Способ контроля принимаемыхдискретных сигналов

 

(72) Автор изобретения

А.В.Коротаев (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРИНИМАЕМЫХ ДИСКРЕТНЫХ

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к вычислительной технике и системам связи, в частности к способам обнаружения и коррекции искажений в системах передачи и хранения информации, представленной в виде последовательности

5 цифровых электрических сигналов.

Известен способ передачи дискретной информации избыточными кодами, при котором на передающей стороне информацию от источника вводят группами zo k информационных элементов с проверочными элементами контрольной свертки, .образующих кодовое слово, осуществляют текущий следящий прием передаваемого кодового слова с демодуляцией информационных элементов, а .на приемной стороне осуществляют обнаружение ошибок () 1. . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является . способ контроля принимаемых дискрет. ных сигналов, заключающийся в том, что принимаемые дискретные сигналы

2 квантуют по уровню и по времени фор- мируют дублирующую последовательность изменяют фазу каждого квантованного сигнала в дублирующей последовательности сигналов на противоположную и в виде суммы по модулю два формируют контрольные сигналы, по которым судят об искажениях сигналов при приеме (2). . Недостатком известного способа является большая, избыточность сигналов, что удлиняет время их обработки и снижает скорость приема сигналов.

Цель изобретения — повышение скорости приема сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что дублирующую последовательность сигналов разбивают на ряд пропорциональных периоду квантования интервалов, длительность наименьшего из которых не менее трех периодов квантования, а длительность интервалов между исходными последователь3 849270 4. сигналов - не ме- ответствующие основным электрических ибольшего инте- сигналам без искажений. сигналы каждого Электрические сигналы квантуют ей последовагель- по уровню и по времени (фнг. lа). а время пропор- . Период квантования по времени равен

У 5 квантования, а фа- Г . После этого формируют последоваогократно изменя- тельности электрических сигналов в соответствии (фиг. 16), дублируя исходные сигналы вантования внутри и разбивая их ряд интервалов времени

t =4t 1 =) Г, э5 ностями дискретных нее длительности на рвала квантования, интервала дублирующ ности задерживают н циональное периоду эу этих сигналов мн ют на противоположную с числом периодов к каждого интервала дублирующей после- 1р довательностн, и осуществляют формирование контрольных последовательностей путем суммирования по модулю два преобразованных сигналов каждого интервала дублирующей последовательности15

На фиг. 1-3 приведены временные диаграммы, иллюстрирующие предлагаемый способ, На фиг. l приведены: а) исходные и соответствующие им квантованные по gp уровню и по времени с периодом Ф электрические сигналы; б) последовательности, дублирующие исходные электрические сигналы, разбитые на три интервала времени t4 "t и отделенные 2s друг от друга интервалами и ; в) электрические сигналы трех интервалов времени и соответствующие им задержанные электрические сигналы с учетом изменения фазы; г) контрольные элек- зо трическне сигналы, соответствующие сумме по модулю два задержанных электрических сигнапов1 д) основные и контрольные электрические сигналы, используемые при передаче или хране- 35 нии информации.

На фнг. 2 показан процесс поиска и коррекции искажения цифрового электрического сигнала, где: а) искаженные на Ф11 и соответствующие им 4р квантованные электрические с3югнапы; б) последовательности, дублирующие исходные электрические сигналы, раз- битые на интервалы; в) искажение электрических сигналов трех интервалов 45 времени и соответствующие им задержанные электрические сигналы с учетом изменения фазы3 r) электрические сигналы, полученные в результате срав" кения контрольных электрических сигна-щ лов с первоначальными; д) скорректи рованная íà С» последовательность элек трических сигналов.

На фиг. 3 приведены: а) примеры электрических сигналов, искаженных на С „; ; 1.б и Ф„,; б) контрольные сигналы, соответствующие искажениям на Р»- Г„в) контрольные сигналы, соДлительность интервалов между последовательностями электрических сигналов устанавливают

5ь

Электрические сигналы каждого временного интервала задерживают доочередного интервала между последовательностями, а их фазу многократно изменяют на противоположную. Кратность изменения фазы на единицу больше числа периодов квантования, в течение которых амплитуда электрического сигнала имеет максимальное значение. Так(фиг.!в) сигналы первого интервала t задержаны на Т =12Г, сигналы второго ин4 интервала t — на Т =80; а третьего на Т Ж. Фазу задержанных электрических сигналов первого t4 и третьеЭ го t интервалов изменяют на противоположную четыре раза и, в результате, она совпадает с первоначальной, а фазу сигналов второго интервала t — три раза. Поэтому задержанные электрические сигналы этого интервала находятся в противофазе с первоначальяымие

Контрольные электрические сигналы (фиг. lr) формируют, суммируя по модулю два сигналы задержанных интервалов. Затем их используют совместно с основными электрическими сигналами (фиг. lд) при передаче или хранении информации, принимая за "единицу" электрический сигнал с экстремаль" ным, положительнья значением амплитуды и длительностью

При поиске искажения электричес кого сигнала (фиг. 2а), указанную последовательность операций повторяют (фиг. 2а, б, в) и по результатам сравнения вновь сформированных контрольных сигналов с первоначальными (фнг. 2г) судят о наличии и местоположении искажения (фнг. За, б}.

5 849270

В данном случае электрический сигнал искажен. íà С<1. Искажение коррек тируют (фиг. 2д) изменением на га.. фазы электрического сигнала.

