Устройство для моделирования канала передачи дискретной информации

Номер патента: 1283785

Авторы: Дурницкий, Финаев

ZIP архив

Текст

(5 ц 4 С 06 Р 15/20 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРИ 605218, кл. С 06 Р 15/20, 1976,Авторское свидетельство СССРИ, кл. С 06 Р 15/20, 1982.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯКАНАЛА ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ(5) Изобретение относится к области вычислительной техники и пред,801283785 А 1 назначено для исследования характеристик систем передачи цифровой информации при воздействии импульсныхпомех. Цель изобретения - повышениеточности моделирования при нестационарном потоке помех в канале связи. Устройство содержит генератортактовых импульсов, делитель частотыимпульсов, счетчик длины кода, генератор импульсов передаваемого кода,блок сравнения, блок управления, блокформирования помехи, коммутатор,блоки задания параметров помех, генератор импульсов признака нестационарности, генератор импульсов длительности интервалов нестационарности.9 ил,128378 НЯРНОСТИ; Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для исследования характеристик систем передачи цифровой информации при воздействии импульсных помех, 5Цель изобретения - повышение точ- НОСТИ МтодЕЛИрОВаНИя Прн НЕСтацИОНарном потоке помех в канале связи.На Фиг. 1 приведена блок-схема устройства на Фиг.2 - Функциональная 10 схема блока управления; на Фиг.З функциональная схема счетчика длины кода", на Фиг.4. - Функциональная схема генератора импульсов передаваемого кода, "на фиг,5 - функциональная схема блока срав 1:ения" на фиг.б функциональная схема блока Формирования помехи на Фиг.7 - Функциональная схема коммутатора на Фиг.8 функциональная схема блока задания параметров помехи на Фиг,9 - временные,циаграммы, поясняющие работу ;стройстве. Бттох-СХЕМа УСТРОйетВа МОДЕЛИРО ванин канала перецачи дискретной инФормации (фиг.1) содержит вход 1 за,пуска генератор 2 тактовых импульсов, делительчастоты импульсов, блок 4 управления, счетчик 5 длины30 кода, генератор б импульсов передаваемотО кода, б 11 ок 7 сравнения, выходы Я устройства, третий выход 9 устройства четвертый выход 10 устройства, пятый выход 11 устройства, шестой выход 12 устройства, седьмой выход 13 устройства, блок 14 формирования помехи, коммутатор 15,группу блоков 16 зацания параметров помехи, ген. ратор 17 импульсов длительности 40 т".1 ТЕР,:.аЛО 11 НЕСТаЦИОНаРЦОСТИ ГЕНЕРатор 18 импульсов признака нестациоБлок управления 4 (фиг,2) содержит вход 19, первый элемент И 20, О"ьпе.то 1 е ицви 1 а 21 Оот н 1 ттЕТЬЕ 1:т 11 Н 2 О ВЫлодЫ,В 1 орОИ вход 26 второй элемент И 27, третий 50вход 28, пятый выход 29". ет-.111 к длтт 111,1 кода 5 (фиг.З) содержит вход 30, счетчик 31 дешифратор 32. .Формирователь 33, выход 34. Гевара.т;р гтмпу, в ,.ьсов передаваемого 55 кода 6 (.1,.1 г,.4) содержит первый 35 второй 36 и трет 11 й 37 элементы И генератор з 8 пуассоновского потока имПуевОВ ХОЛЬттЕВО 1 т ВЕГСТО 39 СттВИ 5 2га, первый 40 и второй 41 элементы ИЛИ.Блок 7 сравнения (фиг,5) содержит первый 42 и второй 43 элементы И,входы 44 и 45, элемент ИЛИ 46,счетчик 47, дешифратор 48, элемент 49задержки, формирователь 50 сигнала.Блок Формирования помехи 14 (Фиг. 6)содержит первый вход 51, первый 52и второй 53 Формирователи импульсов,четвертый элемент И 54, первый 55,второй 56 и третий 57 триггеры, второй вход 58, третий 59 и четвертый60 входы, первый 61 и второй 62 элементы И, первый одновибратор 63 итретий элемент И 64,Коммутатор 15 (Фиг.7) содержитвходы 65, элементы ИЛИ 66.Блок задания параметров помех 16(Фиг,8) содержит генератор 67 временных интервалов, генератор бд длительности помехи, генератор 69 знакапомехи, генератор О амплитуды помехи, вход 71, Кроме того, блок 14включает второй одновибратор 72.Устройство работает следующим образом.Весь интервал Функционированиясистемы разбивается на отрезки слу;чайной длины, которые характеризуются стационарными распределениями:В (С) - функция распределения длительности помех, А;(1) - функцияраспределения амплитуды помехи;Э(С) .функция распределения интервала времени между любыми двумя соседнимипомехами.