Устройство для защиты от ошибок в системе передачи с решающей обратной связью

Устройство для защиты от ошибок в системе передачи с решающей обратной связью

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О и И"С "А " Й. Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное н авт. свид-ву (22) Заявлено 060776 (21) 2380632/18-24 (51)м. кл.2 с присоединением заявки ¹

08 С 25/02

G 06 Г 11/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликоввно150480. Бюллетень ¹ 14 (53) УДК 681.325 (088,8) Дата опубликования описания 180480 (72) Автор изобретения

Ю,В.Сулимов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ OT ОШИБОК В СИСТЕМЕ

ПЕРЕДАЧИ С РЕШАЮЩЕЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ

Изобретение касается устройств передачи дискретной информации в .системах с обратной связью и может найти применение в аппаратуре передачи данных.

Известно устройство для защиты от ошибок в системе передачи с решающей обратной связью, содержащее. кодирующий и декодирующий блоки, приемник и датчик сигнала запрос (1) .

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для защиты от ошибок в системе передачи с решающей обратной связью, на передающей стороне содержащее два кодирующих блока и приемник сигнала запрос, вход которого является управляющим входом устройства, на приемной стороне содержащее два декодирующих блока и датчик сигнала запрос, выходкоторого является управляющим выходом устройства (2).

Недостатком этого устройства является размножение канальных ошибок в кодовых комбинациях, выдаваемых потребителю информации в случае, когда в них первый декодирующий блок не обнаружил ошибок. Размножение ошибок на выходе приемной части это1 го устройства обЪясняется наличием в нем второго декодирующего блока, воздействующего своими (выходными. сигналами через ключ, элемент задержки и сумматор на информационные символы принимаемой кодовой комбинации.

Если принятая кодовая комбинация искажена канальными помехами, то во втором декодирующем блоке образуются проверочные символы, не совпадающие с проверочными символами, сформированными на передающей станции вторым кодирующим блоком и наложенными в сумматоре той же станции на передаваемую информацию, Несовпадение проверочных символов, формируемых вторым кодирующим и декодирующим блоками передающей и приемной станции, приводит к иска- жению информационных символов приемной комбинации в сумматоре приемной станции, т.е. происходит размножение ошибок. При условии необнаружения первым декодирующим блоком ошибок в принятых искаженных кодовых комбинациях информационные символы этих комбинаций выводятся потребителю информации с ошибками.. Иэ-за размножения

728153 в сумматоре ошибок искажается, в среднем, половина поступающих на выход устройства информационных симвблов комбинаций, что значительно больше среднего числа ошибок в комбинации, обусловленных только канальными по-. мехами.

»

Указанный недостаток особенно заметен при применении кодовых комбинаций с длиной в несколько десятков или сотен символов, Цель изобретения — повышение достоверности передачи информации, Вто достигается тем, что в устрой ство для. защиты от ошибок в системе передачи с решающей обратной связью на передающей стороне введены кодирук-1» щие блоки, первый блок управления„

m (m + 1) — входовых элементов ИЛЙ и один (m + 2) — входовой элемент ИЛИ, а на приемной стороне введены. второй блок .Управления, декодирующие блоки, 20 переключатель и п-входовой элЕмент

ИЛИ, На передающей стороне первый информационный вход устройства соедййен с первыми входами (m+1) — вхо-. довых элементов ИЛИ и первым входом д» (в+2) — входового элемента ИЛИ, вы: ход приемника сигнала запрос соединен с вторыми входами (v+1) входовых элементов ИЛИ и вторым входом (N+2) — входового Элемента ИЛИ. О

Выход каждого кодирующего блока соединен с соответствующим входом (vn+2) — входового элемента ИЛИ, выход которого является первым ийформационным выходом устройства. Выходы первого блока управления. соединены соответственно с первыми входами кодирующих блоков, второй вход каждого кодирующего блока соединен с выходом соответствующего (ted+1) входового элементов ИЛИ, а послед- 40 ние (Ф-1) входы которого подключены соответственно к выходам других ко дйрУющих блоков, на приемной стороне второй информационный вход устройства соединен с пеРвыми входами де- 4» кодирующих блоков и первым входом переключателя, выходы второго блока управления соединены со вторыми входами декодирующих. блоков и вторым входом переключателя, первый выход которого соединен с первым входом датчика сигнала запрос, а второй выход является вторым информационным выходом устройства, выходы декодиРУющих блоков через it<-входовой элемент

ИЛИ соединены со вторым входом датчика сигнала запрос .

При таком построении устройства защиты от ошибок проверочные символы кодовых комбинаций коррелированы между собой,,что обеспечивает допол- 60 нительное обнаружение ошибок в кодовых комбинациях в такой же мере, что и в известном устройстве.

Вместе с тем в устройстве информационные символы кодовых комбинаций не коррелированы.между собой в отличие от известного устройства, что не приводит к размножению н них ошибок на выходе этого устройства .по сравнению с известным. . На фиг.l изображена схема устройства; на фиг.2 — временная диаграмма его работы.

