Устройство для адаптивного мажоритарного декодирования фазирующих сигналов

Устройство для адаптивного мажоритарного декодирования фазирующих сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электросвязи и может использоватьсядля циклового фазирования в сеансных системах передачи цифровой в идеоинформации. Изобретение позволяет повысить надежность и быстродействие установления циклового синхронизма. В начале сеанса связи для вхождения в синхронизм многократно передается фазирующая кодовая комбинация. Устройство делает попытку вьзделения . маркера начала первой строки только по окончании выделения фазирующего сигнала. Устройство содержит ключ, счетчик, выполненный ца элементе счета и элементах И, блок регистров, выполненный на регистрах, переключатель , выполненный на элементах ЗАПРЕТ, элементе И и элементе ИЛИ, детектор состояния канала связи, решающий узел, дешифратор, триггер, элемент ИЛИ, регистр и элемент И. Дешифратор содержит элементы НЕ, элементы И-НЕ и элемент ИЛИ. Решающий узел содержит блок элементов И, выполненный на элементах И, блок элементов ИЛИ, вьшолненный на элементах ИЛИ, блок ключей, выполнен-, ный на ключах, элемент ИЛИ и распределитель импульсов. 1 з.п. ф-лы. 5 ил. 8 § ю 00 4 СО К9

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИК

/ (21) 3778517/24-24 (22) 09.08.84 (46) 23.02.86. Вюл, II 7 (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В.И. Ленина (72) В.П. Гетман, N.À. Иванов и Ю.В. Щербина (53) 621.398(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 - 1073789А, кл. G 08 С 19/16, Н 04 Ь 1/10, 1982.

Кисоржевский В.Ф. Устройство контроля дискретных каналов по отношению сигнал/шум.. — Электросвязь, 1974, N - 3,,с. 58, рис. 1.

Авторское свидетельство СССР

Ф 951732, кл. Н 04 L 1/10, Н 03 К 13/32, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АДАПТИВНОГО МАЖОРИТАРНОГО ДЕКОДИРОВАНИЯ ФАЗИРУЮЩИХ

СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к электросвязи и может использоваться. для циклового фазирования в сеансных системах передачи цифровой видеоинформации. Изобретение позволяет по„,SU„„1213492 (5@4 G 08 С 19/28. Н 03 М 13/00 высить надежность и быстродействие установления циклового синхронизма.

В начале сеанса связи для вхождения в синхронизм многократно передается фазирующая кодовая комбинация. Устройство делает попытку выделения . маркера начала первой строки только по окончании выделения фазирующего сигнала. Устройство содержит ключ, счетчик, выполненный на элементе счета и элементах И, блок регистров, выполненный на регистрах, переключатель, выполненный на элементах

ЗАПРЕТ, элементе И и элементе ИЛИ, детектор состояния канала связи, решающий узел, дешифратор, триггер, элемент ИЛИ, регистр и элемен" И.

Дешифратор содержит элементы НЕ,,элементы И-НЕ и элемент ИЛИ. Решающий узел содержит блок элементов И, выполненный на элементах И, блок элементов ИЛИ, выполненный на элементах ИЛИ, блок ключей, выполненный на ключах, элемент ИЛИ и распре-. делитель импульсов. 1 з.п. ф-лы.

5 ил.

1213492

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано для циклового фазирования в сеансных системах связи, в частности в высокоскоростных системах передачи цифровой видеоинформации.

Цель изобретения — повышение надежности и быстродействия установления циклового синхронизма.

На фиг. 1 показана структурная . схема устройства; на фиг. 2 " временная диаграмма, поясняющая принцип передачи информации в системах цифрового телевидения; на фиг. 3 — функциональная схема дешифратора; на фиг. 4 — функциональная схема решающего узла; на фиг. 5 — временные диаграммы, йоясняющие работу решающего узла.

Устройство для адаптивного мажори-: >0 тарного декодирования фазирующих сигналов содержит (фиг. 1) ключ 1, счетчик 2, выполненный на элементе 3 счета и элементах И 4, блок 5 регистров, выполненный на регистрах 6, переключатель 7, выполненный на элементах ЗАПРЕТ 8, элементе И 9 и элементе ИЛИ 10, детектор 11 состояния канала связи, решающий узел 12, де-шифратор 13, триггер 14, элемент

ИЛИ 15, регистр 16 и элемент И 17.