По сигналу запуска на входе 1 за-пуска запускается генератор 2 тактовых импульсов который выдает сосвоего выхода последовательность прямоугольных импульсов с частотой, которая подается на вход 19 блока 4управления. Первый импульс генератора 2 вызывает срабатывание регистра21,в результате чего на первом разрядном выходе 22 регистра 21 появляется сигнал, который вызывает срабатывание генератора интервалов 67(Фиг.8) в блоке 16определения параметров помехи, на вход которого по,цан сигнал разрешения с генератора 18,Генератор интервалов 67 работает по принципу генерации импульса,длительность которого распределена во времени согласно функции распределения 31(1) - дистанции до помехи дляд-го состояния нестационарности.Таким образом, на выходе генератора . 67 блока 16 сформирован импульс, длительностью равный времени до момента появления помехи в канале. 5Сигнал через коммутатор 15 (фиг,7) подается на вход 51 блока 34 формирования помехи. Появление сигнала на входе 51 блока 14 осуществляет сброс первого 55, второго 56,третье го 57 триггеров, закрывает элемент И 54, в результате чего на выходе 26 блока 14 пропадает сигнал на время, равное длительности сигнала на первом входе 51 блока, По заднему фрон ту сигнала на входе 51 формирователь 52 запускает одновибратор 63, который генерирует импульс длительностью 3 сн, где С - период следования импульсов генератора тактовых импуль сов 2, и вызывает исчезновение сигнала с выхода 26. Исчезновение сигнала с . входа 26 блока 4 управления на время длительности сигнала на входе 51 блока 14 вызывает "затормажи вание" регистра 21 на время интервала между помехами, длительность которого задается генератором 67.Каждый .-й интервал нестационарности характеризуется функцией И (г) 30 пребывания канала в д-м состоянии (интервал нестационарности), Наступление -го интервала нестационарности характеризуется интенсивностьюс его возникновения за время функционирования 35 канала. Предполагается, что события, появления -х интервалов нестационарности являются взаимонезависимыми,Сигнал запуска на вход 1 подается практически одновременно с подачей ф питания. В это время на выходе 28 генератора 17 длительности интервала нестационарности нет сигнала, а на выходе 26 блока 14 формирования помехи есть сигнал, вследствие чего 45 появляется сигнал опроса на выходе 29 блока управления 4. Данный сигнал подается на вход генератора 18 импульсов признака нестационарности и вызывает его срабатывание. 50При этом в генераторе 18 с приходом импульса по входу. 29 на одном иэ выходов будет зафиксирован потенциал (на время длительности импуль са по входу 29),Интенсивности появления импульсовна выходах генератора 18 соответствуют заданным интенсивностях интервалов нестационарности.Потенциал на -м выходе генератора 18 свидетельствует о том, что в канале зафиксировано наступление д-го интервала нестационарности с распределениями А(С), В;(С), 0;(С), характеризующими помехи в канале,Потенциал с выхода генератора 18 подается на информационный вход 71 блока задания параметров помех 16 и вход генератора 17. Последний выдает на своем выходе импульс, длительность которого определяется в соответствии с функцией распределения У;(с) .Таким образом, промоделирован процесс появления -го интервала (состояния) нестационарности длительностьюПосле окончания импульса на входе 51 блока 14 вновь появляется сигнал на входе 26 блока 4 и следующийимпульс генератора 2 вызывает срабатывание регистра 21, на втором разрядном выходе 23 которого появляется сигнал, вызывающий срабатываниегенератора амплитуды помехи 70 вблоке 16,Сигнал на выходе генератора 70появляется в том случае, если амплитуда помехи не превышает пороговое,наперед заданное значение сигналаБ , что свидетельствует об неискаженин сигнала помехой, отсутствие сигнала на выходе генератора 70 свидетельствует об искажении сигнала в канале связи.Сигнал генератора 70 через коммутатор 15 подается на четвертый вход 60 блока 14. Следующий импульс генератора 2 вызывает появление сигнала на третьем 24 выходе блока 4 управления, который вызывает срабатывание генератора 69 знака помехи.