SU1234973A1 - Устройство дл декодировани кода Манчестера - Google Patents

Abstract

Изобретение может использоватьс  в автоматике и вычислительной технике при создании систем цифровой передачи данных. Изобретение позвол ет , повысить помехоустойчивость устройства . Устройство содержит приемник 1, многоотводную линию 2 задержки , триггер 7 и решакнций блок 8, 12, ИЯ ватьй ровой вол устиемдерж , состо щий из коррел тора 3, компаратора 4 верхнего порога, компаратора 5 нижнего порога и блока 6 определени  экстремумов. В коррел торе 3 осуществл етс  свертка отрезка входного кода Манчестера с опорной комбинацией , выбираемой в соответствии со структурой этого кода. При пересечении сигналом с выхода коррел тора 3 соответствующего порога и наличии сигнала с блока 6, соответствунмцего изменению знака коррел ционной функции , происходит изменение логического уровн  на выходе триггера 7, т.е. декоди рование. Введение корреллто- ра 3, компараторов 4 и 5 и блока 6 обеспечивает правильное декодирование при наличии во входном сигнале помех типа Дробление или Преобладание . 3 ил., 1 табл. с о (/) . 1

Description

- 5

.11

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах передачи данных.

Цель изобретени  - повьпне ше поме хоустойчивости.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства дл  декодировани  кода Манчестера; на фиг, 2 - пример вьшол- нени  блока опреде тени  экстремумов; на фиг. 3 - времен:гые диаграммы работы устройства.

Ко входу устройства дл  декодировани  кода Шнчестера подключены соединенные последовательно приемник 1 и много&тводна  лини  2 задержки, выходы которой подключены к соответствующим входам коррел тора 3. Выходы коррел тора 3 подключены к соот- ветств пощим входам компаратора 4 верхнего порога, компаратора 5 нижнего порога и блока 6 определени  экстремумов , выходы которых соединены соответственно с первым и вторым информационными и синхррнизируюпдам . входами триггера 7. Коррел тор 3, компараторы 4 и 5 и блок 6 образугот решающий блок 8.

Блок 6 определени  экстремумов может быть реализован с помощью регистра 9, цифрового компаратора 10 и формировател  11 импульсов (фиг,2).

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал 5 в котором передаваема  информаци  (фиг. 3 о) закодирована в виде кода Манчестера , (фиг. Зо)5 поступает с линии св зи . на .приемник 1, где он усиливаетс  и преобразуетс  в импульсный сигнал с уровн ми примен емой в устройстве логичен (ТТЛ, КМОП и т.д.). С выхода приемника 1 сигнал (фиг, 3 S) поступает на информационный вход многоотводной линии 2 задерхски, в качестве которой можно, например, использо-- }зать последовательный сдвиговьй регистр .

Сигнал, наход ш;и|1с  в линии 2 задержки в фиксированный момент времени можно трактовать как двоичную т-раэр дную комбинацию S(S ,S, . о ,8,) , где S| - значение i-ro разр да комбинации , am- число разр дов в комбинации (т совпадает с числом отводов линии 2 задержки). Данна  комбинаци  поступает на коррел тор 3, который подсчитывает число совпадений в раз234973 , . -«

р дах комбинации S(S , S , . . ,S) с комбинацией G(g , ,g,. . . ,g,J , задаваемой исход  из структуры кода Манчестера, и,преобразует это число совпадений в двоичный код.

Таким образом, коррел ционна  функ- 1ЩЯ на выходе коррел тора 3 представл етс  в дифровом виде. Аналоговый эквивш1ент ее представлен на фиг.4. 10 Комбинаци  G(g,g...,g ) посто нна дл  конкретной реализации коррел тора 3 и посто нно записана в нем. Практически это означает, что коррел тор 3 строитс  с учетом G(g ,g , 15 gfr.) Например, при реализации коррел тора 3 на ПЗУ производитс  его программирование в соответствии с G(g,g,. ,. ,g) .

Цифровые компараторы 4 и 3 срав- 20 значение коррел ционной функ- идни с верхним и нижним порогом. Если значение коррел и ионной функ1;ии больше значени  верхнего порога, то формируетс  управл ющий сигнал 25 на выходе компаратора 4 (фиг. 4), если меньше значени  нижнего порога, то формируетс  сигнал на выходе ком- паратора 5 (фиг. 4д).

Блок б определени  экстремумов 30 формирует короткие импульсы в моменты времени, соответствующие точкам перегиба коррел ционной функции (фиг, 4е)„ Эти импульсы формируютс  с помощью формировател  11 (фиг. 2) в моменты изменени  знака производной коррел и5 онной функции. Указанные моменты определ ютс  с помощью гдифрового компаратора 10, сравнивающего текущее значение К , коррел ци35

40

онной функции со значением К. на предьщущем шаге вычислени  с выходов пгфаллельного регистра 9. Компаратор 10 работает в соответствии со следу о1цей таблицей истинности:

45

50

К. К

К,К,.

) О

55

К. К.

