Устройство для моделирования дискретного канала связи

Устройство для моделирования дискретного канала связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

««720774 впть

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.12.77 (21) 2562181/18-09 (51) M. Кл2.

H 04 L 17/02

H04 L17/16 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

СССР ао деизм изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 05.03.80. Бюллетень № 9 (53) УДК 621.394..6 (088.8) Дата опубликования описания 15.03.80 (72) Авторы изобретения

А. С. Крысько и А. В. Савчук (71) Заявитель Одесский электротехнический институт связи им. А. С. Попова (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ДИСКРЕТНОГО КАНАЛА СВЯЗИ

Изобретение относится к области электросвязи и может быть использовано для испытания устройств помехоустойчивого кодирования и декодирования в условиях, приближенных к условиям испытания на реальных каналах связи.

Известно устройство для моделирования дискретного канала связи, содержащее генератор сигналов аналогового шума, подключенный к ограничителю, кодер, декодер и элементы И (1).

Однако в известном устройстве низка точность моделирования статистики ошибок реальных каналов связи при гибком решении на входе декодера.

Цель изобретения — повышение точности моделирования статистики ошибок реальных каналов связи, Для этого в устройство для моделирования дискретного канала связи, содержащее генератор сигналов аналогового шума, йьдключенный к ограничител1о, кодер, декодер и элементы И, введены два регистра сдвига, блок выбора значения вероятности ошибки, весовые сумматоры, знаковый сумматор, выходной сумматор, переключатель и элементы ИЛИ, при этом выход ограничителя подключен к входу ttepttoro регистра сдвига, прямой выход каждой из ячеек которого, кроме последней, подключен к первому входу соответствующего весового сумматора, к

5 первому входу знакового сумматора подключен выход переключателя, прямой выход первой ячейки первого регистра сдвига подключен через коМр и вторым входам весовых сумматоров и знакового сумматора, выходы которых через декодер подключены к первому входу выходного сумматора, прямой и инверсный выходы каждой из ячеек первого регистра сдвига подключены к входам блока выбора значения вероятности ошибки, соответствующие выходы которого

1 через первый и второй многовходовые элементы И подключены к входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу переключателя и K входу второго регистра сдвига, вход каждой из ячеек которого соединен с первым входом ец соответствующего двухвходового элемента

И, второй вход которого соединен с первым входом соответствующего весьвьгь сумматора, причем выход последней ячейки вто0774

Конфигурация отводов регистра

Средняя вероятность ошибки Длина регистра сдвига

0,467 —: 0)471

0,231 —; 0,238

1 0 — - — — ——

10 10,039 —; 0,042

0,011 —: 0,012 10lO — — ——

1 0 100 —-0,0027 —: 0,0031

10 10 0

О, 000 52-:О, 000 6 1

Оз00027; Oь00030

1 0 100 1010100 10 1

0,000 12-;0,00015

72

3 рого регистра сдвига подключен к первому

Входу дополнительного элемента И, к вто "=рбму входу которого подключен инверсный выход последней ячейки первого регистра

" сдвига, Bblxog!bl Bcox двухвходовых элементов И через второй элемент ИЛИ подключен ы к второму входу переключателя, а к втброму входу выходного сумматора подключен прямой выход одной из ячеек первого регистра сдвига.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 сйгналов аналогового шума, ограничитель 2, первый регистр 3 сдвига, блок 4 выбора значения вероятности ошибки, первый и второй многовходовые элементы И 5 и 6, первый элемент ИЛИ 7, второй регистр 8 сдвига, двухвходовые элементы И 9, дополнительный элемент И 10, второй элемент ИЛИ 11, переключатель 12, знаковый сумматор 13, весовые сумматоры 14, выходной сумматор

15, кодер 16 и декодер 17.

Устройство работает следующим образом.

Аналоговый шум генератора 1 ограничивается по амплитуде. В результате на выходе ограничителя 2 имеет место случайная " двухуровневая последовательность импульсов со случайными длительностями положительных и отрицательных импульсов. Получейная йослеКоъательнЫть поступает на вход первого регистра 3 сдвига, тактируемого импульсами с периодом, равным скорости манипуляции (цепь подачи тактируе-мых импульсов в схеме не показана). В результате этого на выходе любой ячейки регистра сдвига 3 получаем случайную по следовательность нулей и единиц. Если период импульсов продвижения больше или равен интервалу корреляции шума, то символы в двух рядом стоящих ячейках будут независимыми. Таким образом, в первом регистре 3 сдвига, состоящем из п ячеек, 1е в любой момент времени будет вписана пзначная случайная последовательность. Эта последОвательность подводится к многовходовым элементам И 5 и 6 через блок 4 выбора значения вероятности ошибки. Для

1Ю получения случайных импульсов, имитирующих ошибки в канале связи в блоке 4 выбора значения вероятности ошибки набираются две дешифрируемые последовательности, не являющиеся циклическими сдвигами друг друга. В этом случае на выходе первого т элемента ИЛИ 7 формируются случайные импульсы, средняя частота которых опре деляется количеством использованных ячеек регистра 3, а также выбором конфигурации отводов регистра 3 сдвига. В блоке 4 выбора значения вероятности ошибки можно получить значения средних частот импульсов ошибок в большом диапазоне.