Появление импульса на выходе генератора 69 свидетельствует о том,что помеха - положительной полярности, а отсутствие - о том, что помеха отрицательной полярности,Сигнал генератора 69 через коммутатор 15 подается на третий вход 59блока 14. Очередной импульс генератора 2 вызывает появление сигнала начетвертом 25 выходе блока 4 управления, который вызывает срабатываниегенератора 68 длительности помехи в,блоке 161. Импульс на выходе генератора 68 по длительности соответ 128378530 35 40 50 55 ствует функции распределения В(1)длительности помехи в -м состоянии процесса нестационарности,Потенциал с выхода через коммутатор 15 подается на второй вход 58блока формирования помехи 14. В блоке 14 (если помеха не вносит искажений в код) вначале импульс поступает на вход 60 и по его переднемуфронту записывается единица в третийтриггер 57, который сигналом со своего прямого выхода закрывает элементы И 61, и И 62, и на первом 42 ивтором 43 выходах блока в течениеэтого цикла не появляются сигналынезависимо от того, какие сигналыпридут на остальные входы блока 14.Если импульс не поступит на четвертый 60 вход блока 14 то триггер 57остается в нулевом состоянии и этобуцет соответствовать амплитуде помехи, большей порога срабатыванияпервой решающей схемы канала.В следующем также работы приходитимпульс на третий 59 вход блока 14.Этот импульс записывает во второй56 триггер единицу, что соответствует помехе положительного знака. Приотсутствии импульса на третьем 59входе триггер 56 остается в нулевомсостоянии, что соответствует помехеотрицательного знака, В зависимостиот состояния триггера сигнал будетподан с него либо па элемент И 61,либо на элемент И 62. В следующемтакте работы приходит сигнал иа второй вход 58 блока 14, который задает своей длительностью длительностьпомехи. Этот сигнал записывает впервый 55 триггер единицу и закрывает элемент И 54, Сигнал прямого выхода первого 55 триггера подается навторые входы элементов И 61, 62, врезультате чего на первом 44 или втором 45 выходах блока 14 появляетсяимпульс,(если триггер 57 в нулевомсостоянии). Появление сигнала навыходе 44 соответствует помехе положительного знака, а на выходе 45отрицательного знака. Сигнал на выходе 44 или выходе 45 остается доначала следующего цикла работы блокауправления 4,Блок Формирования помехи 14,сформировав помеху, выдает соответствую-щий сигнал на четвертый 44 или пятый 45 входы блока сравнения 7, напервый 8.1 и второй 8 входы которого подаются импульсы с генератора 6,Импульс на входе 8 соответствует "0" кодовой комбинации, а импульс на входе 8- "1" кодовой комбинации. Работой генератора 6 управляет делитель импульсов 3, который делит на пять последовательность импульсовгенератора 2, т.е. выдает на своемвыходе 30 импульс при приходе каждого, кратного пяти, импульса от генератора 2. При появлении импульса навходе 30 генератор импульсов кода 6,выдает на одном из своих выходовимпульс, соответствующий элементу кодовой комбинации. Работает генератор 6 (фиг,4) следующим образом.Импульс от генератора 38 пуассоновского потока импульсов через элемент И 35 поступает на тактовый вход кольцевого регистра 39 сдвига, в одном из разрядов которого записанаединица. Частота генератора 38 выбирается такой, чтобы записанная единица многократно "обегала" регистр 39 между моментами поступления импульсов на вход 30 генератора 6. При таком условии единица находится в момент поступления импульса на вход 30 на любом из выходов регистра 39 с равной вероятностью, Половина разрядных выходов регистра 39 соединена с входами элемента ИЛИ 40, а другая половина - с входами элемента ИЛИ 41. Выходы элементов ИЛИ 40 и 41 соединены с вторыми входами элементов И 36 и 37 соответственно, на первые из которых подается импульс опроса с входа 30 генератора 6. Этим достигается равная вероятность появления импульса в момент прихода импульса на вход 30 либо на выходе 8, либо на выходе 8 р генератора б. Появление импульса на выходе 81 соответствует генерации нулевой посылки кода, а появление импульса на выходе 8 - генерации единичной посылки кода.Импульсы с выхода 30 делителя импульсов 3 подаются на вход счетчика 5 длины кода, в котором задана заранее длина кодовой комбинации,По достижении кодовой комбинации заданной длины счетчик 5 длины кода (фиг.З) выдает на выходе импульс, который подается на вход блока. 