Устройство для приема и мажоритарного декодирования информации

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Свюз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (23) Приоритет -0 08 С 19/28 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА И МАЖОРИТАРНОГ ДЕКОДИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ нен с уп совыйт ыми Изобретение относится к телемеха. - нике и вычислительной технике и может быть использовано в адаптивных системах передачи и обработки дискретнбй информации для коррекции ошибок при многократном дублировании сообщений,Известно устройство для адаптивного мажоритарного декодирования, содержащее регистры сдвига и логические элементы и позволяющие подвергать мажоритарной обработке три, пять и более повторений сообщения без потери промежуточных результатов1).Недостатком этого устройства является ограниченность функциональных возможностей, проявляющаяся в том, что анализируются не все возможные сочетания повторений сообщения. Наиболее близкое к предлагаемому по технической сущности устройство для адаптивного мажоритарного декодирования телемеханических дублирован" ных сигналов содержит последователь но включенные. ключ и счетчик, параллельные выходы которого через соответствующие элементы И и регистры сдвига подключены к входам решающего блока и ксвоим установочным входам, при этом выходы элементон И подключены к дополнительным входам решающего блока, выход которого соедиравляющим входом ключа, сбрсвход которого объединен с н орвходами элементов И Г 2 .Недостатком известного устройствйявляется невысокая достонернобть,проявляющаяся в том, что подвергаямажоритарной обработке первые три ин целом пять повторений сообщения,устройство не анализирует третье,четвертое и пятое повторения и неосуществляет их мажоритарной обработки, Если интенсивному воздействиЮпомех подвергаются первые три понто" 15 рения, то с большой вероятностью можноутнерждать, что известным устройствомбудут исправлены не нсе ошибки послеприема пяти повторений.Цель изобретения - повышение достоверности устройстна.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для приема имажоритарного декодиронания информации, содержащее ключ, нход которогосоединен с информационным входомустройства, выход - с первым входомсчетчика, первый и второй выходысчетчика соединены с первыми входамисоответственно первого и второго переключателей, третий переключатель, 980114выходы переключателей соединены с информационными входами соотнетствуквихрегистрон сдвига, выходи которых соединены с первым, вторым и третьимвходами решающего блока, первый выход которого соединен с первым выхо" 5дом устройства, выходы первого и второго регистров сдвига соединены соответственно с вторым и третьим входамисчетчика, введен кодопреобразователь,первый, второй и третий выходы счетчика соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами кодо"преобразователя, четвертый вход которого объединен с первым входомтретьего переключателя и четвертымвходом решающего блока и подключенк выходу входного ключа, первый, второй и третий выходы кодопреобразователя соединены с вторыми входами соответствующих переключателей, выходтретьего регистра сдвига соединен спятым входом кодопреобразователя,пятый вход решающего блока подключенк второму ныходу счетчика, второй ичетвертый выходы решающего блока соединены соответственно с третьими нхо-дами первого и второго переключателейи вторым выходом устройства,Кроме того, кодопреобразовательвыполнен на сумматоре, элементах И,ИЛИ и ИЛИ-НЕ, выход первого элемента ЗОИ соединен с первым входом первогоэлемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с вторим входом 35второго элемента ИЛИ, ныход сумматора соединен с первым входом второгоэлемента И, выход которого соединенс вторым входом третьего элемента ИЛИ,первый вход первого элемента И соеди Онен с первым входом кодопреобразователя, нторой вход первого элемента Иобъединен с первым входом элементаИЛИ-НЕ и подключен к второму входукодопреобразователя, первый вход сумматора объединен с вторым входом нторогб элемента И и подключен к четвертому входу кодопреобразователя, пятыйвход которого соединен с вторым входом сумматора, выходы второго элемента ИЛИ, сумматора и третьего элемента ИЛИ соединены соответственно спервымнторым и третьим выходами кодопреобразонателя.