DE2848945A1

DE2848945A1 - Vorrichtung zum uebertragen stochastischer informationen

Info

Publication number: DE2848945A1
Application number: DE19782848945
Authority: DE
Inventors: Francis Castanie; Henri Crabere; Jean-Claude Prof Hoffmann; Jean-Pierre Verdier; Norbert Voisin
Original assignee: Airbus Group SAS
Current assignee: Airbus Group SAS
Priority date: 1977-11-09
Filing date: 1978-11-09
Publication date: 1979-07-05
Also published as: FR2408951A1; GB2009566A; GB2009566B; FR2408951B1; DE2848945B2; US4245341A; DE2848945C3

Description

- 3 Vorrichtung zum Übertragen stoehastischer Informationen

Die Erfindung "betrifft eine Vorrichtung zum Übertragen von stochastisch kodierten Informationen zwischen zwei entfernten Punkten.

Die stochastische Kodierung einer analogen oder numerischen Information besteht aus dem Entsprechen dieser Information einer willkürlichen diskreten Variable X, deren statistischer Mittelwert P gleich χ ist. "^ine besondere Anwendung des Prinzips ist der Pail, bei .dem X eine aus des Zuständen von 0 und 1 gebildeten binären Zahl ist.

Eine solche stochastische Kodierung wird bei bestimmten Recheneinrichtungen und Einrichtungen zum Umwandeln gegebener Zahlen, sowie auch zum Übertragen von Informationen benutzt. Es sind bereits Vorrichtungen zum stochastischen Kodieren (oder Umwandeln) einer analogen oder numerischen Information bekannt, die eine Vergleichseinrichtung mit zwei Eingängen oder Anordnungen von Eingängen besitzen, von denen einer diese Information und der andere ein willkürliches Geräusch derselben Art (d.h. analog oder numerisch) aufnimmt, das aus einem Geräuschgenerator stammt. Ein solcher Geräuschgenerator besteht im allgemeinen aus einer Geräuschquelle wie einem Widerstand, einer Geräusch-Diode, einer Zenerdiode usw. Daher erscheint eine stochastisch kodierte Größe in der Form einer Impulsfolge. Diese Impulse sind solche, deren zeitlicher Mittelwert gleich der Anfangsgröße vor dem Kodieren ist.

Zum Übertragen stoehastischer Informationen von einem

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Punkt zu einem anderen "besitzt jede dieser eine eigene Leitung. Infolgedessen besitzt im Pail einer großen Zahl von zu übertragenden Informationen die Verbindung eine ebenfalls große Leitungszahl wie Informationen, was mit Kosten verbunden ist und zu einer komplexen physikalischen Verbindung führt.

Bei der Übertragung mehrerer analoger oder numerischer Informationen zum Vermeiden einer Verbindung mit ebensoviel Drähten wie zu übertragenen Informationen wird die Multiplizierung oder Demultiplizierung in Zeiten dieser Informationen zwischen dem Emissionspunkt und dem Aufnahmepunkt dieser angewendet. Daher werden die informationen parallel eingegeben, liegen in Serie und werden in parallele Informationen zurückverwandelt. Der für eine solche Übertragung bestimmte Multiplikator und Demultiplikator enthalten je Mittel zum synchronen Adressieren.

Die Erfindung hat die Aufgabe, die Übertragung durch Multiplizieren von stochastischen Informationen zu ermöglichen.

Hierfür ist nach der Erfindung die Einrichtung zum Übertragen von stochastisch kodierten Informationen darin von Bedeutung, daß sie einen numerischen Multiplikator und Demultiplikator enthält, die durch eine Serienübertragungsleitung verbunden sind und je von Adressierern gesteuert werden, und daß der Adressierer des Demultiplikators und der Adressierer des Multiplikators selbst von einem Generator eines willkürlichen Geräusches mit einer Wahrscheinlichkeit von 0,5 gesteuert werden.

