Устройство для приема дискретной информации, закодированной корректирующим кодом

СОЮЗ ССВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН М 13/ 51 ГОСУДАРСТВЕККЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫГИЯМПРИ ГКНТ СССР РЕТЕ ИСАНИЕ АВТОРСИОМУ(57) Изоб связи и м Н, Гаврилрпов и А1.394.14торское9, кл, Нрское св21, кл,системах ции испо обнаружен опвбок пр низкого к ляется ститут(54) УСТРОРСтВО ДЛЯ ЛРИЕМА ЛИСКРЕтНО 1 ИНФОРМА 1 ЩИ, 3 АКОДИРОРАННО 1 КОРРЕКТИРУНЧЧИМ КОЛОМ етение относится к электро" жет быть использовано в ередачи дискретной информаьзуищих избыточный код для я и частичного исправления работе на каналах связи чества. елью изобретения овышение достоверности1596464приема при наличии пакетов ошибок, Устройство для приема дискретной информации, закодированной корректирующим кодом, содержит накопитель 1, декодирующий блок 2, блок 3 управле 5 ния, обнаружитель 4 зависимых ошибок, счетчик 5 импульсов, накопитель 6, блок 7 памяти, блок 8 суммирования, формирователь 9 сигнала "Состояние канала связи", блок 10 определения коэффициента искажения входного сигнала, датчик 11 кода, блок 12 определения коэффициента корреляции, сч тчик 13 импульсов, регистры 14-16 Изобретение относишся к электросвязи и может быть использовано всистемах передачи дискретной информации, использующих избыточной коддля обнаружения и частичного исправпения ошибок при работе на каналахсвязи низкого качества.Целью изобретения является повы-шение достоверности приема при наличии пакетов ошибок,30На Фиг. 1 представлена структурнаяэлектрическая схема устройства дляприема дискретной информации, закодированной корректирующим кодом; наФиг. 2 - структурная электрическаясхема блока управления; на Фиг. 3структурные электрические сьемы второго накопителя и блока памяти; нафиг, 4 - структурная электрическая. схема декодирующего блока.40Устройство для приема дискретнойинформации, закодированной корректирующим кодом содержит первый накопи"тель 1, декодирующий блок 2, блок уп"равления 3, обнаружитель 4 зависимых 45ошибок, первый счетчик 5 импульсов,второй накопитель 6, блок памяти 7,блок суммирования 8. Формирователь 9сигнала Состояние канала связиблок определения коэффициента искажения 10 входного сигнала, датчик кода11, блок определения коэффициецтакорреляции 12, второй счетчик 13 импульсов, первыйрегистр 14 сдвига,второй регистр 15 сдвига, третий ре 55гистр 16 сдвига.Обнаружитель 4 зависимых ошибоксодержит блок задержки 17 и элементИ 18. сдвига, В устройстве для приема дискретной информации, закодированнойкорректирующим кодом, входной сигналдекодируется в декодирующем блоке 2,который представляет собой декодерциклического кода, исправляющий ошибки малой кратности и обйаруживающийошибки более высокой кратности. В процессе приема информации осуществляется текущий контроль состояния каналасвязи и анализ характера группирования искаженных кодовых комбинаций наоснове оценки коэффициентов искажения и корреляции. 1 з,п.ф-лы, 4 ил. формирователь сигнала "Состояние канала связи" содержит блок оценки 19 коэффициента корреляции, блок сравнения 20Блок управления 3 содержит генератор 21 тактовых импульсов, формирователь 22 управляющих сигналов, регистр 23 сдвига, первый дешифратор 24, первый КЯ-триггер 25, второй счетчик 26 импульсов, третий дешифратор 2, тре" тий КЯ-триггер 28, первый, второй и, третий элементы И 29-31, второй КЯ-триггер 32, первый счетчик 33 импульсов, второй дешифратор 34.Второй накопитель 6 содержит элемент И 35, элементы ИЛИ 36, 37 и регистр 38 сдвига.Блок памяти 7 содержит синхронный распределитель 39, блок регистров 40 и стартстопный распределитель 41,Лекодирующий блок 2 содержит эле мент И 42 и 43, генератор синдрома 44, элемент ИЛИ 45, счетный триггер 46, элемент ИЛИ 47, элементы И 48 и 49, элемент ИЛИ 50, КЯ-триггеры 51 и 52, элемент ИЛИ 53, элементы И 54, и 55, генератор синдрома 56.Устройство для приема дискретной информации, закодированной корректирующим кодом, работает следующим образом.