Кроме того, решающий блок выполнен на переключателях, элементах 55запрета, К, ИЛИ, выход первого элемента И соединен с первым входомпервого элемента ИЛИ, нторой вход которого соединен с выходом первогоэлемента запрета, выход - с первым бОвходом первого переключателя, выходвторого элемента запрета и выход второго элемента И соединены с первыми вторым входами второго элемента ИЛИ,выход которого соединен с первым входом второго переключателя, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, первые входы первого элемента И, первого элемента запрета и второй вход первого переключателя подключены к первому входу решающего блока, первые входы второго элемента запрета, второго элемента И и третьего элемента ИЛИ подключены к второму входу решающего блока, вторые входы первого и второго элементов И подключены к третьему входу решающего блока, вторые входы элементов запрета и второй вход третьего элемента ИЛИ подключены соответственно к четвертому и пятому входам решающего блока, выход первого переключателя соединен с первым и вторым входами решающего блока, выход второго переключателя соединен с третьим и четвертым входами решающего блока,Этим достигается анализ и мажоритарная обработка первых трех повторений, пяти повторений в целом и трех последних повторений (третье, четвертое и пятое). Если интенсинному воздействию помех повергаются первые три повторения, то с большой вероятностью правильный прием будет осуществлен после мажоритарной обработки трех последних повторений сообщения.На фиг.1 представлена структурная схема устройства для приема и мажоритарного декодирования информации; на фиг.2 - схема кодопреобразонателя, на фиг. 3 - схема решающего блока.Устройство содержит (фиг.1) ключ 1, счетчик 2, кодопреобразователь 3, переключатели 4-6, регистры 7-9 сдвига и решающий блок 10, содержащий первий выход 11, нход 12, второй выход 13 и входы 14-17. Кодопреобразователь 3 содержит (фиг.2) элементы И 18 и 19, элементы ИЛИ 20-22, элемент ИЛИ-НЕ 23 и сумматор 24 по модулю дна с отрицанием. Решающий блок 10 содержит также элементы И 25 и 26, элементы ИЛИ 27-29, элементы запрета 30 и 31 и переключатели 32 и 33.Ключ 1 предназначен для ввода информации в устройство. Счетчик 2 содержит три двоичных разряда 2,2 и 23 и предназначен для подсчета числа принятых "1" для одноименных элементов принимаемых повторений,Кодопреобразонатель 3, включаясь н работу в момент начала приема четвертого повторения, преобразует коды входных сигналов, своим воздействием меняя первоначальное функциональное назначение регистров сдвига, Работа кодопреобразователя задается с помощью табл.1, которая может быть ис 980114и 10 счетчика 2 (три или два йуля из трех возможных).Следовательно, информационные элементы могут непосредственно формироваться по состоянию второго разряда счетчика 2. Поступая на пятый вход решающего блока 10, информационные элементы через элемент ИЛИ 30 подаются на открытый второй вход переключателя 33, с выхода которого снимаются для дальнейшей обработки, С мо- О мента окончания приема третьего понторения на переключателях 4-6 произ-, водится подключение вторых входов и отключение первых входов, Если результат мажоритарной обработки "два иэ трех" необходимо выдать повторйо, то содержимое регистра 8 поступает в решающий блок 10 на второй вход, где, проходя через элемент ИЛИ 28 и переключатель 33, выдается на второй выхоц устройства.Если на момент окончания приема третьего повторения результат мажоритарной обработки не будет удовлетворять требованию по верности информации, тогда продолжится прием четвертого повторения, которое, поступает через переключатель 1 на четвертый вход кодопреобразователя 3, на пятый вход которого поступают элементы третьего повторения считываемого с регистра 9. Элементы, считываемые с регистров 7 и 8, поступая на установочные входы разрядов 2, и 2 счетчика 2, формируют код числа принятых единиц для каждого разряда сообщения с эле- З 5 ментом, одновременно поступающим от четвертого повторения. Код считывается с выходов разрядов счетчиков 2 и подается на первые три входа кодопреобразователя 3. Выходные сигналы у , 4 О У 2,У 3, формируемые н соответствиитабл.1 и которые можно задать выражениями ( 1) соответственно, записываются в регистры 7-9, проходя по второму открытому входу переключателей 4-6 4 реперные входы переключателей 4-6 в этот момент закрыты). По окончании приема четвертого повторения в регистрах 7-9 будут записаны численные значения принятия решения по четырем повторением. С этого момента закрываются вторые входы переключателей 4 и 5 и перный вход переключателя 31 и открываются третьи входы переключателей 4 и 5, первый вход переключателя 28 и второй вход переключателя 31.