) Изобретение относится к цифровой технике, в частности к логическим решающим устройствам, и может быть использовано в устройствах приема и обработки дискретных сообщений Цель изобретения - повышение достоверности . устройства. Устройство содержит детектор 1 качества, блок 2 коррекции, блок 3 синхронизации, счетчик 4 символов, регистр 5, элементы И 6-8, элемент ИЛИ 9, преобразователь 10 код-аналог, 1 з.п. ф-лы, 4 ил 1 табл.5 10 15 20 25 30 40 50 Изобретение относится к.цифровой технике, в частности к логическим решающимустройствам, может быть использовано вустройствах приема и обработки дискретных сообщений и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. М1345357,Известно устройство для декодирования двоичных кодов при трехкратном повторении сообщений; содержащее элементыИЛИ, счетчик символов, первый, второй итретий элементы И, регистр, детектор качества, блок коррекции и блок синхронизации, тактовый вход которого соединен стактовым входом устройства и тактовымивходами детектора качества, счетчика сим- .волов и регистра, первый и второй выходыкоторого подключены к первым входам соответственно первого и второго элементовИ, два входа регистра являются управляющими входами устройства, выход старшегоразряда счетчика символов подключен квторому входу первого элемента И и первому входу третьего элемента И, выходы первого, второго и третьего элементов Иподключены к соответствующим входамэлемента ИЛИ, выход которого является вы-ходом устройства, вход которого подключенк информационному входу детектора качества, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому ивторому входам блока коррекции, три синх ровходакоторого соединены с соответствующими выходами блока синхронизации, авыход подключен к счетному входу счетчика 3символов, выход младшего разряда которого подключен к вторым входам второго итретьего элементов И и третьему входу бло,ка коррекции,Недостатком известного устройства является низкая достоверность приема информации при воздействиинестационарных помех, так как при вынесении решения детектором качества не учитывается имеющаяся информация р характере 4помех, действующих в данное время на принимаемые символы сигнала. Это приводит кросту вероятности необнаружения ошибкидетектором качества и увеличение вероятности появления ложных "стираний", чтоснижает достоверность приема информации устройства в целом.Цель изобретения - повышение достоверности устройства.Поставленная цель достигается тем, чтов устройство для декодирования двоичныхкодов при трехкратном повторении сообщений введен преобразователь код-аналог,выход которого подключен к управляющему входу. детектора качества, а входы подключены к управляющим входам устройства,Детектор качества состоит из нормирующих усилителей, компараторов, элементовНЕ, элементов И и источника опорного напряжения, выход которого соединен с первыми входами первого и второго нормирующих усилителей и через третий нормирующий усилитель - с первым входом первого компаратора, выход которого соединен с первым входом первого элемента И,выходы второго и третьего нормирующих усилителей соединены с первыми входами соответственно второго и третьего компараторов, выход второго компаратора черезэлемент НЕ соединен с входом второго элемента И, выход третьего компаратора соединен с вторым входом второго элемента И,выходы первого и второго элементов И являются выходами детектора качества, вторые входы компараторов объединены и являются информационным входом детектора качества, вторые входы второго и третьего нормирующих усилителей объединены и являются управляющим входом детектора качества, второй вход первого элемента И и третий вход второго элемента И объединены и являются тактовым входом детектора качества,На фиг,1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - схема детектора качества; на фиг.3 - график, поясняющий работу детектора качества; на фиг,4 - схема блока коррекции,Устройство. для декодирования двоич-.