На информационный вход накопителя (фиг. 1), запись в который осуществляется управляющими импульсами Ч 1 от блока управления 3, непрерывно поэлементно поступает последовательность кодовых комбинаций с одновременным декодированием в декодирующий блок 2, который представляет собойпульсов счетчиком ЗЗ, препварительно установленным в "О", и дешифрацияего состояния, Дешифратор 34 дешифрирует С-ый импульс, сбрасывает счетчик 35, второй КВ-триггер 32 и запирает второй элемент И 30, запрещая.50дюрмирование сигнала У 7.Объем серии импульсов С можно оп 55 5 159 декодер циклического кода, исправля- .1 ющий ошибки малой кратности и обнаруживающий ошибки более высокой кратности.Лекодирующий блок 2 (фиг, 4) состоит из двух идентичных декодеров, работающих поочередно: первая кодовая комбинация обрабатывается первым декодером; вторая - вторым, третья - первым и т,д, Это обуславливается тем, что на обработку одной кодовой комбинации требуется время, равное двойной длительности кодовой комбинации. При этом пока один из декодеров производит коррекцию кодовой комбинации и ее передачу в выходной накопитель (потребителю), другой осуществляет прием следующей кодовой комбинации для ее последующего декодирования. Сигналы от декодирующего блока 2 поступают в регистр 23 блока управления 3 (фиг. 2), предварительно установленный в "О" тактирующим сигналом У 2. Информационные выходы регистра 23 подключены к первому дешифратору 24, который в случае равенства всех признаков "О" устанавливает первый триггер 25 в "О" сигналы с которого в этот момент запрещают запись в блок памяти 7 (сигнал У 5) и разрешают запись во второй накопитель 6 (сигнал У 4), В случае приема комбинации с неисправляемой ошибкой признак "1" записывается в регистр23 сигналом У 2 и одновременно устанавливает первый КЯ-триггер 25 в "1", что позволяет сформировать сигнал У 4 для блокировки второго накопителя 6, анализирует состояние регистра 23 и если все признаки станут равными "О" первый дешифратор 24 устанавливает первый КБ-триггер 25 в "О", в результате завершается блокировка второго накопителя 6 (сброс сигнала У 1) и завершается запись в блок памя ти 7 (сигнал У 5) и до момента записи первого разряда очередной комбинации во второй накопитель 6 прои.".водится считывание комбинаций из блокапамяти 7 во второй накопитель 6.С началом блокировки элементы правильно принятых комбинаций записываются в блок памяти 7, а их признаки- в регистр 23 ("1" - прием с неисправляемой ошибкой, "О" - прием без ошибок). Синхронно с приемомкомбинаций производится сдвиг признаков импульсами У 2 в регистре 23, :. в слу 10 15 20 25 30 35 40 чае правильного повторного приема вместо "1 (при условии, что перво- ", начально имел место искаженный прием) записывается О" с одновременной записью принятой комбинации в блок памяти 7В случае правильного повторного приема первый КБ-триггер 25 сбрасывается деиифратором 24 в "О" прекращая блокировку второго накопителя 6 и запись в блок памяти 7, Одновременно с выходя первого элемента И 29 (открыт сигналом первого КБ-триггера 25) формируется сигнал У 6 для запуска стяртстопного распределителя 41 второго някопителя 6 (фиг,З).При отсутствии сигнала У 4 элемент И 35 второго накопителя 6.(фиг.З) открыт и сигнал управления У 1 через элемент ИЛИ 36 разрешает запись элементов кодовых комбинаций чере элементы ИЛИ 37 в регистр 38 для выдачи из потребителю (сигнал У 1 управляет сдвигом в регистре 38), В случае блокировки сигнал 74 закрывает элемент И 35 и устанавливает регистр 38 в "О" (стирая тем самым записанную ранее комбинацию). Запись в регистр 38 в этом случае не производится, Окончание блокировки сопровождается установкой первого КЯ-триггера 25 в "О" и второго КЯ-триггера 32 в "1", что позволяет сформировать серию импульсов с выхода второго элемента И 30 для перезаписи элементов комбинации из блока регистров 40 через стартстопный распределитель 41 в регистр 38, Управление регистром 38 осуществляется в этом случае сигналом У 7, формируемым с третьего выхода формирователя 22, Одновременно производится подсчет числа этих имределить, кяк С = пЬ),где Ь - длина блокировки, и - длина кодовойкомбинации, таким образом, с третьего выхода Формирователя 22 Аормируется сигнал с периодом повторенияСразряда, а с выходя