180097. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés többlet információ átvitelére bifázisu kódolással müködő hírközlő rendszerben
3 180 097 4 elő. Az f regenerált bifázisú digitális jelsorozat dekódolása, ezen jelnek az átviteli bit sebességének megfelelő d órajeltől 90°-os fáziseltéréssel különböző e órajellel történő modulo 2 összegezésével valósul meg, és a dekódolás eredményeként a g eredeti bináris jelsorozat a kitűzött átviteli feladat megvalósítását jelenti. Látható azonban, hogy a g eredeti bináris jelsorozat mindegyik bitje két „félbitből” tevődik össze. Célszerű tehát a g eredeti bináris jelsorozatot úgy mintavételeznünk, hogy az első, vagy második „fél-bit” közepéről veszünk mintát. Ha a második „fél-bit” közepéről veszünk a g eredeti bináris jelsorozatban mintákat — ami az átviteli bit sebességének megfelelő d órajel felfutó élével történő mintavételezésnek felel meg—, akkor az első „fél-bit” értéke nem befolyásolja az átvitelt. Ha az első „fél-bit” közepéről veszünk mintát — ami az átviteli bit sebességének megfelelő d órajel lefutó élével történő mintavételezésnek felel meg—, akkor a második „fél-bit” értéke nem befolyásolja az átvitelt. Az 1. ábrán lévő g eredeti bináris jelsorozat a második „fél-bit”-ek közepén végzett mintavételezésnek felel meg. Világosan látható tehát, hogy az utóbbi esetben a második „fél-bitek”-nek, az előbbi esetben pedig az első ,,fél-bitek”-nek megfelelő eredeti bifázisú bitek még az adóoldalon invertálhatók, azaz a bifázisú kódolási szabály megsérthető, az eredeti átviteli feladat maradéktalan végrehajtása mellett is. A fent említett sértések a vevő oldalon felismerhetők, és ezen úton többlet információ átvitelére nyílik mód. A bifázisú átkódolási szabály megsértésének (adóoldal) és e sértések észlelésének (vevőoldal) megvalósítása szintén az 1. ábra segítségével magyarázható. Sértsük meg még az adóoldalon az a bifázisú digitális jelsorozatot oly módon, hogy annak 10. bitjét invertáljuk, azaz az S sértés-bit értéke nem „1”, hanem „0”. Az ily módon átvitt bifázisú jelsorozatból kinyert b órajel élei közül most a szaggatottan rajzolt 6. él hiányozni fog, azonban ez a hiány megfelelően méretezett fázis-szabályozott hurokkal működő (PLL) követő szűrő esetében — amelynek alkalmazására ezeknél a rendszereknél amúgy is szükség van — nem érezteti hatását. így tehát a c és e órajelek az ábrán rajzolt rendben jelennek meg a sértés fellépése esetében is. A sértés természetesen megjelenik a vevőoldalon regenerált f regenerált bifázisú digitális jelsorozatban is. Mivel az ábrán bemutatott esetben a g eredeti bináris jelsorozatot a második „fél-bit” közepén mintavételezzük, ezért az átvitelben a sértés nem jelent bithibát. A sértés észlelése úgy történik, hogy a bifázisú dekódolást követően előálló g eredeti bináris jelsorozat „fél-bitjeit” bitenként összehasonlítjuk; ha a két „fél-bit” nem egyezik meg, akkor van sértés, ha a két „fél-bit” megegyezik, akkor nincs. Ehhez szükség van az átvitelt jelentő második „fél-bit” közepén végzett mintavételezés eredményeként létrejövő átvitt bináris h jelsorozat, továbbá az első „fél-bit” közepén végzett mintavételezés eredményeként létrejövő fázisban eltolt bináris i jelsorozat alkalmas időpontban történő bitenkénti összehasonlításra, melyhez először a h és az i jelsorozatok modulo 2 összegét képezzük, amely a k impulzussorozat. Az értékelési időpontoknak megfelelő keskeny j impulzussorozattal jön létre a sértésészlelés 1 eredményjele, amely szintén az 1. ábrán látható. A bifázisú jelben a fent ismertetett sértéseket általában periodikusan kell szerepeltetni, hogy megbízható felismeréshez jussunk. Ugyanis a bifázisú jel zajos csatornán történő átvitele során jelentkező tévesztések legtöbbször éppen a bifázisú kódolási szabály megsértésében öltenek testet. Éppen ezért a sértések tényleges felismeréséhez valamilyen stratégia szerint működő automatára van szükség, amelyre a 2. ábrán mutatunk be egyszerű példát. Az ábrán látható gráfban az A pont jelenti a sértés nélküli állapotot, a Bj,...Bx pontok a felismerési folyamat bitcsoportonkénti elemeit jelzik, míg a Cj,...Cy pontok a már felismert állapot bitcsoportonkénti ellenőrzését jelzik. A bitcsoportok alatt az átvitelre váró bináris jelsorozatban lévő két felismeréshez szükséges sértés közötti bitek számát értjük. Ha tehát sértésészlelés történt, akkor az A pontban folyó bitenkénti figyelés megszűnik, és a bitcsoportnak megfelelő bitek kihagyása után a B,, további sértések esetén a B2.. . Bx pontokba jutunk el. Az x + 1 bitcsoportonkénti sértést követően a felismerési folyamat véget ér. Ha a folyamat közben valamelyik B, pontban nem volt észlelhető sértés, akkor a rendszer ismét az A pontba került vissza. A felismerési folyamat stabil helyzetet teremt a C, pontban. Ha a bitcsoportonkénti sértés indikáció eredménye pozitív, akkor mindig a C, pontban maradunk, ha viszont negatív, a C2 pontba kerülünk, ... Cy, ha y számú bitcsoportonkénti vizsgálat negatív eredménnyel zárul, akkor ismét a sértés nélküli A pontba kerülünk vissza. A 2. ábrán lévő gráf ágainak értelmét az alábbi táblázatban foglaljuk össze: felismerés a kérdéses állapotban sértés van nincs még nincs a ä már van ß ß A bifázisú digitális jelsorozatba periodikusan és megfelelő módon bevitt sértések segítségével több különböző módon valósítható meg többlet információ átvitele. Legegyszerűbb alkalmazási lehetőség egyetlen bináris információ, pl. egy jelzés továbbítása, amely az átvitt digitális jel jellegére vonatkozó információt adja meg (pl. azt, hogy az átvitt információ adat, vagy pedig kódolt beszédjel-e). Az ilyen egyszerű jelzés további alkalmazási lehetősége időosztású vagy szó-szervezésű fő-információ esetében a keret vágj’ szó-szinkron jel átvitele: a szinkron jel ilyenkor nem igényel többlet bitet vagy biteket, hanem egyszerűen a keret vagy a szó egy vagy több adott bitjében bifázisú sértést alkalmazunk, ami a szinkronizálást biztosítja. Ha a keret vagy a szó nem túl hosszú — pl. nem áll tíznél néhányszor több bitből —, elégséges lehet minden n. keretben vágj’ szóban alkalmazni a szinkro5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
