RU2356165C1 - Device for transmission of digital information - Google Patents
Device for transmission of digital information Download PDFInfo
- Publication number
- RU2356165C1 RU2356165C1 RU2007147062/09A RU2007147062A RU2356165C1 RU 2356165 C1 RU2356165 C1 RU 2356165C1 RU 2007147062/09 A RU2007147062/09 A RU 2007147062/09A RU 2007147062 A RU2007147062 A RU 2007147062A RU 2356165 C1 RU2356165 C1 RU 2356165C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- block
- output
- input
- inputs
- code
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам передачи данных и может найти применение в телекоммуникационных системах, системах радиосвязи, радионавигации и управления, функционирующих в неблагоприятной помеховой обстановке.The invention relates to data transmission devices and may find application in telecommunication systems, radio communication systems, radio navigation and control, operating in an unfavorable interference environment.
Известны системы передачи данных, например, по патентам РФ 2249914, Н04В 7/00, 2003 г., 2258313, Н04К 3/00, H04L 27/26, 2004 г., в которых предлагается реализация передачи и приема многочастотных сигналов.Data transmission systems are known, for example, according to the patents of the Russian Federation 2249914,
Основным недостатком этих систем является использование на приемной стороне генератора тактовых импульсов, который должен подстраиваться в процессе приема информации, а это, во-первых, инерционный процесс, во-вторых, реализуется с применением довольно сложного контура фазовой автоподстройки.The main disadvantage of these systems is the use of a clock pulse generator on the receiving side, which should be adjusted in the process of receiving information, and this is, firstly, an inertial process, and secondly, it is implemented using a rather complex phase-locked loop.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для передачи данных, описанное в патенте РФ 2242789, G06F 13/14, опубл. 20.12.2004 г.], принятое за прототип.Closest to the technical nature of the proposed device is a data transmission device described in RF patent 2242789,
На фиг.1 изображена блок-схема устройства-прототипа, где обозначено:Figure 1 shows a block diagram of a prototype device, where indicated:
1 - двухканальный преобразователь параллельного кода в последовательный (ППс);1 - two-channel parallel-to-serial code converter (PPP);
2 - генератор тактовых импульсов;2 - clock generator;
9 - блок формирования синхросигнала;9 - block forming a clock;
13 - двухканальный преобразователь последовательного кода в параллельный (ППр);13 - two-channel serial to parallel converter (PPR);
14 - блок передачи данных (БПРД);14 - data transmission unit (BPRD);
15 - канал связи;15 - communication channel;
16 - блок приема данных (БПРМ);16 - data receiving unit (BPRM);
17-20 - с первого по четвертый усилители;17-20 - from the first to the fourth amplifiers;
21, 22 - первый и второй регулируемые элементы задержки;21, 22 - the first and second adjustable delay elements;
23, 24 - первый и второй компьютеры.23, 24 - the first and second computers.
Устройство-прототип содержит блок передачи данных 14 и блок приема данных 16, соединенные каналом связи 15.The prototype device contains a
Блок передачи данных 14 содержит генератор тактовых импульсов 2, выход которого соединен с входом синхронизации ППс 1, два выхода данных первого и второго каналов которого соединены соответственно с входами первого 17 и второго 18 усилителей, выходы которых являются выходами БПРД 14. При этом выход готовности ППс 1 соединен с входным портом первого компьютера 23, выходной порт которого соединен с группой входов данных ППс 1.The
Блок приема данных 16 содержит третий 19 и четвертый 20 усилители, выходы которых соединены с входами первой 21 и второй 22 регулируемых элементов задержки соответственно, выходы которых соединены с соответствующими входами блока формирования синхросигнала 9 и соответствующими входами данных первого и второго каналов ППр 13, группа выходов данных которого подсоединена к первому входному порту второго компьютера 24, второй входной порт которого соединен с выходом готовности ППр 13. Кроме того, группы управляющих входов первого 21 и второго 22 регулируемых элементов задержки подсоединены соответственно к первому и второму выходным портам второго компьютера 24. При этом выход блока формирования синхросигнала 9 соединен с входом ППр 13. Входы первого 19 и второго 20 усилителей являются входами БПРМ 16.The
Устройство-прототип работает следующим образом. Компьютер 23 хранит данные, которые должны быть переданы в компьютер 24. Эти данные могут быть сформированы, например, в результате опроса датчиков либо получены по каналам связи (датчики и каналы связи на фиг.1 не показаны) и т.д. Данные основного канала скремблируются и побайтно передаются через выходной порт компьютера 23 в ППс 1. Передаче каждого байта предшествует проверка сигнала готовности, который поступает во входной порт компьютера 23. Выдача очередного байта компьютером 23 в выходной порт происходит только при обнаружении очередного сигнала готовности в его входном порте. Все процессы, протекающие при передаче данных, синхронизированы сигналами от генератора тактовых импульсов 2. Этот генератор формирует непрерывную последовательность синхроимпульсов со скважностью, равной двум. Период синхросигнала равен длительности битового интервала.The prototype device operates as follows.
ППс 1 по положительному фронту синхросигнала принимает байт данных и формирует на своих выходах две последовательности битов - основную и дополнительную, которые через усилители 17 и 18 передаются по каналу связи 15.
Переданные по каналу связи 15 ослабленные сигналы усиливаются в усилителях 19 и 20. Разность задержек сигналов с выходов усилителей 19 и 20 компенсируется регулируемыми элементами задержки 21 и 22. Выравненные по времени сигналы поступают на соответствующие входы блока формирования синхросигнала 9 и одновременно поступают на соответствующие входы ППр 13. С выхода блока 9 синхросигнал поступает на соответствующий вход ППр 13. По положительному фронту синхросигнала ППр 13 из последовательных потоков данных формирует параллельные потоки данных. По сигналу готовности вновь сформированного байта параллельного кода, поступающему во второй порт компьютера 24. С группы выхода данных ППр 13 через первый порт компьютером 24 осуществляется считывание данных. Принятые данные размещаются в памяти компьютера 24 и анализируются. Определяются границы информационных кадров, из потока данных удаляются биты синхронизации, данные, полученные из канала связи 15 дескремблируются, с помощью избыточных циклических кодов проверяется правильность принятых кадров. Выполняется программа поиска области работоспособности путем декодирования информации о положении границ между кадрами, передаваемыми по обеим линиям канала связи 15, что позволяет компьютеру 24 восстановить исходную структуру принятых из канала данных. Далее компьютером 24 осуществляется процесс адаптации устройства-прототипа к разности задержек, которыми сопровождается передача данных по линиям канала связи 15. Проводится несколько серий экспериментов с различными задержками и в каждом эксперименте проверяется правильность приема данных по обеим линиям. При этом если параметры канала связи 15 периодически изменяются, то адаптация устройства-прототипа к таким изменениям будет проводиться довольно часто, чтобы вовремя отслеживать такие изменения.The attenuated signals transmitted through the
Недостатки устройства-прототипа следующие:The disadvantages of the prototype device are as follows:
- наличие схем скремблирования и дескремблирования данных для преобразования блоков единиц и нулей двоичной последовательности в блоки со случайным сочетанием нулей и единиц, что усложняет реализацию передающего и приемного устройств;- the availability of schemes for scrambling and descrambling data to convert blocks of units and zeros of a binary sequence into blocks with a random combination of zeros and ones, which complicates the implementation of transmitting and receiving devices;
- наличие двух линий канала связи, одна из которых предназначена для передачи большей части данных, вторая - для передачи синхронизирующей информации и остальной части данных, передача которых по второй линии возможна, благодаря скремблированию из-за неидентичности линий по времени распространения требует определения разности задержки распространения сигналов по этим линиям;- the presence of two lines of the communication channel, one of which is designed to transmit most of the data, the second - to transmit synchronizing information and the rest of the data, the transmission of which on the second line is possible, due to scrambling due to the non-identity of the lines in terms of propagation time, it requires determining the difference in propagation delay signals along these lines;
- наличие блока формирования синхросигнала в виде генератора с инерционной системой ФАПЧ;- the presence of the block forming the clock signal in the form of a generator with an inertial PLL system;
- обязательное наличие двух компьютеров, которые кроме других стандартных операций реализуют алгоритм адаптации устройства-прототипа к разности задержек распространения сигналов по двум линиям канала связи.- the mandatory presence of two computers, which, in addition to other standard operations, implement the adaptation algorithm of the prototype device to the difference in the propagation delay of the signals along two lines of the communication channel.
