Вх. информации
Запоминающий регистр
Вх
От ycm-Sa фазиро вания по циклу
я
'по циклу Рис. 6.16. Декодирующее устройство циклического кода
устройства по окончании цикла. После поступления 6-го тактового импульса (77/2 ) сигналом со счетчика на 6 ключи / и // закрываются. К приему следующей кодо вой комбинации .(стирание остатка от деления) регистрделитель подготавливается сигналом с выхода дешиф ратора.
Если декодирующее устройство предназначено толь ко для обнаружения ошибок, то схема рис. 6.16 упроща ется. Отпадает необходимость в дешифраторе, устрой стве исправления и регистре-накопителе. <В этом случае для обнаружения ошибок в принятой комбинации дос таточно выходы всех элементов регистра-делителя по дать на вход схемы ИЛИ, установив на ее выходе ключ, отпираемый в конце цикла приема. При отсутствии оши бок в принятой комбинации <после завершения деления, когда все 10 разрядов зарегистрированы, все элементы регистра-делителя будут находиться в состоянии 0. Если принятая комбинация искажена, остаток от деления не будет равен нулю. Вследствие этого при отпирании клю ча Кл! на его выходе появится сигнал, свидетельствую щий о наличии ошибок в принятой кодовой комбинации. Этот сигнал можно использовать для стирания инфор мации, накопленной в запоминающем регистре.
В описанном декодирующем устройстве (см. рис. 6.16) для деления Н(х) на Р(х) используется регистр с об ратными связями (см. рис. 6.12). Если в качестве дели теля использовать регистр |(рис. 6.14а), то момент ис правления ошибки соответствует моменту дешифрации комбинации 1011. В остальном работа такого декоди рующего устройства будет происходить аналогично опи санному выше.
При сравнении схем декодирующих устройств, приведенных на рис. 6.16 и 6.11, видно, что декодирующее устройство циклического кода проще. Это обусловлено в основном упрощением дешифратора, который в деко дирующем устройстве циклического кода выделяет толь ко одну комбинацию, а не К. В наибольшей степени это преимущество декодирующих устройств циклических ко дов проявляется при использовании кодов с большим
числом информационных разрядов. |
|
К о д и р о в а н и е и д е к о д и р о в а н и е |
н е п р е |
р ы в н ы х |
к о д о в . Кодирующие устройства |
непрерыв |
ных кодов |
по принципу построения значительно проще |
кодирующих устройств систематических и циклических кодов. Это обусловлено тем, что формирование прове рочных разрядов непрерывных кодов происходит без де ления информационной последовательности на кодовые комбинации. Поэтому кодирующее устройство непре рывного кода, как правило, состоит из сумматора, фор мирующего проверочные разряды, и сдвигающего реги стра, обеспечивающего необходимое смещение во вре мени проверочных разрядов по отношению к их инфор мационным.
Поясним сказанное на примере построения кодирую щего устройства простейшего из непрерывных кодов —•• цепного (рис. 6.17).
Кодирующее устройство представляет собой двух тактный сдвигающий регистр, на вход которого инфор мационная последовательность поступает в такте ТИ\. При шаге сложения t число элементов регистра, охва
тываемых |
одним |
тактом, например ТИ2, |
равно 3^+1 . |
Выходы |
(2/ + 1) |
и (3/ + 1)-го элементов |
подаются на |
сумматор, формирующий проверочные разряды. С вы хода схемы ИЛИ в канал связи с удвоенной скоростью передается последовательность символов, в которой пос ле одного информационного следует один проверочный разряд.
/7/>сЯ (;'//,)
(ту-/,)
~~ (Вкапал)
Рис. 6.17. Кодирующее устройство цепного кода
Декодирующее устройство цепного кода состоит из устройства разделения информационных и проверочных разрядов, устройства обнаружения ошибок и устройства исправления (рис. 6.18а).
|
ьл |
Уст-Ес. |
|
Уст-до |
|
аднщжния |
исправления |
|
|
разделения |
|
|
ошибок |
ошибок |
|
|
|
д) |
• |
• ' |
' |
|
|
|
3U1 |
ные отряды |
|
|
|
В
Прокрсчные
разряды
L — га
Выл.
информации
Рис. 6.18. Декодирующее устройство цепного кода
Предположим, что посредством устройства разделе ния получены две последовательности: одна — инфор мационных разрядов, другая — проверочных. Тогда устройство обнаружения и исправления ошибок реали зуется, как показано на рис. 6.186.
Из принятой последовательности информационных разрядов посредством регистра, аналогичного регистру кодирующего устройства, формируются проверочные разряды, которые подаются на один вход сумматора 2.
На другой вход сумматора подается последовательность проверочных разрядов, принятых из канала связи. Рав ное количество элементов в регистрах, формирующих проверочные разряды в кодирующем и декодирующем устройствах, обеспечивает совпадение по 'времени срав ниваемых проверочных разрядов.
При отсутствии искажений в канале связи сравнивае мые разряды будут одинаковы и сигнал на выходе сум матора 2 будет равен 0. В случае искажения информа ционного разряда сформированные два проверочных разряда, отстоящие друг от друга на шаг сложения, бу
дут отличаться |
от принятых из канала связи |
и при |
каж |
дом сравнении |
сигнал на выходе сумматора |
будет |
ра |
вен 1. Таким образом, при искажении одного информа ционного разряда на вход исправляющего устройства, состоящего из регистра, схемы И и сумматора 3, посту пят два сигнала, равные 1, сдвинутые на шаг сложения. Так как число элементов регистра исправляющего уст
|
|
|
|
|
|
|
ройства равно шагу сложения, то при появлении |
перво |
го |
сигнала на выходе регистра второй |
сигнал |
появится |
H S |
его входе. Совпадение единичных |
сигналов |
на |
входах |
схемы И вызовет появление выходного сигнала, |
кото |
рый, воздействуя |
на сумматор 3, произведет |
исправле |
ние искаженного информационного разряда. |
Одновре |
менное появление |
информационного |
и |
исправляющего |
|
В/, принимаемой^ Информационные |
разряды |
|
|
|
последова |
|
|
|
|
тельности]
Продерочные разряды
71—ТИ, дш
Уст.Ж
Рис. 6.19. Устройство разделения про верочных и информационных разря дов
сигналов на входах сумматора 3 обеспечивается пра вильным выбором длин регистров.
