Устройство для передачи и приема дискретной информации

 

Изобретение относится к электросвязи. Цель изобретения - повышение пропускной способности. Устройство содержит на передающей стороне эл-ты И 1, 10, 11, 14 и 15, суммирующий счетчик 2, вычитающий счетчик 3, эл-ты ИЛИ 4 и 16, формирователь 5 импульсов, счетчик 6 импульсов, блоки задержки 7, 8 и 9, г-р 12 псевдослучайной последовательности (ПСП) и сумматор 13 по модулю два, а на приемной стороне выделитель 17 ПСП, блоки сравнения 18, 31 и 32, г-р 19 ПСП, RS-триггер 20, счетчик 21 импульсов, эл-т И 22, суммирующий счетчик 23, накопитель 24, регистры 25, 26, 27 и 28 сдвига, сумматоры 29 и 30 и кодопреобразователь 33, а также канал 34 связи. Передаваемый дискретный сигнал поступает на передающую сторону, где формируется кодовая последовательность, которая через канал 34 поступает на приемную сторону. Кроме того, на передающей стороне формируется маркерный импульс, сигнализирующий на приемную сторону о начале поступления очередной, следующей за ним, кодовой группы. Сигнал, преобразованный на приемной стороне, поступает на информационный выход устройства. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

y1) 4 Н 03 М 13/ОО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4382804/24-09 (22) 23,02.88 (46) 15 ° 12 ° 89. Бкл. Ф 46 (72) А.Л.Козлов, Л,С.Сорока, Ю.И.Николаев и С,Н,Мишин (53) 621 ° 394,14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 951733, кл, Н 04 1 1/10, 1.979.

Авторское свидетельство СССР

У 1443178, кл, Н 03 М 13/00, 1987, ÄÄSUÄÄ i 529459 д1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к электросвязи, Цель изобретения — повышение пропускной способности. Устр-во содержит на передакицей стороне эл-ты

И 1, 10, 11, 14 и 15, суммирукиций счетчик 2, вычитающий счетчик 3, эл-ты ИЛИ 4 и 16, формирователь 5 импульсов, счетчик 6 импульсов, блоI

15294 9

1 ки 7,8 и 9 задержки, r-p 12 псевдослучайной последовательности (ПСП) и сумматор 13 по модулю два, а на приемной стороне — выделитель 7 ПСП, блоки 18,31 и 32 сравнения, г-р 19

ПСП, RS-триггер 20, счетчик 21 импульсов, эл-т И 22, суммирующий счетчик 23, накопитель 24, регистры 25-28 сдвига, сумматоры 29 и 30.и кодопреобразователь 33, а также канал 34 связи. Передаваемый дискретный сигИзобретение относится к электросвязи и может быть использовано в системах передачи дискретной информации ° 20

Целью изобретения является повышение пропускной способности.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства для передачи и приема дискретной информа- 15 ции; на фиг,2 — временные диаграммы сигналов, поясняка ие работу устройства для передачи и приема дискретной информации.

Устройство для передачи и приема дискретной информации содержит на передающей стороне первый элемент И 1, суммирующий счетчик 2, вычитающий счетчик 3, первый элемент ИЛИ 4, фор- 35 мирователь 5 импульсов, счетчик 6 импульсов, первый > второй и третий блоки 7-9 задержки, второй 10 и третий 11 элементыИ,генератор 12 псевдослучайной последовательности (ПСП), 40 сумматор 13 по модулю два,четвертый 14 и пятый 15 элементы И,второй элемент

ИЛИ 16, на приемной стороне — выделитель 17 псевдослучайной последовательности (ПСП), первый блок 18 45 сравнения, генератор 19 псевдослучайной последовательности (ПСП), RS-триггер 20, счетчик 21 импульсов> элемент И 22, суммирующий счетчик 23, накопитель 24, первый регистр 25 50 сдвига, третий регистр 26 сдвига, дополнительный регистр 27 сдвига, второй регистр 28 сдвига, первый 29 и второй 30 сумматоры, дополнительный блок 31 сравнения, второй блок 32 55 сравнения, кодопреобразователь 33.

На фиг,1 представлен также канал 34 связи, нап поступает на передающую сторону, где формируется кодовая последовательность, которая через канал 34 поступает на приемную сторону. Кроме того, на передающей стороне формируется маркерный импульс, сигнализирующий на приемную сторону о начале поступления очередной, следующей за ним, кодовой группы. Сигнал, преобразованный на приемной стороне, поступает на информационный выход устр-ва.2 ил.

