Устройство для кодирования и декодирования дискретной информации
1П5
Изобретение относится к вычислительной технике и технике связки и можат быть использовано в системах
передачи дискретной информации. Известно устройство для кодирования и декодиррвания сигналов в системах
передачи цифрових данных, содержащее в передающей части входной регистр , блок сравнения посьшок, кодер
и хронизатор, а в приемной части формирователь импульсов, блок определения временного положения, декодер
и формирователь тактовых импульсов Ц Недостатком известного устройства
является затрата дополнительного времени на передачу избыточных элементов кода, позволяющих обнаруживать
ошибки, т.е. ухудшение пропускной способности. Наиболее близким к изобретению является
устройство для кодирования и декодирования дискретной информации,
содержащее в передающей преобразователь кода, состоящий из шифраторов , распределителд-накопителя и
блока кодирования, входы которого соед1шены с входами устройства, а выходы
подключены к соответствующим входам преобразователя кода, выходы которого соединены с соответствующими
информационными входами распредели .теля-накопителя, тактЬвьш вход которого соединен с тактовой шиной, а
выход подключен к выходу передающей части, а также генератор эталонного
кода, блоки сумматоров по модулю два синхронизатор и блок считывания, а в
приемной части дешифратор, а также генератор эталонного кода , блоки сумматоров
по модулю два, cинxpoн rзaтop корректоры, инверторы, элементы задержки , элементы И и ИЛИ 2 .
Однако для данного устройства ха рактерно недостаточно эффективное использование канала связи вследствие
того, что дополнительные символы, поз воляющие обнаружить ошибку при передаче
, следуют за информационными символами во время перэдачи кодового сло
ва, снижая тем самым пропускную способность канала при заданных потерях достоверности.
Цель изобретения - снижение потерь пропускной способности. Поставленная цель достигается тем
что в устройство для кодирования и декодирования дискретной информации,
содержащее в передающей части преобра 6 2
зователь кода, состоящий из двух шифраторов , распределитель-накопитель и
блок кодироваЯия входы которого соединены с входами устройства, а выходьт
подключены к соответствующим входаг- шифраторов преобразователя кода, выходы
которых соединены с соответствующими информационными входами распределителя-накопителя
, тактовый вход которого соединен с первой тактовой шиной , а выход подключен к выходу пере
дающей части, ав приемной части дешифратор , введены в передающую часть.- решающий блок, входы которого
подключены к выходам соответствующих шифраторов преобразователя кода, а
выходы - к дополнительным входам распределителя-накопителя , а в приемную
часть - блок обнаружения ошибок, выходной регистр сдвига и распределитель-накопитель
, информационньй и тактовьй входы которого подключены соответственно к входу приемной час
ти и первой тактовой шине, а вьтходы соединены с соответствующими входами
дешифратора, первые, выходы которого подключены к соответствующим входам
выходного регистра сдвига, а вторые выходы - к входам блока обнаружения
ошибки, вькод которого соединен с шиной индикации .ошибкр, тактовый
вход выходного регистра сдвига подключен к второй тактовой шине, а выход
соединен с выходом устройства. На фиг. I показана блок-схёмй передающей части; на фиг, 2 - блоксхема
приемной части;.иа фиг, 3 диаграммы , поясняющие работу устройства .
Передающая, часть (фиг. О содержит блок I кодирования, преобразовател
.ъ 2 кода, состоящий из первого и второго шифраторов 3 и 4, решающий
блок 5, р.аспределитель-накопитель 6, тактовый вход которого подключен
к первой тактовой шине 7, Входы блока 1 кодирования подключены ко входам
устройства, а выходы - к соответствукмцим входам шифраторов 3 и 4 в
преобразователе 2 кода. Выходы первого и второго шифраторов 3 и 4 соединены
соответственно с первыми и вторыми входами решающего блока 5, Выходы шифраторов 3 и 4 и выходы блока
5 подключены к соответствующим информацрюнным входам распределителянакопителя
6, выход которого подключен к выходу передающей части. 3 1.1 Приемная часть (фиг. 2) содержит распределитель-накопитель 8, информационные
н тактовый входы которого соединены со входом приемной части 1 первой тактовой шиной, а. выходы
подключены к соответствующим входам дешифратора 9, первые выходы которого соединены со входами выходного
регистра 10 сдвига, а вторые выходы подключены ко входам блока 11 об наружения ошибки. Вторая тактовая
шина 12 подключена к тактовому входу регистра 10, его выход соединен с выходом устройства. Выход блока
11 подключен к шине 13 индикации 1 ошибки. Блок 1 кодирования служит для представления
исходного пятиэлементного кода МТКг2 в виде многоразрядного (например, трвдцатидвухразрядного) J
числа. В преобразователе 2 кода с помощью шифраторов 3 и 4 импульсы и пауузы
мезкду ними модулируют по длительности и получают таким образом двухвалентньй
м 1огопозиционньй код, в ко-2 тором информация заложена во временномположении
передних и задних информационньк .фронтов. Первый шифратор 3 формирует первый из двух элементов
1664 многопозиционного кода, второй шифратор
4 второй элемент (i). Дпя обнаружения ошибок в каждую двухэлементную кодовую комбинацию вводится с
решающего блока 5 третий эле ° местоположение вы,бирается из условия
А{Х,- + Ajxj + Ajj.x,j OCracd Л,) (1) гдеАр. А:, Ац, А, - коэффициенты, оп ределяемые параметрами
помех в канале и допустимой вероятностью пропуска
ошибки кодового . символа на приеме; - значения элементов i, j и k в кодовой комбинации .
