Пристрій для моделювання системи зв’язку

Реферат: Пристрій для моделювання системи зв'язку містить генератор випадкового потоку імпульсів, два тригери, чотири лічильника імпульсів, елемент І, генератор імпульсів, блок індикації, елемент НІ, вихід якого з'єднано з керуючим входом елемента І, вихід якого підключено до першого входу першого тригера. До складу пристрою додатково введено керований подільник частоти, п'ятий та шостий лічильники імпульсів, другий елемент І, другий елемент НІ, блок пам'яті, схема порівняння, блок імітації. UA 82224 U (12) UA 82224 U UA 82224 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі автоматики та обчислювальної техніки, зокрема до спеціальних засобів обчислювальної техніки, а саме до пристроїв для моделювання різних режимів зв'язку в умовах змінної завадової обстановки. Відомий пристрій для моделювання системи зв'язку, що містить генератор повідомлень, вихід якого підключений до першого виходу елемента І та інформаційного входу лічильника переданих повідомлень, вихід елемента І з'єднано з інформаційним входом лічильника правильно прийнятих повідомлень, тригер, перший генератор тимчасової послідовності імпульсів, лічильник правильно прийнятих викривлень, лічильник відмов каналів зв'язку, установочні входи усіх лічильників об'єднано та є установочним входом пристрою, а виходи лічильників підключено до відповідних входів блока індикації, другий генератор випадкової послідовності імпульсів, вихід якого з'єднано з інформаційним входом лічильника відновлення каналу зв'язку та першим входом тригера, другий вхід якого підключено до виходу першого генератора випадкової послідовності імпульсів та інформаційного входу лічильника відмов каналу зв'язку, вихід тригера з'єднано з другим входом елемента І [1]. До недоліком відомого пристрою для моделювання системи зв'язку належить те, що за своєю конструкцією він не забезпечує можливість моделювання роботи системи зв'язку з адаптацією по тривалості сеансу зв'язку, що обмежує його функціональні можливості. Відомий пристрій для моделювання системи зв'язку, що містить тригер керування тривалістю роботи, перший та другий лічильники імпульсів, елемент І, блок індикації та групу блоків обслуговування, кожний із яких містить елемент АБО, групу з послідовно з'єднаних елементів І та елементів затримки, послідовно з'єднані датчик випадкових чисел, регістр та дешифратор, послідовно з'єднані тригер, елемент І та лічильник імпульсів, при цьому перші входи елементів І групи, що є керуючим входом блока обслуговування, об'єднані та з'єднані з першим входом тригера блока обслуговування, установлювальним входом лічильника імпульсів, інформаційним входом блока обслуговування є другий вхід елемента І блока обслуговування, виходи дешифратора підключено відповідно до входів елементів І групи, виходи елементів затримки групи підключено до відповідних входів елемента АБО, вихід якого є першим виходом блока обслуговування та з'єднаний з другим входом тригера блока обслуговування, другим входом блока обслуговування є вихід лічильника імпульсів, перші виходи усіх блоків обслуговування групи та вихід другого лічильника імпульсів підключено до відповідних входів блока індикації, вихід генератора імпульсів з'єднано з першим входом елемента І пристрою, другий вхід якого підключено до входу тригера керування тривалістю роботи, вихід елемента І пристрою з'єднано з інформаційним входом другого лічильника імпульсів та інформаційними входами усіх блоків обслуговування групи, перший вхід тригера керування тривалістю роботи є керуючим входом пристрою, що містить елемент АБО, входи якого підключено, відповідно, до других входів блоків обслуговування групи, вихід елемента АБО з'єднано з входом першого лічильника імпульсів, вихід якого підключено до другого входу тригеру керування тривалістю роботи, а керуючі входи усіх блоків обслуговування групи об'єднано та підключено до першого входу тригера управління тривалістю роботи [2]. До недоліків відомого