ных кодов (фиг.1) содержит детектор 1 качества, блок 2 коррекции, блок 3 синхронизации, счетчик 4 .символов, регистр 5, элементы И 6 - 8, элемент ИЛИ 9, преобразователь 10 код-аналог, информационный вход 11, управляющие входы 12 и13 и тактовый вход 14. Причем тактовый вход 14 устройства подключен к тактовым входам блока 3 синхронизации, детектора 1 качества, счетчика 4 символов и регистра 5,первый и второй выходы которого подключены к первым входам соответственно элементов И 6 и 7. Два входа регистра 5 являются управляющим входами 12 и 13 устройства. Выход старшего разряда. счетчика4 символов подключен к второму входу элемента И,6 и второму входу элемента И 8. Выходы элементов И 6-8 подключены к входам элемента ИЛИ 9, выход которого является выходом устройства. Вход 11 устройства подключен к информационному входудетектора 1 качества, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам блока 2 коррекции, три синхровхода которогосоединены с соответствующими выходамиблока 3 синхронизации, Выход блока 2 коррекции подключен к счетному входу счетчика 4 символов, выход младшего разрядакоторого подключен к второму входу элемента И 7 первому входу элемента И 8 итретьему входу блока 2 коррекции,Детектор 1 качества (фиг.2) состоит изнормирующих усилителей 15 и 16 с регулируемым коэффициентом усиления, нормирдеющего усилителя 17, источника 18опорного напряжения, компараторов 1921, логического элемента НЕ 22 и элементовИ 23 и 24,Выход источника 18 опорного напряжения подключен к первым входам нормирую- .щих усилителей 15 и 16 и черезнормирующий усилитель 17- к первому входу компаратора 21, выход которого соединен с первым входом элемента И 24. 20Выходы нормирующих усилителей 15,и 16соединены с первыми входами соответственно компараторов 19 и 20. Выход компа-,ратора 19 через элемент НЕ 22 соединен спервым входом элемента И 23, Выход компаратора 20 соединен с вторым входом элемента И 23. Выходы элементов И 23, 24являются выходами детектора 1 качества.Вторые входы компараторов 19-21 объединены и являются информационным входом 30детектора 1 качества, Вторые входы нормирующих усилителей 15 и 16 объединены иявляются управляющимвходом детектора:1качества. Второй вход элемента И 24 и третий вход элемента И 23 объединены и являются тактовым входом детектора 1 качества,Детектор 1 качества предназначен дляанализа качества символов, поступающихна информационный вход 11 устройства. Втом случае, когда принимаемый символ некачественный и с большой степенью рискапринимается решение о принятом символе. (отождествляется символ с "0" или "1"), навтором выходе детектора 1 качества появля-,ется сигнал стирания О, а на первом выходе 45детектора 1 появляется принимаемый символ "0" или "1", к которому соответствуетсигнал стирания. На фиг,З изображеныуровни порогов, используемые в детекторе1 качества для вынесения решения о прини-. 50маемом символе. Причем порог Оло являет-сяпостоянным, а уровни порогов Оп 1 и Ол 2регулируемыми. Расстояние и между уровнями Оп 1 и Оп 2 есть ширина зоны "стираний", Уровень Опо является порогом, с 55которым сравнивается символ А для отождествления его с "0" или "1" по правилу1, АОА0,А О где=1,2,3,Если же символ А попадает в зону "стирания", т.е, Оп 1 АОп 2, то вырабатывается сигнал стирания О, который указывает на ненадежный символ, Ширина й эоны "стираний" регулируется в детекторе 1 качества по сигналам, поступающим .на управляющие входы 12 и 13 устройствакоторые несут информацию о характере и интенсивности мешающих воздействий, действующих на принимаемое сообщение. Таким образом, благодаря установлению оптимальной зоны "стирания" в детекторе.1 качества, удается повысить вероятность правильного принятия решения детектором 1 качества.Блок 2 коррекции предназначен для коррекции второго и третьего символов на основе анализа их качества с использованием сигнала стирания О, поступающего на второй вход блока 2 коррекцйи.