ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.08.2024
Просмотров: 67
Скачиваний: 0
управляемого |
триггерами 1. |
Работой преобразователя |
управляет |
распределитель |
импульсов 4. |
Выход схемы сравнения 6' подсоединен |
|
к разрешающим входам схем |
3, которые опрашиваются |
импульсами |
с выхода схемы 4. Триггерный |
регистр |
/ |
управляется по |
счетным |
входам через схемы И Л И .2, причем в |
каждом нечетном |
такте на |
||
вход одной из схем ИЛИ сигнал |
поступает без ограничении, а в каж |
|||
дом четном — в зависимости от |
состояния |
схемы сравнения 6. |
Рис. 4-2. Структура преобразователя напряжения в код поразрядного уравновешивания с контролем.
При описании процесса поразрядного уравновешивания с точки зрения теории кодирования представим кодовые последовательности в виде многочлена
<3(.ѵ )=алл;'1- 1+ а,і_ід:'і- 2+ . . . +а2х+щ,
где cts, а ь - і, . . . , d i — коэффициенты многочлена, равные 0 или 1 [Л. 43].
Переменная х* выполняет роль оператора задержки при описа нии процесса уравновешивания. Это означает, что если показатель степени равен /, то уравновешивание осуществляется в (/+ 1 )-м так те. В то же время эта переменная позволяет производить анализ кодовых последовательностей как многочленов, что особенно важно при построении корректирующих циклических кодов [Л. 43].
Математической основой построения циклических кодов являет ся представление любого двоичного числа в виде многочлена, содер жащего фиктивную переменную х, в которой двоичные цифры являются коэффициентами фиктивной переменной.
•Пусть какое-либо сообщение представляется двоичным числом вида 1010011. Соответствующий этому числу многочлен фиктивной переменной х имеет вид х6+ х * + х + 1.
77
Обратимся вновь к схеме рнс. 4-2. С выхода распределителя іімпульсов поступает последовательность в нечетных тактах, которую можно представить в виде многочлена
Qa (х) = х*- + хн-*+ ...+ х + і.
Двоичная последовательность Qa (х) должна пройти через ряд
элементов и появиться на выходе ПКН в виде двоичной последова тельности Q*a (х ). При отсутствии искажений должно соблюдаться
равенство
<?*«(*) = Q„ (*).
Участок между выходом логической схемы и входом схемы срав нения можно рассматривать как некоторый канал связи, на вход ко торого поступает Qa (x), а на приемном конце появляется последова
тельность |
Q* |
(х). |
|
|
|
|
С выхода |
схемы сравнения 6 поступают управляющие сигналы |
|||||
на схемы |
И в |
соответствии с двоичной последовательностью |
Q p(x). |
|||
Она появляется на |
выходе ПКН в виде |
последовательности |
перепа |
|||
дов напряжений |
|
(х ), которая действует в четных тактах. При от |
||||
сутствии искажений |
(х) — Qß (х). |
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
Таким |
образом, |
в преобразователе поразрядного |
уравновешивания |
|||
возникают |
две |
последовательности Qa (х) |
и Q p(x). |
Вторая последо |
вательность действует в четных подтактах и полностью определяется преобразуемым напряжением Ux, первая же последовательность не зависит от напряжения Ux и определяется конструкцией преобразо вателя (числом разрядов преобразователя). Выходной код преобра зователя образуется путем суммирования двух последовательностей
QfМ — Qß (•*) + Qa(х).
Большую часть оборудования преобразователя составляют триг герный регистр и цели управления триггерного регистра ПКН. Р ас смотрим возможные ошибки, возникающие в названных узлах пре
образователя.
Элементы ПКН рассмотрим как каналы связи, где может прои зойти искажение многочлена Qa (х ) . Действие такого рода ошибок
молено отразить с помощью многочлена ошибки £ '( х ) . В общем слу чае при произвольном многочлене ошибки
Q*. (*) = <?„ (*) + £'(*)•
Многочлен ошибки действует на последовательность Qa (х) в не четных подтактах уравновешивания.
78
Многочлен Q g(x), действующий в четных подтактах, может быть искажен последовательностью Е'' (х):
Q*? (x) = Q? (x) + E"(x).
Особенностью многочлена Qg (х) является то, что его коэффи
циенты зависят от коэффициентов Qa (x). При искажении элементов
Qa [х) последовательность Qg (х) не соответствует |
измеряемому на |
|||
пряжению. Поэтому можно считать, что |
в преобразователе имеют |
|||
место последовательности, которые образуются в |
результате |
много |
||
кратного |
кодирования. |
|
|
|
Для обнаружения и исправления ошибок в аппаратуре преобра |
||||
зователя |
можно использовать циклические |
корректирующие |
коды |
для кодирования последовательностей, циркулирующих в преобразо вателе [Л. 44].
Рассмотрим кодирование сообщения, состоящего из k двоичных цифр, к которым добавляется п—/г двоичных цифр, служащих для
проверки, причем |
будут передаваться |
/г двоичных цифр |
сообщения, |
а затем п — k проверочных цифр. |
Q(x) — многочлен |
|
|
Введем следующие обозначения: |
сообщения |
||
степени k— 1, где |
k — количество двоичных цифр в |
сообщении; |
|
Р(х) — исходный |
многочлен степени |
п— k, определяющий те п—k |
двоичных цифр, из которых формируется циклический код; Е(х) — многочлен кодирования сообщения (кодовый многочлен) степе ни п— 1.