Устройство для передачи и приема дискретной информации работает следующим образом.

Передаваемый дискретный сигнал (фиг.2а) поступает на информационный вход устройства для передачи и приема дискретной информации, т.е, на первый вход первого элемента И 1 (фиг.1). На второй вход последнего со считывающего входа устройства для передачи и приема дискретной информации поступает последовательность счетных импульсов (период следования которых равен i)> показанная на фиг.2в. В произвольные относительно передаваемого дискретного сигнала моменты времени на опорный вход устройства для передачи и приема дискретной информации поступают импульсы опорной последовательности (фиг.2б), период следования которых

Т должен быть меньше, чем минимальная длительность элемента передаваемого дискретного сигнала Т, т,е. о

Т 4 Т, Причем период следования опорных импульсов Т, период следования счетных импульсов и длительность Т связаны соотношениями: Т = (2 -1) с

Т = Т + 0 5 >., где m — число разрядов двоичного числа, определяющего количество стробирующих счетных имгульсов периода С> формируемых sa время Т ° При этом в интервале времени между двумя опорными импульсами не может быть более одного фронта передаваемого дискретного сигнала.

При поступлении опорного импульса на суммирующий счетчик 2 последний выдает информацию, которая быпа в нем записана, в вычитающий счетчик 3, а сам устанавливается в исходное состояние. При этом счетные импульсы

5 )5294 через первый элемент И 1 поступают на счетный вход суммирующего счетчика 2, если первый элемент И 1 открыт единичным потенциалом r;ã"ðåäàâàåìîãо дискретного сигнала.

При появлении комбинации, отличной от нулевой, в разрядах вычитающего счетчика 3 на выходе первого элемента ИЛИ 4 формируется- единичныи lð сигнал, посредством которого на выходе формирователя 5 во время переднего фронта действия этого потенциала формируется короткий импульс,который переводит счетчик 6 в его предельное состояние. Состояния счетчика 6 уменьшаются при поступлении импульсов на его счетный вход. Счетчик 6 — двухразрядный, его выходы это прямой и инверсный выходы его 20 старшего разряда, Единичным потенциалом с прямого выхода счетчика 6 открывается пятый элемент И 15. По тактовому входу устройства для передачи и приема ди скр ет ной информации поступают высокочастотные тактовые импульсы (ВТИ), длительность которых равна половине их периода следоваl1l ния t, который в 2 раз меньше длительности Т следования огорных им- 30 пульсов.

Первый импульс из последовательности ВТИ после перехода счетчика 6 в предельное состояние через пятый элемент И 15 и далее через второй элемент ИЛИ 16 и первый блок 7 задержки выдается в канал 34 связи. Этот импульс является маркером, сигнализирующим на приемную сторону о начале по сту пл ения очер едной, следующей з à 40 ним, кодовой группы. Этот же импульс через четвертый элемент И 14 поступает на счетный вход счетчика 6 и переводит его в предельное состояние.

Следующий за этим импульс переводит 45 счетчик 6 в состояние, при котором на его прямом и инверсном выходах формируются нулевой и единичный соответственно потенциалы, Нулевой потенциал с прямого выхода счетчика 6 закрывает пятый элемент И 15 и через второй блок 8 задержки с временем задержки, равным времени срабатывания счетчика 6, также закрывает четвертый элемент И 14.

Время задержки третьего блока 9 з адержки выбир ает ся больше времени задержки второго блока 8 задержки и меньше половины периода t. Единичными

59 6 потенциалами с выход . а первого элемента ИЛИ 4 и инверсного выхода счетчика 6 открывается второй элемент И 1О, чер ез который на тактовый вход ген ер атор а ПСП 12 и счетный вход вычитающего счетчика 3 начинают поступать ВТИ до тех пор, пока вычитающий счетчик 3 не установится в нулевое состояние, В этом случае подача ВТИ прекращается. Под действием этих ВТИ за время, не превышающее периода Т следования опорных импульсов, производится сдвиг фазы ПСП, формируемой в генераторе ПСП 12, на число шагов, соответствующее числу счетных импульсов, поступающих на суммирующий счетчик 2. В сумматоре 13 и третьем элементе И ll формируется кодовая группа биимпульсного кода, соответствующего коду, сформирован ному в генераторе ПСП 12, которая через второй элемент ИЛИ 16 и первый блок 7 задержки выдается в канале 34 связи сразу за маркерным импульсом.