7 сравнения. Блок 7 сравнения сравнивает элементы кодовой комбинации с сигналами помехи, поступающими от блока 14, и поцсчитывает число ошибок в кодо 1283785вой комбинации. По сигналу на входе34 блок 7 выдает результат сравнения или на третий 11, или на четвертый 12, или на пятый 13 выходы,Сигнал на выходе 11 соответствует тому,что в кодовой комбинации не имеетсяошибочно принятых символов на выходе 12 - число ошибок в кодовой комбинации меньше числа обнаруживаемыхошибок; на выходе 13 - число ошибокв кодовой комбинации больше числаобнаруживаемых ошибок кода.Блок сравнения 7 работает следующим образом,10 15На первый вход 8 или второй вход8 (фиг.5) поступают импульсы, соответствующие нулю или единице кодовой комбинации, а на четвертый 44 или на пятый 45 входы блока поступают 20 импульсы, соответствующие помехе положительного (вход 44) или отрицательного (вход 45) знака. При совпадении сигналов на входах 8, и 44 или на входах 8 и 45 открываются элементы И 42 или И 43 соответственно, что определяет ошибку в кодовой комбинации, Появление сигнала на выходе элемента И. 42, а следовательно, и на выходе 9 блока 7 соответствует транс формации нуля в единицу в кодовой комбинации, а появление сигнала на выходе элемента И 43 и, следовательно, на втором выходе 10 блока 7 соответствует трансформации единицы в ноль в кодовой комбинации. Сигналы с выходов элементов И 42, 43 через элемент ИЛИ 46 поступают на счет. ный вход двоичного счетчика 47, который подсчитывает число ошибок в 40 кодовой комбинации и выдает сигналы на входы дешифратора 48. Появление сигнала на третьем выходе 11 блока 7 соответствует нулю ошибок в кодовой комбинации, Появление сигнала 45 на четвертом 12 либо пятом 13 выходах блока 7 соответствует тому, что число ошибок в кодовой комбинации меньше, либо больше корректирующей возможности кода. Сигнал на одном из 50 выходов 11, 12 и 13 появляется только при поступлении сигнала на вход блока 7 от счетчика длины кода 5. Сигнал на входе 34 разрешает дешифрование числа, записанного в счет чике 47, и поступает на линию задержки 49. С элемента 49 задержки через формирователь 50 сигнал сбрасывает счетчик 47 в нулевое состояние. По окончании действия помехи пропадает импульс на выходе генератора 68 длительности помехи, на выходе 26 блока 14 формирования помехи появляется потенциал, который по входу 26 включает подачу импульсов от генератора 2 тактовых импульсов на вход регистра 21 сдвига, Если импульс на входе 29 блока 4 еще существует, т.е. не истекло -е состояние нестационарности, то моделируется вновь дистанция до очередной помехи, ее знак, амплитуда и длительность. Если же на входе 28 нет импульса, т.е. истекло время действия -го состояния нестационарности, то в блоках генераторов 18 и 17 определяется очередное 1-е состояние нестационарности, его С длительность и в соответствии с распределениями В(С), Р, А,(Т) - время до помехи, ширина помехи, амплитуда помехи, а также ее знак.Таким образом, в процессе моделирования канала передачи дискретной информации при нестационарных характеристиках помех в канале получается следующая информация: на выходе 8 - число реализаций нулевого признака в кодовых комбинациях на выходе 8 - число реализаций единичного признака в кодовых комбинациях, на выходе 9 - число реализаций трансформации посылок нуля в единицу в кодовых комбинациях, на выходе 10 - число реализаций трансформаций посылок единицы в ноль кодовой комбинации; на выходе 11 - число реализаций принятых кодовых комбинаций без искажений на выходе 12 - число реализаций переданных кодовых комбинаций, в которых были ошибки не обнаружены из-за корректирующей способности кода на выходе 13 - число реализаций переданных кодовых комбинаций, в которых были обнаружены ошибки, в связи с тем, что корректирующие возможности кода ограничены.Формула изобретенияУстройство для моделирования канала передачи дискретной информации, содержащее генератор тактовых импульсов, вход запуска которого является входом запуска устройства, делитель частоты импульсов, генератор импульсов передаваемого кода, блок срав 12837нения, выходы которого являются выходами устройства, первый блок задания параметров помехи, состоящий из генератора временных интервалов,генератора длительности помехи,генератора знака помехи и генератора амплитуды помехи, блок управления, содержащий первый и второй элементы И и кольцевой регистр сдвига, входсдвига которого соединен с выходом 10первого элемента И, блок формирования