МПК 7 Н 04 L 1/20

 

ДЕКОДЕР С ПОВЫШЕННОЙ КОНТРАСТНОСТЬЮ ОЦЕНОК НАДЕЖНОСТИ

 

Изобретение относится к технике связи и может использоваться при проектировании, новых и модернизации существующих систем передачи дискретной информации.

Известны устройства восстановления стираний и исправления ошибок, использующие оценки надёжности символов для повышения достоверности приёма информации ( см. Л.Ф. Бородин. Введение в теорию помехоустойчивого кодирования. М, Советское радио, 1968г. стр281,…,284 ).

Наиболее близким устройством такого же назначения является устройство для восстановления стираний и исправления ошибок в кодовой последовательности ( см. а.с. СССР № 658757, 1979г ), содержащее блок приёма, один из выходов которого через анализатор сигналов и накопитель подключен к блоку восстановления стираний, первый выход которого подключён к управляющему входу накопителя, а второй выход к одному из выходов блока исправления стираний, другой вход которого подключен к другому выходу блока приёма.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата относится то, что устройство для восстановления стираний и исправления ошибок в кодовой последовательности обладает низкой достоверностью одновременного восстановления стираний и исправления ошибок, из-за высокой вероятности появления нескольких одинаковых оценок надежности на длине одной кодовой комбинации, приводящей к ситуации неопределенности при ее декодировании.

Технический результат – повышение достоверности восстановления стираний и исправления ошибок в кодовой последовательности. Для достижения технического результата в устройство восстановления кодовой последовательности, содержащее блок приёма, один из выходов которого через последовательно включенный анализатор сигналов и накопитель подключён к блоку восстановления стираний, первый выход которого подключён к управляющему входу накопителя, а второй выход к одному из входов блока исправления стираний, другой вход которого подключён к другому выходу блока приёма в в е д е н ы сумматор, блок стираний и дополнительный анализатор сигналов при этом вход блока стираний и вход дополнительного анализатора сигналов подключены к выходу блока приема, а выход анализатора сигналов и выход дополнительного анализатора сигналов подключены соответственно к первому и второму входам сумматора при этом выход блока стираний подключен к вычитающему входу сумматора, выход которого подключен ко входу накопителя.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предложенного декодера с повышенной контрастностью оценок надежности.

Декодер с повышенной контрастностью оценок надежности содержит блок приёма 1, выход которого подключен к входам блока стираний 2, анализатора сигналов 3 и дополнительного анализатора сигналов 4, выходы которых соответственно подключены к вычитающему входу, первому и второму входу сумматора 5, выход которого через накопитель 6, подключён к входу блока восстановления стираний 7, первый выход которого подключен к управляющему входу накопителя 6, а второй выход к одному из входов блока исправления стираний 8, другой вход которого подключен к другому выходу входу блока приёма 1.

Устройство работает следующим образом.

Блок приёма 1 регистрирует поступающие сигналы кодовой последовательности и предаёт их в двоичной форме в блок исправления стираний 8. Кроме того, в блоке приёма 1 вырабатывается сигнал стирания по интервалу стирания h, поступающий в виде логической единицы одновременно в блок стираний 2, анализатор сигналов 3 и дополнительный анализатор сигналов 4.

Блок стираний 2 представляет собой регистр сдвига, в котором фиксируется единица, если в блоке приема было зарегистрировано стирание, и соответственно нули при хорошем состоянии канала связи. Регистр рассчитан на хранение 2k-1 символов (нечетное число), при этом средний символ в регистре имеет номер i. В общем случае k=1,2,3,… и его максимальное значение ограничивается размером зоны анализа в дополнительном анализаторе сигналов 4. На выходе блока стираний 2 находится импульс кодовой последовательности с номером i+k-1. С очередным тактом значение этого импульса с выхода блока стираний 2 поступает на вычитающий вход сумматора 5.

Анализатор сигналов 3 вырабатывает оценку надежности для символа кодовой последовательности с номером i. Для этого начиная с символа i отсчитываются jв1<k символов в сторону возрастания текущих номеров и jу1<k символов в сторону их убывания образуя, таким образом, скользящие окна анализа двоичной последовательности. Оценка надежности символа с номером i, при k=3 и jв1=j у1=2, определяется соотношением:

Fi1= (jв1+1–s в1 )+ (jу1+1–s у1 ),

где s в1 и s у1 - число стираний, попавших соответственно в окна анализа jв1 и jу1.

Оценка Fi1 при k=3 обладает следующими свойствами: во-первых, (положительный фактор), наиболее низкие оценки фиксируют середины произвольных пачек стираний; во-вторых, (отрицательный фактор) стирания разделенные хорошими сигналами имеют одинаковые оценки надежности с этими сигналами.

Например:

Выход блока 1 … 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 …

Выход блока 3 … 6 6 6 5 4 4 3 2 2 3 4 4 4 4 5 …

Здесь и далее многоточие означает хорошее состояние канала связи.

Выход анализатора сигналов 3 подключен к первому входу сумматора 5.