Разбиение последовательности электрических сигналов на ряд интервалов времени можно осуществлять нескольки-, ми способами. Длительность наименьmего интервала должна быть ge менее

ЗФ . В табл. 1. приведены всевозможные примеры разбиения последовательностей электрических сигналов длительностью 8 Г, le, 16 С; 24% Также для соответствующих случаев приведены значения избыточности, которая оценена следующим образом ф

5 11+ ф1.

К1 = "100X где t — длительность интервала межИ ,ду последовательностями в Г;

t. — длительность 1-го интерва1 ла времени:в ;

1е И вЂ” число интервалов, на которые разбита последовательность электрических сигналов.

Таблица 1

38,5

3,9

42,9

40,0

4,8

36,8

5,7

29,4

3,.4,5

44,8

3,13

42,9

4,12

40,7

5,11

38 5

6,10

36,0

7,9 3,4,9

3,5,8

3,6,7; 4,5,7

33,3

30,4

46,7

3,21

45,5

44,2

4,20

5,19

42,9

41,5

6,18

7,17

3,4, 17

8,16 3,5,16

40,0

3,6,15; 4,5,15

38,5

9,15

l0,14 3,7,14; 4,6,14

11,13 3,8,13; 4,7,13; 5 6 13

3, 9,12; 4,8,121 5>7,12

36,8

35,1

33,3

3,4,12

849270

Продолжение табл.}

З э10э111 4э9эll °

5 8 li; 6 7,11

5,9,103. 6,8,10 будет тот вариант разбиения последовательности электрических сигналов, при котором длительность наибольшего интервала и „ минимальна и равна длительности интервалов между последовательностями.

В табл. 2 приведены наиболее оптимальные с точки зрения избыточности длительности последовательностей электрических сигналов, длительности интервалов между ними и соответствующие значения избыточности. Как видно из табл. 2, избыточность уменьшается с ростом дли- тельности последовательности.

Таблица 2

36,4 102

29э4 117

25,0 133

21,9 150

19э5 168

17,6 187

12,1

ll 4

l2

10,7

10,2

9,6

33

9,2

Как видно as табл. l для последовательносги дпииой 163 существует

9, а для последовательности 24 V- 33 варианта разбиения. С точки зрения asбыточности эти варианты неоднозначны.

Для последовательности длиной 16% наименее избыточным (30,4X) являются два варианта разбиения а) ЗФ; 6 ; 7С;

ЗО б) 4 Г; 5 Г; ?Г;

А для последовательности, длиной

245 наименее избыточным (25X) является вариант разбиения на интервалы длительностью 4Ö 5Ц С; &Ф; В з5 ,общем случае, назменее.избыточным

3,4,6,11 31,4

3,4,7,10 29,4

3,:4,8,9;

4,5,6,9 27,3

4,5,7,8 25,0

849270

Продолжение табл. 2

207

8,8

16,1

10

8,4

228

l4,9

250

75

12,9

13

Формула изобретения

Время задержки Т„ электрических сигналов лежащих внутри временных интервалов можно изменять пропорционально периоду квантования Z в диапазоне, ограниченном с одной стороны суммарной длительностью данного и последующих интервалов, а с дру" гой — суммарной длительностью последующих интервалов, включая интервал между последовательностями. Так для рассмотренного примера реализации способа, диапазон изменения времени задержки Т электрических сигналов первого интервала й,1 равен (12-13)С, а диапазон Т вЂ” (8-10)З.

Время задержки наибольшего интервала

Т в данном случае постоянно и равно 5 . его можно изменять только тогда, когда длительность интервала между последовательностями электрических сигналов больше длительности наибольшего интервала последовательности.

Таким образом, в табл. 1 приведены значения избыточности k„ для 47 вариантов реализации предлагаемого способа. В среднем по рассмотренным случаям избыточность составляет 35,9Х

В то же время, избыточность для asвестного способа равна 50Х, что на

l4 1Х больше избыточности для предлагаемого способа. В табл. 2 приведены оптимальные, с точки зрения избыточности, длительности последовательностей электрических сигналов, длительности интервалов между последовательностями t и соответствуИ ющие значения избытосности kg. В среднем по этим случаям избыточность составляет 15,6Х. что на 34,4Х мень

20 ше избыточности для известного способа. Это влечет за собой возможность соответствующего уменьшения объема памяти для хранения и увеличения скорости передачи сигналов, несущих информационные сообщения.

Способ контроля принимаемых дискретных сигналов, заключающийся в

30 том, что последовательность дискрет" ных сигналов квантуют о уровню и по времени, формируют дублирующую ее последовательность, изменяют фазу каждого квантованного сиг5 нала в дублирующей последовательности на противоположную, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения скорости приема сигналов

40 дублирующую последоватепьность сигналов разбивают на ряд пропорциональных периоду квантования интервалов, длительность наименьшего из которых не менее трех периодов кван"

45 тования и длительность интервалов между исходными последовательностями дискретных сигналов — не менее длительности наибольшего интервала квантования, сигналы каждого интер50 вала дублирующей последовательности задерживают на время, пропорциональное периоду квантования, а фазу этих сигналов многократно изменяют на противоположную в соответ55 ствии с числом периодов квантования внутри каждого интервала дублирующей последовательности, и осуществляют формирование контрольных последовательностей путем суммирова11 ния по модулю два преобразованных сигналов каждого интервала дублирующей последовательности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

12

1, Авторское свидетельство СССР

У 545086, кл. Н 04 L 1/00, 1974.

2. Шляпоберский В.И.Основы техники передачи дискретных сообщений.

M., 1973, с. 318-320 (прототип).