В таблице представлен один из вариантов построения трехэлементного многопозиционного кода, rge каждый
элемент может принимать шесть значений . УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОДИРОВАНИЯ И ДЕКОДИРОВАНИЯ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ
, содержащее в передающей части преобразователь кода, состоящий из двух шифраторов, расп.ргделитель-накопйтель
и блок кодирования, входы которого соединены с входами устройства , а выходы подключены к соответствующим
входам шифраторов преобразователя кода, выходы которых соединены
с соответствующими информацион ными входами распределитель-накопителя , тактовый вход которого соединен с первой тактовой шиной, а выход подключен к выходуiпередающей части, а в приемной части - дешифратор
, отличающееся тем, что, с целью снижения потерь пропускной способности, в него введены
в передающую часть - решающий блок, входы которого подключены к выходам соответствующих шифраторов преобразователя кода, а выходы - к дополнительным входам распределителя-накопителя
, а в приемную часть блок обнаружения ошибок, выходной регистр сдвига и распределитель-накопитель
, информационньй и тактовый входы которого подключены соответственно к входу приемной части и перW
вой тактовой шине, а выходы соедис
нены с соответствующими входами дешифратора, первые вькоды которого подключены к соответствующим входам выходного регистра сдвига, а вторые выходы - к входам блока обнаружения ошибки, выход
которого соединен с шиной индикации ошибки, тактовый ел вход выходного регистра сдвига подключен к второй тактовой шине, а высо
ход соединен с выходом устройства. Ф Здесь N - номер комбинации кода МТК-2 на выходе блока 1, а значения
х(, XJ, х определяют временное полоокение соответствующего перехода i, j и k..55 Распределитель-накопитель 6 пред .ставляет; собой регистр сдвига, причем
выходы шифраторов 3 и 4 подключены к ячейкам этого регистра таким
образом, чтобы временное расстояние между соседними переходами в формируемам
кодовом слове составляло не менее ТГо , где ТГо - длительност элемента, простого кода (т.е.
Распределитель-накопитель 6 при подаче на его тактовый вход импуль5 сов с частотой F 1/Д, где и - длительность единичного временного интервала
в формируемом трехэлементном многопозиционном коде, работает как праобразователь параллельного кода в
последовательный. Распределитель-накопитель 8 представляет
собой аналогичный регистр сдвига, выполняющий обратное преобразование из последовательного кода
в параллельный. Дешифратор 9 служит для преобразования принятого сигнала обратно в
код МТК-2. Выходной регистр 10 сдвига тактируется импульсами с частотой. Fj
- I/To, Устройство работает следующим образом . Информация пяти элементов исходного простого кода МТК-2 поступает
со входов устройства в блок 1 кодирования , где происходит преобразование
ее в .двоичный код. Последний поступает в преобразователь 2 кода,
где с помощью шифраторов 3 и 4 происходит соответствующая модуляция импульсов и пауз путем записи в соот
ветствующие ячейки распределителянакопителя 6 единицы с соответствующего выхода первого шифратора 3 и
нуля со второго шифратора А. Одновременно с решающего блока 5 в соответствующую
ячейку распределителянакопителя 6 записывается единица. На фиг. 3 показан принцип формирования кодовых слов многопозиционного трехэлементного кода на интервале
стартотопного цикла исходного простого кода МТК-2 для случая, когда
информационньй переход в каждом элементе i, j, k формируемого кода занимает
одну из шести возможных позиций СО,1,2,3,4,5), На фиг. 3 обозначено: а старстопный цикл длительностью
Тц для кода МТК-2 с информационным интервалом 5to ; б г местоположение переходов i, j, k на интервале
TU,; в, г, ид- примеры реализации кодовых слов, е - зоны регистрации характеристических моментов
восстановления на приеме. Количество возможных кодовых слов
равно произведению х,-, х/, х, но из них выбираются лишь те что удов59166 летворяввт условию (1) . При считьшании на выход передающей части поступают посылки длительность о Тц,
в которых импульсы и паузы модулированы по длительности. В приемной части эти посылки записьшаются по Д-входу в распределитель-накопитель 8. Запись происходит
с шагом Д , который выбирают так, 0 чтобы принимаемые переходы , х,
х находились в ,серединеДПо окончании Тц, принятая информация запоминается и проверяется на
дешифраторе 9 на вьшолнение условия 5 (1) В случае невыполнения последнего,
блок I1 обнаружения ошибки формирует в тайне 13 сигнал ошибки. Дешифратор
9 преобразуе т комбинацию переходов Xj, Xj , х„ в соответствующий номер коо
довой комбинации, а затем в исход ный код , Последний с помощью регистра 10
преобразуется из параллельной формы а последовательную. Дешифратор 9
5 содержит также кодопреобразователь, позволяющий получить по номеру кодовой
комбинации исходный ток |УГГК-2. Блок 1I обнаружения ошибок представляет собой многовходоввй элемент
Q ИЛИ, подключенный к тем выходам дешифратора 9, на которых появляется
двоичный номер кодовой комбинации, Непоявление сигнала на выходе блока
11 соответствует сигналу Ошибка. . Поскольку из всех возможных комбинаций:
,х,, Xj-, x выбраны лишь раз решенные, удовлетворяющие условию СП, можно по известным синдромам
ошибок производить исправление ошибок в принимаемых-кодовых комбинациях. и
Таким образом, введение в передающей частр решающего блока, в приемную
часть распределителя-накопителя, выходного регистра сдвига и блока 5 обнаружения ошибок с соответствующими связями позволяет формировать
признаки кодовых слов (для обеспечения возможности обнаружения ошибок)
в интервале слова простого кода-, 0 т.е. без внесения временной избыточности
на передаче. Тем самым обеспечивается снижение потерь пропускной
способности канала при заданных потерях достоверности. ч1/ NJ/ 1/ / / ... / / it10 (puz, 1 /
П фг (риг. 2