пристрою для моделювання системи зв'язку належить те, що за своєю конструкцією він не забезпечує можливості моделювання роботи системи зв'язку з адаптацією по тривалості сеансу зв'язку в умовах впливу штучних завад. Найбільш близьким технічним рішенням як за суттю, так і за задачею, що вирішується, яке вибрано за найближчий аналог (прототип), є пристрій для моделювання системи зв'язку, що містить генератор випадкового потоку імпульсів, два тригери, чотири лічильники імпульсів, генератор імпульсів, блок індикації, елемент І, елемент НІ, при цьому вихід елемента НІ з'єднано з керуючим входом елемента І, вихід якого з'єднано з входом першого лічильника імпульсів, вихід генератора імпульсів з'єднано з входом другого та третього лічильника імпульсів, першим входом другого тригера та інформаційним входом елементу І, вихід другого лічильника імпульсів підключено до другого входу другого тригера, вихід якого з'єднано з входом четвертого лічильника імпульсів та другим входом першого тригера, вихід генератора випадкового потоку імпульсів підключено до входу елемента НІ, виходи першого, третього та четвертого лічильників імпульсів з'єднано з відповідними входами блока індикації, причому генератор випадкового потоку імпульсів виконано таким, що моделює природні завади, а генератор імпульсів, другий лічильник імпульсів та другий тригер виконано такими, що моделюють К-кратну передачу кожного повідомлення [3]. До недоліків відомого пристрою для моделювання системи зв'язку, який вибрано за найближчий аналог (прототип) належить те, що за своєю конструкцією він має низькі функціональні можливості, що полягають у відсутності можливості моделювати роботу рухомої 1 UA 82224 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 системи зв'язку з адаптацією по тривалості сеансу зв'язку в умовах впливу джерела завад, що також переміщується. В основу корисної моделі поставлено задачу шляхом удосконалення пристрою для моделювання системи зв'язку забезпечити розширення його функціональних можливостей для моделювання роботи рухомої системи зв'язку з адаптуванням по тривалості сеансів зв'язку в умовах впливу джерела завад, що також переміщуються. Суть технічного рішення в пристрої для моделювання системи зв'язку, що містить генератор випадкового потоку імпульсів, два тригери, чотири лічильники імпульсів, елемент І, генератор імпульсів, блок індикації, елемент НІ, вихід якого з'єднано з керуючим входом елемента І, вихід якого підключено до першого входу першого тригера, вихід генератора імпульсів з'єднано з входом другого та третього лічильника імпульсів, першим входом другого тригера та інформаційним входом елемента І, вихід другого лічильника імпульсів підключено до другого входу другого тригера, вихід якого з'єднано з входом четвертого лічильника імпульсів та другим входом першого тригера, вихід генератора випадкового потоку імпульсів підключено до входу елемента НІ, а виходи першого, третього та четвертого лічильників імпульсу з'єднано з відповідними входами блока індикації, полягає у тому, що до складу пристрою додатково введено керований подільник частоти, п'ятий та шостий лічильники імпульсів, другий елемент І, другий елемент НІ, блок пам'яті, схема порівняння, блок імітації, при цьому вихід першого тригера з'єднано з входом зчитування блока пам'яті, синхронізуючим входом схеми порівняння та входом керованого подільника частоти, вихід якого підключено до входу п'ятого лічильника імпульсів і синхронізуючого входу блока імітації, виходи блока імітації підключено до перших входів схеми порівняння, другі входи якої з'єднано з виходами блока пам'яті, вихід схеми порівняння підключено до входу шостого лічильника імпульсів та входу елементів НІ, вихід елемента НІ підключено до керуючого входу елемента І, інформаційних вхід якого підключено до входу першого тригера, вихід другого елемента І з'єднано з входом першого лічильника імпульсів, виходи п'ятого та шостого лічильників імпульсів підключено до відповідних входів