Устройство для декодирования кода манчестера

Устройство для декодирования кода манчестера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может использоваться в автоматике и вычислительной технике при создании систем цифровой передачи данных. Изобретение позволяет , повысить помехоустойчивость устройства . Устройство содержит приемник 1, многоотводную линию 2 задержки , триггер 7 и решакнций блок 8, 12, ИЯ ватьй ровой воляустиемдерж , состоящий из коррелятора 3, компаратора 4 верхнего порога, компаратора 5 нижнего порога и блока 6 определения экстремумов. В корреляторе 3 осуществляется свертка отрезка входного кода Манчестера с опорной комбинацией , выбираемой в соответствии со структурой этого кода. При пересечении сигналом с выхода коррелятора 3 соответствующего порога и наличии сигнала с блока 6, соответствунмцего изменению знака корреляционной функции , происходит изменение логического уровня на выходе триггера 7, т.е. декоди рование. Введение корреллтора 3, компараторов 4 и 5 и блока 6 обеспечивает правильное декодирование при наличии во входном сигнале помех типа Дробление или Преобладание . 3 ил., 1 табл. с о (/) . 1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1234973 (, 11 4 H 03 M 5/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ .В»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3848038/24-24 (22) 19.11.84 (46) 30.05.86. Бюл. № 20 (72) Г,В.Архипов (53) 681.325(088.8) (56) Патент CHIA ¹ 3979746, кл. Н 03 К 13/00, 1979.

Электроника, .1982, т. 55, № 12, с. 76,77. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕКОДИРОВАНИЯ

КОДА МАНЧЕСТЕРА (57) Изобретение может использоваться в автоматике и вычислительной технике при создании систем цифровой передачи данных. Изобретение позволяет, повысить помехоустойчивость устройства. Устройство содержит приемник 1, многоотводную линию 2 задержки, триггер 7 и решающий блок 8, состоящий из коррелятора 3, компаратора.4 верхнего порога, компаратора 5 нижнего порога и блока 6 определения экстремумов. В корреляторе 3 осуществляется свертка отрезка входного кода Манчестера с опорной комбинацией, выбираемой в соответствии со структурой этого кода. При пересечении сигналом с выхода коррелятора 3 соответствующего порога и наличии сигнала с блока 6, соответствующего изменению знака корреляционной функции, происходит изменение логического уровня на выходе триггера 7, т.е. декодирование. Введение коррелятора 3, компараторов 4 и 5 и блока 6 обеспечивает правильное декодирование при наличии .во входном сигнале помех типа "Дробление" или "Преобладание". 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к автоматиRå к Rû÷ècëèтельной технике и может быть использовано в системах передачи данных.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для декодирования када

Манчестера; на фиг, 2 — пркмер выполнения блока определения экстремумов; на фиг. 3 - време .эые диаграммы работы устройства.

Ко входу устройства для,декодирования кода Манчестера. подключены соединенные последовательно приемник 1 и многоотводная линия 2 задержки, выходы которой подключены к соответ*ствующим входам коррелятора 3. Выходы коррелятора 3 подключены к соответствующим входам компаратора 4 верхнего порога, компаратара 5 нижнего порога и блока 6 определения экстремумов, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым информационными и синхронизирующим входами триггера 7. Коррелятор 3, кампараторы 4 и 5 и блок 6 образуют решающий блок 8.

Блок 6 определения экстремумов может быть реализован с помощью регистра 9, цифрового компаратора 10 и формирователя 11 импульсов (фиг.2).

Устройство работает следующкм образом.

Входной сигнал, в кагором переда— ваемая информация (фиг. 3 сг) закодирована в виде кода Манчестера (фиг. Зо), поступает с линии связи на приемник 1, где он усиливается и преобразуется в импульсный сигнал с уровнями применяемой в устройстве логики (ТТЛ, КИОП и т.д.). С выхода приемника 1 сигнал (фиг. 3 Я поступает на информационный вход многоотводной линии 2 задержки, в качестве которой можно, например, использовать последовательный "двиговый регистр

34973 рядах комбинации S(S„, Б ...,Б, ) с комбинацией G(g,,g ...,g,„), зада— ваемой исходя из структуры кода

Манчестера, и, преобразует это число совпадений в двоичный код.

Таким образом, корреляционная функция на выходе коррелятора 3 представляется в цифровом виде. Лналоговый эквивалент ее представлен на фиг.4<.

1О Комбинация G(g,,g ...,g ) постоянна для конкретной реализации коррелятора 3 к постоянно записана в нем.

Практически это означает, что корре— лятор 3 строится с учетом С(в,д,,..., g ). Например, при реа коррелятора 3 на ПЗУ производится его программирование в соответствии с(к а ° ° ° gÄ,) °.

ЧиФровьге компараторы 4 и 5 срав2О IHBBIOT значение корреляционной функции с верхним и нижним порогом. Если значение корреляпионной функции больше значения верхнего порога, то формируется управляюшкк сигнал

25 на выходе компаратора 4 (фиг. 4г), если меньше значения нижнего порога, то формируется сигнал на выходе компаратора > (фиг. 4g) .

Блок 6 определения экстремумов

gg формирует короткие импульсы в моменты времени, соответствующие точкам перегиба корреляционной функции фиг. 4е), Эти импульсы формируются с помощью формирователя 11 (фиг. 2)

35 в моменты изменения знака производной корреляционной функции. Укаэанные моменты определяются с помощью глгфрового компаратора 10, сравнивающего текущее значение К, корреляци-!