второгоэлемента И ЗО - серия импульсов, количество которых достаточно для пе 1596464реэаписи всех элементов кодовьгх комбггцаций длины из блока регистров 40, 1число которьпс равно Ь,За время, значительно меньшее периода повторения сигнала У 2, старт 5стопгггй распределитель 41 производитопрос регистров блока регистров 40и выдачу из них информации в регистр38 гго иомента записи первого разряда очередной комбинации иэ сумматора 8,В процессе приема информации осущестггггяется текущий контроль состоя ния канала связи (подсчет числа ком 15бинаций с обнаруженными ошибками -первым счетчигсом 5 и числа смежныхкомбинаций с обнаруженными ошибкамивторой счетчик 13) и анализ характера группирования искаженных кодовыхкомбинаций на основе оценки гсоэффи 20циентов искажения и корреляции,При обнаружении ошибок в принятойкомбинации (исправляемых и неисправляемьпс) сигнал с вьпсода декодирующего блока 2 поступает в первом счетчике 5 нг суммирующий вход (для подсчета комбинаций с обнаруживаемыми ошибками), в регистр 14, тактируемьпсигналом У 2 с блока управления 3, ичерез обнаружитель 4 - во второй счетчик 13 на суммирующий вход (для подсчета смежных комбинаций с обнаруженными ошибками) и в регистр 15, тактируемый сигналом У 2.С выхода сигнала "Ненулевой синдром" декодирующего блока 2 формируется сигнал "Ненулевой синдром" в виде "1", если прием с обнаруженнымиисправляемыми ошибками, и "О" - в противном случае (беэ опгггбок), Этотпоток "О" и "1" поступает на суммирующие входы первого счетчика 5 (непосредственно) и второго счетчика 13(через обнаружитель 4), а также наинформационные входы первого и второго регистров 14 и 15, тактируемыхсигналом У 2 с блока управления 3,В первом счетчике 5 формируется код Кчисла искаженных кодовых комбинаций,во втором счетчике 13 - код 1 1 числаискаженных смежных кодовых комбинаций, которые подсчитываются на дли-.не Г 1 объема контролируемой выборки,В первый регистр 14 последовательнозаписывается поток признаков ошибочных и безошибочных кодовых комбинаций ("О" - правильный прием, "1" -искаженный прием), т.е. статистика потока ошибок в канале, а во второйрегистр 15 - поток признаков смежных ошибочных и безошибочных комбинаций, формируемых анализатором зависимых ошибок 4,В устройстве для приема дискретной информации, закодированной корректируюдим кодом, организация непрерывного (без сброса) контроля осуществляется следующим образом,До момента приема Г 1 кодовых комбинаций производится контроль состояния канала связи на объеме контролируемой выборки Г 1, после приема(Г 1+1)-й комбинации информация полностью не сбрасывается, однако иззначения кода, сФормированного на длине контролируемой выборки,М; производится вычитание значения признакаприема 1-й кодовой комбинации и одновременно прибавление значения признака приема (Г 1+1)-й комбинации и т,д,Эта процедура повторяется с получением каждого очередного признака,Формируемого в результате обработкитекущей кодовой комбинации декодирующим блоком 2,Таким образом, анализ результатов контроля, осуществленггый на объеме контролируемой выборки, производится на каждом такте, т.е. послеприема каждой кодовой комбинации,Для реализации отмеченного принци,па контроля выходы последних разрядовпервого и второго регистров 14 и 15подклгзчены к вычитающим входам первого и второго счетчиков 5 и 13, чтопозволяет на каяСцый такт приема кодовой комбинации произвести сбросинформации о реэупьтате приема д-йкомбинации путем вычитания значенияпризнака приема з.-й комбинации иззначения кода, накопленного на объеме Г 1, Ьоды К и К 1) и ввод информации о результатах приема (Г 1+1)-йтекущей кодовой комбинации путемсложения значения признака приема(Г 1+)-й комбинации со значением кода, накопленного на объеме Я, безсброса всех ранее накопленных признаков,Значения кодов К и К 1, полученные,на объеме контролируемой выборки Я,позволяют получить оценку характерагруппирования искаженных комбинацийследующим образом.