Устройство для воспроизведения ст.лтистической структуры реального телеграфного сигнала

 

ОПИСАН ИЕ 289518

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 25.1.1968 (№ 1212989/26-9) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет

ЧПК Н 04l 23/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.394.618(088.8) Опубликовано 08.XII.1970. Бюллетень № 1 за 1971

Дата опубликования описания 18.П,1971

Автор изобретения

К. А. Брусиловский

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ СТАТИСТИЧЕСКОЙ

СТРУКТУРЫ РЕАЛЬНОГО ТЕЛЕГРАФНОГО СИГНАЛА

Х=;», тх, — 1,2,..., 1=1

При экспериментальном исследовании систем передачи данных методом моделирования возникает задача построения источника сигнала со статистической структурой, близкой к структуре сигнала в реальных каналах 5 связи. В простейшем случае таким источником может быть телеграфный аппарат с трансмиттерной приставкой (либо автономный трансмиттер), в которую заложена лента с текстом.

Известны устройства, позволяющие приблизить структуру сигнала на выходе устройства к структуре реальных сигналов. Но при моделировании телеграфных сигналов и, в частности испытательных сигналов, при помощи из- 15 вестных устройств не решалась задача воспроизведения статистической структуры реальных сигналов. Статистическая структура предполагалась равновероятной.

С целью приближения статистической струк- 20 туры сигнала на выходе устройства к структуре реальных телеграфных сигналов, в предлагаемом устройстве наряду с источником псевдослучайной последовательности включен счетчик, в результате чего с частостью, соответст- 25 вующей частости появления в реальном сигнале определенных комбинаций, формируются импульсы, отпирающие ключевые схемы на выходах генераторов определенных комбинаций. 30

1-1а фиг. 1 дана блок-схема устройства; на фпг. 2 — блок-схема устройства, реализующего алгоритм применительно к телеграфным сообщениям, передаваемым, например, международным кодом № 2.

Принцип действия устройства основан на представлении сигнала следующим алгоритмом: где Х вЂ” дискретная последовательность, эквивалентная сигналу, состоящая из символов

«1» и «О», х, — дискретные последовательности, соответствующие блоку (слову или кодовой комбинации) передаваемой информации, причем набор s возможных хт определяется

Ч принятым кодом и алфавитом, т. е. таблицей соответствия между комбинациями кода и передаваемымп символами, а, — весовые коэффициенты, равные частости появления (повторяемости) определенных комбинаций в реальном сигнале, причем

S а =1 ° (2)

f 1

На схеме устройства, отвечающей алгоритму (1), приняты следующие обозначения: 1— генераторы комбинаций хт„заданной длины и

289518

40 ,45

55 бО

65 символов «1» и «О» с определенными числами

m u n — т этих символов, 2 — генератор весовых коэффициентов, 8 — ключевые схемы, 4— логическая схема «ИЛИ».

Комбинации, даваемые определенным генератором 1 (генератором дискретной последовательности), через соответствующий ключ поступают на схему 4 и, следовательно, на выход б устройства только в те отрезки времени, когда на другой вход ключа подается отпирающий сигнал, отвечающий весовому коэффициенту а,. данных комбинаций, причем при реализации схемы должно выполняться условие (2). Таким образом, при передаче достаточно большого числа комбинаций частость появления определенных на выходе устройства стремится к частности этих комбинаций в реальных сообщениях, причем точность совпадения в указанном смысле статистических структур моделированно"o и реального сигнала тем выше, чем точнее воспроизведены весовые коэффициенты и чем дольше передается сигнал.

Ниже рассматривается реализация общего алгоритма (1) применительно к телеграфным сообщениям, передаваемым, например, международным кодом № 2, по одномерному распределению частости появления букв русского алфавита и служебных комбинаций при передаче указанным кодом.

Практически нет необходимости моделировать весь набор s знаков кода (для кода № 2

s = 45). Первый шаг в направлении упрощения алгоритма состоит в выделении из общего числа знаков тех s<(s комбинаций, которые отличаются числом и последовательностью посылок или границ (для кода № 2 s> — — 32) . Второй шаг заключается в группировании знаков по числу посылок или границ без учета их расположения в пределах комбинации. Тогда остается лишь sq(s, групп знаков, причем для рассматриваемого кода s> = 3, так как в старт-стопных комбинациях, передаваемых этим кодом, может быть лишь одна, три или пять границ. Справедливость такого подхода подтверждается анализом тех же данных, показывающих, что вероятность поступления любой из границ в комбинации лежит в пределах

13,6 — 19,4%, т. е. для моделирования появление этих границ вполне может быть принято равновероятным.