4 анной функции со значением К. на

I — t предыдущем шаге вычисления с выходов параллельного регистра 9. Компаратор 10 работает в соответствии со следугогггей таблицей истинности:

Значение функции Первый Второй выход:ньг<од

Сигнал, находящийся в линии 2 задержки в фиксированный момент времени можно трактовать как двоичную ш-разрядную комбинацию S(S,,S ...,S, ), где Б — значение i-го разряда комбиl нации, а m — число разрядов в комбинации (m совпадает с числом отводов линии 2 задержки). Данная комбинация поступает на коррелятор 3, который подсчитывает число совпадений в разК К -1

К„. =-К, К, (К. г l - г

Управляющие сигналы от компараторов 4 и 5 поступают на информацион1234 ные входы триггера 7, который может

ИЗМРНЯfb СВОЕ СОСТОЯНИЕ ТОЛЬКО ПО сигналу блока 6 определения эстремумов, поступающему на скнхровход триггера 7. Если управляющий сигнал п;.к- 5 сутствует на выходе компаратора то триггер 7 переключается в нулевое состояние, а если управляющий скгнал присутствует на выходе компаратора 5, то триггер 7 †;ереключается D единичное состояние. Если управляющего сигнала нет на выходе ни одного компаратора 4 к 5, то триггер 7 не изменяет своего состояния. Сигнал на выходе триггера 7 представляет собой резуль- 15 тат декодирования (фиг. 3 ) . Этот сигнал идентичен передаваемому сообщению (фиг. 3 а} .

Воздействие помех в линии связи приводит к тому, что в сигнале на вы- 20 ходе приемника 1 появляются кскаженкя типа "Дробление" или "Преобладание".

Физически это можно представить как появление ложных значенИЙ в а-тых разрядах комбинации S(S„,S„ ...S ).

Один кз возможных видов искажений к его влияние на результат декодирования показан на фиг. 3 пунктиром.

Искажения в сигнале Оказывают влия— ние на корреляционную функцию, у ко- 30 торой изменяются боковые лепестки к максимальное значение (фиг. 46}. Однако видно,.что для конкретных искажений эти изменения не приводят кложным переходам корреляционной функции через верхний и нижний пороги и, следовательно, -декодирование производится без искажений.

В коде Манчестера присутствуют ù посылки только двух видов: длинная" — длительностью Т и короткая" длктельностью Т/2. "Длинная" посылка означает смену состояния исходного информацион кого кода, при этом, если 45 значение посьглкк единица", то это

Овна лет переход кз единичного coc— тоянкя в нулевое, а если значение посылки "нуль", то переход из нулевого состояния в единичное. 50

Исходя кз этого можно задать комбинацию G(g,g,...,g, ) для коррелятора Э, Если принять, что задержка сигналов межцу соседними отводами ликии 2 задержки равна t, то "длкнт

Т ная посьлка разбивается íà h--- дисgt кретных кнтервалов. В этом случае

n-; .

4 комбкнацкla G(g зр i... g ) можно задать в виде G(g,g,...,g ) =111, 11.

При этом m-n.

Видно, что при полном совпадении комбинаций S(S, S„,...,S ) и

g,,......,,..ч ) корреляционная функция

Е имеет зпаченке m, а при полном несовпадении — значение О. Такое задание комбинации G(g,g,...,g ) не является единственным. Йепосредственно кз структуры кода Ман гестера видно, что

КОМбИНаЦИЮ G(g„sg,...,g МОЖНО Задать не только на интервале Т, но и на интервале до 2Т (учитывая, наприкер, что перед и после длинной посылки с уровнем "единица" обязательно должны присутствовать по крайней мере короткие посыпки с уровнем т нуль ) . В этом случае комбинацию

G(g g,..... .,g, ) мОжнО задать в Виде

С(g ig,...,g ) =00...001111.1100...00.

Прк э-ом ш=2п.

Для задания G(g,< s... g ) можно еь Э ° S использовать любую промежуточную комбинацию из приведенных двух, которые можно рассматривать как граничные.

При m>n у корреляционной функции появляются боковые лепестки, однако повышается крутизна.

Величина дt выбирается из компромиссных условкй. При больших gt уменьшается точность декодирования и снижается эффект помехозащкщенног ги, а прк малых nt растут схемные затраты.

1 Т

Оптимальным предг . вляется д1=-=--. и 16

Можно показать исходя из значений боковых лепестков корреляционной функции, ч1о выбор значений верхнего (ВП) нижнего (ИП) порога можно производить на ос нова нии вь раженкй: и п

ВП . m- †ВП

4 4

Прк выполнении равенства получается максимальная помехозащищенность. и

Потенциально можно допустить до 4 ложных значений в комбинации S(S

s,,...sS, ).

На фиг. 35 приведен аналоговый экьивале нт корр еля цкони ой функ ции при

3 услов:=к и=8; ш= —,и=12.

Формула и зо брет ения

Устройство для декодирования кода

Манчестера, содержащее соединенные последовательно приемник к линию за1 234973 д 1 1 О I f > u ) 0

Составитель О.Ревинский

Редактор К.Волощук Техред О. Гортвай Корректор М.Самборская:

Заказ 2990/58 Тираж 816 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие., r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 держки, решающий блок и триггер, выход которого-является выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, решающий блок состоит из компараторов верхнего и нижнего лоро" га, блока определения экстремумов и коррелятора, входы которого подключед

I. 7 I О ны к соответствующим выходам линии задержки, выходы подключены к соответствующим входам компараторов верхнего и нижнего порога и блока определения экстремумов, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым информационными и синхронизирукнцим входами триггера.