помехи, содержащий четыре элемента И и первый формирователь импульсов, выходы первого и второгоэлементов И блока формирования помехи соединены с первой группой информационных входов блока сравнения,вторая группа информационных входов которого подключена к выходам генератора импульсов передаваемого кода, 20 являющимся информационными выходамиустройства, выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом первого элемента И блока управ ле ия и , Одом делителя частоты импульсов, выход которого подключен квходу запуска генератора импульсовпередаваемого кода, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности моделирования при неста- З 0ционарном потоке помех в канале связи, оно,цополнительно содержит счетчик длины кода, коммутатор, генератор импульсов длительности интерваловнестационарности, генератор импульсов признака нестационарности и (М)блоков задания параметров помех,причем блок формирования помехи допол-нительно содержит три триггера,второй формирователь импульсов . и два 40одновибратора, причем в блоке форЪтирования помехи первый выход первоготриггера подключен к первым входампервого и второго элементов И,первыйвыход второго триггера соединен с 45вторым входом второго элемента И,авторой выход второго триггера подключен к инверсному входу второго элемента И и второму входу первого элемента И, инверсный вход которого 50соединен с вторым выхоцом третьеготриггера, выходы первого и второгоформирователей импульсов подключены,к входам запуска соответственно пер 85 1 Ового и второго одновибраторов, выходы которых соединены соответственнос первым и вторым входами третьегоэлемента И, инверсный выход которого подключен к прямому входу четвертого элемента И, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И и первым входом второго элемента И блока управления, первый,второй, третий и четвертый разрядныевыходы кольцевого регистра сдвигакоторого соединены с первыми входамизапуска соответственно генератороввременных интервалов, генераторовдлительности помехи, генераторов знака помехи и генераторов амплитуды помехи всех блоков задания параметровпомех, вторые входы запуска всех генераторов каждого блока задания параметров помех подключены к соответствующему выходу генератора импульсов признака нестационарности и соответствующему входу запуска генератора импульсов длительности интервала нестационарности, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И блока управления,выход второго элемента И которогоподключен к входу запуска генератора импульсов признака нестационарности, выход делителя частоты импульсовсоединен со счетным входом счетчикадлины кода, выход переполнения которого подключен к входу разрешениясравнения блока сравнения, выходывсех генераторов блоков задания параметров помех подключены соответственно к информационным входам коммутатора, первый выход которого соединен с первыми входами первого,второго и третьего триггеров, входомпервого формирователя импульсов ипервым инверсным входом четвертогоэлемента И блока формирования помехи,второй выход коммутатора подключенк второму входу первого триггера,входу второго формирователя импульсов и второму инверсному входу четвертого элемента И блока формирования помехи, третий выход коммутатора соединен с вторым входом второготриггера, а четвертый выход коммутатора соедииен с вторым входомтретьего триггера блока формирования помехи.1283785 б 5 РУр бУгту Ит Ыр бА Ж Ыг Жю 85 ЮБОЕ ВУСоставитель В Техред И.Попов калов Корректор М. Пожо Редактор В. Ковту аказ 7444/4 Я оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,ВНИИПИ п 113035, Тираж 670Государственного келам изобретений исква, Ж, Раушск Подписноемитета СССРоткрытийя наб д, 4

Смотреть

Заявка

3913336, 17.06.1985

ТАГАНРОГСКИЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. В. Д. КАЛМЫКОВА

ФИНАЕВ ВАЛЕРИЙ ИВАНОВИЧ, ДУРНИЦКИЙ СЕРГЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: G06N 7/08

Метки: дискретной, информации, канала, моделирования, передачи

Опубликовано: 15.01.1987

Код ссылки

<a href="https://patents.su/9-1283785-ustrojjstvo-dlya-modelirovaniya-kanala-peredachi-diskretnojj-informacii.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для моделирования канала передачи дискретной информации</a>

Похожие патенты