блока індикації, блок імітації містить другий та третій генератори випадкового потоку імпульсів, третій та четвертий елементи І, перший та другий ключові елементи, перший та другий регістри зсуву, причому вихід кожного генератора випадкового потоку імпульсів підключено до інформаційного входу відповідного елемента І, вихід кожного елемента І підключено до входу відповідного ключового елемента, перший вихід кожного елемента з'єднано з входом "+1" відповідного регістра зсуву, другий вихід кожного ключового елемента підключено до входу "-1" відповідного регістра зсуву, керуючі входи елементів І об'єднано та є синхронізуючим входом блока, виходи регістрів зсуву є виходами блока імітації. Рішення поставленої задачі дійсно можливе тому, що поставлена задача вирішується тим, що до складу пристрою для моделювання системи зв'язку додатково введено керований подільник частоти, п'ятий та шостий лічильники імпульсів, другий елемент І, другий елемент НІ, блок пам'яті, схема порівняння та блок імітації, який містить другий та третій генератори випадкового потоку імпульсів, третій та четвертий елементи І, перший та другий ключові елементи, перший та другий регістри зсуву. Отримання позитивного ефекту при реалізації корисної моделі визначається тим, що її використання робить можливим моделювання роботи рухомої системи зв'язку з адаптацією по тривалості сеансу зв'язку в умовах впливу джерела завад, що переміщується, що фактично означає розширення функціональних можливостей пристрою для моделювання системи зв'язку, що заявляється. Таким чином, порівняльний аналіз корисної моделі з найближчим аналогом (прототипом), показує, що пристрій для моделювання системи зв'язку, що заявляється, повністю відповідає критерію корисної моделі "новизна". Суть корисної моделі пояснюється за допомогою креслень, де на Фіг. 1 показано блоксхему пристрою для моделювання системи зв'язку, що заявляється, на Фіг. 2 показано блоксхему блока імітації пристрою. Пристрій для моделювання системи зв'язку, що заявляється, містить (як варіант конструктивного виконання - див. блок-схему на Фіг. 1) перший (1) лічильник імпульсів, другий (2) тригер, четвертий (3) лічильник імпульсів, генератор 4 імпульсів, третій (5) лічильник імпульсів, блок 6 індикації, генератор 7 випадкового потоку імпульсів, елемент НІ (позиція 8), перший (9) елемент І, другий (10) лічильник імпульсів, перший (11) тригер, керований подільник 12 частоти, п'ятий (13) лічильник імпульсів, шостий (14) лічильник імпульсів, другий елемент І (позиція 15), другий (16) елемент НІ, блок 17 пам'яті, схему 18 порівняння та блок 19 імітації. Конструктивно і технологічно (див. блок-схему на Фіг. 1) елементи пристрою з'єднано між собою таким чином: 2 UA 82224 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 вихід елемента (8) НІ з'єднано з керуючим входом елемента (9) І, вихід якого підключено до першого входу першого (11) тригера, вихід якого підключено до інформаційного входу другого (15) елемента І, вихід якого з'єднано з входом першого (1) лічильника імпульсів; вихід генератора 4 імпульсів об'єднано з входами другого (10) лічильника імпульсів та третього (5) лічильника імпульсів та підключено до першого входу другого (2) тригера і інформаційного виходу елемента (9) І; вихід другого (10) лічильника імпульсів підключено до другого входу другого (2) тригера, вихід якого з'єднано з входом четвертого (3) лічильника імпульсів, з другим входом першого (11) тригера, з входом керованого подільника 12 частоти, синхронізуючим входом схеми 18 порівняння та входом зчитування блока 17 пам'яті; вихід керованого подільника 12 частоти підключено до входу п'ятого (13) лічильника імпульсів та синхронізуючого входу блока 19 імітації; виходи блока 19 імітації підключено до перших входів схеми 18 порівняння, другі входи якого з'єднано з виходами блока 17 пам'яті; вихід схеми 18 порівняння підключено до входу шостого (14) лічильника імпульсів та до входу другого (16) елемента НІ; вихід другого (16) елемента НІ підключено до керуючого входу другого (15) елемента І; виходи, відповідно, першого (1), третього (5), четвертого (3), п'ятого (13) та шостого (14) лічильників імпульсів підключено до відповідних входів блока 6 індикації. Блок 19 імітації пристрою для моделювання системи зв'язку, що заявляється, містить (як варіант конструктивного виконання - див. блок-схему на Фіг. 2) другий (20) генератор випадкового потоку імпульсів, третій (21) генератор випадкового потоку імпульсів, третій (22) елемент І, четвертий (23) елемент І, перший (24) ключовий елемент, другий (25) ключовий елемент, перший (26) регістр зсуву та другий (27) регістр зсуву. Конструктивно і технологічно (див. блок-схему на Фіг. 2) елементи блока 19 імітації пристрою з'єднано між собою таким чином: виходи кожного з генераторів (позиції 20 та 21) випадкового потоку імпульсів підключено до інформаційних входів відповідних елементів І (відповідно, позиції 22 та 23); виходи кожного з елементів І (відповідно, позиції 22 та 23) підключено до входів відповідних ключових елементів (позиції 24 та 25); перший вихід кожного з ключових елементів (позиції 24 та 25) підключено до входу "+1" відповідних регістрів зсуву (відповідно, позиції 26 та 27); другий вихід кожного з ключових елементів (позиції 24 та 25) підключено до входу "-1" відповідних регістрів зсуву (позиції 26 та 27); керуючі входи елементів І (позиції 22 та 23) об'єднано і є синхронізуючим входом блока 19 імітації; виходи регістрів зсуву (позиції 26 і 27) є виходами блока 19 імітації. Пристрій для моделювання системи зв'язку, що заявляється, працює таким чином. Генератор 4 імпульсів виробляє послідовність імпульсів, моделюючу послідовність повідомлень, що надходять в канал зв'язку. Ця послідовність аналогічна вихідному потоку повідомлень, але кожне з повідомлень представлено (повторюється) у ньому K разів. Кількість імпульсів, що надходить на вихід генератора 4 імпульсів, підраховується лічильником 5 імпульсів. Лічильник 10 та тригер 2 призначені для моделювання вихідної послідовності повідомлень, в якій кожне повідомлення передається тільки один раз. Кратність передачі повідомлень K задається зміною обсягу лічильника 10 імпульсів. Для K-кратної передачі його обсяг встановлюється рівним числу (K-1). Імпульси з виходу генератора 4 імпульсів надходять на перший вхід тригера 2 та вхід лічильника 10. Тригер 2 встановлюється при цьому у нульовий стан. Під час надходження K-го імпульсу на вхід лічильника 19 вміст лічильника 10 складає число (K-1). Вміст лічильника 10 обнулюється, а на його виході переповнення з'являється сигнал, що надходить на вхід тригера 2, який встановлюється в одиничний стан. На виході тригера 2 з'являється імпульс, що імітує повідомлення вихідного потоку. Цей імпульс надходить на вхід тригера 11 та на вхід лічильника 3, який підраховує кількість імпульсів, що надходять на його вхід. Генератор 7 випадкового потоку імпульсів, елемент (8) НІ та елемент (9) І призначені для моделювання потоку помилок, що виникають в каналі зв'язку. У випадковий момент появи імпульсів з випадковою тривалістю потоку імпульсів на виході генератора 7 випадкового потоку імпульсів на керуючому вході елемента (9) І з'являється сигнал, що забороняє проходження імпульсів з виходу генератора 4 імпульсів, що надходять на інформаційний вхід елемента (9) І. 3 UA 82224 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Тим самим моделюється викривлення (втрата) повідомлення в процесі передачі по каналах зв'язку. Якщо імпульс з виходу генератора 7 випадкового потоку імпульсів не надходить, то на керуючий вхід елемента (9) І надходить сигнал дозволу проходження інформації. Тригер 11 призначений для моделювання процесу обробки повідомлень на приймальній стороні каналу зв'язку. Імпульс з виходу тригера 2, що надходить на другий вхід тригера 11, встановлює його в нульовий стан. З виходу елемента (9) І на перший вхід тригера 11 надходить імпульс, що моделює повідомлення, прийняте без