Для устранения указанных недостатков в устройство для передачи цифровой информации, состоящее из соединенных линией связи блока передачи данных (БПРД) и блока приема данных (БПРМ), при этом БПРД содержит преобразователь параллельного кода в последовательный (ППс), вход синхронизации которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов (ГТИ), БПРМ содержит последовательно соединенные блок выделения синхросигнала (БВС) и преобразователь последовательного кода в параллельный (ППр), согласно изобретению введены: в БПРД - последовательно соединенные преобразователь двоичного кода в код с тремя состояниями (ПДТ), модулятор и передатчик данных (ПРД), выход которого является выходом БПРД, вход синхронизации ПДТ подсоединен к выходу ГТИ, N входов ППс являются входами БПРД; в БПРМ - последовательно соединенные приемник данных (ПРМ) и демодулятор, выходы которого соединены с соответствующими входами формирователя троичного кода (ФТК), выходы которого соединены с соответствующими входами БВС, блока коррекции ошибок (БКО) и блока контроля длительности стираний (БКД), при этом первый и второй выходы БКО соединены соответственно с первым и вторым входами преобразователя троичного кода в двоичный (ПТД), выход которого соединен со вторым входом ППр, N выходов которого являются выходами БПРД, причем выход БКД соединен с пятым входом БКО, третий выход которого соединен с четвертым входом БВС, первый выход которого соединен с первым входом ППр и четвертым входом БКО, шестой вход которого подсоединен ко второму выходу БВС.To eliminate these shortcomings, a device for transmitting digital information, consisting of a data transmission unit (BPRD) and a data receiving unit (BPRM) connected by a communication line, the BPRD contains a parallel to serial converter (PPP), the synchronization input of which is connected to the generator output clock pulses (GTI), BPRM contains serially connected block allocation of the clock signal (BVS) and the converter serial code to parallel (PPR), according to the invention are entered: in BPRD - serial o connected converter of binary code to three-state code (PDT), a modulator and a data transmitter (PRD), the output of which is the output of the BPRD, the synchronization input of the PDT is connected to the output of the GTI, N inputs of the BPS are inputs of the BPRD; in BPRM - a series-connected data receiver (PFP) and a demodulator, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the ternary code generator (FTK), the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the BVS, error correction block (BKO) and erase duration control unit (BCD), when this first and second outputs BKO are connected respectively to the first and second inputs of the ternary code to binary converter (PDD), the output of which is connected to the second input of the SPR, N outputs of which are outputs BPRD, and the output of the BCD is connected with the fifth input of the BKO, the third output of which is connected to the fourth input of the BVS, the first output of which is connected to the first input of the control device and the fourth input of the BKO, the sixth input of which is connected to the second output of the BVS.
Блок-схема предлагаемого устройства представлена на фиг.2, где обозначено:A block diagram of the proposed device is presented in figure 2, where it is indicated:
1 - преобразователь параллельного кода в последовательный (ППс);1 - parallel-to-serial code converter (PPP);
2 - генератор тактовых импульсов (ГТИ);2 - clock generator (GTI);
3 - преобразователь двоичного кода в код с тремя состояниями (ПДТ);3 - a binary code to three state code converter (PDT);
4 - модулятор;4 - modulator;
5 - передатчик данных (ПРД);5 - data transmitter (PRD);
6 - приемник данных (ПРМ);6 - data receiver (PFP);
7 - демодулятор;7 - demodulator;
8 - формирователь троичного кода (ФТК);8 - shaper ternary code (FTK);
9 - блок выделения синхросигнала (БВС);9 - block allocation clock (BVS);
10 - блок коррекции ошибок (БКО);10 - block error correction (BKO);
11 - блок контроля длительности стираний (БКД);11 - block control the duration of the erasure (BKD);
12 - преобразователь троичного кода в двоичный (ПТД);12 - converter of ternary code to binary (PDD);
13 - преобразователь последовательного кода в параллельный (ППр);13 - serial to parallel converter (PPR);
14 - блок передачи данных (БПРД);14 - data transmission unit (BPRD);
15 - линия связи (ЛС);15 - communication line (LS);
16 - блок приема данных (БПРМ).16 - data reception unit (BPRM).
Предлагаемое устройство содержит БПРД 14 и БПРМ 16, соединенные линией связи 15.The proposed device contains
БПРД 14 содержит последовательно соединенные ППс 1, ПДТ 3, модулятор 4 и ПРД 5, выход которого является выходом БПРД 14. При этом выход ГТИ 2 соединен с входами синхронизации ППс 1 и ПДТ 3, два других выхода которого соединены с соответствующими входами модулятора 4. N входов ППс 1 являются входами БПРД 14.
БПРМ 16 содержит последовательно соединенные ПРМ 6 и демодулятор 7, три выхода которого соединены с соответствующими входами формирователя троичного кода 8, три выхода которого соединены с соответствующими входами БКО 10, два выхода которого соединены с соответствующими входами ПТД 12, выход которого соединен со вторым входом ППр 13, N выходов которого являются выходами БПРМ 16. Кроме того, выходы ФТК 8 соединены с соответствующими входами БВС 9 и БКД 11, выход которого соединен с пятым входом БКО 10, третий выход которого соединен с четвертым входом БВС 9, первый выход которого соединен с первым входом ППр 13 и четвертым входом БКО 10, шестой вход которого подсоединен ко второму выходу БВС 9.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.
Данные от различных источников одновременно поступают на соответствующие входы блока ППс 1, на его синхронизирующий вход поступают тактовые импульсы с выхода блока ГТИ 2. Блок ППс 1 в соответствии с тактовыми импульсами формирует последовательность двоичных данных (битов), которая с его выхода поступает на вход блока ПДТ 3, на синхронизирующий вход которого поступают тактовые импульсы с выхода блока ГТИ 2. В блоке ПДТ 3 на каждом такте над поступающими двоичными символами осуществляют логические операции, результат которых заключается в следующем. Если в блоке нулей или единиц двоичный символ стоит на нечетной позиции, то на первом выходе блока ПДТ 3 появится импульс, а на втором и третьем выходах блока ПДТ 3 одновременно будут нулевые значения. То есть на данном такте сформируют символ троичного кода (столбец, верхний элемент которого, соответствующий первому выходу блока ПДТ 3, ненулевой, а два остальных элемента нулевые), несущий информацию об этой позиции двоичного символа в блоке единиц. Для блока нулей в этом случае на выходе блока ПДТ 3 формируют символ троичного кода (столбец, нижний элемент которого, соответствующий третьему выходу блока ПДТ 3, ненулевой, а два остальных, нулевые), несущий информацию об этой позиции двоичного символа в блоке нулей. Если же в блоке нулей или единиц двоичный символ занимает четную позицию, то формируют третий символ троичного кода (столбец, средний элемент которого, соответствующий второму выходу блока ПДТ 3, ненулевой, а два остальных элемента нулевые), несущий информацию о соответствующей позиции двоичного символа в блоке нулей или в блоке единиц. При этом в потоке символов троичного кода не бывает смежных символов с одинаковым состоянием (двух одинаковых смежных столбцов). Далее на каждом такте символы троичного кода с выходов блока ПДТ 3 поступают на соответствующие входы блока 4, где осуществляют модуляцию несущей частоты параметрами, значения которых выбираются в соответствии с символом троичного кода. Модуляция может быть частотной, фазовой, кодовой (например, коды Баркера), то есть каждый символ троичного кода модулируется либо своей частотой либо своей фазой и т.д. С выхода блока 4 модулированный сигнал поступает на вход блока ПРД 5, с выхода которого он излучается в ЛС 15.Data from various sources simultaneously arrives at the corresponding inputs of the
В блоке приема данных 16 полезные модулированные сигналы с выхода БПРД 14 через ЛС 15 поступают на вход блока ПРМ 6, с выхода которого поступают на вход блока 7, где демодуляцией выделяют искаженные символы троичного кода, доставленные сигналами, которые с выходов блока 7 поступают на соответствующие входы блока ФТК 8, где их корректируют. С выходов блока ФТК 8 они поступают на соответствующие входы блоков БКО 10, БВС 9 и БКД 11. При этом в формирующемся потоке символов троичного кода не должно быть одинаковых смежных символов. В блоке БКД 11 введенную таким образом избыточность используют для контроля длительности стираний, при этом, если длительность стирания больше 1,5·τ (τ - длительность информационного двоичного символа), то с выхода блока БКД 11 на пятый вход блока БКО 10 поступит короткий импульс сброса устройства в исходное состояние. Если же длительность стирания не больше 1,5·τ, то стертый (подавленный) символ троичного кода (нулевой столбец) поступает на соответствующие входы блока БКО 10. Одновременно в блоке БВС 9 на каждом такте из поступающих символов троичного кода выделяют синхроимпульсы, которые с его выхода поступают на четвертый вход блока БКО 10 и первый вход блока ППр 13, согласуя работу блоков БКО 10, ППр 13 и ПТД 12. В блоке БКО 10, используя тот факт, что не может быть двух одинаковых смежных символов троичного кода, на каждом такте выделяют триаду таких символов (матрицу) и логическими операциями над элементами столбцов триады корректируют средний стертый символ (столбец) в триаде. Далее первый и третий элементы символов троичного кода (элементы столбцов) с выходов блока БКО 10 поступают на соответствующие входы блока ПТД 12, где логическими операциями над ними восстанавливают поток принятых двоичных символов. Этот поток двоичных символов поступает на второй вход блока ППр 13, где под управлением синхроимпульсов, поступающих с первого выхода блока БВС 9, формируют исходные параллельные данные. Если в блоке БВС 9 произойдет потеря более чем одного синхроимпульса или будут стерты первый или последний символы последовательности символов троичного кода, то с его второго выхода на шестой вход блока БКО 10 поступит короткий импульс сброса устройства в исходное состояние. Если в блоке БКО 10 ошибка не может быть исправлена, то этот блок формирует короткий импульс сброса устройства в исходное состояние.In the
Реализация блоков предлагаемого устройства не представляет затруднений, так как схемные решения их общеизвестны. Блоки ППс 1, ГТИ 2 и ППр 13 соответствуют аналогичным блокам прототипа. Отличие блока 13 в прототипе заключается в том, что он двухканальный.The implementation of the blocks of the proposed device is not difficult, since the circuit solutions are well known.
