Передающее устройство для системы связи статистического уплотнения

Передающее устройство для системы связи статистического уплотнения

Реферат

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для объединения систем многоканальной связи с импульсно-кодовой модуляцией.

Известно передающее устройство для системы связи статистического уплотнения, содержащее блок формирования синхронизирующих сигналов, блок управления считыванием, блок памяти, блок управления записью, регистр промежуточного хранения, коммутатор, обнаружитель речи и блок дисциплины обнаруживания активных каналов (см. “Зингеренко А.М. и др. Системы многоканальной связи. - М.: Связь, 1980”, с.412-425, рис.21.4).

Недостатком данного устройства является низкая пропускная возможность вследствие потери информации в условиях статистической перегрузки, приводящая при восстановлении речевого сигнала к исчезновению начальных фонем и целых слов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению относится передающее устройство для систем связи статистического уплотнения, содержащее блок согласования тактовых скоростей, входной регистр сдвига, регистр сдвига отсчета, блок сравнения, пороговый блок, блок управления записью, коммутатор, регистр промежуточного хранения, блок управления считыванием, блок формирования синхронизирующих сигналов и блок памяти (см. авторское свидетельство СССР №1072281, кл. Н 04 J 6/02, опубл. 07.02.1984 в бюл. №5). Данное устройство взято в качестве прототипа.

Недостатком указанного устройства является низкая помехозащищенность, так как длина служебной части в цикле группового сигнала выбирается без учета помеховой обстановки в канале связи. Поражение даже шумовой помехой определенного участка служебной части пакета, где сосредоточена информация о разделении символов группового сигнала между уплотняемыми каналами, приводит к гораздо худшим последствиям, чем аналогичное поражение такого же участка информационной (оперативной) части пакета: в первом случае сообщения не будут восстановлены на приемной стороне, а во втором случае - возможно лишь увеличение шумов квантования.

Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение помехозащищенности многоканальной передачи информации путем оптимизации относительной длины временного интервала, выделяемого для служебной части, на периоде цикла группового сигнала.

Указанный технический результат достигается тем, что в известное устройство, содержащее блок согласования тактовых скоростей, входной регистр сдвига, регистр сдвига отсчета, блок сравнения, пороговый блок, блок управления записью, коммутатор, регистр промежуточного хранения, блок управления считыванием, блок формирования синхронизирующих сигналов и блок памяти, дополнительно введены канал связи, измеритель уровня помех, счетчик числа каналов и дополнительный блок памяти.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Передающее устройство для системы связи статистического уплотнения содержит блок 1 согласования тактовых скоростей, входной регистр 2 сдвига, регистр 3 сдвига отсчета, блок 4 сравнения, пороговый блок 5, блок 6 формирования синхронизирующих сигналов, блок 7 управления записью, коммутатор 8, регистр 9 промежуточного хранения, блок 10 памяти, блок 11 управления считыванием, канал 12 связи, измеритель 13 уровня помех, дополнительный блок 14 памяти и счетчик 15 числа каналов.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) поступают на входы блока 1 согласования тактовых скоростей, осуществляющего поканальное объединение цифровых потоков. На выходе блока 1 согласования тактовых скоростей формируется групповой сигнал, имеющий скорость модуляции, соответствующую сумме скоростей входящих цифровых потоков. Объединенный цифровой поток поступает на входной регистр 2 сдвига.

Сигналы с выхода последнего разряда входного регистра 2 сдвига поступают на вход регистра 3 сдвига отсчета. Сигналы с выходов регистра 3 сдвига отсчета и выходов первых к разрядов входного регистра 2 сдвига подаются на блок 4 сравнения, на выходах которого в параллельном коде формируется сигнал, равный абсолютной величине разности предыдущего и текущего отсчетов канала и поступающий на вход порогового блока 5, который в моменты времени, определяемые блоком 6 формирования синхронизирующих сигналов, формирует на своем выходе сигналы “1” при превышении установленного порога или “0” в противном случае.

Сигналы с выхода порогового блока 5 поступают на вход блока 7 управления записью и соответствующий вход коммутатора 8, к другим входам которого подаются в параллельном коде сигналы от первых к разрядов входного регистра 2 сдвига, приходящихся на один отсчет ИКМ системы.

Блок 7 управления записью в моменты времени, определяемые блоком 6 формирования синхронизирующих сигналов, формирует управляющие сигналы, по которым коммутатор 8 записывает текущие значения канальных отсчетов, разность которых с предыдущими своими значениями превышает величину, определяемую пороговым блоком 5, и сигналы “0” и “1”, сформированные на выходе порогового блока 5 в отведенные для этих целей информационное и служебное поля регистра 9 промежуточного хранения.

