3. Описание лабораторной установки

3.1. Кодирующее устройство

Лабораторный макет представляет собой имитатор кодирующего устройства биортогонального кода и оптимальный двоичный фильтр для получения ФК этих кодов. Функциональная схема лабораторной установки приведена на рис. 5.6.

В лабораторной установке исследуется биортогональный код Рида-Малера первого порядка: а=1, m=4, k=5, и, следовательно, .

Порождающая матрица кода Рида-Малера имеет вид (интервалы между символами в строке введены лишь для удобства чтения):

(5.10)

На этом же макете предусмотрена также возможность исследования свойств биортогонального кода (кода «Диджилок»), который был предложен для помехоустойчивой передачи информации с ракет для исследования дальнего космоса. Код “Диджилок” может быть получен на основе кода Рида-Малера путем суммирования его со специально подобранной кодовой комбинацией 1101 1111 0111 1001. При этом все кодовые векторы в пространстве сигналов поворачиваются на один и тот же угол. Это не меняет свойств биортогонального кода, но облегчает синхронизацию принимаемого сигнала в приемнике за счет того, что ФК кода “Диджилок” обладает на определенном уровне ограничения более узким пиком по сравнению с ФК исходного кода и меньшим уровнем боковых лепестков.

Кодирущее устройство работает в соответствии с (5.9) и состоит из следующих узлов, представленных на рис. 5.6:

1) имитатора исходного двоичного k-разрядного кода). Представляет собой набор ключей. В правом положении ключа имитируется подача на вход кодирующего устройства символа 1 соответствующего разряда параллельного кода, в левом – подача символа 0;

2) генератора строк порождающей матрицы. Характер чередования символов 0 и 1 в матрице G указывает на возможность простой реализации генератора на основе двоичного триггерного счетчика D1, что и использовано в исследуемом кодирующем устройстве. Запуск счетчика производится от генератора тактовых импульсов G;

3) устройства взвешенного суммирования строк порождающей матрицы. Выполнено на логических элементах D2 – D5. На один вход каждой схемы совпадения поступает двоичный символ от имитатора двоичной последовательности, на другой – соответствующая строка производящей матрицы. Так как строка старшего разряда производящей матрицы имеет вид (1111 1111 1111 1111), нет необходимости перемножать старший разряд имитирующего кода на эту строку. Достаточно подать символ старшего разряда в устройство суммирования строк;

4) генератора опорного кода. Служит для получения кода «Диджилок» путем суммирования по mod 2 c исходным кодом Рида-Малера. Представляет собой логическое устройство (дешифратор), управляемое двоичным счетчиком D1.

Н а выходе кодирующего устройства в зависимости от положения переключателя S1 формируются коды Рида-Малера либо «Диджилок». Кодовые комбинации отделены друг от друга паузой, длительность которой равна длительности кодовой комбинации (16 тактов). Пауза образуется в логической схеме D6.