Принимая с выхода канала 34 связи кодовую последовательность, выделитель ПСП 17 при наличии в принимаемой последовательности зачетного участка, не содержащего ошибок, определяет значение ее фазы. С выхода выделителя ПСП 17 сигнал устанавливает RSтриггер 20 в единичное состояние, что приводит к открыванию элемента И 22, после чего с второго тактового входа устройства для передачи и приема дискретной информации на вход суммирующего счетчика 23 и на вход генератора ПСП 19 начинают поступать ВТИ и производят сдвиг фазы принятой (предь|дущей) ПСП относительно принимаемой. Сдвиг осуществляется до совпадения фаз указанных последовательностей. При этом сигналом с выхода первого блока 18 сравнения RS — триггер 20 устанавливается в нулевое состояние °

Сигналом с инверсного выхода RS-триггера 20 производится перезапись содержимого суммирующего счетчика 23 в накопитель 24, при этом сам суммирующий счетчик 23 обнуляется.

Суммирующий счетчик 23 осуществляет подсчет количества ВТИ, равного числу шагов сдвига фазы ПСП принятой последовательности относительно предыдущей. Счетчик 21 устанавливается в исходное состояние сигналом с фазирующего выхода выделителя ПСП 17, сигнализирующего о начале анализа

)г «и.

)О

20

35

«О

5 поступающей кодовой комбинации. После подсчета 2 ВТИ иа выходе счетчика 21 формируется сигиа.;, поступаю.щий на дополнительный вход выдепителя ПСП 17 и годгогавлива«ощий его к анализу очередной кодовой комбинации.

Время задержки я первом блоке 7 -.:адержки выбир ает ся т аким, чт обы на приемной стороне не было сбоев «lp«! анализе очередной базы ПСП из-за совпа— дения тактовых моментов определения фазь«ПСГ и выделит ле ПСП 17 с поступле ни ем ВТИ с второго т акт оного входа устройства для передачи и приема дискретной информации.

С второго опорного входа устройства для передачи и приема дискретной информации на его приемной стороне в произволы«ь«е моменты времени относит рпьно времс .ни де««с « виг«опорных иы пульсов на передах«шей стороне поступают импульсь опорной последовательности периода Т. По (i-1)-му опорному импульсу информация перезапись«вается из накопителя 24 в первый регистр 25. Следующая кодов ая группа аналогично по i-му опорному импульсу записывается из накопителя 24 в первый регистр 25, а предыдущая кодовая комбинация из первого регистра 25 перезагтисывается в третий регистр 26, Очер едная кодов ая группа по (i+1 ) -му огор ному импульсу э апи сыв ает ся «. з накопителя 24 в первый регистр 25 сдвига, а две предыдущие кодовые комбинации аналогично перез аписываются ь в третий и допол««и тельный реги стры 2с« и 27. Тактовые входы первого и третьего регистров ?5 и 26 выполнены задержанными, причем задержка у первого регистра 25 больше, чем у третьего регистра 26. Это позволяет без сбоев перез аписыв ать информацию, хранящуются в предыдущем регистре, в последующие регистры. Таким образом, в первом, третьем и дополнительном регистрах 25-27 хранятся соответственно соседние тройки чисел S

S. .и S равные числу шагов сдвига

t фаз ПСП по (i-1), i и (i+1) опор««ым интервалам соответственно. Первый и второй сумматоры 29, 30 осуществляют сложение чисел, хранящихся в первом и третьем регистрах 25, 26 и третьей и доиолнитель «о «регистрах 26, 27 соответственно, т, е. (8;,+ S «) и (S; + S:,.).

«« «" « «« б «« ср «рнрния осущссгтля --, равиенис первсй су.«мы

«8. + Я,, ) с ко««трсль««ым числом и

1. Ес:.г«указанная сумма превылает ч «ело и, то иа выходе дc!noëíè:л 9«.о - «бл-ка 31 сравнения рмируется с-дини «г«h«A сит нал, если х,. у са заиная сумма ««е превышает или равна числу и, то на выходе дополнительно«о «5ло к а 31 ср агиения формируется нулев зй сигнал. Аналогично функционирует второй блок 32 сравнения, Если выполняется условие (S-, + S; ) >(S;+

S. ), то на выходe второго блока 32 ср а.знепия формируется единичный сигнап, в противном случае на его выходе лрисутст«ует нулевой сигнал, Сигналы с выходов дополнительного и второго блоков 31, 32 сравнения пода«стся =оответственно на кодопреобразователь 33, где на основании этих