Обобщенная структурная схема m-позиционного модулятора ортогональных сигналов (блок 4) может быть выполнена, например, как представлена в [Б.Скляр. Цифровая связь. Москва, С-Петербург, Киев, 2003, стр.339-341, рис.6.4]. Структурная схема и описание работы многофазного модулятора приведены там же на стр.232-234, рис.4.23. Схема амплитудно-фазового модулятора (QAM) приведена на стр.585-586, рис.9.16. В частности, трехчастотный модулятор представляет собой автогенератор (например, [Ю.И.Судаков. Амплитудная модуляция и автомодуляция транзисторных генераторов. М.: Энергия, 1969, стр.32, рис.1-20 (б)]), к контуру которого с помощью ключей подключаются емкости различной величины. Ключи управляются поступающими с соответствующих выходов блока ПДТ 6 на их управляющие входы элементами троичных символов.A generalized block diagram of an m-position modulator of orthogonal signals (block 4) can be performed, for example, as presented in [B. Sklyar. Digital communication. Moscow, St. Petersburg, Kiev, 2003, pp. 339-341, Fig. 6.4]. The block diagram and description of the operation of the multiphase modulator are given in the same place on pages 223-234, Fig. 4.23. The amplitude-phase modulator (QAM) diagram is shown on pages 585-586, Fig. 9.16. In particular, the three-frequency modulator is a self-oscillator (for example, [Yu.I. Sudakov. Amplitude modulation and self-modulation of transistor generators. M: Energy, 1969, p. 32, Fig. 1-20 (b)]), to the circuit of which with the help of keys, capacities of various sizes are connected. The keys are controlled by the elements of ternary symbols coming from the corresponding outputs of the
Блоки ПРД 5 и ПРМ 6 легко реализуются радиомодулями [В.Кученко. Миниатюрные радиомодули для передачи цифровой информации. Радиолюбитель, 11/96, стр.39, рис.1, рис.2].
Блок-схема блока ПДТ 3 представлена на фиг.3, где обозначено:The block diagram of the
3.1. 3.4 - первый и второй блоки суммирования по модулю 2 (mod2);3.1. 3.4 - the first and second blocks of summation modulo 2 (mod2);
3.2, 3.3 - первый и второй блоки динамической памяти (ДП);3.2, 3.3 - the first and second blocks of dynamic memory (DP);
3.5-3.7 - первый второй и третий блоки инверсии (НЕ);3.5-3.7 - the first second and third blocks of inversion (NOT);
3.8 - блок И.3.8 - block I.
Блок ПДТ 3 содержит последовательно соединенные первый блок mod2 3.1 и второй блок НЕ 3.6, выход которого соединен с первым входом блока И 3.8, при этом выход блока mod2 3.1 соединен с первым входом первого блока ДП 3.2, выход которого соединен со вторым входом блока mod2 3.1, первый вход которого является входом ПДТ 3 и соединен с входом первого блока НЕ 3.5, выход которого соединен с первым входом второго блока mod2 3.4, выход которого соединен с первым входом второго блока ДП 3.3 и входом третьего блока НЕ 3.7, выход которого соединен со вторым входом блока И 3.8. Вторые входы первого ДП 3.2 и второго ДП 3.3 блоков соединены и являются синхронизирующим входом блока ПДТ 3, причем выход второго блока ДП 3.3 соединен со вторым входом второго блока mod2 3.4.
При этом выход первого блока mod2 3.1 является выходом первого элемента символа троичного кода, выход третьего блока И является выходом второго элемента символа троичного кода, выход второго блока mod2 3.4 - выходом третьего элемента символа троичного кода.The output of the first block mod2 3.1 is the output of the first element of the ternary code symbol, the output of the third block And is the output of the second element of the ternary code symbol, the output of the second block mod2 3.4 is the output of the third element of the ternary code symbol.
Блок ПДТ 3 работает следующим образом.
В начальном состоянии в первом и втором блоках ДП 3.2 и 3.3 хранится значение нуля.In the initial state, the value zero is stored in the first and second blocks of DP 3.2 and 3.3.
На синхронизирующий вход блока ПДТ 3 поступает поток двоичных символов в виде блоков единиц и нулей различной длины, на вход блока ПДТ 3 поступают тактовые импульсы, при этом двоичные символы одновременно поступают на первый вход первого блока mod2 3.1 и на вход первого блока НЕ 3.5, тактовые импульсы, одновременно поступающие на вторые входы первого 3.2 и второго 3.3 блоков ДП, определяют моменты поступления с выходов первого 3.2 и второго 3.3 блоков ДП на вторые входы первого 3.1 и второго 3.4 блоков mod2 хранящихся там значений. При поступлении на вход блока ПДТ 3 двоичной единицы на первые входы блоков mod2 31. и 3.4 поступят соответственно двоичная единица и двоичный нуль, одновременно на их вторые входы поступят значения двоичных нулей. При этом с выхода первого блока mod2 3.1 выйдет двоичная единица, с выхода второго блока mod2 3.4 выйдет двоичный нуль, на первый и второй входы блока И 3.8 и на входы первого 3.2 и второго 3.3 блоков ДП поступят соответственно двоичный нуль и двоичная единица, значит, с выхода блока И 3.8 выйдет двоичный нуль. Таким образом, на втором и третьем выходах блока ПДТ 3 появятся нули, а на первом выходе - единица. Это значит, что второй и третий входы блока 4 (фиг.2) будут «заперты», а первый вход «открыт», значит, на входы блока 4 поступит символ троичного кода (столбец), несущий информацию о том, что текущий двоичный символ занимает нечетную позицию в блоке единиц. Если на второй вход блока ПДТ 3 снова поступит двоичная единица, то так как на этом такте в первом блоке ДП 3.2 вместо нуля хранится единица, которая в этот момент поступит на второй вход первого блока mod2 3.1, с его выхода выйдет уже не единица, а нуль, в то время как с выхода второго блока mod2 3.4 по-прежнему выйдет нуль. При этом с выходов второго 3.6 и третьего 3.7 блоков НЕ на соответствующие входы блока И 3.8 поступят единицы, значит, на его выходе получится единица. Следовательно, на первом и третьем выходах блока ПДТ 3 появятся нули, а на втором выходе - единица. Это значит, что первый и третий входы блока 4 (фиг.2) будут «заперты», а второй вход «открыт» и на его вход поступит символ троичного кода (столбец), несущий информацию о том, что текущий двоичный символ занимает четную позицию в блоке единиц, то есть информацию о повторении двоичного символа в блоке единиц.At the synchronizing input of the
Аналогично блок ПДТ 3 работает и при поступлении на его вход блока двоичных нулей или чередующихся нуля и единицы.Similarly, the
Принципиальная схема и работа блоков mod2 3.1, mod2 3.4 приведены в [Микросхемы и их применение. Вып. 1070. М.: Радио и связь, 1980, стр.127-128, рис.4.23 (а)], а также в [М.Мэндл. 200 избранных схем электроники. / Пер. с англ. под ред. Я.С.Ицхоки. М.: Мир, 1980, стр.183-184, рис.8.8 (а)]. Варианты реализации блоков ДП 6.2, ДП 6.3 даны, например, в [Ф.Мейдза. Интегральные схемы. Технология и применение. М.: Мир, 1981, стр.129-131, рис.5.7], [О.Н.Лебедев. Применение микросхем памяти в электронных устройствах. М.: Радио и связь, 1999, стр.98-104]. Схемы и работа логических блоков НЕ 6.5-НЕ 6.7 и И 6.8 представлены в [М.Мэндл. 200 избранных схем электроники. / Пер. с англ. под ред. Я.С.Ицхоки. М.: Мир, 1980, стр.176-181, рис.8.3 (б), 8.6 (б)].Schematic diagram and operation of blocks mod2 3.1, mod2 3.4 are given in [Microcircuits and their application. Vol. 1070. M .: Radio and communications, 1980, pp. 127-128, fig. 4.23 (a)], as well as in [M. Mandl. 200 selected electronics circuits. / Per. from English under the editorship of J.S. Yitzhoki. M.: Mir, 1980, pp. 183-184, fig. 8.8 (a)]. Implementation options for blocks DP 6.2, DP 6.3 are given, for example, in [F. Meidza. Integrated circuits. Technology and application. M.: Mir, 1981, pp. 129-131, Fig.5.7], [O.N. Lebedev. The use of memory chips in electronic devices. M .: Radio and communications, 1999, pp. 98-104]. Schemes and operation of logical blocks NOT 6.5-NOT 6.7 and 6.8 are presented in [M. Mandl. 200 selected electronics circuits. / Per. from English under the editorship of J.S. Yitzhoki. M .: Mir, 1980, pp. 176-181, fig. 8.3 (b), 8.6 (b)].