Блок 2 коррекции (фиг.4) содержит элементы ИЛИ 25 - 29, элементы И 30-35, элемент ЗАПРЕТ 36 и О-триггер 37. Для нормального функционирования блока 2 коррекции на его синхровходы подаются последовательности синхроимпульсов СИ 1,. СИ 2 и СИЗ.При приеме первого сигнала (А 1) он запоминается, т.е. считывается счетчиком 4 символов. Значение символа А 1 хранится в младшем разряде счетчика. После этого осуществляется прием второго символа (А 2) с одновременной подачей в блок 2 коррекции символа А 1 из младшего разряда счетчика 4 символов, В том случае, если второму символу А 2 соответствует сигнал стирания О, то предпочтение отдается ранее принятому символу А 1, как более качественному. Он повторно считывается счетчиком 4, Если же сигнала стирания не было, то счетчик 4 считывает значение второго символа А 2. Описанное наглядно показано в таблице.Т,е. в счетчик 4 в зависимости от качества заносится либо символ А 1, либо символ А 2, который, кроме записи в счетчик 4, запоминается в триггере 37 (фиг.4) блока 2 коррекции.После этого осуществляется прием третьего символа АЗ и соответствующего ему сигнала стирания д. Операция коррекции повторяется с той лишь разницей, что ранее принятый символ считывается не из счетчика 4, а из триггера 37 блока 2 коррекции. При этом, если сигнала стирания нет, то счетчик 4 считывает третий символ АЗ, аесли сигнал стирания есть, то счетчик 4 счи тывает значение символа, хранимого в триггере 36 блока 2 коррекции.1743003 10 20 25 30 40 единицу 50 Блок 3 синхронизации служит для преобразования последовательности тактовых импульсов, поступающих на тактовый вход 14 устройства, в последовательности синхроимпульсов в СИ 1, СИ 2, СИЗ, которые появляются на соответствующих выходах блока 3 синхронизации в момент приходасоответственно символов А 1, А 2, АЗ.Счетчик 4 символов представляет собой двоичный двухразрядный счетчик и предназначен для подсчета числа единиц, поступивших на его счетный вход с выхода блока.2 коррекции, Счет происходит с тактовой частотой, Счетчик 4 может быть выполненна стандартных логических микросхемах,Регистр 5 предназначен для запоминания кода правила декодирования, который поступает на управляющие входы 12 и 13 устройства, которые являются входами регистра, Данный код определяет правило декодирования в зависимости отхарактера и интенсивности мешающих воздействий, действующих на обрабатываемые символы принимаемого сообщения. Регистр 5 - это стандартное логическое устройство, которое может быть реализовано на интегральных, микросхемах Код правила декодирования может быть получен любым из известных способов, например используя устройство, которое вырабатывает сигнал, пропорциональный нестационарным мешающим воздействиям.Если в регистре 5 (на его выходах) установлен код 00, то единица на выходе устройства для декодирования выдается только в 35том случае, если счетчик 4 символов сосчитал три единицы. Если же на выходах регистра 5 установлен код 10, то единица на выходе устройства для декодирования выдается в том случае, если счетчик 4 сосчитал две или три единицы. Если на выходах регистра 5 установлен код 11, то единица на выходе устройства декодирования выдается, если счетчик 4 сосчитал хотя бы одну В общем случае код правила декодирования с течением времени меняется вследствие изменения характеристик искажений в канале связи, Поэтому запись этого кода в . регистр 5 осуществляется с тактовой частотой.Элементы И 6-8 - стандартные логические элементы на два выхода каждый, а элемент ИЛИ 9 - стандартный логический элемент на три входа.Преобразователь 10 код-аналог предназначен для преобразования кода правила декодирования в соответствующий аналоговый сигнал, который используется далее в детекторе 1 качества для установления оптимальной ширины эоны "стираний", Преобразователь 10 может быть реализован в виде цифроаналогового преобразователя.Устройство работает следующим образом.