Обнаруживающие свойства циклического кода определяются ви дом исходного многочлена Р(х).
Процесс кодирования сводится к определению многочлена F(x) по известным Q{x) и Р(х) при условии, что многочлен Е(х) должен делиться на многочлен Р(х) без остатка.
Для формирования кодового многочлена используют метод, при котором коэффициенты при членах высших порядков соответствуют
информационным |
элементам, а |
коэффициенты |
при членах низших |
|||
порядков — проверочным элементам. Умножим |
Q(x) |
на |
х п~к и по |
|||
лученное выражение Q(x)xn- h поделим на Р(х). |
|
|
||||
|
Многочлен циклического корректирующего кода может быть |
|||||
представлен в виде |
|
|
|
|
||
|
|
f ( x ) = x " - '‘Q (x )+ tf( x ) , |
|
|
|
|
где |
R(x) = x n~hQ(x) [mod Д (х)]; |
Р(х) — порождающий |
многочлен |
|||
кода. |
|
|
|
|
|
|
|
Поясним сказанное на примере. Пусть для кодирования сообще |
|||||
ний, |
состоящих из |
десяти элементов (например, для |
40-разрядного |
|||
преобразователя), |
используется |
исходный многочлен |
Р(х)=х* + |
|||
+ х + 1 . При этом число проверочных элементов |
равно |
4. |
Определим |
значение проверочных элементов, которое выражается в виде многочлена остатка от деления многочлена Q(x)xn~h на Р(х) при
условии, что исходный |
код преобразователя |
имеет |
вид |
1010101101, |
Т. е. многочлен Q(x) = х э+ х 7+ х 5+ х 3+л:2+ 1 . |
Q(x) |
|
|
|
После умножения |
многочлена сообщения |
на |
х 4 получим; |
0 { х ) х 4= х 13+ х п + х 9-|-х7+ Х 6+ Х 4.
79
Полученное произведение разделим на х 4+ х + 1:
х ’3+ х п + х 3+ х 7+ х 8+ х 4 х 4+ х + 1 |
|
|||||
.-с13+ X 10+ X 9 |
|
|
X 9+ х 7+ X 6+ X 1+ х ’ 4- х +1 |
|||
X ” + X 10+ X 7+ X е + X 4 |
|
|
|
|||
X 11+ X s + |
х 7____________ |
|
|
|
||
X 10+ Х в + Х ° + X 4 |
|
|
|
|||
X 10+ |
X 7+ |
х° |
|
|
|
|
|
X s + |
X 7+ |
X 4 |
|
|
|
|
X 8+ |
X 5+ |
X 4 |
|
|
|
|
|
X 7+ |
X 5 |
X 3 |
|
|
|
|
X 7+ |
X 4+ |
|
|
|
|
|
X 5+ |
X 4+ |
X s |
|
|
|
|
х° + |
X 2+ |
X |
|
|
|
|
|
X 4+ |
X 3+ |
X 2+ |
X |
|
|
|
X 4+ |
X + |
1 |
|
|
|
|
|
X 3+ |
X 2+ |
1 |
Остатком от деления является ’R(x) =.ѵ3+.ѵ2+ 1, после чего кодо вый многочлен образуется сложением с Q (x )x n-11 и многочлен F(x) принимает вид:
F(x) = х 13+л-11 +.ѵ5+ .ѵ 7+.ѵ-6-Ьѵ4+.ѵ3+ х 2+ 1,
а следовательно, закодированной комбинацией в виде корректирую щего циклического кода можно считать:
10101011011101
. . .
Рассмотрим возможность образования многочлена циклического
кода в преобразователе. |
|
код Fa (х) |
для |
кодирования после |
|||||||||||||
Корректирующий |
циклический |
||||||||||||||||
довательности |
Qa (х) |
выбирается |
в соответствии |
с заданными |
требо |
||||||||||||
ваниями к |
исправляющей способности |
кода. Эти |
требования |
опреде |
|||||||||||||
ляют |
выбор порождающего многочлена |
Р а (х) |
степени |
п —к. |
В |
связи |
|||||||||||
с тем, что |
последовательность Qa (х) |
задана |
конструкцией |
преобра |
|||||||||||||
зователя, это |
позволяет |
определить Fa (х) |
в |
соответствии |
с |
выраже |
|||||||||||
нием |
|
|
1 |
|
х" |
Ра (*) |
|
= Р а ( X ) М ( X ) + |
|
|
|
||||||
М * ) |
X я " |
+ |
|
|
|
( X ) , |
|||||||||||
|
|
|
|
|
" 2 |
+ . . . + Х ’ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где М (х) — частное |
от |
деления. Так |
как |
Р а (х) |
известен |
до |
начала |
||||||||||
преобразования, то в процессе поразрядного |
уравновешивания |
можно |
|||||||||||||||
осуществить декодирование последовательности Fa (х). |
|
|
|
||||||||||||||
Учитывая, |
что |
декодируется |
только |
информационная |
последова |
||||||||||||
тельность, |
запишем |
F*a (х) в виде |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
F \ (*)=Q*« (*)+*«(*). |
|
|
|
|
|
|||||
|
Можно осуществлять кодирование последовательности |
|
(х) в |
||||||||||||||
виде |
циклического |
кода |
F^ (х ), для этого |
достаточно |
получить оста |
||||||||||||
ток |
(х) |
в виде |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
(х) — Pp (х) + Ra ( х ) . |
|
|
|
|
|
S0