помилки. Тригер 11 встановлюється в одиничний стан, а на його виході з'являється імпульс, що надходить через відкритий елемент (15) І (при наявності розв'язуючого імпульсу на його керуючому вході) на вхід лічильника 1 імпульсів та моделюючий повідомлення, прийняті без помилки на приймальній стороні. Незалежно від кількості N правильно прийнятих посилок одного повідомлення, на вхід першого (1) лічильника імпульсів через відкритий елемент (15) І надходить тільки один імпульс. При N=0 (усі посилки одного повідомлення з кратністю K були викривлені в процесі передачі по каналу зв'язку) на вхід першого (1) лічильника імпульсів через відкритий елемент (15) І імпульс не надходить. Керуючий подільник 12 частоти призначений для моделювання роботи рухомої системи зв'язку з адаптацією по тривалості сеансу зв'язку. Керуючий подільник пропускає на вихід кожний (К+1) імпульс, що надходить на вхід у відповідності з початково встановленим коефіцієнтом поділу М. Імпульси з виходу керуючого подільника 12 частоти надходить на вхід п'ятого (13) лічильника імпульсів, модулюючи закінчення чергового сеансу зв'язку, та на синхронізуючий вхід блока 19 імітації, модулюючи команду на зміну координат рухомої системи зв'язку. Генератори (позиції 20 та 21) випадкового потоку імпульсів, елементи І (позиції 22 та 23), ключові елементи (позиції 24 і 25) та регістри зсуву (позиції 26 і 27) призначені для моделювання зміни координат рухомої системи зв'язку при надходженні команди на зміну координат після закінчення чергового сеансу зв'язку. В момент надходження синхронізуючого імпульсу з виходу керованого подільника 12 частоти на керуючі входи елементів І (позиції 22 та 23) вони відкриваються на час тривалості імпульсу, пропускаючи випадкове число імпульсів з виходів генераторів (20) та (21) випадкового потоку імпульсів на входи ключових елементів (позиції 24 та 25) які, в залежності від свого стану, подають їх на тактовий вхід "+1" чи "-1" відповідного регістра зсуву (позиції 26 або 27). У регістри зсуву (26) та (27) при початковій установці записується одиниця в один із N розрядів кожного регістра зсуву, моделюючи початкове значення координат рухомої системи зв'язку. У відповідності з кількістю імпульсів, що надходять на тактовий вхід регістра зсуву (26) з виходу генератора 20 випадкового потоку імпульсів, що пройшли ключовий елемент 24 відбувається зсув записаної одиниці на відповідне число розрядів. При переповненні регістра зсуву (26) (одиниця в нульовому чи (N+1) розряді) сигнал переповнення встановлює ключовий елемент 24 в протилежний стан, забезпечуючи подачу імпульсів, що зсуваються, на тактовий вхід для зсуву одиниці в протилежну сторону. Таким чином, відбувається моделювання випадкової зміни координати рухомої системи зв'язку в діапазоні зміни координат від 1 до N. Аналогічним чином працює друга половина блока імітації, модулюючи випадкові зміни другої координати. Зберігання постійних координат на виході блока 19 імітації при відсутності імпульсів на його синхронізуючому вході моделює обстановку рухомої системи зв'язку для проведення сеансу зв'язку. Блок 17 пам'яті призначений для моделювання переміщення джерела завад на заданій траєкторії. Блок 17 пам'яті зберігає записані при початковій установці координати джерела завад, що переміщується, на усьому інтервалі моделювання та видає їх на вихід при надходженні імпульсів з виходу другого тригера на вхід зчитування блока 17 пам'яті. Координати джерела завад представлені одиницею в одному з N розрядів (аналогічно координатам на виході блока імітації). Кожна чарунка блока 17 пам'яті має 2N розрядів та призначена для зберігання відразу двох координат. N розрядів першої координати та N розрядів другої координати з виходів блока 19 імітації надходять на 2N перших входів схеми 18 порівняння, N розрядів першої координати та N розрядів другої координати з виходів блока 17 пам'яті надходять на 2N других входів схеми 18 порівняння. У випадковий момент збігу координат на виході