Пристрій для моделювання системи зв’язку

Реферат: Пристрій для моделювання системи зв'язку містить генератор випадкового потоку імпульсів, два тригери, перший, другий, третій та четвертий лічильники імпульсів, генератор імпульсів, елемент НІ, елемент ТА, блок індикації. До складу пристрою додатково введено блок аналізу, при цьому блок аналізу розміщено в ланцюзі між генератором випадкового потоку імпульсів та четвертим входом блока індикації так, що вихід генератора випадкового потоку імпульсів додатково з'єднано з першим входом блока аналізу, вхід пристрою з'єднано з другим входом другого лічильника імпульсів через другий вхід блока аналізу та його перший вихід відповідно, другий вихід блока аналізу з'єднано з четвертим входом блока індикації. UA 82284 U (12) UA 82284 U UA 82284 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузей обчислювальної техніки та зв'язку, зокрема до засобів моделювання різних систем, а саме до пристроїв для моделювання роботи системи зв'язку, та може бути застосована для моделювання роботи системи зв'язку в умовах різноманітного шумового стану. Відомий пристрій для моделювання роботи системи зв'язку, що містить два лічильники, генератор імпульсів повідомлень, табло відображення й послідовно з'єднані генератор випадкового потоку імпульсів помилок, елемент НІ та елемент ТА [1]. До недоліків відомого пристрою належить те, що даний пристрій не забезпечує можливості моделювання доведеної інформації із системи зв'язку з режимом мажоритарної обробки повторів передачі повідомлень. Відомий пристрій для моделювання роботи системи зв'язку, що містить чотири лічильники імпульсів, RS-тригер, генератор імпульсів, табло відбиття й послідовно з'єднані генератор випадкового потоку імпульсів помилок, елемент НІ та елемент ТА [2] До недоліків відомого пристрою належить те, що даний пристрій не забезпечує можливість моделювання режиму доведення циркулярного повідомлення від головної станції до N абонентів в умовах виникнення відмов і їхніх відновлень у кожному напрямку зв'язку. Відомий пристрій для моделювання циркулярної системи зв'язку, що містить послідовно з'єднані генератор імпульсів, лічильники імпульсів, RS-тригери, блок індикації, генератор випадкового потоку помилок, елемент АБО та елемент ТА [3]. Недоліком цього пристрою є те, що він не може моделювати відмови й відновлення мережі зв'язку, і внаслідок цього відсутній облік впливу відмов і відновлень ліній зв'язку на своєчасне доведення інформації до абонентів мережі та підтвердження одержання інформації до головної станції. Відомий пристрій для моделювання системи зв'язку, що містить перший лічильник імпульсів, послідовно з'єднані генератор імпульсів, другий лічильник імпульсів, перший RS-тригер, третій лічильник імпульсів і блок індикації, а також генератор випадкового потоку імпульсів помилок, при цьому вихід генератора імпульсів з'єднано з R-входом першого RS-тригера та всіх Інших входів перших і четвертих елементів ТА, що містить N паралельних перших галузей, кожна з яких містить послідовно з'єднані четвертий лічильник імпульсів, перший елемент НІ, перший елемент ТА, другий RS-тригер і перший лічильник імпульсів, причому виходи всіх перших лічильників імпульсів з'єднано з відповідними входами блоку індикації та N паралельних інших галузей [4]. До недоліків відомого пристрою належить те, що даний пристрій не забезпечує можливості моделювання доведеної інформації із системи зв'язку з режимом мажоритарної обробки повторів передачі повідомлень. 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, перший, другий, третій та четвертий лічильники імпульсів, генератор імпульсів, елемент НІ, елемент ТА, блок індикації, при цьому вихід генератора імпульсів з'єднано з першими входами, відповідно, другого лічильника імпульсів, другого тригера, елемента ТА та третього лічильника імпульсів, вихід другого лічильника імпульсів з'єднано з другим входом другого тригера, вихід другого тригера з'єднано з першими входами, відповідно, четвертого лічильника імпульсів та першого тригера, вихід четвертого лічильника імпульсів з'єднано з першим входом блока індикації, вихід першого тригера