-.иг «алов ь соответствии с GJlropHT мом принятия решения о полярности и длигenüíoñги восстанавливаемых посылок передаваемого сигнала производит =я преобразование числа Б в позиц««оннь«й код, у которого число еди «ичных потенциалов на соседних выхэдах кодоиреобразователя 33 равно чи. -у 8:,„. Fсл««сумма чисел и (i+) ) кодовых групп превышает число и, то эта означает, что на передаю«шей стор«и е во время (i+) ) — го1 опоэногo цикг«а кодирования была заKohl «p oB апа единич««ая посылка длительностью Т,„,, причем (S 1«вЂ” иа .«риемной стороне восст:навливаст-

I ся пос«ылка длительностью Т в

S;,„è располагается в начале (i+1)-го опорного цикла кодирования, Если ж< указанная сумма не превышает числа п, T о проверяется выполнение услэвия (S. + S ) 7 (S. + S .„), всл цствие чего в случае выполнения этого условия делается вывод, что на передающей стороне во время (i+1)-rn опорного цикла кодирования передавалась нулевая посылка длительностью

Т „„,, причем (и-S «, -0,5) «. - Т noc o- (n-S,„+0,5), а на приемной стороне восстанавливается эта и пор.«лка длительностью T doc a= (и-S .„) и распочагается в начале (i+1)-го опорт«ого цикла кодирования„

Комбинации, получаемые в кодоиреобразоватепе 33, перезаписываются во в-ирой регистр 28 ио опорному им1529459

ПУЛЬСУ, ПОСТ. ЗЮЩСМУ II l ЭаДЕРжаьНЬ<й тактовый вход втор< го регистр;, 28, Разрядность второго регистра 28 рав<н на 2 . Информаци» из коцопреобразо-5 вателя 33 но второй регистр 28 записывается в параллельном коде в пер—

П \ вые 2 — . е о раэрчдов, а счить.вает- .

1 . tTi ся эта инф«р.<а<и<я с последне "o 2 -г< разряда второго регистра 28 в после- 10 довательном коде посредством считывающих импульсов периода <,", поступающих на считывающий вход второго регистра 28 с второго считывающего входа устройства дпя передачи и прие- 15 ма ди с кр етной информации .

В качестве примера рассмотрим случай передачи псхоцного дискретного сигнала, изображенного на фиг.2а.

Япя m = 2 временные диаграммы следо- 20 ванин опорных и счетныя импульсов представлены на фиг.2б и 2в соответственно, На фиг,2г изображены пачки счетных импульсов, поступающих на счетный вход суммирующего счетчика 2 25 после первого эпемента И 1, и соотвеT ствующие этим пачкам импульсов кодо=. вые группы, считываемые из суммирующего счетчика 2 в вычитающий счетчик 3 3а соответствующие интервалы 30 кодирования длительностью Т. Далее допустим, что на приемной стороне при раскодировании указанного дискрет.— ного сигнала анализ начат в момент времени (фиг.2д) . При этом в момент времени t 1 в первый регистр 25 будет считана комбинация (1 1 ), соответствующая инт< рвалу (t0,,), из накопителя 24, В момент времени t 1 в третьем pe-»Ic тре 26 будет записана комбинация (11), а н первыч регистр 25 запишется следующая комбинация (01 7„

При этом дополнительный блок 31 срав-нения выработ зет ве время интервала (t1, t ) сигнал (1 7 (фиг. 2д), так как сумма числа S =, соответствующего комбинации (11, и S 1= 1, соответствующего комбинации (017, превышает число л = 3. В сведующий момент времени t в дополнг ельном регистре 2

3 будет перез апи < -ан,. к< мбинация < .1 1 7, в третьем р еги стре 26 — комбинация (01 ), в первом, регистра 25 будет присутствовать к< мбинация (01), соответствуюшая интервалу (t1,t 3). При этом аналогичным образом дополнительный олок 31 сра<н<е ния выработает во

«ремя интервала сн? нал(0 (фиг,2д), так как сумм„чи< е.I S.,+ S = 1 + 1 = 2 не превышает и = 3. Второй блек 32 сравнения выработает во время интервала (t>,сз) сигнал С1 ) (фиг 2е), так как сумма чисел S 3 и S =- 1 превышает сумму чисел S = 1 и 8 1.

