Устройство для моделирования двоичного канала связи — SU 1397932 (original) (raw)
(50 4 С 06 1 15/ ВСЕЛЯЮ113,ЦЛ 111 М ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ РОВАН к вычи ыть ис ания каналов ации при ана рректирующихрасширение тей за счет писываемых ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1251102, кл. С 06 Р 5/20, 1985.Авторское свидетельство СССРР 807312, кл. С 06 Р 15/20, 1978.Авторское свидетельство СССРМ 1192 151 е кл. Н 04 1 11/08 ю 1982.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕ ДВОИЧНОГО КАНАЛА СВЯЗИ (57) Изобретение относит лительной технике и може пользовано для моделиров передачи цифровой информ лизе защитных свойств ко кодов. Цель изобретения функциональных воэможнос воспроизведения ошибок,статистикой Гилберта. Для достиженияуказанной цели устройство дополнительно содержит первый и второй вероятностные переключатели, второй триггер и блок памяти. Сущность изобрете"ния основана на аппаратурном моделировании простой дискретной цепи Иаркова с двумя состояниями "0", " 1",означающими соответственно "хорошее(без ошибок) и "плохое" (с ошибками)состояния имитируемого двоичного канала связи. В результате этого устройство обладает свойствами вероятностного дискретного автомата с заданными в явном виде вероятностями смены состояний имитируемого каналасвязи и условной вероятностью искажаЮЩИХ ДВОИЧНЫХ СИМВОЛОВ ЧТО ПОЭВОЛЯет имитировать двоичный канал связисо случайными искажениями, статистикакоторых описывается моделью Гилберта.2 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования каналов пе редачи цифровой информации при ана 5лизе защитных свойств корректирующихкодов,Целью изобретения является расширение функциональных возможностей засчет воспроизведения ошибок, описывае 10мых статистикой Гилберта.На фиг.1 приведена структурнаясхема устройства; на фиг,2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства, 15Устройство для моделирования двоичного канала связи содержит генератор 1 опорного сигнала, первый 2 ивторой 3 вероятностные переключатели,регистр 4, блок 5 памяти, первый 6 и 20второй 7 триггеры, элемент И 8 и сумматор 9 по модулю два.Сущность изобретения основана наапнаратурном моделировании с помощью второго вероятностного переключателя, блока памяти и второго триггера простой дискретной цепи Маркова с двумя состояниями "О", "1", означающими соответственно "хорошее" (без ошибок) и "плохое" (с ошибками) состояния ими 30 тнруемого двоичного канала связи, В результате этого устройство обладает свойствами вероятностного дискретного автомата с заданными в явном виде веРоятностями Рс 1 и Р 1, смены состояний 35 моделируемого канала связи и условной вероятностью Р, искажающих двоичных символов, формируемых первым вероятностным переключателем и первым триггером. Благоцаря этому свойству уст ройство позволяет моцелировать двоичный канал связи со случайными искажениями, статистика которых описывается моделью Гилберта.Каждый вероятностный переключатель 45реализует полную группу (иэ двух несовместимых) случайных событий, заключающихся в появлении импульса опроса с вероятностью Р на первом выходе и с дополнительной вероятностью (1-Р) на втором выходе.Блок 5 памяти предназначен дляхранения двоичных слов и представляет собой запоминающее устройство с пословной выборкой и одной ступенью де 55 шиФрации, для которого одна строка образует слово из двоичных разрядов.Устройство работает следукщим образом. Лвоичные символы информационной последовательности (фиг.2 и) поступают на первый вход сумматора 9 по модулю два, Внесение ошибок в информационную последовательность (фиг.2 к) осуществляется путем синхронной подачи на второй вход сумматора 9 по модулю два искажений случайной последовательности, образуемой на выходе элемента И 8 (фиг,2 ж). Синхронность последовательностей обеспечивается за счет использования импульсов генератора 1, определяющего тактовую частоту источника двоичной информации, подлежащей передаче по имитируемому каналу связиИмпульсы генератора 1 (фиг,2 а) поступают на входы вероятностных пе" рекюпочателей. Каждый импульс генератора, 1 с вероятностью Р, появляется на первом выходе (фиг.26), гце Р,й= Х, 2 - условная вероятность появле-. ния ошибки, заданная ш-разрядным двоичным кодом Х регистра 4, и с вероятностью (1-Р,) на втором выходе вероятностного переключателя 2 (фиг.2 в). На прямом выходе триггера б формируются двоичные символы искажающей последовательности (фиг,2 г), синхронные информационной последовательности.