Общие структурные схемы многопозиционных демодуляторов когерентных и некогерентных сигналов (варианты построения демодулятора 7) даны в [А.Г.Зюко, Ю.Ф.Коробов. Теория передачи сигналов. М.: Связь, 1972, стр.136-140, рис.5.8, рис.5.9]. Частный вариант реализации m-фазного демодулятора разработан в [В.Б.Стешенко и др. Демодулятор максимального правдоподобия, использующий межсимвольную фазовую связь и декодер Витерби. Цифровая Обработка Сигналов, №1, 2005, стр.19-25].The general structural schemes of multi-position demodulators of coherent and incoherent signals (options for constructing a demodulator 7) are given in [A.G. Zyuko, Yu.F. Korobov. Theory of signal transmission. M .: Communication, 1972, pp. 136-140, Fig. 5.8, Fig. 5.9]. A particular embodiment of the m-phase demodulator was developed in [VB Steshenko et al. Maximum likelihood demodulator using intersymbol phase coupling and Viterbi decoder. Digital Signal Processing, No. 1, 2005, pp. 19-25].
Блок-схема блока БКД 11 представлена на фиг.4, где обозначено:The block diagram of the
11.1 - блок логического суммирования (ИЛИ);11.1 - block logical summation (OR);
11.2, 11.5 - первый и второй блоки логического отрицания (НЕ);11.2, 11.5 - the first and second blocks of logical negation (NOT);
11.3, 11.6 - первый и второй блоки дифференцирования (БД);11.3, 11.6 - the first and second blocks of differentiation (DB);
11.4 - одновибратор (OB);11.4 - one-shot (OB);
11.7 - блок логического умножения (И).11.7 - logical multiplication block (I).
Блок БКД 11 содержит последовательно соединенные блок ИЛИ 11.1, первый блок НЕ 11.2, первый блок БД 11.3, блок ОВ 11.4, второй блок НЕ 11.5, второй блок БД 11.6 и блок И 11.7, выход которого является выходом БКД 11. При этом выход первого блока НЕ 11.2 соединен со вторым входом блока И 11.7. Три входа блока ИЛИ 11.1 являются соответствующими входами БКД 11.
Блок БКД 11 работает следующим образом.
На каждом такте на входы блока ИЛИ 11.1 с соответствующих выходов блока ФТК 8 (фиг.2) поступают символы троичного кода (столбцы), характеризующие позицию двоичных символов в блоках единиц и нулей исходной двоичной последовательности. Если символы троичного кода не будут ошибочными, то в столбцах одним из элементов всегда будет единица, значит, на входе первого блока БД 11.3 и на втором входе блока И 11.7 будет логический нуль. При этом независимо от того, что поступит на первый вход блока И 11.7, на протяжении этих тактов на его выходе будет логический нуль, который будет блокировать сброс устройства в исходное состояние.At each cycle, the inputs of the OR block 11.1 from the corresponding outputs of the
В случае наличия ошибочных символов троичного кода в соответствующих столбцах все элементы будут нулевыми, значит, на второй вход блока И 11.7 и на вход первого блока БД 11.3 поступит логическая единица. Одновременно импульс с выхода первого блока БД 11.3 запустит одновибратор ОВ 11.4, с выхода которого выйдет импульс длительностью 1,5·τ. При этом на вход второго блока БД 11.6 поступит инвертированный импульс длительностью 1,5·τ (то есть логический нуль такой же длительности). Следовательно, по окончании нулевого импульса с выхода второго блока БД 11.6 на первый вход блока И 11.7 поступит короткий импульс. Если ошибочен только один троичный символ, то есть длительность нуля (длительность стирания) на входе второго блока БД 11.6 не более 1,5·τ, то в момент поступления на первый вход блока И 11.7 короткого импульса с выхода второго блока БД 11.6 единица с выхода первого блока НЕ 11.2 уже уступит место нулю и с выхода блока И 11.7 выйдет логический нуль, блокируя сброс устройства в исходное состояние. Если же ошибочны подряд два и более символов троичного кода, то на втором входе блока И 11.7 единица будет сохраняться во времени больше чем 1,5·τ. Одновременно с поступлением этой единицы на второй вход блока И 11.7 она же поступает на вход первого блока БД 11.3, с выхода которого короткий импульс запускает одновибратор ОВ 11.4. Импульс длительностью 1,5·τ с выхода одновибратора ОВ 11.4 инвертируется вторым блоком НЕ 11.5 (стирание) и поступает на вход второго блока БД 11.6. По окончании этого нуля (через время 1,5·τ) с выхода второго блока БД 11.6 на первый вход блока И 11.7 поступит короткий импульс, но в это время на второй вход блока И 11.7 еще подана единица. Значит, с выхода блока И 11.7 выйдет короткий импульс, который сбросит устройство в исходное состояние.If there are erroneous symbols of the ternary code in the corresponding columns, all elements will be zero, which means that the logical unit will go to the second input of the And 11.7 block and to the input of the first DB 11.3 block. At the same time, the pulse from the output of the first DB 11.3 block will be triggered by the single-shot OB 11.4, the output of which will output a pulse of 1.5 · τ duration. In this case, an inverted pulse with a duration of 1.5 · τ (i.e., a logical zero of the same duration) will arrive at the input of the second DB 11.6 block. Therefore, at the end of the zero pulse from the output of the second DB unit 11.6, a short pulse will arrive at the first input of the And 11.7 block. If only one ternary symbol is erroneous, that is, the duration of zero at the input of the second DB 11.6 block is no more than 1.5 · τ, then at the moment of the arrival of a short pulse from the output of the second DB 11.6 block to the first input of the 11.7 block, the output unit is one the first block NOT 11.2 will already give way to zero and a logical zero will exit the output of block And 11.7, blocking the reset of the device to its original state. If two or more characters of the ternary code are erroneous in a row, then at the second input of AND block 11.7, the unit will be stored in time more than 1.5 · τ. Simultaneously with the arrival of this unit at the second input of the And 11.7 block, it also enters the input of the first DB 11.3 block, from the output of which a short pulse starts the one-shot OB 11.4. A pulse with a duration of 1.5 · τ from the output of the single-shot OB 11.4 is inverted by the second block HE 11.5 (erasure) and is fed to the input of the second block of the database 11.6. At the end of this zero (after a time of 1.5 · τ), a short pulse will arrive at the first input of the And 11.7 block from the output of the second DB 11.6 block, but at the same time, one is still fed to the second input of the And 11.7 block. So, from the output of block And 11.7 a short pulse will come out, which will reset the device to its original state.
Таким образом, блок БКД 11 разрешает проходить на входы блока БКО 10 только по одному стертому символу троичного кода, то есть может пропускать «лесенку» стертых символов. В противном случае блок БКД 11 осуществляет сброс всего устройства в исходное состояние.Thus, the
Работу блока БКД 11 в случае стираний дополнительно поясняют временные диаграммы, представленные на фиг.5.The operation of the
Принципиальная схема и работа блока ИЛИ 11.1 (двух и более входовых) приведены в [М.Мэндл. 200 избранных схем электроники. / Пер. с англ. под ред. Я.С.Ицхоки. М.: Мир, 1980, стр.175-176, рис.8.2 (б)]. Варианты реализации блоков БД 11.3, БД 11.6 даны, например, в [И.С.Гоноровский. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Сов. радио, 1977, стр.222-223, рис.6.5 (б)], [С.И.Баскаков. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Высшая школа, 1983, стр.252-253]. Схема и работа блока типа ОВ 11.4 представлены в [Применение интегральных схем. Практическое руководство, кн.1. М.: Мир, 1987, стр.416-417, рис.7.7 (а)] или в [У.Титце, К.Шенк. Полупроводниковая схемотехника. М.: Мир, 1982, стр.98-99, рис.8.14].Schematic diagram and operation of the block OR 11.1 (two or more input) are given in [M. Mandl. 200 selected electronics circuits. / Per. from English under the editorship of J.S. Yitzhoki. M.: Mir, 1980, pp. 175-176, Fig. 8.2 (b)]. Implementation options for the DB 11.3, DB 11.6 blocks are given, for example, in [I. S. Gonorovsky. Radio circuits and signals. M .: Sov. Radio, 1977, pp. 222-223, Fig. 6.5 (b)], [S. I. Baskakov. Radio circuits and signals. M.: Higher School, 1983, pp. 252-253]. The circuit and operation of a block of type ОВ 11.4 are presented in [Application of integrated circuits. Practical Guide,
Блок-схема БВС 9 представлена на фиг.6, где обозначено:The block diagram of the
9.1-9.3, 9.18, 9.21, 9.30 - с первого по шестой блоки логического умножения (И);9.1-9.3, 9.18, 9.21, 9.30 - from the first to the sixth blocks of logical multiplication (I);
9.4-9.6, 9.20, 9.26, 9.27, 9.33, 9.34 - с первого по восьмой блоки логического отрицания (НЕ);9.4-9.6, 9.20, 9.26, 9.27, 9.33, 9.34 - from the first to the eighth blocks of logical negation (NOT);
9.7-9.12, 9.22, 9.28, 9.29, 9.35, 9.36 - с первого по одиннадцатый блоки дифференцирования (БД);9.7-9.12, 9.22, 9.28, 9.29, 9.35, 9.36 - from the first to eleventh differentiation blocks (DB);