Измерения, проведенные по рассмотренной схеме для одной дешифрируемой последовательности дают следующий резульщ тат: " 720774

При имитации канала, где ошибки порождаются флуктуационной помехой, импульсы ошибок с выхода первого элемента

ИЛИ 7 через переключатель 12, подводятся на второй вход знакового сумматора 13, включенного между кодером 16 и декодером 17. Здесь же с помощью стандартного счетчика, работающего в режиме деления (иихф.ош: 1т кт. ими), определяется. вероятность ошибки на входе канала связи. При имитации канала, где ошибки пакетируются, импульсы ошибок с первого элемента ИЛИ 7 поступают к второму регистру 8 сдвига для формирования пакетов ошибок. Средняя длина пакета определяется количеством ячеек в этом регистре. Для получения пакета ошибок со случайной структурой перед объединением выходных импульсов регистра 8 они логически перемножаются с помощью элементов И 9 на случайные равновероятные числа 1 или О, снимаемые в виде импульсов с промежуточных выходов первого регистра 3 сдвига.

Вид модуляции (AN, ЧМ, ФМ >, ФМ и т. д.), используемой в радиоканалах связи, учитывается выбором вероятности ошибки на входе декодера 17, которая определяется соответствующим выражением Pou — — q(E/No)

Испытание декодера 17 при гибком решении осуществляется путем подачи случайных «1» и «0» на вторые входы весовых сумматоров 14 по mod 2 от ячеек первого регистра 3 сдвига, что является имитацией степени случайных искажений принятых символов. Чтобы испытание кодера максимально приблизить к реальным условиям передачи информации, в качестве информационного сигнала, подаваемого на вход кодера 16, используется случайная последовательность «!» и «0» с выхода первой ячейки регистра 3 сдвига. Декодированный сигнал на выходе декодера 17 сравнивается с помощью сумматора 15 по mod2 с за-держанным, который считывается с после дующих выходов первого регистра 3 сдвига в зависимости от величины задержки декодирования. На выходе устройства осуществляется счет вероятности ошибки после декодирования.

Таким образом вместо дорогостоящих физических моделей аналогового канала, модема и аналого-цифрового преобразователя (АЦП) в предложенном устройстве используется недорогое цифровое устройство, обеспечивающее всестороннее испытание кодера с заданными статистикой и вероятностью ошибок. Предложенное устройство имеет преимущество и перед машинным моделированием, поскольку при последнем требуются значительные затраты машинного времени для формирования случайного сигнала при использовании мощных кодов. б

Применение цифрового устройства для моделирования канала связи позволяет осуществить испытание кодера в условиях максимально приближенных к реальным, не прибегая к большим затратам и значительно ускоряя испытания.

Формула изобретения стройство для моделирования дискретного канала связи, содержащее генератор сигналов аналогового шума, подключенный к ограничителю, кодер, декодер и элементы

И, отличающееся тем, что, с целью повышения точности моделирования статистики

1 ошибок реальных канаЛов связи, введены два регистра сдвига, блок выбора значения вероятности ошчбки, весовые сумматоры, знаковый сумматор, выходной сумматор, переключатель и элементы ИЛИ, при этом выход ограничителя подключен к входу первого регистра сдвига, прямой выход каждой из ячеек которого, кроме последней, подключен к первому входу соответствующего весового сумматора, и первому входу знакового сумматора подключен выход пере2 ключателя, прямой выход первой ячейки первого регистра сдвига подключен через кодер к вторым входам весовых сумматоров и знакового сумматора, выходы которых через декодер подключены к первому входу выходного сумматора, прямой и инверсный выходы каждой из ячеек первого регистра сдвига псдключены к входам блока выбора значения вероятности ошибки, соответствующие выходы которого через первый и второй многовходовые элементы И подключены к входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу переключзтеля и к входу второго регистра сдвига, вход каждой из ячеек которого соединен с первыги входом соответствующего двухвходового элемента И, второй вход которого соединен с первым входом соответствующего весового сумматора, причем выход последней ячейки второго регистра сдвига Подключен к первому входу дополнительного элемента И, к второму входу которого подключен инверсный выход последней ячейки первого регистра сдвига, выходы всех двухвходовых элементов И через второй элемент ИЛИ подключены к второму входу переключателя, а к второму входу выходного сумматора подключен прямой выход

50 однои из ячеек первого регистра сдвига.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 417914, кл. Н G4 1 9/04, 1972 (прототип) .

720774

Составитель А. Сеселкин

Редактор О. ФиЫВЙь| а " Гехред К. Шуфрич Кбрректор В. Синицкая

Заказ! 0240 49 Тираж 720 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР

И0 делам изобретений и открытий

119098, Москва, )К вЂ” 96, Раушская наб., д. 4/6

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4