з'єднано через перший лічильник імпульсів з другим входом блока індикації, вихід елемента ТА з'єднано з другим входом першого тригера, вихід третього лічильника імпульсів з'єднано з третім входом блока індикації, вихід генератора випадкового потоку імпульсів з'єднано з першими входами, відповідно, елемента "НІ" та з четвертим входом блока індикації, а вихід елемента НІ з'єднано з другим входом елемента ТА, причому вихід першого лічильника є виходом кількості повідомлень, що правильно прийняті приймальною стороною, вихід третього лічильника є виходом кількості первинних повідомлень, вихід четвертого лічильника є виходом кількості повідомлень, що надходять на канал зв'язку, а другий вхід другого лічильника імпульсів є входом пристрою та визначає режим роботи зазначеного другого лічильника імпульсів [5]. До недоліків відомого пристрою для моделювання системи зв'язку, який вибрано за найближчий аналог (прототип), належить те, що за його конструкцією він має низькі функціональні можливості, що пов'язане з нездатністю моделювання адаптивної зміни кратності інформації, що передається, в залежності від характеристик каналу зв'язку, яке полягає у тому, що побудування моделі системи зв'язку без урахування характеристик каналу зв'язку обмежує можливості передачі повідомлень. В різних умовах шумового стану канал зв'язку має різну 1 UA 82284 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 пропускну здатність, що визначає необхідність повторної передачі повідомлень з відповідною кратністю, завдяки чому і відбувається адаптація передачі повідомлень до стану каналу зв'язку та підвищується якості роботи системи зв'язку. Таке підвищення якості роботи системи зв'язку є неефективним. Також до недоліків пристрою, який вибрано за найближчий аналог (прототип) належить те, що він не забезпечує можливості моделювання доведення інформації Із системи зв'язку з режимом мажоритарної обробки повторів передачі повідомлень. В основу корисної моделі поставлено задачу шляхом введення до конструкції пристрою додатково блока аналізу та забезпечення можливості моделювання доведення інформації із системи зв'язку з режимом мажоритарної обробки повторів передачі повідомлень, забезпечити розширення функціональних можливостей пристрою, класу задач, що вирішуються, та підвищення якості роботи системи зв'язку при шумових завадах різного рівня. Суть корисної моделі у пристрої для моделювання системи зв'язку, що містить генератор випадкового потоку імпульсів, два тригери, перший, другий, третій та четвертий лічильники імпульсів, генератор імпульсів, елемент НІ, елемент ТА, блок Індикації, при цьому вихід генератора імпульсів з'єднано з першими входами, відповідно, другого лічильника імпульсів, другого тригера, елемента ТА та третього лічильника імпульсів, вихід другого лічильника імпульсів з'єднано з другим входом другого тригера, вихід другого тригера з'єднано з першими входами, відповідно, четвертого лічильника імпульсів та першого тригера, вихід четвертого лічильника імпульсів з'єднано з першим входом блока індикації, вихід першого тригера з'єднано через перший лічильник імпульсів з другим входом блока індикації, вихід елемента ТА з'єднано з другим входом першого тригера, вихід третього лічильника імпульсів з'єднано з третім входом блока індикації, вихід генератора випадкового потоку імпульсів з'єднано з першими входами, відповідно, елемента НІ та з четвертим входом блока індикації, а вихід елемента НІ з'єднано з другим входом елемента ТА, причому вихід першого лічильника є виходом кількості повідомлень, що правильно прийняті приймальною стороною, вихід третього лічильника є виходом кількості первинних повідомлень, вихід четвертого лічильника є виходом кількості повідомлень, що надходять на канал зв'язку, а другий вхід другого лічильника імпульсів є входом пристрою та визначає режим роботи зазначеного другого лічильника імпульсів, полягає в тому, що до складу пристрою додатково введено блок аналізу. Суть корисної моделі полягає і в тому, що блок аналізу розміщено в ланцюзі між генератором випадкового потоку імпульсів та четвертим входом блока індикації так, що вихід генератора випадкового