9.24, 9.25 - первый и второй одновибраторы на длительность информационного импульса (ОВ);9.24, 9.25 - the first and second single vibrators for the duration of the information pulse (S);
9.13-9.16, 9.31, 9.32, 9.37 - с первого по седьмой блоки логического сложения (ИЛИ);9.13-9.16, 9.31, 9.32, 9.37 - from the first to the seventh logical addition blocks (OR);
9.17 - одновибратор на время равное длительности информационного сообщения минус половина длительности информационного импульса (Тсообщ - τ/2);9.17 - one-shot for a time equal to the duration of the information message minus half the duration of the information pulse (T message - τ / 2);
9.19 - десятичный счетчик на заданное число (СЧ);9.19 - decimal counter for a given number (MF);
9.23 - одновибратор на время равное длительности трех информационных импульсов (3τ);9.23 - one-shot for a time equal to the duration of three information pulses (3τ);
9А - часть блока БВС 9, вырабатывающая первые n синхроимпульсов;9A is a part of the
9В - часть блока БВС 9, вырабатывающая три последних синхроимпульса.9B is a part of the
Блок БВС 9 содержит часть 9А, вырабатывающую первые n синхроимпульсов и часть 9В, вырабатывающую три последних синхроимпульса.The
Часть блока 9А содержит последовательно соединенные первый блок И 9.1, первый блок НЕ 9.4, первый блок БД 9.7 и первый блок 9.13, последовательно соединенные второй блок И, второй блок НЕ 9.5, третий блок БД 9.9 и второй блок ИЛИ 9.14, последовательно соединенные третий блок И 9.3, третий блок НЕ 9.6, пятый блок БД 9.11 и третий блок ИЛИ 9.15. Кроме того, выход первого блока И через второй блок БД 9.8 соединен со вторым входом первого блока ИЛИ, выход которого соединен с первым входом четвертого блока ИЛИ 9.16, выход второго блока И 9.2 через четвертый блок БД 9.10 соединен со вторым входом второго блока ИЛИ 9.14, выход которого соединен со вторым входом четвертого блока ИЛИ 9.16, выход третьего блока И 9.3 через шестой блок БД 9.12 соединен со вторым входом третьего блока ИЛИ 9.15, выход которого соединен с третьим входом четвертого блока ИЛИ 9.16. При этом первые сигнальные входы блоков И 9.1-И 9.3 являются входами для соответствующих элементов троичных символов (столбцов), поступающих с соответствующих выходов блока ФТК 8 (фиг.2).Part of
Часть блока 9В содержит последовательно соединенные блок ОВ на Т-τ/2 9.17, четвертый блок И 9.18, СЧ 9.19, четвертый блок НЕ 9.20 и седьмой блок 9.22, последовательно соединенные первый блок ОВ 9.24, пятый блок НЕ 9.26 и восьмой блок БД 9.28, выход которого соединен со вторым входом шестого блока ИЛИ 9.32 и с входом второго блока ОВ 9.25, выход которого через последовательно соединенные шестой блок НЕ 9.27 и девятый блок БД 9.29 соединен с третьим входом шестого блока ИЛИ 9.32, последовательно соединенные восьмой блок НЕ 9.34, десятый БД 9.35, ОВ на 3τ 9.23, выход которого соединен с входом седьмого блока НЕ 9.33 и первым входом шестого блока И 9.30, выход которого соединен со вторым входом пятого блока ИЛИ 9.31, выход которого является первым выходом блока 9. Выход блока ОВ на Т-τ/2 9.17 соединен с входом восьмого блока НЕ 9.34 и первым входом блока И 9.21, выход которого соединен с первым входом седьмого блока ИЛИ 9.37, выход которого является вторым выходом блока 9. Выход блока БД 9.22 соединен с входом первого блока ОВ 9.24, со вторым входом пятого блока И 9.21 и первым входом шестого блока ИЛИ 9.32, выход которого подсоединен ко второму входу шестого блока И 9.30. Выход блока ОВ на 3τ 9.23 соединен с входом седьмого блока НЕ 9.33, выход которого соединен со вторыми входами трех блоков И 9.1, 9.2, 9.3,и через одиннадцатый блок БД 9.36 соединен со вторым входом седьмого блока ИЛИ 9.37. Кроме того, выход четвертого блока ИЛИ 9.16 соединен со вторым входом четвертого блока И 9.18 и с первыми входами пятого блока ИЛИ 9.31 и ОВ на Т-τ/2 9.17, второй вход которого и второй вход счетчика 9.19, и первый вход ОВ на 3τ 9.23 подсоединены к четвертому входу БВС 9.Part of
Работу блока БВС 9 поясняют временные диаграммы, представленные на фиг.7-10. На фиг.7 показаны временные диаграммы при безошибочном приеме в наиболее важных точках части блока 9А: а) - исходная последовательность двоичных символов; б), в) и г) - элементы символов троичного кода (элементы столбцов), поступающие с выходов ФТК 13 на соответствующие входы БВС 9. Первый синхроимпульс с выхода блок ИЛИ 9.16 поступает на вход блока ОВ 9.17 и запускает его, одновременно этот синхроимпульс поступает на первый вход блока ИЛИ 9.31. Пока блок ОВ 9.17 выдает на выходе единицу с выхода блока И 9.30 и работает блок СЧ 9.19, на второй вход блока ИЛИ 9.31 поступает нуль, с выхода блока НЕ 9.33 на вторые управляющие входы блоков И 9.1-И 9.3 поступает единица, разрешая вход символам троичного кода. Следовательно, с выхода блока ИЛИ 9.31 все это время будут поступать синхроимпульсы. Таким образом, за время длительности сообщения на каждом такте на выходе БВС 9 формируется синхронизирующий импульс.The operation of the
На фиг.8 показаны временные диаграммы при безошибочном приеме в наиболее важных точках части блока 9В. В момент прихода на вход блока СЧ 9.19 последнего синхроимпульса (за время τ/2 до окончания работы блока ОВ 9.17) с выхода блока СЧ 9.19 выйдет импульс длительностью τ. По окончании работы блока ОВ 9.17 на его выходе будет нуль. В этот момент импульс с выхода блока БД 9.35 запустит блок ОВ 9.23, а через время τ/2 с выхода блока БД 9.22 на вход блока ОВ 9.24 и на первый вход блока ИЛИ 9.32 поступит первый дополнительный синхроимпульс. В момент запуска блока ОВ 9.23 с выхода блока НЕ 9.33 на вторые управляющие входы блоков И 9.1-И 9.3 поступит нуль, запрещая проход любых сигналов через эти блоки, то есть на первый вход блока ИЛИ 9.31 поступит нуль. На первый вход блока И 9.30 с выхода блока ОВ 9.23 поступит единица, разрешая прохождение дополнительного синхроимпульса с выхода блока ИЛИ 9.31. Далее через время τ с выхода блока БД 9.28 на второй вход блока ИЛИ 9.32 и на вход блока ОВ 9.25 поступит второй дополнительный синхроимпульс, а еще через время τ с выхода блока БД 9.29 на третий вход блока ИЛИ 9.32 поступит третий дополнительный синхроимпульс. Эти три синхроимпульса через блоки И 9.30 и ИЛИ 9.31 последовательно поступят на выход блока БВС 9. Далее через половину такта блок ОВ 9.23 закончит работу и с выхода блока БД 9.36 через блок ИЛИ 9.37 на шестой вход блока БКО 10 (фиг.2) поступит импульс сброса устройства в исходное состояние для приема очередного сообщения.FIG. 8 shows timing diagrams for error-free reception at the most important points of a portion of
На фиг.9 показаны временные диаграммы в наиболее важных точках части блока 9В в том случае, когда за счет действия помех счетчик СЧ 9.19 зафиксирует необходимое количество синхроимпульсов раньше, чем закончит работу блок ОВ 9.17. При этом с выхода блока БД 9.22 на второй вход блока И 9.21 поступит импульс, а на первом входе блока И 9.21 еще будет единица. Значит, с выхода блока ИЛИ 9.37 на шестой вход блока БКО 10 (фиг.2) поступит импульс сброса устройства в исходное состояние.Figure 9 shows the timing diagrams at the most important points of the part of
На фиг.10 показаны временные диаграммы в наиболее важных точках части блока 9В в том случае, когда первый символ троичного кода будет стерт.При этом блок ОВ 9.17 начнет работу на такт позже. На выходе счетчика СЧ 9.19 импульс так и не появится, так как он не зафиксирует необходимое количество синхроимпульсов, следовательно, сброса устройства в исходное состояние не последует. По окончании работы блока ОВ 9.17 с выхода блока БД 9.35 выйдет импульс, который запустит блок ОВ 9.23. До конца работы этого блока устройство будет принимать информацию, но так как часть блока 9В не сформирует три дополнительных синхроимпульса, то три последних символа троичного кода останутся в регистрах СР 8.1-СР 8.3 блока БКО 10 (фиг.2) и правильного приема не будет. По окончании работы блока ОВ 9.23 с выхода блока БД 9.36 через блок ИЛИ 9.37 на шестой вход блока БКО 10 (фиг.2) поступит импульс сброса устройства в исходное состояние.Figure 10 shows the timing diagrams at the most important points of the part of
Работа и временные диаграммы в наиболее важных точках части блока 9В в том случае, когда последний символ троичного кода будет стерт, аналогичны описанному в последнем абзаце, за исключением того, что блок ОВ 9.17 запустится первым синхроимпульсом и начнет работу с первого такта.The operation and timing diagrams at the most important points of the part of
Реализация блока СЧ 9.19 представлена в [Микросхемы и их применение. Вып.1070. М.: Радио и связь, 1980, стр.138-139, рис.4.37 (а)] или в [Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы. Справочник.. М.: Радио и связь, 1987 стр.94-97, рис.1.69].The implementation of the midrange 9.19 block is presented in [Microcircuits and their application. Issue 1070. M .: Radio and communications, 1980, pp. 138-139, fig. 4.37 (a)] or in [Shilo V.L. Popular digital circuits. Reference .. M: Radio and communications, 1987 pp. 94-97, Fig. 1.69].