блока 19 імітації та виході блока 17 пам'яті і наявності синхронізуючого імпульсу на відповідному вході схеми 18 порівняння на її виході з'являється імпульс, моделюючий зрив сеансу зв'язку під дією джерела завад, що переміщується, який надходить на вхід шостого (14) лічильника імпульсів, що підраховує число зірваних сеансів зв'язку та на вхід 4 UA 82224 U 5 10 15 20 25 30 35 40 елемента (16) НІ, забороняючи проходження імпульсів через елемент (15) І на вхід першого (1) лічильника імпульсів, моделюючи втрату повідомлень на приймальному кінці каналу зв'язку. Ефективність корисної моделі, що заявляється, забезпечується можливістю оцінювати стійкість рухомої системи зв'язку по відношенню до впливу джерела завад, що переміщується, в залежності від тривалості сеансу зв'язку та графіку руху рухомої системи зв'язку, що дозволяє розширити функціональні можливості пристрою. Введення нових елементів та нових зв'язків безпосередньо забезпечує досягнення поставленої мети - розширення функціональних можливостей за рахунок забезпечення моделювання роботи рухомої системи зв'язку з адаптуванням по тривалості сеансу зв'язку в умовах впливу джерела завад, що переміщується. Джерела інформації: 1. Авторське свідоцтво СРСР № 1179366, 1984р. - аналог. 2. Авторське свідоцтво СРСР № 1185347, 1984р. - аналог. 3. Авторське свідоцтво СРСР № 1059577, 1981р. - прототип. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Пристрій для моделювання системи зв'язку, що містить генератор випадкового потоку імпульсів, два тригери, чотири лічильника імпульсів, елемент І, генератор імпульсів, блок індикації, елемент НІ, вихід якого з'єднано з керуючим входом елементу І, вихід якого підключено до першого входу першого тригера, вихід генератора імпульсів з'єднано з входом другого та третього лічильника імпульсів, першим входом другого тригера та інформаційним входом елемента І, вихід другого лічильника імпульсів підключено до другого входу другого тригера, вихід якого з'єднано з входом четвертого лічильника імпульсів та другим входом першого тригера, вихід генератора випадкового потоку імпульсів підключено до входу елемента НІ, виходи першого, третього та четвертого лічильників імпульсу з'єднано з відповідними входами блока індикації, який відрізняється тим, що до складу пристрою додатково введено керований подільник частоти, п'ятий та шостий лічильники імпульсів, другий елемент І, другий елемент НІ, блок пам'яті, схема порівняння, блок імітації, при цьому вихід першого тригера з'єднано з входом зчитування блока пам'яті, синхронізуючим входом схеми порівняння та входом керованого подільника частоти, вихід якого підключено до входу п'ятого лічильника імпульсів і синхронізуючого входу блока імітації, виходи блока імітації підключено до перших входів схеми порівняння, другі входи якої з'єднано з виходами блока пам'яті, вихід схеми порівняння підключено до входу шостого лічильника імпульсів та входу елементів НІ, вихід елемента НІ підключено до керуючого входу елемента І, інформаційних вхід якого підключено до входу першого тригера, вихід другого елемента І з'єднано з входом першого лічильника імпульсів, виходи п'ятого та шостого лічильників імпульсів підключено до відповідних входів блока індикації, блок імітації містить другий та третій генератори випадкового потоку імпульсів, третій та четвертий елементи І, перший та другий ключові елементи, перший та другий регістри зсуву, причому вихід кожного генератора випадкового потоку імпульсів підключено до інформаційного входу відповідного елемента І, вихід кожного елемента І підключено до входу відповідного ключового елемента, перший вихід кожного елемента з'єднано з входом "+1" відповідного регістра зсуву, другий вихід кожного ключового елемента підключено до входу "-1" відповідного регістра зсуву, керуючі входи елементів І об'єднано та є синхронізуючим входом блока, а виходи регістрів зсуву є виходами блока імітації. 5 UA 82224 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6