С учетом изложенного алгоритм (1) записывается в следующем виде:

Х = гХт + й. + " с у (3) где как и в алгоритме (1), подразумевается скользящее суммирование во времени, а значения весовых коэффициентов равны юг = 0,20, а3= — 0,66, а;, = 0,14 (4)

Блок-схема устройства, реализующего алгоритм (3) при весовых коэффициентах (4), показана на фиг. 2, Здесь б, 7, 8 — генераторы восьмиэлементных старт-стопных комбинаций (генераторы дискретных последовательностей) соответственно с одной, тремя и пятью рабочими границами, расположение которых в пределах комбинации равновероятно. В качестве таких генераторов могут быть использованы, например, кольцевые пересчетные схемы на регистрах сдвига с последовательной циркуляцией нужного числа символов «1» с соответствующими формирующими схемами. Для простоты принято, что стоповая посылка по длине равна удвоенной элементарной. Это ограничение не имеет принципиального значения, так как при незначительном схемном усложнении можно получить стоповую посылку полуторной либо любой другой длины.

Формирование весовых коэффициентов осуществляется с помощью генератора 9 псевдослучайной последовательности с равновероятным появлением символов «1» и «О» и с биномиальным распределением вероятностей

Р„ (т) появления числа т единиц на отрезке длиной и символов, т.е. .() =(",.)Р (1 — )"- (5) где р = Р (1) =Р (О =1/2.

В качестве такого генератора может быть использован обычный рекуррентный датчик испытательных сигналов.

Частота следования импульсов генератора 9 как н работа всего устройства, определяется генератором тактовых импульсов 10. Разделение работы схемы на восьмиэлементные осуществляется старт-стопным устройством 11.

К выходу генератора 9 подключен счетчик

12, фиксирующий число символов «1», появившихся за цикл. Счетчик построен так, что, если за цикл поступили два символа «1», то в течение следующего цикла подается отпирающий сигнал на ключ 18 и, следовательно, на выход 14 устройства проходит комбинация с пятью рабочими границами. Если счетчик зафиксирует 3 символа, то сигнал поступает на ключ 15 и на выходе появляется комбинация с первой рабочей границей. Во всех остальных случаях, т. е. когда число зафиксированных счетчиком символов «1» не равно ни двум, ни трем, отпирающий сигнал подается на ключ 1б и на выход устройства поступает комбинация с тремя границами.

Поскольку распределение вероятностей появления символа «1» в последовательности, даваемой генератором 9, подчиняется биномиальному закону (5), то, положив и=8, для трех рассмотренных случаев находят Р„ (т)

Р8(2) = () — = 0,11, Р8(3) = () — = 0,22, Р8(тФ-2, т З) = 1 — Р8(2) — Р (3) =.

= 0,67.

Сопоставление приведенных значений

Рв (т) с (4) показывает, что с вполне удовлетворительной для моделирования точностью можно принять

Составитель М. Порфирова

Техред Т. П. Курилко Корректор Т. А. Уманец

Редактор Д. А. Утехина

Изд. № 70 Заказ 123 15 Тираж 480 Подписное

1.1НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совезе Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4у5

Типография, пр. Сапунова, 2

Нетрудно видеть, что при формировании а, из псевдослучайной последовательности, даваемой генератором 9, можно с заданной точностью аппроксимировать реальные значения п;, если частоту генератора 9 взять большей, чем частота генератора комбинаций.

Устройство может быть использовано как для моделирования сигнала при исследовании систем передачи дискретных сообщений, так и в качестве датчика испытательных сигналов.

В последнем случае для обеспечения индентичности сигналов двух автономных устройств должна как обычно, осуществляться цикловая и поэлементная синхронизация рекуррентных датчиков, выполняющих функции генераторов псевдослучайной последовательности, а генераторы комбинаций, в свою очередь, должны быть синхронизированы с этими датчиками.

Устройство для воспроизведения статистической структуры реального телеграфного сигнала, содержащее генераторы дискретных последовательностей с ключевыми схемами, которые через схему «ИЛИ» соединены с выходом устройства; источник псевдослучайной последовательности с равновероятным появлени5 ем символов «1» и «0» и биноминальным законом распределения символов на заданном отрезке, отличаюшееся тем, что, с целью приближения статистической структуры сигнала на выходе устройства к структуре реальных т 10 леграфных сигналов, число генераторов дискретных последовательностей с ключевыми схемами выбрано равным числу комбинаций в реальном сигнале, различающихся лишь числом рабочих границ вне зависимости от их

15 местоположения в комбинации, при этом выход источника псевдослучайной последовательности подключен к счетчику с фиксацией числа m символов «1» на отрезке из и элементов, который в зависимости от одного из значений

20 зафиксированного произведения биноминаль(п ного коэффициента (— ) на 2 " образует т ) цепь включения соответствующей ключевой схемы.