Блок-схема блока БКО 10 представлена на фиг.11, где обозначено:The block diagram of the
10.1-10.3 - с первого по третий блоки трехразрядных сдвиговых регистров (СР);10.1-10.3 - from the first to the third blocks of three-digit shift registers (SR);
10.4-10.6 - с первого по третий ключи (Кл);10.4-10.6 - from the first to the third keys (C);
10.7-10.9, 10.14 - с первого по четвертый блоки логического отрицания (НЕ);10.7-10.9, 10.14 - from the first to the fourth blocks of logical negation (NOT);
10.10-10.12 - с первого по третий блоки суммирования по модулю 2 (mod2);10.10-10.12 - from the first to the third blocks of summation modulo 2 (mod2);
10.13, 10.21 - первый и второй блоки логического суммирования (ИЛИ);10.13, 10.21 - the first and second blocks of logical summation (OR);
10.15-10.18, 10.20 - с первого по четвертый и пятый блоки логического умножения (И);10.15-10.18, 10.20 - from the first to the fourth and fifth blocks of logical multiplication (I);
10.19 - блок дифференцирования (БД).10.19 - differentiation unit (DB).
Блок БКО 10 содержит три блока трехразрядных сдвиговых регистров (СР) 10.1, 10.2 и 10.3, первые сигнальные входы которых являются входами для элементов символа троичного кода (элементов столбца), поступающих с соответствующих выходов блока ФТК 8 (фиг.2), а четвертые выходы первого блока 10.1 и третьего блока 10.3 соединены с соответствующими входами блока ПТД 12 (фиг.2), второй, четвертый и шестой входы блоков 10.1-10.3 соединены с первым выходом блока БВС 9 (фиг.2), блоки И 10.16-10.18, 10.20 и блок ИЛИ 10.21, последовательно соединенные блок ИЛИ 10.13 и блок НЕ 10.14, последовательно соединенные блок И 10.15 и блок БД 10.19, последовательно соединенные блок mod2 10.10, блок НЕ 10.7 и Кл 10.4, последовательно соединенные блок mod2 10.11, блок НЕ 10.8 и Кл 10.5, последовательно соединенные блок mod2 10.12, блок НЕ 10.9 и Кл 10.6, третий, пятый и седьмой входы блоков 10.1-10.3 соединены с выходом блока ИЛИ 10.21, восьмые входы блоков 10.1-10.3 соединены с соответствующими выходами ключей 10.4-10.6, первый и третий выходы блоков 10.1-10.3 соединены с сигнальными входами соответствующих блоков mod 2 10.10-10.12, выходы блоков НЕ 10.7-10.9 соединены с соответствующими входами блока И 10.15, первые входы блоков И 10.17, 10.18 соединены с выходом блока mod 2 10.10, вторые входы блоков И 10.16 и 10.18 соединены с выходом блока mod 2 10.12, первый вход блока И 10.16 и второй вход блока И 10.18 соединены с выходом блока mod 2 10.11, вторые выходы блоков 10.1-10.3 соединены с соответствующими входами блока ИЛИ 10.13, выход блока НЕ 10.14 соединен с первым входом блока И 10.20, выход блока БД 10.19 соединен со вторым входом блока И 10.20, выход которого соединен с третьим входом блока ИЛИ 10.21, выход блока И 10.16 соединен с управляющим входом ключа 10.4, выход блока И 10.17 соединен с управляющим входом ключа 10.5, выход блока И 10.18 соединен с управляющим входом ключа 10.6, первый вход блока ИЛИ 10.21 соединен со вторым выходом блока БВС 9 (фиг.2), а второй его вход соединен с выходом блока БКД 11 (фиг.2).Block BKO 10 contains three blocks of three-digit shift registers (SR) 10.1, 10.2 and 10.3, the first signal inputs of which are inputs for the elements of the ternary code symbol (column elements) coming from the corresponding outputs of the FTK 8 block (figure 2), and the fourth outputs the first block 10.1 and the third block 10.3 are connected to the corresponding inputs of the PDD block 12 (figure 2), the second, fourth and sixth inputs of the blocks 10.1-10.3 are connected to the first output of the block BVS 9 (figure 2), blocks And 10.16-10.18, 10.20 and OR block 10.21, connected in series OR block 10.13 and block NOT 10.14, followed by newly connected block And 10.15 and block DB 10.19, series-connected block mod2 10.10, block HE 10.7 and Cl 10.4, series-connected block mod2 10.11, block HE 10.8 and Cl 10.5, series-connected block mod2 10.12, block HE 10.9 and Cl 10.6, third , the fifth and seventh inputs of blocks 10.1-10.3 are connected to the output of the OR block 10.21, the eighth inputs of blocks 10.1-10.3 are connected to the corresponding outputs of the keys 10.4-10.6, the first and third outputs of blocks 10.1-10.3 are connected to the signal inputs of the corresponding blocks of mod 2 10.10-10.12 , the outputs of the blocks are NOT 10.7-10.9 connected to the corresponding inputs of the block And 10.15, the first inputs of the blocks And 10.17, 10.18 are connected to the output of the block mod 2 10.10, the second inputs of the blocks And 10.16 and 10.18 are connected to the output of the block mod 2 10.12, the first input of the block And 10.16 and the second input of the block And 10.18 are connected to the output of the block mod 2 10.11, the second the outputs of blocks 10.1-10.3 are connected to the corresponding inputs of the OR block 10.13, the output of the block NOT 10.14 is connected to the first input of the block And 10.20, the output of the block DB 10.19 is connected to the second input of the block And 10.20, the output of which is connected to the third input of the block OR 10.21, the output of block And 10.16 is connected to the control input of the key 10.4, the output of block And 10.17 is connected to the control th input keys 10.5, 10.18 and output unit connected to the control input of the key 10.6 the first input of OR 10.21 is coupled to the second output UA unit 9 (Figure 2) and its second input connected to the output of BCD block 11 (Figure 2).
Состояния входов и выходов всех блоков, входящих в БКО 10, определяются состоянием содержимого разрядов регистров 10.1-10.3. В исходном состоянии содержимое блоков 10.1-10.3, таймер и счетчик синхроимпульсов в блоке БВС 9 (фиг.2) обнулены, ключи 10.4-10.5 закрыты. Блок БКО 10 работает следующим образом.The states of the inputs and outputs of all blocks included in the
Прием без ошибок, например, следующего фрагмента последовательности двоичных символов: 111101100… При этом на первые сигнальные входы блоков СР 8.1-СР 8.3 с соответствующих выходов блока ФТК 13 (фиг.2) поступают символы троичного кода (столбцы): .Reception without errors, for example, of the following fragment of a sequence of binary symbols: 111101100 ... At the same time, the ternary code symbols (columns) are received at the first signal inputs of CP 8.1-CP 8.3 blocks from the corresponding outputs of FTK 13 (Fig. 2): .
В момент поступления первого столбца на соответствующие входы блоков 10.1-10.3 с первого выхода блока БВС 9 (фиг.2) поступают синхроимпульсы, под воздействием которых символы троичного кода начинают заполнять разряды блоков 10.1-10.3. На каждом такте содержимое разрядов блоков 10.1-10.3 можно представить в виде матрицы (триады символов троичного кода). Работу блока БКО 10 в этом случае представим таблицей 1, в соответствующих столбцах которой будем записывать результаты каждого такта на выходе всех его блоков. На первом такте содержимое третьих разрядов регистров 10.1-10.3 будет замещено первым столбцом [100]T и содержимое регистров представится матрицей . При этом на вторых выходах регистров 10.1-10.3 будут нули, которые поступят на соответствующие входы блока ИЛИ 10.13. На выходах блоков mod2 10.10-10.12 будет результат сложения по mod2 содержимого первых и третьих разрядов регистров 10.1-10.3 соответственно: 1⊕ 0=1, 0 ⊕ 0=0, At the moment the first column arrives at the corresponding inputs of blocks 10.1-10.3 from the first output of the BVS block 9 (Fig. 2), clock pulses arrive, under the influence of which the ternary code symbols begin to fill the bits of blocks 10.1-10.3. At each clock cycle, the contents of the bits of blocks 10.1–10.3 can be represented in the form of a matrix (triad of symbols of the ternary code). In this case, the operation of the
0 ⊕ 0=0. Эти значения поступят на соответствующие входы блока И 10.15. Одновременно на выходах блоков НЕ 10.7-10.9 окажутся инвертированные значения результатов сложения по mod2 содержимого первых и третьих разрядов регистров 10.1-10.3 соответственно: , , . Как видно из блок-схемы фиг.11, эти выходные значения блоков 10.1-10.3, mod2 10.10-10.12 и НЕ 10.7-10.9 будут определять результат выхода остальных блоков БКО 10 на каждом такте. На первом такте на выходе блока ИЛИ 10.13 будет нуль и с выхода блока НЕ 10.14 на первый вход блока И 10.20 поступит единица.0 ⊕ 0 = 0. These values will go to the corresponding inputs of the AND block 10.15. At the same time, the outputs of the blocks NOT 10.7-10.9 will have the inverted values of the results of addition by mod2 of the contents of the first and third bits of the registers 10.1-10.3, respectively: , , . As can be seen from the flowchart of Fig. 11, these output values of blocks 10.1-10.3, mod2 10.10-10.12 and NOT 10.7-10.9 will determine the output of the remaining blocks of
С выхода блока И 10.15 на вход блока БД 10.19 поступит нуль, и так как фронта нет, то с выхода блока БД 10.19 на второй вход блока И 10.20 поступит нуль (см.таблицу).From the output of block And 10.15, zero will come to the input of block DB 10.19, and since there is no front, then from the output of block DB 10.19, the second input of block And 10.20 will receive zero (see table).