потоку імпульсів додатково з'єднано з першим входом блока аналізу, вхід пристрою з'єднано з другим входом другого лічильника імпульсів через другий вхід блока аналізу та його перший вихід відповідно, другий вихід блока аналізу з'єднано з четвертим входом блока індикації. Суть корисної моделі полягає також і в тому, що другий вхід блока аналізу є входом пристрою та визначає режим роботи як другого лічильника імпульсів, так і зазначеного блока аналізу. Рішення поставленої задачі дійсно можливе тому, що поставлена задача виконується внесенням змін до схемно-технічного рішення пристрою для моделювання системи зв'язку, а саме - додатково додається блок аналізу на основі цифрового статистичного аналізатора [6]. При цьому досягнення позитивного ефекту при реалізації корисної моделі визначається тим, що застосування у пристрої для моделювання системи зв'язку блока аналізу дозволяє обчислити статистичні характеристики випадкового потоку імпульсів завад та, в залежності від їх значення, встановлювати кратність передачі імпульсів шляхом зміни обсягу лічильника, тобто враховуючи стан каналу системи зв'язку. Таким чином, пристрій для моделювання системи зв'язку, що заявляється, відповідає критерію корисної моделі "новизна". Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де на Фіг. 1 показано блок-схему пристрою для моделювання системи зв'язку, яку вибрано за найближчий аналог (прототип), на Фіг. 2 блоксхему пристрою для моделювання системи зв'язку, що заявляється. Пристрій (позиція 1) для моделювання системи зв'язку містить (як варіант конструктивного виконання) генератор (2) випадкового потоку імпульсів, перший (3) та другий (4) тригери, перший (5), другий (6), третій (7) та четвертий (8) лічильники імпульсів, генератор 9 імпульсів, елемент (10) НІ, елемент (11) ТА, блок 12 індикації (див. блок-схему на Фіг. 1) та блок 13 аналізу (див. блок-схему на Фіг. 2). Конструктивно складові елементи пристрою (позиція 1) для моделювання системи зв'язку, що заявляється, з'єднано між собою таким чином (див. блок-схему на Фіг. 2): - вихід генератора 9 імпульсів з'єднано з першими входами, відповідно, другого (6) лічильника імпульсів, другого (4) тригера, елемента (11) ТА та третього (7) лічильника імпульсів; - вихід другого (6) лічильника імпульсів з'єднано з другим входом другого (4) тригера; 2 UA 82284 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 - вихід другого (4) тригера з'єднано з першими входами, відповідно, четвертого (8) лічильника імпульсів та першого (3) тригера; - вихід четвертого (8) лічильника імпульсів з'єднано з першим входом блока 12 індикації; - вихід першого (3) тригера з'єднано через перший (5) лічильник Імпульсів з другим входом блока 12 індикації; - вихід елемента (11) ТА з'єднано з другим входом першого (3) тригера; - вихід третього (7) лічильника імпульсів з'єднано з третім входом блока 12 індикації; - вихід генератора (2) випадкового потоку імпульсів з'єднано з першими входами, відповідно, елемента (10) НІ та блока 13 аналізу; - вихід елемента (10) НІ з'єднано з другим входом елемента (11) ТА (див. блок-схеми на Фіг. 1-2); - перший вихід блока 13 аналізу з'єднано з другим входом другого (6) лічильника імпульсів, а другий вихід блоку 13 аналізу з'єднано з четвертим входом блока 12 індикації. При цьому вихід першого (5) лічильника імпульсів є виходом кількості повідомлень, що правильно прийняті приймальною стороною, вихід третього (7) лічильника імпульсів є виходом кількості первинних повідомлень, вихід четвертого (8) лічильника імпульсів є виходом кількості повідомлень, що надходять на канал зв'язку, а другий вхід блоку 13 аналізу є входом пристрою та визначає режим роботи зазначеного блока 13 аналізу. Пристрій (позиція 1) для моделювання системи зв'язку, що заявляється, працює таким чином. З входу (позиція "ВХ") пристрою (1) на другий вхід блока 13 аналізу подається управляюча команда ("К"), яка дала подається з першого виходу блока 13 аналізу на другий вхід другого (6) лічильника імпульсів, при цьому управляюча команда ("К") визначає режим роботи зазначених блоку 13 аналізу та другого (6) лічильника імпульсів (див. блок-схему