Если выходные сигналы регистров 7 - 9 сдвига У 1,У ,У принимают значения 101 соответственно, то это означает, что по четырем одноименным :элементам принято решение (У ), это ф решение является "1" (У 1), и элементы третьего и четнертого повторений не совпадают, т.е. решение по третьему и четвертому повторениям не принято (У =О), В этом случае йа эле мент И 25 подаются единичные сигналы У =1, У =1, что определяет появление "1" сигнала на выходе элемента И 25 и его прохождение через элемент ИЛИ 27, переключатель 32 на перный выход устройства и запись в регистр 7, как, результата мажоритарной обработки пяти повторений (2 ).Значение одноименного элемента пятого повторения (Х), поступающее на четвертый вход решающего блока 10 на формировании результата мажоритарной обработки пяти повторений, не сказывается, Однако так как одноименные элементы третьего и четвертого повторений не совпадают (У 2 =0), то результат мажоритарной обработки трех последних повторений (2 ) полностью определяется соотнетствукщим элементом пятого повторения. Поскольку на запрещающем входе элемента запрет 31 сигнал отсутствует (У =О), то сигнал Х по четвертому входу решающего блока 10 через элемент запрета 31, элемент ИЛИ 29 и переключатель 33 проходит на четвертый выход и записывается н регистр 8 как результат мажоритарной обработки (2 ) трех последних повторений.Если выходные сигналы регистров 7-9 имеют вид 011, это значит, что по одноименным элементам четырех повторений решение не принято (У( =0), т.е. существует неопределенность, так как приняты две "1" и дна "0", В этом случае мажоритарное решение по пяти повторениям (2 ) всецело определяется значением соответствующего элемента пятого повторения Х, Поскольку на запрещающем входе элемента запрет 30 сигнал отсутствует (У =О), то сигнал ХУ по четвертому входу через элемент И 30, элемент ИЛИ 27 и переключатель 32 проходит на первый выход и записывается и регистр 7 как результат мажоритарной обработки (2) пяти повторений. В это же время сигналы У =1 и У =1Я поступают на входы элемента И 26, сигнал с выхода которого через элемент ИЛИ 29 и переключатель 33 проходит на четвертый выход и записывается н регистр 8 как мажоритарный результат трех последних повторений (2) независимо от значения соответствующего элемента пятого повторения (Хг). Это происходит потому, что одноименные элементы третьего и четвертого повторений совпали (Уа =1) и их значение соответствует "1" (Уз =1) .Если результаты мажоритарной обработки (2,У,2 ) необходимо выдать повторно, то закрывается первый вход переключателя 32 и первый вход переключателя 31 и открывается второй вход переключателя 27 и первый вход переключателя 31. Результат 2 1 из980114 Таблица 1 Х 0 регистра 7 через переключатель 27 поступает на первый выход устройства, Результат Е из регистра 8 через элемент ИЛИ 28 и переключатель 33 проходит на второй выход устройства. В табл.2 приведены все варианты решения, которые могут быть получены решаихаим блоком 10. Логические элементы блока 10 при этом работают аналогично рассмотренному выше.Предлагаемое устройство обладает более высокой технико-экономической эффективностью, чем известное. Известное устройство позволяет подвергать мажоритарной обработке только первые три или пять повторений в целом. Предлагаемое устройство позволяет вести дополнительно мажоритарную обработку третьего, четвертого и пятого повторений, что повышает его достоверность. Эквивалентная вероят ность ошибок для способа мажоритарной обработки пяти повторений равна5РЭ фХС Рр =10 РО ф где Р - вероятность искажения одноглаз,элемента.т Для известного устройства при появлении трехкратных ошибок в семи ий 5 девяти возможных случаев ошибвм исправлены не будут, что ведет к потере информации Р =ПАР9О где РЭ 7 Р,и - число элементов в одном повторении.