Блок определения коэАФициента искажения 10 производит деление эначе 1596464ния кода К на значение кода И, чтопозволяет оценить коэфФициент искажения кодовых комбинаций в каналелР = К/Н, Аналогично блок определения коэффициента корреляции 12 про 5изводит деление значения кода К 1 назначение кода К, что позволяет получить коэфФициент корреляции РиК /К, В дальнейшем осуществляется 1 О1анализ состояния канала на наличиев нем зависимого характера искажения ко-новых комбинаций с помощью формирователя 9, в котором блок оценки19 произвопит оценку отношений двухкоэффициентов: коэффициента корреляции и коэффициента искажения- 1 Р,.В случае независимого характераискажений кодовых комбинаций коррелляции Р стремится к Р , тогда отношение у 1, а для завйсимого характера искажений кодовых комбинаций коэффициент, корреляции Р ) Ртогда отношение ). На основеанализа отношения у принимается решение о характере груп 1 тирования ошибок в канале и целесообразности применения различных режимов декодирования корректирующим кодом, При этом, 30чем у больше 1, тем сильнее зависимый характер группирования ошибоки целесообразнее в этом случае отказываться от. исправления. В противном случае у1, т,е. при независи-мом характере группирования целесообразен режим частичного исправления,что обеспечивает при заданной достоверности увеличение пропускной.способности устройства для приема дискретной информации, закодированнойкорректирующим кодом за счет снижения числа перепросов искаженных кодовых комбинаций.,Если у1, то блок сравнения 20формирует сигнал "1" ("О" - в противном случае), который подается на информационный вход третьего регистра 16, управление которым осуществля, ется сигналом УЗ с блока управления 3,который разрешает запись результатовсравнения кодов и в течение периода,равного длительности кодовойкомбинации (пока производится вычитанисзначения признака приема х-й комбинации исуммирование значения признака приема (И+)-й комбинации и определение), хранит результат у,За это время производится вычисление значения следующей текущей оценки р,которая запоминается (после сравнения третьим регистром 16, тактируемымсигналом УЗ, кот.рый позволяет запомнить текущее значение сигнала("О" или "1") из формирователя 9 ипроизвести соответствующее переключение режима декодирования в декодирующем блоке 2,Сигнал "1" с выхода третьего ре- .гистра 16 задает режим частичногоисправления ошибок путем открыванияэлемента И 48 декодирующего блока 2(Фиг. 4), что позволяет производитьисправление кодовой комбинации наблоке суммирования 8, если имел место прием с исправляемой ошибкой, .В случае наличия пакетов ошибок сигнал "О" с третьего регистра 16 закрывает элемент И 48. запрещая исправление комбинаций на блоке суммирования.Если в этот момент имеет место приемс исправляемой ошибкой, то с выходовдекодирующего блока 2 Формируютсясигналы "Ненулевой синдром" (сигналф 1" - с выхода элемента ИЛИ 53) и"О" с выхода ИЛИ 50), т.е. декадирующий блок 2 способен исправить ошибку, Однако третий регистр 16 запрещает исправление ошибки (сигнал "О"),следовательно кодовая комбинация вэтом случае исправляться не должна,декопирующий блок 2 должен Формировать признак "1" как сигнал а невозможности исправления ошибки (в связис работой в режиме обнаружения ошибок), Этот сигнал Формируется элементом И 49, открытым сигналам "1" с выхода К 1 И 53 (ненулевой синдром) ссигналом "О" с выхода третьего регистра 16 (режим обнаружения ошибок), поступающим на инверсный вход. Такимобразом, осуществляется отказ откоррекции исправляемой ошибки и зались признака "1" (неисправляемаяошибка) в регистр 23 для блокировкивторого накопителя 6 блоком управления 3,Ъормула изобретения1, Устройство для приема дискретной информации, закодированной корректирующим кодам, содержащее последовательно соединеннье первый накопитель, блок суммирования, блок памяти и второй накопитель, второй инФормацион 1596464 12ный вход которого подключенк выходу блока суммирования, последовательно соединенные декодирующий блок, и блок управления, первый и второй выходы которого подключены соответственно к управляющим входам блока суммирования и блока памяти, последовательно соединенные датчик кода, блок определения коэФФициента искажения входного сигнала и Формирователь сигнала Состояние канала связи", последовательно соединенные первый счетчик импульсов и блок определения коэФфициента корреляции, выходы кото.