на Фіг. 2). Водночас генератор 9 імпульсів виробляє послідовність імпульсів, що моделює послідовність повідомлень, які надходять в канал зв'язку. Ця послідовність аналогічна вихідному потоку повідомлень, але кожне із повідомлень представлене (повторюється) у ньому К разів. Кількість імпульсів, що надходять на вихід генератора 9 імпульсів, підраховується першим (5) лічильником імпульсів. Другий (6) лічильник імпульсів та другий (4) тригер призначені для моделювання вихідної послідовності повідомлень, в якій кожне повідомлення передається тільки один раз. Кратність передачі повідомлень К задається зміною обсягу другого (6) лічильника імпульсів. Для К-кратної передачі його обсяг встановлюється таким, що дорівнює числу К-1. Імпульси з виходу генератора 9 імпульсів надходять на перший вхід другого (4) тригера та вхід другого (6) лічильника імпульсів. Другий (4) тригер встановлюється при цьому в нульовий стан. Під час надходження К-то імпульсу на вхід другого (6) лічильника імпульсів вміст зазначеного другого (6) лічильника складає К-1. Вміст другого (6)лічильника імпульсів обнуляється, а на його виході переповнення з'являється сигнал, що надходить на вхід другого (4) тригера, який встановлюється в одиничний стан. На виході другого (4) тригера з'являється імпульс, що імітує повідомлення вихідного потоку. Цей імпульс надходить на вхід першого (3) тригера та на вхід четвертого (8) лічильника імпульсів, який підраховує кількість імпульсів, що надходять на його вхід. Генератор 2 випадкового потоку імпульсів, елемент (10) НІ та елемент (11) ТА призначені для моделювання потоку помилок, що виникають у каналі зв'язку. У випадковий момент імпульсу, що з'являється з випадковою тривалістю потоку імпульсів, на першому вході елемента (11) "ТА" з'являється керуючий сигнал, що забороняє проходження імпульсу з виходу генератора 9 імпульсів, який надходить на другий вхід елемента (11) ТА. Тим самим моделюється викривлення (втрата) повідомлення в процесі передачі по каналу зв'язку. Якщо на вхід генератора 2 випадкового потоку імпульсів імпульс не надходить, то на перший вхід елементу (11) ТА надходить сигнал, що дозволяє проходження імпульсів через елемент (11) ТА (див. блок-схему на Фіг. 2). Перший (3) тригер призначений для моделювання процесу обробки повідомлень на приймальній стороні каналу зв'язку. Імпульс з входу другого (4) тригера, що надходить на перший вхід першого (3) тригера, встановлює його в нульовий стан. Водночас з виходу елемента (11) "ТА" на другий вхід першого (3) тригера надходить імпульс, моделюючий повідомлення, прийняте без помилки. Перший (3) тригер встановлюється в одиничний стан, а на його виході з'являється імпульс, що надходить на вхід першого (5) лічильника імпульсів, який підраховує число імпульсів, що імітують повідомлення, прийняті без помилки на приймальній стороні. 3 UA 82284 U 5 10 15 20 25 30 35 Незалежно від кількості Μ (М≤К) вірно прийнятих посилань одного повідомлення, на вхід першого (5) лічильника імпульсів надходить тільки один імпульс. При М=0 (усі посилання одного повідомлення з кратністю К були викривлені в процесі передачі по каналу зв'язку) на вхід першого (5) лічильника імпульсів імпульс не надходить. Виходи лічильників (позиції 8, 5 та 7) з'єднано з входами (відповідно, першим, другим та третім) блока 12 індикації, який призначений для індикації основних параметрів моделюючого процесу. Таким чином, в блоці 12 індикації активується кількість первинних повідомлень М, кількість повідомлень, що надходять в канал зв'язку (М=М/К) і кількість повідомлень, правильно прийнятих на приймальній стороні. Блок 13 аналізу підраховує статистичні характеристики випадкового потоку імпульсів завад та в залежності від їх значення встановлює кратність передачі імпульсів шляхом зміни обсягу другого (6) лічильника, активуючи на блоці 12 індикації кратність передачі повідомлень (Імпульсів) в каналі системи зв'язку. Пристрій (позиція 1) може моделювати роботу системи зв'язку в двох режимах: - звичайному (на першому вході другого блока 13 аналізу - нуль); - адаптивному (на другому вході блока 13 аналізу - одиниця). Ефективність системи адаптації