Дешифратор 13 содержит (фиг. 3) элементы НЕ 18 элементы И-НЕ 19 и элемент ИЛИ 20;

Решающий узел 12 содержит (фиг. 4) З5 блок 21 элементов И, выполненный на элементах И 22, блок 23 элементов

ИЛИ, выполненный на элементах ИЛИ 24, блок 25 ключей, выполненный на ключах 26, элемент ИЛИ 27 и распреде- 40 литель 28 импульсов.

Ключ 1 отключает счетный вход счетчика 2 от входа устройства по сигналу с решающего узла 12 на время поиска синхронного положения. 45

Счетчик 2 подсчитывает число еди.ниц, 4 в одноименных разрядах принимаемых повторений фазирующего сигнала.

30

Блок 5 регистров содержит регистры 6 сдвига, число которых равно чис лу разрядов счетчика 2 и определяется максимальным числом передаваемых :повторений фазирующего сигнала Ф, а число разрядов каждого регистра 6 равно числу разрядов и в этом сигнале.

Решающий узел 12 формирует символы фаэирующего сигнала Ф из кодов числа единиц 1(-l; n), хранящихся в блоке 5 регистров.

Дешифратор 13 опознает фаэирующую кодовую комбинацию ф записанную в регистр 16, или одну из комбинаций, образующихся в этом регистре при ее циклическом сдвиге в случае, если в них нет ошибок, и выдает сигнал о фазовом положении на выход устройства или сигнал об отсутствии фазового положения на единичный вход триггера 14..

Элементы ИЛИ 15 и И 17 формируют цепь обратной связи регистра 16 во время поиска фазового положения.

Регистр 16 сдвига предназначен для записи, хранения и переписи результатов мажоритарной обработки принимаемых повторений фазирующего сигнала.

Детектор 11 состояния канала связи анализирует величину отношения сигнал/шум в канале связи и при резком его уменьшении (ниже заданного порога), выдает управляющий сигнал в решающий узел 12., Детектор 11 состояния канала связи содержит сумматор, разделительную цепь, вычитатель, квадраторы, интеграторы и делитель.

Телевизионный сигнал (фиг. 2) представляет собой последовательно передаваемые кодовые комбинации строк $;, перед каждой из которых передается маркер строки 1 1. В начале сеанса передачи для вхождения в связь многократно передается фаэирующая кодовая комбинации Ч . Многократная передача фазирующего сигнала в начале сеанса обусловлена тем, что в системах цифрового телевидения используются каналы с вероятностью искажения элементарного — 5 символа Р„<10, однако при вхождении в связь эта величина может быть значительно больше (Р =10 -10 ).

При этом улучшение качества канала связи происходит не постепенно, начиная с момента вхождения в связь, а достаточно быстрым скачком в течение 10-20 символов после приема первых 100-150 символов при Ро)10

Такая ситуация характерна, например, для систем высокоскоростной связи.

Устройство работает следующим образом.

12!3492

Перед началом приема регистры 6 блока 5, регистр 16 и триггер 14 устанавливаются в нулевое состояние.

Устройство делает попытку выделения маркера начала первой строки Г толь" ко по окончании выделения фазирующе"

ro сигнала Ф в один из моментов времени t;.(i=! )).

Момеит начала приема в общем случае может не совпадать с моментом времени начала передачи. Допустим, что прием начался с (i+1)-ão символа первого повторения фаэирующего сигнала «р Тогда через п тактов (пчисло элементов фазирующего сигна-.. ла ф) в первый регистр 6 блока 5 окажутся записанными (n-1) конечных элементов первого повторения и первые i элементов второго повторения фазирующего сигнала «Р.. При приеме последующих элементов счетчик 2 подсчитывает число единиц P i (i= l, n), в одноименных разрядах сдвинутых на 1 тактов последовательностей, и соответствующие цифровые коды записывает в блок 5 регистров. На каждом п (y-1)+1 такте (где P=l 3,5,... ) начинается попытка выделения фазирующего сигнала «Р, Так, например, для =! на первом такте цифровые коды помимо записи в блок 5 поступают в решающий узел 12, который работает . по правилу: а) если выполняется неравенство

P >1,5Р, (1) то в i-ом разряде формируется "1", б) если условие (l) не вьп!олняется, формируется "0".