В предлагаемом устройствеРМ=15 где Рз 4 Роюто достигается исправлением трех ва- риантов ошибок при мажорюгарной обработке трех последних повторений. Сле довательно,Э20, Ри п2 Рют. е. потери информации уменьшаютсяпочти в два раза.980114 Таблица 2 О О 0 Формула изобретения 50 Устройство для приема и мажоритарного декодирования информации, содержащее ключ, вход которого соединен с информационным входом устройства, выход - с первым входом счетчика, первый и второй выходы счетчика соединены с первыми входами соответственно первого и второго переключателей, третий переключатель, выходы переключателей соединены с информационными входами соответствующих регистров сдвига, выходы которых соединены с первым, вторым и третьим входами решающего блока, первый выход которо. го соединен с первым выходом устрой ства, выходы первого и второго регистров сдвига соединены соответственно свторым и третьим входами счетчика,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения достоверности устройства, в него введены кодопреобразователь, первый, второй и третий выходысчетчика соединены соответственно спервым, вторым и третьим входами кодопреобразователя, четвертый вход которого объединен с первым входом третьего переключателя и четвертым входом решающего блока и подключен квыходу входного ключа, первый, второйи третий выходы кодопреобраэователясоединены с вторыми входами соответствующих переключателей, выход третьего регистра сдвига соединен с пятым входом кодопреобразователя, пятыйвход решающего блока подключен квторому выходу счетчика, второй ичетвертый выходы решающего блока соединены соответственно с третьими5входами первого и второго переключателей и вторым выходом устройства.2, Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что кодопреобраэователь выполнен на сумматоре, Оэлементах И, ИЛИ и ИЛИ-НЕ, выход первого элемента И соединен с первымвходом первого элемента ИЛИ, выходкоторого соединен е первыми входамивторого и третьего элементов ИЛИ, 5выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход сумматора соединен с первым входом второго элемента И, выход которогосоединен с вторым входом третьегоэлемента ИЛИ, первый вход первогоэлемента И соединен с первым входомкодопреобразовлтеля, второй вход первого элемента И объединен с первымвходом элемента ИЛИ-НЕ и подключен квторому входу кодопреобразователя,первый вход сумматора объединен с вторым входом второго элемента И иподключен к четвертому входу кодопреобразователя, пятый вход которогосоединен с вторым входом сумматора,выходы второго элемента ИЛИ, сумматора и третьего элемента ИЛИ соединены соответственно с первым, вторыми третьим выходами кодопреобразователя.353. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что решающийблок выполнен на переключателях,элементах запрета, И, ИЛИ, выход первого элемента И соединен с первымвходом первого элемента ИЛИ, второйвход которого соединен с выходомпервого элемента запрета, выход - спервым входом первого переключателя,выход второго элемента запрета ивыход второго элемента И соединены спервым и вторым входами второгоэлемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго переключателя, второй вход которого соединенс выходом третьего элемента ИЛИ, первые входы первого элемента И, первогоэлемента запрета и второй вход первого переключателя подключены к первому входу решающего блока, первыевходы второго элемента запрета, второго элемента И и третьего элементаИЛИ подключены к второму входу решающего блока, вторые входы первогои второго элементов И подключены ктретьему входу решающего блока, вторые входы элементов запрета и второйвход третьего элемента ИЛИ подключены соответственно к четвертому ипятому входам решающего блока, выходпервого переключателя соединен с первым и вторым входами решающего блока,выход второго переключателя соединен .с Третьим и четвертым входами реша"ющего блока. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 767989, кл. Н 04 . 1/10, 1978.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2718711/18-09, 1978.4/ Филиал ППП фПатент", г,ужгород, ул.Проектная з 9364/40 Тираж 642 ВНИИПИ Государственн по делам изобрете 113035, Москва, Жо коми йиот Раушск Подп та ССС ытий наб.,