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Daher wird infolge der Adressierung durch das willkürliche Geräusch mit der Wahrscheinlichkeit von 0,5 jede stochastische Information willkürlich während einer Zeit übertragen, die dem Verhältnis der von der Übertragung dieser Informationen bestimmten Gesamtzeiten entsprechen, das durch die Zahl der zu übertragenden Informationen geteilt ist. Wenn der Teil der Informationen, der im Ergebnis in der Übertragungsqualität nachteilig ist, kann mindestens ein Teil beim Erhöhen der Frequenz des Geräuschgenerators abhelfen, der zum stochastischen Kodieren dient, d.h. Erhöhen der Zahl der diese Informationen darstellenden Bit.

Vorzugsweise sind die Adressiereinrichtungen Schieberegister.

Die Figuren der Zeichnungen dienen der Erläuterung der Erfindung. In diesen ist

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung zum Übertragen stochastischer Informationen nach der Erfindung, und

Fig. 2 ein Diagramm der Arbeitsweise der Vorrichtung nach Figur 1.

Die Vorrichtung zum Übertragen stochastischer Informationen nach der Erfindung, die in Figur 1 gezeigt wird, enthält außer an der ^missionsseite einen numerischen Multiplikator 1 mit mehreren parallelen Eingängen 2 und einem einzigen Ausgang 3. Am Multiplikator liegt eine Adressiereinrichtung 4, die aus einem Schieberegister besteht. Neben der Aufnahmeseite enthält die Vorrichtung nach der Erfindung einen numerischen Demultiplikator 5 mit einem

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einzigen Eingang 6 und mehreren parallelen Ausgängen 7. Zum Demultiplikator gehört eine Adressiereinrichtung 8 aus einem Schieberegister.

An der Aufnahmeseite besitzt die Vorrichtung nach der Erfindung einen numerischen Demultiplikator 5, der mit einem einzigen Eingang 6 und mehreren ob mild en Ausgängen 7 versehen ist. Am Demultiplikator 5 "befindet sich eine Adressiereinrichtung 8, die aus einem Schieberegister besteht.

Der Eingang des Demultiplikators 5 ist mit dem Ausgang des Multiplikators 1 durch eine einzige Verbindungsleitung 9 verbunden. In gleicher Weise sind die ^eitgebereingänge der Schieberegister 4 und 8 untereinander durch eine einzige Zeitgeberleitung 10 verbunden, die selbst an einem Generator 11 für ein willkürliches G-eräusch mit einer Wahrscheinlichkeit von 0,5 verbunden ist. Somit ist jeder der Eingänge 2 oder der A_USgänge 7 willkürlich und in gleicher Weise wahrscheinlich wirksam gemacht. Das "irksammachen eines ""ingangs 1 ist immer von dem desselben Ausgangs 7 begleitet.

Die Diagramme nach ^igur 2 zeigen die Arbeitsweise der Vorrichtung nach Figur 1, wenn drei stochastische Eingangssignale A, B und C an den Eingängen des Multiplikators liegen und entsprechend zu drei stochastische Ausgangssignale A' ,B¹ und C werden, die an den Ausgängen 7 des Demultiplikators 5 auftreten.

Bei dem betrachteten Beispiel besitzen drei stochastische Signale entsprechende Werte, die gleich 16/36 und 12/36 sind, die beim Teilen der Zahl der Zustände von 1 jedes Signals durch die größte Zahl der Wahrscheinlichkeiten des Zustandes 1 in diesem Signal erhalten werden.

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An den A_usgängen 7 des Demultiplikators 5 werden die Signale A¹, B' und C erhalten, von denen jedes den drei Übertragungszeiten entsprechen. Das ^öignal A^f entspricht der Übertragung des Signals A während der ersten drei Übertragungszeiten, das Signal B' der Übertragung während der drei zweiten Übertragungszeiten und das Signal C der Übertragung des Signals C während der letzten drei Übertragungszeiten. Natürlich wird, obgleich zum Vereinfachen der Erläuterung und der Zeichnungen die Multiplikation in bestimmte leiten dargestellt worden sind, diese Multiplikationen willkürlich durchgeführt.