Одновременно на первый вход блока И 10.16 с выхода блока mod2 10.11 поступит единица, на второй его вход с выхода блока mod2 10.12 поступит нуль, следовательно, с его выхода на управляющий вход ключа 10.4 поступит нуль, ключ будет закрыт и содержимое второго разряда регистра 10.1 останется неизменным. На первый вход блока И 10.17 с выхода блока mod2 10.10 поступит единица, на второй его вход с выхода блока mod2 10.12 поступит нуль, следовательно, с его выхода на управляющий вход ключа 10.5 поступит нуль, ключ будет закрыт и содержимое второго разряда регистра 10.2 останется неизменным. На первый вход блока И 10.18 с выхода блока mod2 10.10 поступит нуль, на второй его вход с выхода блока mod2 10.11 поступит нуль, следовательно, с его выхода на управляющий вход ключа 10.4 поступит нуль, ключ будет закрыт и содержимое второго разряда регистра 10.3 также не изменится. С выхода блока И 10.20 на третий вход блока ИЛИ 10.21 поступит нуль. Так как предполагается безошибочный прием, то на первый и второй входы блока ИЛИ 10.21 также на этом такте поступят нули, следовательно, сброса устройства в исходное состояние не будет и далее начнется следующий (второй) такт работы блока БКО 10. Результат работы первого такта представлен в таблице 1 в третьем столбце.At the same time, a unit will arrive at the first input of block And 10.16 from the output of block mod2 10.11, zero will be received at its second input from the output of mod2 10.12, therefore, zero will come from its output to the control input of key 10.4, the key will be closed and the contents of the second bit of register 10.1 will remain unchanged. At the first input of block And 10.17 from the output of block mod2 10.10, one will be received, at its second input from the output of block mod2 10.12, zero will be received, therefore, zero will come from its output to the control input of key 10.5, the key will be closed and the contents of the second bit of register 10.2 will remain unchanged . Zero will arrive at the first input of block And 10.18 from the output of mod2 10.10, zero will go to its second input from the output of mod2 10.11, therefore, zero will come from its output to the control input of key 10.4, the key will be closed and the contents of the second bit of register 10.3 will also not will change. From the output of the AND block 10.20, the third input of the OR block 10.21 will receive zero. Since an error-free reception is assumed, the first and second inputs of the OR block 10.21 will also receive zeros on this clock cycle, therefore, the device will not be reset to its initial state, and then the next (second) clock cycle of the
На втором такте содержимое третьих разрядов вытесняется следующим столбцом из последовательности символов троичного кода во вторые разряды. На третьем такте все разряды блоков 10.1-10.3 заполнены принятыми символами троичного кода. На четвертом, пятом и последующих тактах элементы столбцов с четвертых выходов блоков 10.1 и 10.3 будут поступать на соответствующие входы блока ПТД 12 (фиг.2). Результаты второго, …, седьмого тактов записаны в соответствующих столбцах таблицы 1.At the second step, the contents of the third digits are pushed out by the next column from the sequence of symbols of the ternary code into the second digits. On the third step, all bits of blocks 10.1-10.3 are filled with the received symbols of the ternary code. At the fourth, fifth and subsequent clocks, the elements of the columns from the fourth outputs of blocks 10.1 and 10.3 will go to the corresponding inputs of the block PDD 12 (figure 2). The results of the second, ..., seventh measures are recorded in the corresponding columns of table 1.
Анализ таблицы 1 показывает, что при безошибочном приеме операция коррекции содержимого вторых разрядов одного из блоков СР 10.1-10.3 осуществляется только тогда, когда первый и третий символы троичного кода (столбцы матриц) различны. Так как в данном случае второй столбец безошибочен, то его элементы не изменятся. Во всех остальных случаях происходит только сдвиг содержимого регистров.The analysis of table 1 shows that with error-free reception, the operation of correcting the contents of the second bits of one of the blocks of CP 10.1-10.3 is carried out only when the first and third characters of the ternary code (matrix columns) are different. Since in this case the second column is error-free, its elements will not change. In all other cases, there is only a shift in the contents of the registers.
Пусть в принятом фрагменте последовательности символов троичного кода первый из них ошибочен, при этом с выхода блока БКД 11 (фиг.2) на второй вход блока ИЛИ 10.23 импульс сброса не поступит, но при этом блок БВС 9 не выработает первый синхроимпульс, значит, в этом блоке счетчик СЧ 9.19 не доберет одного синхроимпульса до заданного числа и на его выходе будет нуль, запрещая сброс устройства в исходное состояние. Блок БКО 10 начнет работу со второго такта, но при этом блок БВС 9 не выдаст три последних синхроимпульса, чтобы вывести три последних символа троичного кода из блоков 10.1-10.3. Сообщение не будет принято полностью. Тогда в конце работы блока ОВ 9.23 блока БВС 9 (фиг.2) с выхода блока БД 9.36 выйдет короткий импульс, который сбросит устройство в исходное состояние. Работа блока БКО 10 в этом случае представится таблицей 2:Suppose that the first of them is erroneous in the received fragment of the sequence of ternary code symbols, while the reset pulse does not arrive from the output of the BKD block 11 (Fig. 2) to the second input of the OR block 10.23, but at the same time the
Как видно из таблицы 2, если первый символ троичного кода последовательности содержит однократную (обнаруживаемую) ошибку, то блок БВС 9 всегда будет сбрасывать устройство в исходное состояние, так как правильного приема не будет.As can be seen from table 2, if the first character of the ternary sequence code contains a one-time (detectable) error, then the
Аналогично блок БКО 10 работает, если стерт последний символ троичного кода последовательности.Similarly, the
Учитывая, что блок БКД 11 (фиг.2) контролирует длительность стираний и осуществляет сброс устройства в исходное состояние, если стерто более одного символа троичного кода с обнаруженной ошибкой, то можно сказать, что блок БКО 10 будет корректировать обнаруженные ошибки, которые распределены в последовательности символов троичного кода через одну (так называемой лесенкой), причем первый и последний символы в триаде должны быть безошибочны.Given that the block BKD 11 (figure 2) controls the duration of the erasure and resets the device to its original state, if more than one character of the ternary code is erased with a detected error, then we can say that the
Пусть передается следующий фрагмент двоичной последовательности: 1101100… Рассмотрим работу блока БКО 10 при распределении ошибок «лесенкой», то есть в принимаемом фрагменте последовательности символов троичного кода стертые символы представлены нулевыми столбцами:Let the following fragment of the binary sequence be transmitted: 1101100 ... Consider the operation of
. .