Формируемая последовательность поступает с выхода решающего узла 12 через элемент ИЛИ 15 в регистр 16.

В качестве фазирующего сигнала «! вы-. бирается последовательность Баркера, которая при циклическом сдвиге не дает первоначальной последовательности. Параллельные выходы регистра 16 соединены с дешифратором 1.3, который опознает эту последовательность, или

Ю одну из последовательностей, образованных путем ее циклического сдвига.

На фиг. За показан вариант схемы дешифратора 13, на фиг, Зо — таблица, в которой приведены кодовые комбинации, получаемые путем циклического сдвига семиразрядной последовательности Баркера вида 1110010. Еслй записанный в регистр 16 фазирующий сиг. нал Ч принят без ошибок и без сдви20

30 циклически сдвигается до установле35 ния фазового положения и кодовая

45 ливая его в исходное нулевое состояние. При этом сигнал на выходе триг5p принимаемых повторений происходит в фазовом положении.

5 !

0 !

5 гов (т,е. прием начат с первого символа первого повторения), на первом выходе дешифратора 13 появится сигнал о фазовом положении, который поступает на выход устройства. Если фаэирующий сигнал Я принят без ошибок, но циклически сдвинут (прием начат с i+1-го символа первого повторения), дешифратор 13 опознает одну иэ последовательностей 2- 7 (фиг. Зб) и на его втором выходе появляется сигнал, который поступает на единичный вход триггера 14 и устанавливает его вединичное положение. При этом на выходе триггера 14 появляется управляющий сигнал, который поступает на вход решающего узла 12. С триггера 14 на вход решающего узда 12 (фиг. 4) управляющий сигнал поступает на распределитель 28 импульсов, который выдает синхронизирующие импульсы на управляющий вход ключа 1 (фиг. l ), отключая первый вход устройства от счетного входа счетчика 2 на,время поиска фазового положения (фиг. 5r).

Управляющий сигнал с выхода триггера 14 поступает также, на вход элемента И 17, замыкая цепь обратной связи регистра 16 через элемент И 17 и элемент ИЛИ 15. Начиная с этого момента коды, хранящиеся в блоке 5 регистров через переключатель 7 и счетчик 2 циклически сдвигаются. Одновременно комбинация, записанная в регистре 16 по цепи обратной связи. Как только

Ф фазовое положение .будет установлено, дешифратор 13 опознает последовательность вида 1 (фиг. Зб) и на его первом выходе появляется сигнал, который поступает на выход устройства, сигнализируя о фазовом положении, и на нулевой вход триггера 14, устанавгера 14 исчезает и, следовательно . открывается ключ 1 (фиг. 5r-). С эвого момента дальнейшее накопление

Если в результате ошибок, возникающих в канале связи, фазирующая комбинация будет искажена так, что с первой попытки принять ее не удается и дешифратор 13 не сможет опознать фазнрующую комбинацию, то с началом приема очередного нечетного повторе1213492 ния распределитель 28 импульсов (фиг. 4) решающ го узла 12 откроет соответствующий ключ (например, для

P=-3 íà Rn+I такте откроется ключ

26-2) и результат мажоритарной обработ-. ки принятых повторений снова запишет- ся в регистр 16, после чего поиск фазового положения повторится заново.

Управляющие импульсы, подаваемые на 10 ключи 26-1, 26-2, 26-3, 26-4, 26-5, показаны на временной диаграмме фиг. 5а. В общем случае, число этих ключей 26 определяется числом передаваемых повторений. Процедура поис- 15 ка .фазового положения повторяется после приема каждого нечетного повторения до тех пор, пока фазовое положение не будет установлено. После установления фазового положения уст- 20 ройство продолжает работать до начала передачи цифровой видеоинформации, выдавая сигнал о фазовом положении после приема каждого нечетного повторения. 25