Первый принимаемый символ А 1 поступает на информационный вход 11 устройства и далее на информационный вход детектора 1 качества, где сравнивается с порогом Опо в компараторе 21. Уровень порога Опо формируется из опорного напряжения, вырабатываемого источником 18 опорного напряжения и проходящего через нормирующий усилитель 17. На выходе компаратора 21 формируется сигнал логического "0" или "1" по правилу 1,А ОпоА, АО гдето=1,2,3,т.е, символ А отождествляется с "0" или "1" и далее через открытый синхроимпульсом СИ 1 элемент И 24 детектора 1 качества и элемента И 32 блока 3 коррекции поступает через элемент ИЛИ 29 блока 2 коррекции на счетный вход счетчика 4, который считывает его с тактовой частотой.Аналогично описанному в детекторе 1 качества принимается решение о втором символе А 2, Кроме этого, при приеме символа А 2 учитывается его качество. При этом символ А 2 сравнивается в компараторах 19 и 20 с уровнями порогов соответственно Оп 1 и Оп 2 (фиг,З), которые формируются из напряжения, вырабатываемого источником 18 опорного напряжения, проходящего соответственно через нормирующие усилители 15 и 16 с регулируемым коэффициентом усиления, Коэффициент усиления усилителей 15 и 16 (и ширина зоны "стирания") зависит от уровнясигнала, поступающего с выхода преобразователя 10 код-аналог на управляющий вход детектора 1 качества, который, в свою очередь, зависит от хода правила декодирования, поступающего на управляющие входы 12 и 13 устройства.Таким образом, в зависимости от кода на управляющих входах 12 и 13 устройства изменяются коэффициенты усиления нормирующих усилителей 15 и 16 в детекторе 1 качества, определяющие ширину эоны "стираний" последнего, Для правильного функционирования детектора 1 качества необходимо, чтобы при изменении управляющего воздействия на усилителя 15 и 16 их коэффициенты усиления изменялись пропорционально, нос разным знаком, т.е. если коэффициент усиления 15 увеличился, то коэффициент усиления усилителя 16 уменьшается на такую же величину. Это сделать не- далее через элемент ИЛИ на вход И 35 по- сложно, применив в этих усилителях, напри- ступаег ранее принятый символ (либо А 1, мер, транзисторы с различным типом . либо А 2 в зависимости от коррекции). Если проводимости и одинаковыми параметра- символу АЗ соответствует сигнал стирания, ми. Таким образом, уровни Оп 1 и Оп 2 всегда 5 то через элементы И 35, ИЛИ 28 и 29 счетчик находятся на одинаковом расстоянии от 4 сосчитает содержимое триггера 37, Если ОП 0, что важно для обеспечения минимума же сигнала стирания не было, то символ А 3 среднего риска при принятии решения о считается качественным. т,е, пригодным к качестве символа, и, в то же время, рассто- дальнейшей обработке, и через элементы яние и может быть различным в зависимо ЗАПРЕТ 36, ИЛИ 28 и 29 считывается счетсти от управляющего воздействия, что чиком 4.позволяет оптимизировать ширину зоны Таким образом, после приема трех сим"стираний" и. волов в счетчике 4 хранится код числа едиПо результатам сравнения символа А 2 с ниц в этих символах. В регистре 5 записан уровнями порогов Оп 1 и Оп 2 компараторы 19 15 код правила декодирования.и 20 вырабатывают сигнал логического "0" Если на входах первого и второго разряили "1" по правилу(1). Этот сигнал с выхода дов регистра 5 присутствует код 00, то на компаратора 19 инвертируется в элементе выходах элементов И 6 и 7 сигналы равны НЕ 22 и поступает на первый вход элемента нулю, Третий элемент И 8 выдает сигнал, И 23, на второй вход которого поступает 20 равный единице, только при наличии двух сигнал непосредственнос выхода компара- единиц на его входах, т.е, если счетчик 4 тора 20.Такимобразом, на первом и втором сосчитал три единицы. Сигнал с выхода входах элемента И 23 только тогда будут третьегоэлемента И 8 черезэлементИЛИ 9 сигналы логической "1", когда Оп 1А Оп 2, поступает на выход устройства для декодит.е. символ входит в область "стирания", 25 рования, Таким образом, при коде 00 наСигнал стирания Опоступает на выход выходах регистра 5 реализуется правило детектора 1 качества с приходом на такто- декодирования, при котором единица на вый .