Дополнительный анализатор сигналов 4 тоже вырабатывает оценку надежности для символа кодовой последовательности с номером i. Для этого начиная с символа i отсчитываются jв2=k символов в сторону возрастания текущих номеров и jу2=k символов в сторону их убывания, таким образом образуются более широкие скользящие окна анализа двоичной последовательности. Оценка надежности символа с номером i, при jв2=jу2=3, определяется соотношением:

Fi2= (jв2+1–s в2 )+ (jу2+1–s у2 ),

где s в2 и s у2 - число стираний, попавших соответственно в расширенные окна анализа jв2 и jу2.

Оценка Fi2 обладает следующими свойствами: во-первых, в пачке стираний менее 2k-1 символов оценки надежности не отличаются друг от друга (отрицательный фактор); во-вторых, чередование стираний и хороших символов достаточно четко дифференцируются с надежностями (положительный фактор).

Например, для приведенной ранее последовательности:

Выход блока 1 … 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 …

Выход блока 4 … 8 8 7 7 5 5 3 3 3 3 5 4 6 5 7 …

Выход дополнительного анализатора сигналов подключен ко второму входу сумматора 5. Значение k выбирается, исходя из свойств канала связи.

Сумматор 5 предназначен для синхронизации оценок надежности по тактам и выработки общей оценки надежности для i –го символа.

Общая оценка вырабатывается за счет сложения оценок, поступающих на первый и второй вход сумматора 5 и уменьшения этой оценки на единицу, если данный такт сопровождался стиранием. Суммарная оценка не изменяется, если стирание в такте отсутствует.

Например, для приведенной ранее последовательности:

Выход блока 1 … 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 …

Выход блока 2 … 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 …

Выход блока 3 … 6 6 6 5 4 4 3 2 2 3 4 4 4 4 5 …

Выход блока 4 … 8 8 7 7 5 5 3 3 3 3 5 4 6 5 7 …

Итоговая оценка … 14 14 13 12 8 9 5 4 4 5 9 7 10 8 12 …

Повышение уровня различия оценок (повышение их контрастности) способствует более четкому выделению наиболее ненадежных символов и выделению центра пачек ошибок, улучшая характеристики декодера при работе в реальном масштабе времени.

Накопитель 6 накапливает оценки надежности на одну кодовую комбинацию.

Блок восстановления стираний 7 определяет возможность физического восстановления комбинации избыточного кода при конкретной конфигурации стираний. Работая в метрике Хэмминга, блок выбирает d – 1 символов кодовой комбинации с наименьшими оценками надежности (здесь d – минимальное кодовое расстояние). По результатам выбора осуществляется анализ возможности однозначного исправления таких символов. Если результат анализа положительный, то соответствующие символы в блоке исправления стираний 8 стираются и кодовая комбинация восстанавливается за счет регулярных методов. В случае отрицательного исхода анализа изменяется конфигурация стираний за счет исключения из d – 1 ранее выбранных символов символа с наибольшей оценкой надежности, хранящихся в накопителе 6. Увеличение контрастности оценок надежности в такой ситуации исключает условие неопределенности, когда из d – 1 оценки с наибольшими показателями могут годиться не одна, а несколько, имеющих одинаковые значения.

 

ДЕКОДЕР С ПОВЫШЕННОЙ КОНТРАСТНОСТЬЮ ОЦЕНОК

НАДЕЖНОСТИ

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

ДЕКОДЕР С ПОВЫШЕННОЙ КОНТРАСТНОСТЬЮ ОЦЕНОК

НАДЕЖНОСТИ

 

Изобретение относится к технике связи и может использоваться при проектировании новых и модернизации существующих систем передачи дискретной информации.

Технический результат – повышение достоверности восстановления стираний и ошибок в кодовой последовательности.

Предлагается устройство восстановления кодовой последовательности, содержащее блок приёма, один из выходов которого через последовательно включенный анализатор сигналов и накопитель подключён к блоку восстановления стираний, первый выход которого подключён к управляющему входу накопителя, а второй выход к одному из входов блока исправления стираний, другой вход которого подключён к другому выходу блока приёма, отличающееся тем, что дополнительно введены сумматор, блок стираний и дополнительный анализатор сигналов при этом вход блока стираний и вход дополнительного анализатора сигналов подключены к выходу блока приема, а выход анализатора сигналов и выход дополнительного анализатора сигналов подключены соответственно к первому и второму входам сумматора при этом выход блока стираний подключен к вычитающему входу сумматора, выход которого подключен ко входу накопителя.

 

 

 

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

 

Декодер с повышенной контрастностью оценок надежности, содержащий блок приёма, один из выходов которого через последовательно включенный анализатор сигналов и накопитель подключён к блоку восстановления стираний, первый выход которого подключён к управляющему входу накопителя, а второй выход к одному из входов блока исправления стираний, другой вход которого подключён к другому выходу блока приёма отличающийся тем, что дополнительно введены сумматор, блок стираний и дополнительный анализатор сигналов при этом вход блока стираний и вход дополнительного анализатора сигналов подключены к выходу блока приема, а выход анализатора сигналов и выход дополнительного анализатора сигналов подключены соответственно к первому и второму входам сумматора при этом выход блока стираний подключен к вычитающему входу сумматора, выход которого подключен ко входу накопителя.