Если общее число передаваемых повторений равно 1| .и после приема неко- . торого числа повторений К„(К,<К ) происходит резкое (т.е. сравнительно быстрое) улучшение канала связи, де- 30 тектор ll состояния канала связи (фиг. 1), анализирующий величину отношения сигнал/шум, выдает сигнал в решающий узел 12. По сигналу детектора 11 распределитель 28 (фиг. 4) в течение ближайшего четного повторения выдает импульсы (фиг. 5б, в) на управляющий вход переключателя 7 (фиг. 1). При этом переключатель .7 отключает выходы блока 5 регистров 40 от входов счетчика 2 и подключает выход регистра 16 через элементы

И 17, И 9 и ИЛИ 10 ко входу первого разряда счетчика 2. При этом пр дыдущий мажоритарный результат обработ-45 ки, хранящийся в регистре 16, складывается с очередным повторением, поступающим из канала связи на счетный вход счетчика 2 и записьвается в блок 5 регистров, а хранившаяся в нем ранее информация выталкивается. Начиная с этого момента решающий узел 12 формирует мажоритарные результаты обработки принимаемых повторений заново, считая результат 55 мажоритарной обработки принятых ранее К повторений первым повторением.

Если сигнал с детектора 11 состояния канала связи поступил во время приема нечетного повторения, то после его окончания, в случае поступления сигнала с триггера 14, поиск фазового положения не делается. В этом случае осуществляется обновление информации в блоке 5 указанным способом и только после приема очередного нечетного повторения осуществляется поиск фазового положения (фиг. 5д).

Технические преимущества предлагаемого изобретения по сравнению с известным заключаются в большей направляющей способности и меньшей информационной избыточности фазирующего сигнала, что соответствует повышению надежности и быстродействия установления состояния циклового синхронизма, Применение п12едлагаемого устройства в системах цифрового телевидения, использующих высокоскоростные каналы связи, позволит производить поиск фазового положения на более раннем этапе вхождения в связь и, следовательно, сократить затрачиваемое на это время.

Формула изобретения

1. Устройство для адаптивного мажоритарного декодирования фазирующих сигналов, содержащее ключ, информационный вход которого является первым информационным входом устройства, выход ключа соединен со счетным входом счетчика, выходы счетчика соединены с соответствующими информационными входами блока регистров и решающего узла, первый управляющий выход решающего узла соединен с управляющим входом ключа, синхронизирующие входы ключа, решающего узла и блока регистров являются синхронизирующими входами устройства, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности,в него введены переключатель, дешифратор, регистр, триггер, элемент ИЛИ, элемент И и детектор состояния канала, вход детектора

I состояния канала является вторым информационным входом устройства, выход детектора состояния канала соединен с первым управляющим входом решающеФ го узла, второй управляющий и инфор1213492 мационный выходы которого соединены соответственно с управляющим входом переключателя и первым входом элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с информационным входом регистра, первые н второй выходы регистра соединены соответственно с входами дешифратора и первым входом элемента И, первый выход дешифратора соединен с 10 входом установки в "О" триггера.и является выходом устройства, второй выход дешифратора соединен с входом установки в "1™ триггера, выход триг— гера соединен с вторым управляющим 15 входом решающего узла и вторым входом элемента И, выход элемента И соединен с вторым входом элемента ИЛИ и первым информационным входом . пере- ключателя, выходы блока регистров 20 соединены с соответствующими вторыми информационными входами переключате— ля, выходы которого соединены с соответствующими информационньяи входами счетчика, синхрони- 25 зирующий вход регистра является синхронизирующим входом устрой-. ства.

2. Устройство по и. 1, о т л и — ч а ю щ е е с я тем, что решающий . узел содержит блок элементов И, блок элементов ИЛИ, блок ключей, элемент

ИЛИ и распределитель импульсов, выходы блока элементов И соединены с соответствующими первыми входами блока элементов ИЛИ, выходы блока элементов ИЛИ и первые выходы распределителя импульсов соединены соответстЖнно с первыми информационными и управляющими входами блока ключей, выходы блока ключей соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, вторые информационные входы блока ключей, вторые входы блока элементов

ИЛИ и входы блока элементов И обьеди- нены соответственно и являются информационными входами решающего узла, синхронизирующий вход, первый, вто- рой управляющие входы, второй, третий выходы распределителя импульсов и выход элемента ИЛИ являются соответственно синхронизирующим входом, первым, вторым управляющими входами и выходами и информационным выходом решающего узла.

1213492

l213492

Тираж 516 По свое, г. Утород,уа.ЙРоектиий, 4