вход соответствующего синхроимпуль- выходе устройства для декодирования выса. С приходом второго символа А 2 символ . дается только тогда, если счетчик 4 симвоА 1 с выхода младшего разряда счетчика 4 30 лов сосчитал три единицы.символов поступает через элемент 30 Если на выходах регистра 5 установлен (фиг.4), открытый синхроимпульсом СИ 2, накод 10, сигнал на выходе второго элемента И . вход элемента ИЛИ и далее на вход элемен присутствует при наличии единицы на выта И 35, На элементах ЗАПРЕТ 36 и И 35 ходе старшего разряда счетчика 4, т.е. если выполнена непосредственно схема коррек счетчик 4 сосчитал две или три единицы, ции, Сам символ А 2 через элемент И, откры- Если на выходах регистра 5 установлен тый СИ 2, проходящими через ИЛИ, код 11, на выходе элемента И 7 единица поступает на прямой вход элемента ЗА- будет в том случае, если счетчик сосчитал ПРЕТ 36. Если символу А 2 не соответствует одну единицу на выходе элемента И 6 еди. сигнал стирания О (символ А 2 качествен ница будет, если счетчик сосчитал две или ный), то сигнал стирания равен нулю(О=О), три единицы. Этот сигнал через элемент он подается на инверсный вход элемента ИЛИ 9 поступает на выход устройства. ТаЗАПРЕТ 36 и вход элемента И 35, Через эле- ким образом, при коде 11 реализуется прамент ЗАПРЕТ пройдет символ второго повто- видо декодирования, при котором единица рения А 2, который через элементы ИЛИ 28 и 45 на выходе устройства для декодирования 29 поступает на счетный входсчетчика 4 и выдается тогда, когда счетчик 4 символов считывается, Одновременно с этим счастотой сосчитал одну, две или три единицы, СИ 2 происходит его запись в О-триггер 37, При приеме последующего трижды поЕслижесигналуА 2 соответствуетсигналсти- вторенного символа В 1, В 2, ВЗ последоварания (О= 1), то через элемент И 35 пройдет 50 тельность действий полностью аналогична.более качественный символ А 1, который че. рез элементы ИЛИ 28 и 29 сосчитаемая счет- Формула изобретения, чиком 4 и запишется в О-триггер 37. Счетведется с тактовой частотой. 1. Устройство для декодирования двоичС приходом. третьего символа АЗ он че ных кодов при трехкратном повторении сорез И 33, открытый СИЗ, проходящими че-общений по авт. св. %1345357, отл и ч а юрез элемент ИЛИ 25, поступает на прямой щ е е с я тем, что, с целью повышения вход элемента ЗАПРЕТ. Одновременно с достоверности устройства, в него введен этим через элемент И 31, открытый СИ 3, и преобразователь код - аналог, выход которого подключен к управляющему входу детек1743003 12 Мсд) д О 1 О О 1 1 тора качества, входы - подключены к управляющим входам устройства.2, Устройство по п.1, отл и ча ю щеес я тем, что детектор. качества выполнен на нормирующих усилителях, компараторах, элементе НЕ, элементах И и источнике опорного напряжения, выход которого соединен с первыми входами первого и второго нормирующих усилителей и через третий нормирующий усилитель - с первым входом первого компаратора, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выходы второго и третьего нормирующих .усилителей соединены с первыми входами соответственно второго и третьего компараторов, выход второго компаратора через элемент НЕ соединен с первым входом второго элемента И, выход третьего компаратора соединен с вторым входом второго 5 элемента И, выходы первого и второго элементов И.являются выходами детектора качества, вторые входы компараторов объединены и являются информационным входом детектора качества, вторые входы 10 второго и третьего нормирующих усилителей объединены и являются управляющим входом детектора качества, второй вход первого элемента И и третий вход второго элемента И объединены и являются такто вым ходом детектора качества.е мю фееЗначение символа,считываемого,счетчиком О О 1 О О 1 1 1СК ектор Н,Р Тиражтвенного комитета по изоб 113035 Москва, ж-зб, рау ВНиЯМ ая на бинат роиэаадственно-издате агарина, 101 каз 2295 ВНИИПИ Госуд тВВЙТВл Ред М.М Боча ВнтЗл ДГ 3 ИСНООи открытиям при ГКНб., 4/5 тЕнт", г. УжгОРО