Вследстви<. этого кодопреобразовагель 33 согласно описанному выше его алгоритму в<ь1:1чбс тает комбинацию (001 > (фиг.2ж), которая перезапишется в момент времени „ во второй регистр 28, откуда считается через интервал времени 7 (так как второй регистр 28 при m = 2 — четырехразрядный) с последнего разряда второго регистра 28 на информационный выход для передачи и приема дискретной информации устройства. Кодовые комбинации, записываемые во второй регистр 28 в моменты времени — Г . и соответст12 вующая им огибающая двоичного дискретного сигнала также приведены на фи .2ж и 23 соответственно.

Фор мул аизобретени я

У стройство для передачи и приема дискретной информации, содержащее на передающей стороне последовательно соединенные первый элемент И, суммирующий счетчик, вычитающий счетчик, первый элемент ИПИ, второй элемент И, генератор ПСП, сумматор по модулю два, третий элемент И, второй элемент ИЛИ и первый блок задержки, последовательно соединенные второй блок задержки, четвертый элемент И, счетчик импульсов и пятый элемент И, выход которого подсоединен к второму входу второго элемента ИЛИ, а также третий блок задержки и формирователь импульсов, вход и выход которого подключены соответственно к выходу первого элемента ИЛИ и устанавливающему входу счетчика импульсов, инверсный выход которого подсоединен к вторым входам второго и .третьего элементов И, прямой выход счетчика импульсов подсоединен к входу второго блока задержки. в1<эрой вход четвертого элемента И подключен к входу третьего блока задержки, выхоц которого подсоединен к второму входу пятого элемента И и третьему входу второго элемента И, выход которого подсоединен к счетному входу вычитающего счетчика и второму входу сумматора по модулю два, причем первый и второй входы первого элемента И, опор152 ный вход суммирующего счетчика, вход третьего блока задержки и выход пер, вого блока задержки являются соответственно информационным входом, первым считывающим входом, первым опорным входом, первым тактовым входом и канальным выходом устройства, на приемной стороне — последовательно соединенные счетчик импульсов, выделитель псевдослучайной последовательности, RS-триггер, элемент И, суммирукзций счетчик, накопитель, первый регистр сдвига, кодопреобразователь и второй регистр сдвига, последовательно соединенные генератор псевдослучайной последовательности и первый блок сравнения, вторые входы которого подключены к соответствующим информационным выходам вьщелителя (ПСП), а также третий регистр сдвига и второй блок сравнения, выход которого подсоединен к соответствующему входу кодопреобраэозователя, считывающий вход суммирующего счетчика подключен к инверсному входу RS-триггера, R-вход которого подключен к выходу первого блока сравнения, вход генератора псевдослучайной последовательности подключен к выходу элемента И, второй вход которого подключен к счетному входу счетчика импульсов, устанавливающий вход которого подключен к фазирующему выходу вьщелителя псевдослучайной последовательности, а тактовый вход первого регистра сдвига объединен с

9459 12

r;:.,т<:.1.п1 н; .;, с и кодопреобразователя, причем информационный вход выделителя псевдослучайной последовательнос5 ти, второй вход элемента И, считывающий вход и выход второго регистра сдвига являются соответственно канальным входом, вторым тактовым входом, вторым считывающим входом и информационным выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения пропускной способности, на приемной стороне введены последовательно соединенные первый сумматор и дополнительный блок сравнения, выход которого подсоединен к соответствующему входу кодопреобраэователя, последовательно соединенные дополнительный регистр сдвига и второй сумматор, при этом первые входы первого сумматора и информационные входы третьего регистра сдвига подключены к соответствующим выходам первого регистра сдвига, тактовый вход которого объединен с тактовыми входами третьего и дополнительного регистров сдвига, выходы третьего регистра сдвига подсоединены к соответствуницим информационным входам дополнительного ре30 гистра сдвига и соответствующим вторым входам первого и второго сумматоров, выходы которых подсоединены соответственно к соответствующим первым и вторым входам второго блока сравнения, причем тактовый вход первого регистра сдвига является вторым опорным входом устройства.

1529459

Тр

r г

y (71) 01 pg 01) 1> 00 у1 11 ) 01 10 ) 10 g 07 g„11 ) 11 71 1

1 11 10 It0 0!0 1 110

Редактор А.Маковская

Заказ 7760/56 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101

1 б !

1 I! 1 1!

1 I I

1 1 1

1 ) j 1 1 11 !! !! ! 11 11

j I Il

1 i !11 ! t

1 1

1 7 Ig 17 111 100 0 1 0100

Составитель В,Орлов

Те хр ед М. Дидык Корректор М.Шароши