Устройство разделения информационных и провероч ных разрядов (рис. 6.19) состоит из двух схем И, фази рующего триггера и дешифратора.
В зависимости от положения фазирующего триггера принимаемые импульсы могут появиться на выходе од-
нон из схем И. Так как частота работы фазирующего триггера, управляемого тактовыми импульсами, равна скорости передачи информации, то на выходе одной из схем И будут появляться только информационные им пульсы, а на выходе другой — только проверочные. Для правильной работы декодирующего устройства необхо димо, чтобы на выходе схемы I I i были информационные импульсы, а на выходе И г — проверочные. Такая опре деленность работы устройства разделения обеспечивает ся дешифратором. Последний настраивается на дешиф рирование вполне •определенной комбинации импульсов, которая может появиться только в последовательности
.информационных разрядов. Поэтому если при включе нии декодирующего устройства фаза работы триггера будет такой, что с выхода П 2 будут поступать информа ционные разряды, то сработает дешифратор. Сигналом с его выхода триггер установится в такое положение, при котором информационные разряды появятся на выходе И|. Такая установка фазирующего триггера произойдет всякий раз, когда по каким-либо причинам информаци онные и проверочные разряды начнут появляться на про тивоположных выходах.
Г Л А В А С Е Д Ь М А Я
Устройства защиты от ошибок
§ 7.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ |
|
|
Устройства |
защиты |
от ошибок |
(УЗО), |
включаемые |
н<' входе и |
выходе |
дискретного |
канала, |
служат для |
обеспечения передачи дискретных сообщений от источ ника к получателю с определенной достоверностью в те чение заданного промежутка времени. Для повышения достоверности в передаваемую информацию вводится избыточность. Поэтому УЗО целесообразно классифици ровать по .виду вводимой в передаваемое 'сообщение из быточности и способу ввода.
|
|
|
|
По виду вводимой избыточности |
различают УЗО с |
информационной |
избыточностью |
и УЗО со структурной |
избыточностью. |
В первых повышение |
достоверности дос |
тигается применением корректирующего кода или мно гократным повторением передаваемой информации. Вовторых — передачей информации по нескольким парал
лельным |
каналам. |
|
|
различают УЗО |
с |
По |
способу |
ввода |
избыточности |
постоянной |
избыточностью |
(симплексные) |
и УЗО |
с |
пе |
ременной |
избыточностью |
(дуплексные). |
В |
симплексных |
Ь'ЗО |
или, |
как |
часто |
их |
называют, |
односторонних |
УЗО |
избыточность вводится заранее заданным способом не зависимо от состояния дискретного канала связи, по которому ведется передача. ,В дуплексных УЗО передат чик по каналу обратной связи получает информацию о состоянии дискретного канала и при необходимости из
меняет способ |
ввода избыточности (ее величину). Такие |
УЗО принято |
называть устройствами защиты от ошибок |
с обратной связью (УЗО |
с ОС) . По аналогии с этим сим |
плексные УЗО |
называют |
УЗО без обрат?юй связи. |
Преимущества УЗО с ОС можно показать на приме ре обычной телефонной связи. Корреспондент, сообщаю щий что-либо своему абоненту, по его реакции может узнать, насколько правильно он понял переданное, и в случае необходимости повторить сообщение один или несколько раз или же повторить переданное более мед ленно. Если условия приема очень плохие, то он может применить более избыточный код, заменяя, как это обыч но делается, буквы передаваемого слова именами, и т. п. Далее сам принимающий абонент, если он не уверен в правильности принятой информации, может 'потребовать уточнений. Из рассмотренного примера видно, что об ратная связь выполняет две основные функции: повы
шает достоверность информации и устанавливает |
ско |
рость передачи в соответствии с уровнем помех в |
кана |
ле связи. |
|
Устройства защиты от ошибок с обратной связью делятся на УЗО с информационной обратной связью, УЗО с решающей обратной связью и УЗО с комбиниро ванной обратной связью. В УЗО с информационной об ратной связью вся информация, принятая по прямому каналу, возвращается по обратному каналу на передаю щую станцию, где производится сравнение принятой информации с переданной. При обнаружении в какойлибо части сообщения ошибки эта часть передается вторично.
ВУЗО с решающей обратной связью решение о пра вильности поступившей из дискретного канала информа ции принимается на приемной станции. Если в прини маемой поблочно (по комбинациям) информации будет обнаружена ошибка, то по обратному каналу посылает ся запрос о необходимости повторения данного инфор мационного блока.
ВУЗО с комбинированной обратной связью то об ратному каналу на передающую станцию возвращается только информация, принятая с ошибками, а об осталь ной информации посылаются специальные сигналы, под тверждающие правильность приема.
Все УЗО, независимо от вида вводимой избыточности! и способа ее ввода, содержат формирующее и решаю щее устройства. Посредством формирующего устройства ^-элементные комбинации, поступающие от источника сообщений, преобразуются в последовательности опре деленного вида и длины и подаются на вход дискретио-