В таблице 3 показана работа блока БКО 10 для этого случая. Первый такт ничем не отличается от первого такта при безошибочном приеме, описанном выше, а на втором такте в матрице, представляющей содержимое разрядов регистров 10.1-10.3, два крайних столбца будут нулевыми. При этом на выходе блоков mod2 10.10-10.12 будут нули, на выходе блоков НЕ 10.7-10.9 будут единицы, значит, на выходе блока ИЛИ 10.13 будет единица, на выходе блока НЕ 10.14 - нуль, на выходе блока И 10.15 будет единица. Так как на предыдущем такте значение на выходе блока И 10.15 было нулевым, то на этом такте на входе блока БД 10.19 появился фронт импульса, следовательно, с его выхода на второй вход блока И 10.20 поступит короткий импульс. Одновременно на второй вход блока И 10.20 с выхода блока НЕ 10.14 поступит нуль, значит, сброс устройства в исходное состояние на этом такте будет блокирован. В этот же момент с входов блоков mod2 10.10-10.12 на соответствующие входы блоков И 10.16-10.18 поступят нули, значит, с их выходов на управляющие входы ключей 10.4-10.6 поступят нули, значит, эти ключи останутся закрытыми и содержимое вторых разрядов регистров СР 10.1-10.3 не изменится.Table 3 shows the operation of the
Следующий синхроимпульс сдвинет содержимое регистров 10.1-10.3 на один такт. На третьем такте нулевой столбец заполнит вторые разряды регистров 10.1-10.3, а два крайних столбца будут безошибочными. При этом на выходе блоков mod2 10.10-10.12 будут соответственно значения 1, 0, 1, на выходе блоков НЕ 10.7-10.9 - инверсии этих значений соответственно 0, 1, 0. На первый вход блока И 10.20 с выхода блока НЕ 10.14 поступит единица, на выходе блока И 10.15 будет нуль. Значит, с выхода блока БД 10.19 на второй вход блока И 10.20 поступит нуль, запрещая сброс устройства в исходное состояние. Одновременно на первый вход блока И 10.16 и второй вход блока И 10.18 с выхода блока mod2 10.11 поступит нуль, значит, ключи 10.4 и 10.6 будут заперты. На оба входа блока И 10.17 с выходов блоков mod2 10.10 и 10.12 поступят единицы, значит ключ 10.5 будет открыт и результат логического сравнения первого и третьего разрядов регистра 10.2, а именно заменит содержимое второго разряда этого регистра, то есть ошибка будет исправлена. Аналогично БКО 10 работает и далее. То есть при расположении ошибок «лесенкой» блок БКО 10 исправляет стертый символ троичного кода только тогда, когда он находится во вторых разрядах блоков 10.1-10.3. При этом необходимо, чтобы первый и третий символы троичного кода (столбцы) в триаде были различными. Если первый и третий символы троичного кода безошибочны, но одинаковы, а второй символ ошибочен (средний столбец матрицы нулевой), то блок БКО 10 формирует короткий импульс сброса устройства в исходное состояние (столбец 9 таблицы 3).The next clock will shift the contents of registers 10.1-10.3 by one clock cycle. On the third step, the zero column will fill the second bits of the registers 10.1-10.3, and the two extreme columns will be error-free. At the same time, the output of mod2 blocks 10.10-10.12 will be 1, 0, 1, respectively, and the output of blocks NOT 10.7-10.9 - inversions of these values, respectively, 0, 1, 0. At the first input of block And 10.20, one will be received from the output of block NOT 10.14, the output of block And 10.15 will be zero. So, from the output of the DB unit 10.19, the second input of the And 10.20 block will receive zero, prohibiting the reset of the device to its original state. At the same time, zero will arrive at the first input of the And 10.16 block and the second input of the And 10.18 block from the output of mod2 10.11, which means that the keys 10.4 and 10.6 will be locked. Units will be received at both inputs of block And 10.17 from the outputs of blocks mod2 10.10 and 10.12, which means that key 10.5 will be open and the result of a logical comparison of the first and third bits of register 10.2, namely will replace the contents of the second bit of this register, that is, the error will be fixed. Similarly,
Варианты реализации блоков 10.1-10.3 представлены в [Микросхемы и их применение. Вып.1070. М.: Радио и связь, 1980, стр.135-136, рис.4.35 (а)] или в [Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы. Справочник.. М.: Радио и связь, 1987 стр.108, рис.1.76].Implementation options for blocks 10.1-10.3 are presented in [Microcircuits and their application. Issue 1070. M .: Radio and communications, 1980, pp. 135-136, fig. 4.35 (a)] or in [Shilo V.L. Popular digital circuits. Reference .. M: Radio and communications, 1987 p. 108, fig. 1.76].
При согласованных полосах спектров сигналов и полосы канала передачи на выходе блока ДМ 7 (фиг.2) сигналы, несущие информацию, перекрываются во времени. Блок ФТК 8 (фиг.2) осуществляет формирование символов троичного кода, не перекрывающихся во времени. Этот блок выполнен в виде дифференциального усилителя с тремя входами и тремя выходами, выходные сигналы которых определяются разностью напряжений на двух его входах таким образом, что выход с максимальным напряжением остается открытым, а остальные два выхода запираются отрицательным потенциалом [Павлов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств, М.: Горячая линия - Телеком, стр.107, рис.6.8]. Введение третьего входа и третьего выхода не изменяет функционирование такого устройства, так как сигналы с выхода демодулятора ДМ 7 появляются последовательно во времени, что и определяет разность напряжений на двух входах блока ФТК 8. Временные диаграммы работы блока ФТК 8, приведенные на фиг.12, дополнительно поясняют работу этого блока. Здесь а), б) и в) - элементы символов троичного кода (элементы столбцов), поступающие с выходов ДМ 7, 13 на соответствующие входы ФТК 8; а'), б') и в') - элементы символов троичного кода на выходах блока ФТК 8.With the agreed bands of the signal spectra and the band of the transmission channel at the output of the
Блок ПТД 12 является широко используемым триггером, выполненным на логике ИЛИ-НЕ [Г.И.Пухальский, Т.Я.Новосельцева. Проектирование дискретных устройств на интегральных микросхемах. М.: Радио и связь, 1990, стр.66-68, рис.2.36]. С соответствующих выходов блока БКО 10 на два информационных входа блока ПТД 12 подаются первый и третий элементы символов троичного кода (столбцов), а с прямого выхода блока ПТД 12 на вход данных блока ППр 13 поступает восстановленная двоичная последовательность. При этом инверсный выход блока ПТД 12 не используется.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007147062/09A RU2356165C1 (en) | 2007-12-17 | 2007-12-17 | Device for transmission of digital information |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007147062/09A RU2356165C1 (en) | 2007-12-17 | 2007-12-17 | Device for transmission of digital information |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2356165C1 true RU2356165C1 (en) | 2009-05-20 |
Family
ID=41021878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007147062/09A RU2356165C1 (en) | 2007-12-17 | 2007-12-17 | Device for transmission of digital information |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2356165C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1104125A2 (en) * | 1999-11-29 | 2001-05-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | System, transmitter and receiver for code division multiplex transmission |
| RU2242789C1 (en) * | 2003-06-09 | 2004-12-20 | Степанов Владислав Андреевич | Device for transferring data |
| EP1492248A1 (en) * | 2002-04-03 | 2004-12-29 | Huawei Technologies Co., Ltd. | A method about high speed transmitting data service based tdd mode |
| RU2265278C1 (en) * | 2004-10-01 | 2005-11-27 | Денисенко Виктор Петрович | Method and device for transmitting and receiving limited-spectrum signals (alternatives) |
-
2007
- 2007-12-17 RU RU2007147062/09A patent/RU2356165C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1104125A2 (en) * | 1999-11-29 | 2001-05-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | System, transmitter and receiver for code division multiplex transmission |
| EP1492248A1 (en) * | 2002-04-03 | 2004-12-29 | Huawei Technologies Co., Ltd. | A method about high speed transmitting data service based tdd mode |
| RU2242789C1 (en) * | 2003-06-09 | 2004-12-20 | Степанов Владислав Андреевич | Device for transferring data |
| RU2265278C1 (en) * | 2004-10-01 | 2005-11-27 | Денисенко Виктор Петрович | Method and device for transmitting and receiving limited-spectrum signals (alternatives) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5081645A (en) | Novel spread spectrum codec apparatus and method | |
| US5463657A (en) | Detection of a multi-sequence spread spectrum signal | |
| ES2224400T3 (en) | METHOD AND APPLIANCE TO GENERATE A CHAIN ENCRYPTION. | |
| US8005221B2 (en) | Chaotic spread spectrum communications system receiver | |
| US7974413B2 (en) | Spread spectrum communications system and method utilizing chaotic sequence | |
| US4035767A (en) | Error correction code and apparatus for the correction of differentially encoded quadrature phase shift keyed data (DQPSK) | |
| US4667327A (en) | Error corrector for a linear feedback shift register sequence | |
| US5359627A (en) | Channel codec apparatus and method utilizing flat codes | |
| EP1031207B1 (en) | Apparatus, and associated method, for generating a pseudo-random number | |
| CN110224762A (en) | A kind of impulsive synchronization method and system | |
| US6560727B1 (en) | Bit error rate tester using fast parallel generation of linear recurring sequences | |
| JP2955576B1 (en) | Digital communication system, transmitter and receiver thereof, and frame synchronization detection circuit | |
| KR100958145B1 (en) | Method and apparatus for generating M-ary higher phase modulation waveform from superposition of pulse amplitude modulation waveforms | |
| RU2356165C1 (en) | Device for transmission of digital information | |
| Rochelle | Pulse-frequency modulation | |
| US7406120B1 (en) | Transmission channel impulse response estimation using fast algorithms | |
| RU2251210C1 (en) | Noise-immune cyclic code codec | |
| RU2450464C1 (en) | Code frame synchronisation apparatus with integrated soft and hard decisions | |
| RU2633614C1 (en) | Method of transmitting information in communication systems with noise-shaped signals | |
| US20040179579A1 (en) | Method and apparatus for determination of initialization states in pseudo-noise sequences | |
| CN101547171B (en) | Channel estimation method applicable to wireless burst communication, and system thereof | |
| US7489719B1 (en) | Training sequences, methods and wireless communication systems providing security-enhanced initialization | |
| RU2270521C1 (en) | Device for decoding cyclic hamming code | |
| RU2109405C1 (en) | Error detecting and correcting device | |
| SU1019654A1 (en) | Device for receiving/transmitting binary information |