Одновременно каждый импульс гене - ратора 1 с вероятностью Р= Х о,- 2 (при нулевом состоянии триггера 7) и с вероятностью Р = Х, 2 (при единичном состоянии триггера 7) появляется на первом выходе переключателя 3. С дополнительными вероятностями (1- -Р о,) и (1-Р, ) соответственно при нулевом и единичном состояниях триггера 7 импульс генератора 1 появляется на втором выходе переключателя 3.Двоичные ш-разрядные коды Х , и Ххранятся в блоке 5 памяти по адресам А; =О, 1 соответственно. Результатом воздействия потоков импульсов с двух выходов переключателя 3 на входы триггера 7 является случайный двоичный сигнал с дискретным временем (фиг,2 з), означающий текущее состояние С имитируемого двоичного канала связи. Процесс смены состояний канала образует простую цепь Маркова с двумя состояниями. Путем коммутации элемента И 8 сиг 1налом с Инверсного выхода второготриггера (фиг,2 ж) состояние канала13979связи может быть "хорошим", когда ошибки невозможны (элемент И 8 закрыт), и "плохим", когда возникают независимые ошибки с вероятностью Р1 (элемент И 8 открыт).Методика настройки устройства следующая. В регистр 4 заносят код Х1 ф определяющий условную вероятностьР, = Х, 2 " ошибок в "плохом" (С; = 1) состоянии моделируемого канала связи. В блок 5 памяти по адресу А0(1) заносят код Х, Х , определяющий значение переходной вероятности Рб, =15 = Х,2 (Р= Х 2 ) матрицы смены состояний моделируемого канала связи. При этом для отображения груп пирования ошибок в пакеты вероятности сохранения состояний должны быть больше вероятностей их изменения, т,е.РооРо ю Р 1(РоКроме того, поскольку вероятность ошибки Р в канале обычно много меньше условной вероятности ошибки Р, то обычно долж но выполняться условие Р, 7 Р, Наконец, вероятность возникновения пакета ошибок (и промежутка) с данноР О Рго символа Р при группиР 0 Рто 30 ровании ошибок больше вероятности Р, поэтому устанавливают РР,. Устройство позволяет оценивать практическую действенность (зашитные свойства) корректирующих кодов в условиях нестационарных помех, близких к реальным. В этом случае за счет возрастания информативности экспериментальных исследований повьппается объективность и достоверность оценок40 324реальной помехозащищенности двоичныхканалов связи. Формула изобретенияУстройство для моделирования двоичного канала связи, содержащее сумматор по модулю два, первый вход и выход которого являются соответственно информационным входом и выходом устройства, регистр, генератор опорного сигнала, элемент И и первый триггер, прямой выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого-соединен с вторым входом сумматора по модулю два, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей эа счет воспроизведения ошибок, описываемых статистикой Гилберта, оно дополнительно содержит первый и второй вероятностные переключатели, второй триггер и блок памяти, причем разрядные выходы регистра соединены соответственно с входами задания вероятности первого вероятностного переключателя, первый и второй выходы которого соединены соответственно с единичным и нулевым входами первого триггера, выходы блока памяти соединсны соответственно с входами задания вероятности второго вероятностного переключателя, первый и второй выходы которого соединены соответственно с единичным и нулевым входами второго триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом элемента И и адресным входом блока памяти, выход генератора опорного сигнала соединен с информационными входами вероятностных переключателей,397932 Уиа г Составитель В.Техред М.Ходани орректор А. Тяско 4 Тираа Государственного елам изобретений сква, Ж, РаувПодпис Заказ 3 вятке, г. Уагород,ическое и ор И. Николайчук роизводственно-поли комитета СССРоткрытий кая наб., д, 4/ Проектная,