Daher sind wegen der multiplexen Übertragung die Amplituden der Signale A', B' und C die drei Signalamplituden, die A, B und C vor der NuItiplikation entsprechen.

Die Übertragung eines stochastischen Signals durch Multiplikation, die einer Demultiplikation folgen, ergeben daher die Teilung der Amplitude dieses Signals durch die Zahl der zu übertragenden Signale. Dieser Nachteil kann durch entsprechendes Erhöhen der Frequenz des Geräuschgenerators beseitigt werden, was der Kodierung der analogen oder numerischen Signale dient, die einmal kodiert die Signale A-, B und C ergeben.

Die stochastische Kodierung eines analogen oder numerischen °ignals kann durch Einführen dieses Signals in eine Vergleichseinrichtung bewirkt werden, die auch ein willkürliches Geräuschsignal aufnehmen. S_Omit wird beim Erhöhen der Frequenz des willkürlichen Geräusches vom Kodieren auch die Zahl der die Information darstellenden Bit erhöht, d.h. es wird eine sehr feine Kodierung erhalten.

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Die Verbindung von Informationen erfordert keine Gleichheit der Bit und die Informationen müssen die Informationen ihrer eigenen Adressierung nicht tragen.

Wenn auf die Verbindungsleitung 9 eine Störung gelangt, wird nur die Genauigkeit des Signals beeinflußt. Der Wert des Signals wird nicht vollständig verfälscht, wie dies bei einer numerischen Übertragung sein könnte. Da die Taktgeberleitung 10 von einem Störsignal beeinflußt wird, kann es eine Verschiebung zwischen den Adressen von Multiplikation und Demultiplikation bewirken. Beispielsweise zeigt das Signal A an seinem Eingang 2 dann, daß der wirksame Ausgang 7 normalerweise dem Signal B oder G entspricht. Das Signal A' wird somit auf einer von seiner normalen abweichenden Bahn liegen. Da aber der Störimpuls vom Schieberegister 4 oder 8 kommt, wird die Situation normal. Dies erfolgt sehr rasch, wenn die erhöhten Arbeitsfrequenzen des Geräuschgenerators 11 gegeben sind (die inder Größenordnungvon einigen MHz liegen).

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Leerseite

Claims

PATE NTANWALTS BÜRO

BERLIN — MÜNCHEN

PATENTANWÄLTE

DIPL.-ING. W. MEISSNER (BLN) DlPL-ING. P. E. MEISSNER (MCHN) DIPLING. H.-J. PRESTING (BLN)

HERBERTSTR. 22, 1000 BERLIN

Ihr Zeichen Ihr Schreiben vom Unsere Zeichen Berlin, den "·

SNIAS 870 -

SOCIETE NATIONALE INDUSTRIELLE AEROSPATIALE Paris 16eme, Prankreich

Patentansprüche

Vorrichtung zum Übertragen von stochastisch kodierten Informationen, dadurch gekennzeichnet, daß ein umerischer Multiplikator und Demultiplikator vorgesehen werden, die durch eine Serienübertragungsleitung verbunden sind und je von Adressiereinrichtungen gesteuert werden, und daß die Adressiereinrichtungen des Multiplikators und die des TJemultiplikators selbst von einem Generator (11) für ein willkürliches Geräusch mit der Wahrscheinlichkeit von 0,5 gesteuert werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Adressiereinrichtungen Schieberegister sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die zu übertragenden Informationen mittels eines Geräuschgene-

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BORO MÖNCHEN: TELEX: TELEGRAMM: TELEFON: BANKKONTO: POSTSCHECKKONTO: ST. ANNASTR. 11 1 - 856 44 INVENTION BERLIN BERLIN 31 W. MEISSNER, BLN-W 8000 MÖNCHEN 22 INVEN d BERLIN 030/891 60 37 BERLINER BANK AG. 122 82-109 TEL.: 089/22 35 44 030/89223 82 3695716000

rators stochastisch kodiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz dieses anderen Geräuschgenerators zum Kompensieren des Teils der Amplitude der Informationen geregelt wird, die sich aus der Übertragung ergeben.

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