рого подсоединены к вторым входам Формирователя сигнала нСостояние канала связи", последовательно соединенные обнаружитель зависимых ошибок и второй счетчик импульсов, выходы которого подсоединены к соответствующим вторым входам блока определения коэФФициента корреляции, вторые входы блока определения коэфФициента искажения входного сигнала подключены к соответствующим выходам первого счетчика импульсов, второй информационный вход блока суммирования подключен к выходу сигнала "Исправляемая ошибка" декодирующего блока, выход сигнала "Ненулевой синдром" которого годсоединен к Ь объединенным суммирующему входу первого счетчика импульсов и входу обнаружителя зависимых ошибок, а третий выход блока управления подсоединен к управляющему входу второго накопителя, причем выход второго накопителя является выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, ,с цепью повышения достоверности приема при наличии пакетов ошибок, введены первый, второй и третий регистры сдвига, при этом инФормационные входы первого, второго и третьего его регистров сдвига подключены соответственно к выходу сигнала "Ненулевой синдром" декодиующего блока и выходам обнаружителя зависимых ошибоки Формирователя сигнала "Состояние канала. связи", объединенные тактовые входы декодирующего блока, первого и второго регистров, сдвига и тактовый вход третьего регистра сдвига подключены соответственно к второ му и первому дополнительным выходам блока управления, выходы первого и второго регистров сдвига подсоединены соответственно к вычитающим входам10 15 20 30 40 45 та И, тРетий выход ФоРмиРователя управляющих сигналов подсоединен к 50 55 сдвига и синхронизирующий вход генератора тактовых импульсов являются соответственно первым и вторым вхо 535 первого и второго счетчиков импульсов, выход третьего регистра сдвига подсоединен к управляющему входу декодирующего блока, дополнительный тактовый вход которого, объединен. - ный с тактовыми входами первого и второго накопителей и блока памяти, подключены к первому выходу блока управления, второй, третий и четвертый дополнительные выходы которого подсоединены соответственно к второму и третьему управляющим входам блока памяти и второму управляющему входу второго накопителя, причем объединенные информационные входы первого накопителя и декодирующего блока и второй вход и пятый дополнительный выход блока управления являются соответственно инФормационным и синхронизирующим входами и дополнительным выходом устройства.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, Формирователь управляющих сигналов, регистр сдвига, первый дешиФратор, первый КЯ-триггер, первый элемент И, второй ВЯ-триггер, второй элемент И, первый счетчик импульсов и второй дешиФратор, выход которого подсоединен к К-входу второго КЯ-триггера и сбросовому входу первого счетчика импульсов, последовательно соединенные второй счетчик импульсов, третий дешиФратор, третий КЯ-триггер и третий элемент И, второй вход которого объеди"ен с тактовым входом второго счетчика и подключен к первому выходу Формирователя управляющих сигналов, второй вход которого подсоединен к второму входу первого элеменвторому входу второго элемента И,объединенные входы "Установка О" первого и второго счетчиков импульсов и регистра сдвига через ключподключены к положительному выводу источника электропитания, а инФормационный вход регистра сдвига подключен к Я-входу первого КЯ-триггера,причем инФормационный вход регистра дами блока управления, а первый ивторой выходы формирователя управляющих сигналов, прямой выход первогоКЗ-три".гера, выход третьего элемента И, инверсный выход первого КЯ-триггера и выходы первого и второго элементов И являются соответственно пер-,вым, вторым и третьим выходами блокауправления, первым, вторым, третьими цетвертым дополнительными выходамиблока управления,Корректор Л. Пилип ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужго Г на, 101 Заказ 2917 Тираж бб 2 ВНИИПИ Государственного комитета113035, Москва, И Поднисноеизобретениям и открытиям5, Раушская наб., д. 4/5