В состав устройства (фиг ° 1) входят три кодирующих блока 1,2 и 3; первый блок Управления4; приемник сигнала запрос 5; три декодирующих блока

6,7,8; второй блок управления 9; датчик сигнала эапроС 10 и переключатель 11; элементы ИЛИ 12, 13, l4, 15 и 16; первый информационный вход 17, второй информационный вход 18, первый информационный выход 19, второй информационный выход

20; управляющий вход 21, управляющий выход 22.

На фиг.2 введены следующие обозначения: 23 . — сигналы, поступающие на вход 17; 24,25 и 26 — сигналы на выходах кодирующих блоков. 1,2, и

3 (или декодирующих блоков 6,7 - 8) соответственно, 27,28 и 29-сигналы, поступающие на входы кодирующих блоков 1,2 и 3 (или на входы декодирующих блоков 6,7 и 8) соответственно.

Информационные символы, подлежащие передаче,вводятся в устройство по входу

17 (фиг.l) в виде комбинаций,:обозначенных.на фиг.2 А,Б,В,E,Æ и поступают далее на вторые входы кодирующих блоков 1,2, 3 и через выход 19.устройства в канал связи, Каждый из кодирующих блоков 1,2,3 производит формирование одинакового числа провероЧных символов избыточного систематического кода, например циклического кода, по символам, поступившим нa.еro второй вход. Сигналы, поступающие от блока управления 4 на первые входы блоков 1,2, 3, определяют два режима работы кодирующих блоков: формирование проверочных символов и Вывод проверочных символов. При этом вывод проверочных символов производится поочередно с каждого иэ кодирующих блоков 1,2,3 в каждый промежуток времени между поступлением в устройство информационных комбинаций. Цля обеспечения корреляции между -проверочными символами, формируемыми различными кодирующими блоками, выходы каждых двух кодирующих блоков подключены ко второму входу третьего кодирующего блока (выходы блоков 1 и 2 подключены к входу блока

3, выходы блоков 1 и, 3 - к входу блока 2,, выходы блоков 2 и 3 — к входу блока 1). При таком построении устройства проверочные символы, поступающие с выхода каждого из кодирующих блоков в канал связи через выход 19 устройства, являются функцией трех информационных комбинаций и двух групп проверочных

728) 83 символов, сформированных другими кодирующими блоками, . Иэ временной диаграммы работы устройства (фиг, 2), где a«a „- проверочные символы, сформированные кодирующим блоком 1, Ь, 5 — блоком 2, с, с — блоком

3, видно, что проверочные символы а формируются из символов последовательности Б,в, В,с,Г; символы в — иэ последовательности В,с(Г,.

a „Д; символы с — иэ последовательности Г, a2,Д в,Е.Таким образом, проверочные символы, формируемые в данный момент времени каким-либо кодирующим блоком, зависят . от сформированных ранее другими кодирующими блокамИ проверочных символов и влияют на формирование последующих проверочных символов, Для повышения помехоэащищенности устройства формирование проверочных символов в кодирующих блоках должно производиться по различным законам, например, для циклических кодов путем деления последовательностей символов, поступающих на вход кодирующих блоков, на различные образующие многочлены одинаковой степени, взаимно простые друг другу.

В приемной части устройства цекадирующие блоки 6,7,8 аналогичны по построению кодирующим блокам 1, 2,3 и работают синфазно с ними. Синфазность работы декодирующих блоков задается сигналами с выходов второго блока управления 9, Как и коди- рующие блоки на передаче, декодирующие блоки 6,7,8 работают в двух режимах (формирование и вывод проаэрочных символов) с определенным фаэовым сдвигом относительно друг друга, 20

По последовательностям символов, поступающих иэ канала связи через

I вход 18 устройства на первые входы декодирующих блоков 6, 7, 8 декодирую|цие блоки формируют проверочные символы 45

J и выдают их на вход датчика 10 сигнала запрос, На другой вход дат-: чика 10 через переключатель 11 поступают проверочные символы, принятые из.канала связи. С другого выхода 5{) переключателя 11 на выход 20 устройства в сторону потребителя информации выводятся -информационные символы комбинаций, поступившие на вход

18 устройства иэ канала связи. 55

Если принимаемая информация не искажена в канале связи, то проверочные символы, сформированные декодирующими блоками, будут совпадать с принимаемыми из канала связи-. проверочными символами, Проверка производится. в датчик 10 и при совпадении сравнительных символов в датчике 10 через выход 22 устройство выдает сигнал о правильности приемной информации. При наличии такого сигнала разрешается также ввод информации в передающую часть устройства.

Предположим, что символы, поступающие на вход 18 устройства, были искажены в канале связи, например, искажены символы информационной комбинации Г. Если обозначить искаженную комбинацию через Г, To a случае декодирующие блоки 6, 7, 8 будут формировать проверочные символы по следующим поступающим на их входы последовательностям символов: .. Б, в, В,с,à — вход блока 6;

В, с, Г, а, Д вЂ” вход блока 7; . Г(, a «,E — вход блока 8.