Упpaвл юпq e сигналы от компараторов 4 и 5 поступают на информацион

онной функции со значением К. на предьщущем шаге вычислени  с выходов пгфаллельного регистра 9. Компаратор 10 работает в соответствии со следу о1цей таблицей истинности:

50

К. К

К,К,.

) О

55

К. К.

Упpaвл юпq e сигналы от компараторов 4 и 5 поступают на информацион31

ные входы триггера 7, который может измен ть свое состо ние только по сигналу блока 6 определени  эстрему- мов, поступающему на синхровход триггера 7. Если управл ющий сигнал при- сутствует на выходе компаратора 4, то триггер 7 переключаетс  в нулевое cocTOHirae, а если управл юпщй сигнал присутствует на выходе компаратора 5 то триггер 7 переключаетс  в единич- ное состо ние. Если управл ющего сигнала нет на выходе ни одного компаратора 4 и 5, то триггер 7 не измен ет своего состо ни . Сигнал на выходе триггера 7 представл ет собой резуль- тат д.екодировани  (фиг. Ззс) . Этот сигнал идентичен передаваемому сообщению (фиг. За) .

Воздействие помех в линии св зи приводит к тому, что в сигнале на вы- ходе приемника 1 по вл ютс  искажени  типа Дробление. или Преобладание. Физически это можно представить как по вление ложных значений в разр дах комбинации S(S jS, ; -S) Один из возможных видов искажений и его вли ние на результат декодировани  показан на фиг. 3 пунктиром. Искажени  в сигнале оказывают вли ние на коррел ционную функцию, у ко- торой измеш ютс  боковые лепестки и максимальное значение (фиг. 46), Однако видно, что дл  конкретных искажений эти изменени  не привод т к лож- переходам коррел ционной функции через верхний и нижний пороги и, следовательно , -декодирование производитс  без искажений.

В коде Манчестера присутствуют посьшки только двух видов: длинна  - длительностью Т и коротка  длительностью Т/2. Длинна  посылка означает смену состо ни  исходного информационного кода, при этом, если значение посьшки единица, то это означает переход из единичного состо ни  в нулевое, а если значение посылки нуль, то переход из нулевого СОСТОЯШ1Я Б единичное.

Исход  из этого можно задать ком- бинащпо G(g ,g ,,. . ,ge) дл  коррел д .

Если прин ть, что задержка

тора

сигналов между coceдни ш отводами

линии 2 задержки равна fit, то длин-

Т

на  посылка разбиваетс  на дисЛС

кретных интервалов. В этом случае

73 ,-

комбинашло G(g ,g , . . . ,g ) можно задать в виде G( ,. . . , 1 11 , П . При этом .

Вид но, что при полном совпадении комбинаций S(S ,S,...,S) и G(g,

g , . . . ,0 ) коррел ционна  функци 

I.

имеет значение т, а при полном несовпадении - значение 0. Такое задание комбинации G(g ,g,. . . ,g) не  вл етс  единстБен1 ь;м. Непосредственно из структуры кода Манчестера видно, что комбинацию G(g ,g ,. . . ,g можно задать не только на интервале Т, но и. на интервале до 2Т (учитыва р например , что перед и после длинной посыпки с уровнем единица об зательно должны присутствовать по крайней мере короткие посыпки с уровнем нуль). В этом случае комбинацию G(gf ,§2 ,. . . ,g,) можно задать в виде G(g ,g ,. ..,gj 00...001 11 1.1100...00. При этом .

Дл  задани  G(g ,g ,...,g ) можно использовать любую промежуточную комбинацию из приведенных двух, которые можно рассматривать как граничные. При у коррел ционной функции по вл ютс  боковые лепестки, однако повышаетс  крутизна.

Величина At выбираетс  из компромиссных условий. При больших at уменьшаетс  точность декодировани  и снижаетс  эффект помехозащищенногти, а при малых At растут схемные затраты.

Можно показать исход  из значений боковых лепестков коррел ционной функции , что выбор значений верхнего (ВП) к нижнего (НП) порога можно произвоить на осковании выражений:

ВП 5 га- Ш .

При выполнении равенства получает  максимальна  помехозащищенность.

п

отенциально можно допустить до г

ложньк значений в комбинации S(S

s,,.,.,-sj.

На фиг. 36 приведен аналоговый эквивалент коррел ционной функции при

условии .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  декодировани  кода Манчестера, содержапше соединенные последовательно приемник и линию заОптимальшлм преде-. вл етс  At

   держки, решающий блок и триггер, выход которого  вл етс  выходом устройства , о тл и ч ающ е ес  тем, что, с целью повьппени  помехоустойчивости , решающий блок состоит из компараторов верхнего и нижнего порога , блока определени  экстремумов и коррел тора, входы которого подключены к соответствующим вьпсодам линии задержки, выходы подключены к соответствующим входам компараторов верхнего и нижнего порога и блока определени  экстремумов, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым информационными и синхронизирующим входами триггера.

   фие.г

   а

   / t 7 I / I 1

   г д е ж