оцінюється по результатах роботи у двох режимах на блоці 12 індикації. Таким чином пристрій забезпечує можливість моделювання роботи системи зв'язку з різною кратністю передачі одного повідомлення в умовах різної шумової та інформаційної обстановки. Схоже моделювання системи зв'язку на етапі її розробки дозволяє скоротити строки розробки при зменшенні вартості самих робіт, а на етапі експлуатації системи зв'язку готувати розрахунки на моделі, зменшивши витрати на обслуговування системи зв'язку. Підвищення ефективності застосування пристрою для моделювання системи зв'язку, що заявляється, у порівнянні з прототипом, досягається шляхом введення додатково до складу пристрою блоку аналізу, чим забезпечується можливість обчислення статистичних характеристик випадкового потоку імпульсів завад та, в залежності від їх значення, встановлювати кратність передачі імпульсів шляхом зміни обсягу лічильника, тобто враховувати стан каналу системи зв'язку. Джерела інформації: 1. Авторське свідоцтво СРСР № 1059577 - аналог. 2. Патент SU № 1059577 С2, "Устройство для моделирования системы связи", МПК 7 G 06 F 15/20, опубл. 07.12.1983. - аналог. 3. Патент RU № 2189077 С2, "Устройство для моделирования системы связи", МПК 7 G 06 N 1/00, G 06 G 7/48, опубл. 10.09.2002. - аналог. 4. Патент Російської Федерації № 2251150 (СІ) "Устройство для моделирования системы связи", опубл. 27.04.2005, бюл. № 12, МПК (2005.1) G 06 G 7/48 - аналог. 5. Патент Російської Федерації № 2045775 (С1) "Устройство для моделирования системы связи", опубл. 10.10.1995, МПК 7 G 06 G 7/48 - прототип. 6. Четверенков В.М., Баканович Е.О., Меньков О.В. "Вычислительная техника для статистического моделирования". - М.: Советское радио. 1978 г., с. 261. 40 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 55 60 1. Пристрій для моделювання системи зв'язку, що містить генератор випадкового потоку імпульсів, два тригери, перший, другий, третій та четвертий лічильники імпульсів, генератор імпульсів, елемент НІ, елемент ТА, блок індикації, при цьому вихід генератора імпульсів з'єднано з першими входами, відповідно, другого лічильника імпульсів, другого тригера, елемента ТА та третього лічильника імпульсів, вихід другого лічильника імпульсів з'єднано з другим входом другого тригера, вихід другого тригера з'єднано з першими входами, відповідно, четвертого лічильника імпульсів та першого тригера, вихід четвертого лічильника імпульсів з'єднано з першим входом блока індикації, вихід першого тригера з'єднано через перший лічильник імпульсів з другим входом блока індикації, вихід елемента ТА з'єднано з другим входом першого тригера, вихід третього лічильника імпульсів з'єднано з третім входом блока індикації, вихід генератора випадкового потоку імпульсів з'єднано з першими входами, відповідно, елемента НІ та з четвертим входом блока індикації, а вихід елемента НІ з'єднано з другим входом елемента ТА, причому вихід першого лічильника є виходом кількості повідомлень, що правильно прийняті приймальною стороною, вихід третього лічильника є виходом кількості первинних повідомлень, вихід четвертого лічильника є виходом кількості повідомлень, що надходять на канал зв'язку, а другий вхід другого лічильника імпульсів є входом пристрою та визначає режим роботи зазначеного другого лічильника імпульсів, який відрізняється тим, що до складу пристрою додатково введено блок аналізу, при цьому блок 4 UA 82284 U 5 аналізу розміщено в ланцюзі між генератором випадкового потоку імпульсів та четвертим входом блока індикації так, що вихід генератора випадкового потоку імпульсів додатково з'єднано з першим входом блока аналізу, вхід пристрою з'єднано з другим входом другого лічильника імпульсів через другий вхід блока аналізу та його перший вихід відповідно, другий вихід блока аналізу з'єднано з четвертим входом блока індикації. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що другий вхід блока аналізу є входом пристрою та визначає режим роботи як другого лічильника імпульсів, так і зазначеного блока аналізу. 5 UA 82284 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 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