Зти последовательности символов отличаются от сопутствующих после довательностей символов, поступив глх на входы кодирующих блоков 1,2

3 передающей станции, и поэтому блоки 6, 7, 8 данной станцИи формируют проверочные символы, не совпадающие в большинстве случаев с принимаемыМи проверочными символами. Для обнаружения устройством ошибок достаточно несовпадения хотя бы з одной из трех пар сравниваемых в датчике 10 групп проверочных: символов, сформированных блоками 6,7, 8 и принятых из ка.нала связи, При применении для кодирования информации циклических.кодов ошибки не будут обнаружены, если вектор ошибок делится без остатка .на каждый из трех образующих многочленов, определяющих построение трех кодирующих и трех декодирующих блоков. А так как образующие многочлены для кодирующих блоков выбираются, как указывалось раньше, взаимно простыми, то в этом случае вектор ошибок должен делиться без остатка на многочлен, равный произведению трех образующих многочленов и имеющий степень, в три раза большую по сравнению с каждым из них, что по эффективности обнаружения ошибок равнозначно увеличению в три раза числа проверочных символов в кодовой комбинации и обеспечивает дополнительное обнаружение ошибок в такой же мере;что и в известном устройстве при одинаковой глубине корреляции между соседними кодовыми комбинациями.

При несовпадении сравнительных провербчных символов датчик 10 выцает сигнал, запрос на выход 22 устройства и на вход 21. По этому сигналу производится стирание, поступивших с выхода, блока 3 устройства информационных комбинаций, формирование и передача !из приемника 5 сигнала запрос с последую|цей повторной передачей ранее переданных .комбинаций. Для обеспечения правильной коррелляции искаженных кодовых комбинаций необходимо обеспечить повторение и+и†< информационных комбинаций, где П вЂ” число кодовых комбинаций, передаваемых эа время, равное

728153 величине аппаратурных и канальных запаздываний в трак; ах передачи и приема информации, м > 2 — число кодирующих блоков в устройстве, а на поиеме перед выводом информации комбинаций потребителю — обеспечить временное хранение последних принятых комбинаций до окончания анализа на наличие в них ошибок.

Выделение в датчике 10 сигнала запрос приводит к тем же действиям, что и при несовпадении сравниваемых проверочных символов.

Таким образом, в предложенном устройстве защиты от ошибок, обеспечивается взаимосвязь между проверочными символами соседних кодовых комбинаций, что повышает степень обнаружения .ешибок в приемных комбинациях.

Вместе с тем, в предложенном устройстве принимаемые информационные символы комбинаций выводятся к пот- Ю ребителю информации в отличии от известного без дополнительных преобразований, приводящих к размножению ошибок, что значительно сокращает число бшибок на выходе устройства 5 и приводит к повышению верности пере дачи информации.

Формула изобретения

Устройство для защиты от ошибок

30 в системе передачи с решающей обратной связью, на передающей стороне содержащее два кодирующих блока и приемник сигнала запрос, вход которого является управляющим входом устройства, на приемной стороне содержащее два декодирующих блока и датчик сигнала запрос, выход которого является управляющим выходом устройства, о т.л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности передачи, в устройство на передающей стороне введены кодирующие блоки, первый блок управления, m (m+1)-входовых элементов ИЛИ и один $$

f (%+2 ) -в ходовой элемент ИЛИ, а на приемной стороне введены второй блок управления, декодирующие блоки, переключатель и т -входовой элемент ИЛИ, причем на передающей стороне первый информационный вход устройства соединен с первыми входами (re+1)-входовых элементов ИЛИ и первым входом (т+2)-входового элемента ИЛИ, выход приемника сигнала запрос соединен с вторыми входами (In+1)-входовых элементов ИЛИ и вторым входом (1tH-2)— входового элементами ИЛИ, выход каждого кодирующего блока соединен с соответствующим входом (пн-2)-входового элемента ИЛИ, выход которого является первым информационным выходом устройства, выходь первого блока управления соединены соответственно с первыми входами кодирующих блоков, I второй вход каждого кодирующего блока соединен с выходом соответствующего (И+1)-входового элемента ИЛИ, а последние (vn-1)-входы которого подключены соответственно к выходам других кодирующих блоков, на приемной стороне второй информационный вход устройства соединен с первыми входами декодирующих блоков и первым входом переключателя, выходы второго блока управления соединены со вторыми входами декодирующих блоков и вторым входом . переключателя, первый выход которого соединен с первым входом датчика сигнала запрос, а второй выход является вторым информационным выходом устройства выходы декодирующих блоков через М-входОвой элемент ИЛИ соединены со вторым входом. датчика сигнала запрос .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Емельянов Г.A., Шварценсин В.О.— Передача дискретной информации и основы телеграфии, N., Связь, 1973, с.281-28б, 2. Авторское свидетельство СССР

Р 407314, кл.G 06 F - 11/08, 1971.

728153

Фиг.1 л 4

5 bp В cg Г Д 8g Е Х

8 с! г а Д Е 4 я М

А а К Ф в а bz Е ж

ЬиоР19, 6чда А

p mpoucm а

Заказ 1142/49 Тираж 682 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород. Ул.Проектная,4

Составитель Н,Быкова

Редактор Н,Белявская Техред М.Петко Корректор,И,Муска