Кроме синхросигнала, в каждом выходном цикле передается служебное слово, которое показывает, в каких канальных интервалах объединенного цифрового потока абсолютная величина разности значений отсчетов текущего и предыдущего циклов соответствующих канальных интервалов превысит пороговое значение. В момент окончания сравнения величин отсчетов всех канальных интервалов предыдущего и текущего объединенного циклов передачи информации из регистра 9 промежуточного хранения переписывается в блок 10 памяти. Осуществляя последовательное считывание информации из ячеек блока 10 памяти блок 11 управления считыванием формирует цикл передачи в канал 12 связи.

Уровень помех в канале 12 связи осуществляется с помощью измерителя 13, с выхода которого результат измерения подается на первый вход дополнительного блока 14 памяти. На второй вход дополнительного блока 14 памяти поступает информация с выхода счетчика 15 числа каналов, входы которого подключены к входу устройства. По относительной величине уровня помех 8 в канале 12 связи и числу уплотняемых каналов М в дополнительном блоке 14 памяти осуществляется подбор оптимального соотношения x=T_cл/(Т_сл+Т_инф) длительностей служебной Т_cл и информационной Т_инф частей общего цикла группового сигнала Т_ц=Т_cл+Т_инф.

Информация об оптимальном значении х поступает с блока 14 на второй вход блока 7 управления записью, что позволяет последнему управлять коммутатором 8 при разделении временного поля цикла группового сигнала на служебную и информационную части.

Пример некоторых оптимальных значений соотношения х=Т_cл/Т_ц в зависимости от уровня помех в канале связи (отношения помеха/сигнал) и числа уплотняемых каналов представлены в табл.1. Здесь же в скобках представлены минимально возможные значения суммарной дисперсии ошибок (σ_ош) для оптимальных значений х. Уменьшение значения х приводит к значительному росту дисперсии ошибок, а увеличение х по отношению к оптимальному вызывает снижение пропускной способности вследствие уменьшения ресурса информационной части цикла группового сигнала.

Таким образом, в предлагаемом устройстве за счет перераспределения временного ресурса цикла группового сигнала между служебной и информационной частями обеспечивается повышение помехозащищенности передачи сообщений в системе связи статистического уплотнения.

Таблица 1Оптимальные значения относительной доли временного ресурса цикла группового сигнала, выделяемого для служебной части, и соответствующие им дисперсии ошибок (в скобках) для различного числа уплотняемых каналов и уровня помех в канале
Число каналов	Отношение уровней помеха/сигнал
0,1	0,2	0,3	0,4	0,5
10	0,04(2·10-5)	0,06(1,3·10-4)	0,07(8·10-4)	0,08(1,9·10-3)	0,09(3,3·10-3)
15	0,05(5·10-5)	0,08(1,8·10-4)	0,11(9·10-4)	0,14(2,1·10-3)	0,16(4·10-3)

Передающее устройство для системы связи статистического уплотнения, содержащее последовательно соединенные блок согласования тактовых скоростей, входной регистр сдвига, коммутатор, регистр промежуточного хранения и блок памяти, а также блок сравнения, пороговый блок, блок управления записью, регистр сдвига отсчета, информационный вход которого подключен к дополнительному выходу входного регистра сдвига, а выходы регистра сдвига отсчета подключены к первой группе информационных входов блока сравнения, вторая группа информационных входов которого вместе с информационными входами коммутатора подключена к основным выходам входного регистра сдвига, выходы блока сравнения подключены к информационным входам порогового блока, выход которого подключен к дополнительному информационному входу коммутатора и первому информационному входу блока управления записью, выход которого подключен к управляющему входу коммутатора, блок управления считыванием, выход которого подключен к управляющему входу блока памяти, и блок формирования синхронизирующих сигналов, входы которого соединены с соответствующими входами блока согласования тактовых скоростей и являются входами устройства, а выходы блока формирования синхронизирующих сигналов подключены к соответствующим синхронизирующим входам блока согласования тактовых скоростей, блока управления считыванием, входного регистра сдвига, блока сравнения, регистра сдвига отсчетов, порогового блока, блока управления записью, коммутатора и регистра промежуточного хранения, отличающееся тем, что дополнительно введены измеритель уровня помех, дополнительный блок памяти, счетчик числа каналов, синхронизирующие входы которых соединены с соответствующими выходами блока формирования синхронизирующих сигналов, и канал связи, вход которого подключен к выходу блока памяти, информационный выход канала связи является выходом устройства, а к измерительному выходу канала связи подключен информационный вход измерителя уровня помех, выход которого соединен с первым информационным входом дополнительного блока памяти, выход которого подключен к второму информационному входу блока управления записью, а второй информационный вход дополнительного блока памяти подключен к выходу счетчика числа каналов, информационные входы которого соединены с соответствующими входами устройства.