СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ СИГНАЛАМИ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ Российский патент 1994 года по МПК H04B1/10 

Изобретение относится к технике передачи дискретной информации сигналами сложной формы, применяемыми в широкополосных системах связи, работающих в многолучевых каналах, в асинхронных адресных системах связи со свободным доступом и в других системах связи с избыточным помехоустойчивым кодированием сигналов.

На фиг. 1 и 2 изображена структурная схема системы передачи дискретной информации сигналами сложной формы; на фиг. 3 - структурная схема блока выбора наименее искаженного элемента сложного сигнала.

Передающая сторона системы передачи дискретной информации сигналами сложной формы содержит блок 1 кодирования, первый блок модуляции 2, генератор 3 сложных сигналов, генератор 4 тактовой частоты, делитель 5 частоты, перемножитель 6, формирователь 7 колокольного импульса, второй блок модуляции 8, генератор 9 несущей частоты, усилитель 10 мощности.

Приемная сторона содержит перемножитель 11, полосовой фильтр 12, генератор 13 опорного сигнала, блок 14 синхронизации, амплитудный детектор (АД) 15, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 16, запоминающее устройство (ЗУ) 17, блок 18 демодуляции, блок 19 выбора наименее искаженного элемента сложного сигнала, блок 20 декодирования.

Блок 19 содержит первый ключ 21, первый регистр 22 памяти, схему сравнения 23, второй ключ 24, второй регистр 25, третий ключ 26.

Система передачи дискретной информации сигналами сложной формы работает следующим образом.

На передающей стороне передаваемая дискретная информация поступает на информационный вход блока 1, в котором кодируется в соответствии с применяемым методом кодирования, после чего поступает на первый вход первого блока модуляции 2, осуществляющего информационную фазовую модуляцию сложного сигнала, состоящего из N элементов прямоугольной формы и формируемого генератором 3, работой которого управляет генератор 4 с делителем 5, формирующие тактовую f_т и цикловую f_ц частоты, последняя управляет также работой блока 1. С выхода первого блока модуляции 2 сложный ФМ сигнал с элементами прямоугольной формы поступает на второй вход перемножителя 6, на первый вход которого поступают импульсы колокольной формы с выхода формирователя 7, управляемого генератором 4. С помощью дополнительно введенных перемножителя 6 и формирователя 7 амплитудам элементов сложного ФМ сигнала придается колокольная форма с равенством ее нулю на границах элементов сложного сигнала. С выхода перемножителя 6 сложный ФМ сигнал с элементами колокольной формы поступает на второй вход второго блока модуляции 8, осуществляющего балансную модуляцию колебания с несущей частотой, поступающей на его первый вход с выхода генератора 9, сложным ФМ сигналом. В усилителе 10 на выходе второго блока модуляции 8 производится необходимое усиление передаваемого сложного ФМ сигнала.

Приемник сложных сигналов работает следующим образом.

Принимаемый сложный ФМ сигнал, состоящий из N элементов колокольной формы, поступает на второй вход перемножителя 11, на вход блока 14 и на вход АД 15. Блок 14 формирует тактовые f_т и цикловые f_ц синхроимпульсы, необходимые для синхронизации опорного сложного сигнала, формируемого генератором 13 приемника, с принимаемым сложным сигналом, а также для синхронизации работы всех остальных узлов приемника сложных сигналов. Генератор 13 приемника аналогичен генератору 3 передатчика. Опорный сложный сигнал приемника с выхода генератора 13 поступает на первый вход перемножителя 11, выходное напряжение которого поступает на вход полосового фильтра 12. Перемножитель 11 и полосой фильтр 12 образуют коррелятор, на выходе которого формируются элементы сигнала на промежуточной частоте, в изменение параметров которых (амплитуды, начальной фазы или частоты в зависимости от применяемого метода модуляции) заложена передаваемая информация. Эти сигналы поступают на вход соответствующего демодулятора 18, осуществляющего независимую демодуляцию информационных параметров всех элементов сложного сигнала. При этом на управляющий вход демодулятора 18 с тактового выхода f_т блока 14 поступают тактовые импульсы, совпадающие с границами элементов сложного сигнала.

При этом считывание информации с демодулятора и сброс демодулятора осуществляются тактовыми импульсами f_т с выхода блока 14. В результате на выходе демодулятора 18 формируются двоичные символы "1" или "0" (при однократной манипуляции), соответствующие передаваемому информационному символу для всех элементов сложного сигнала.

Для автовыбора наименее искаженного помехами элемента сложного сигнала необходимо сформировать цифровые отсчеты значений амплитуды флуктуационной помехи для каждого элемента сложного сигнала. Это осуществляется с помощью АЦП 16, подключенного к выходу АД 15, по командам управляющих тактовых импульсов, поступающих с тактового выхода f_т блока 14 в моменты, соответствующие границам элементов сложного сигнала, т.е. в моменты равенства нулю амплитуд элементов сложного сигнала, имеющих колокольную форму. В результате на выходе АЦП 16 формируются цифровые значения амплитуд флуктуационной помехи для каждого элемента сложного сигнала. При этом на каждом интервале, равном длительности элемента сигнала, амплитуда помехи с большой степенью вероятности равна ее значению на границе соответствующего элемента сигнала в момент ее оцифровки, поскольку интервал корреляции помехи на выходе коррелятора равен длительности элемента сигнала. Сформированные цифровые отсчеты помехи с выхода АЦП 16 поступают на вход ЗУ 17, представляющего собой регистр памяти, управляемый импульсами тактовой частоты f_т, в котором осуществляется запоминание и хранение в течение длительности элемента сложного сигнала цифрового отсчета амплитуды помехи, сформированного на границе элемента, что необходимо для правильной работы блока 19. Сигналы с выхода ЗУ 17 поступают на первый вход блока 19, на второй вход (Вход 2) которого поступают выходные сигналы демодулятора 18. В блоке 19 значения амплитуды помехи поступают на второй вход схемы сравнения 23 непосредственно и на ее первый вход через последовательно соединенные первый ключ 21 и первый регистр памяти 22.

В начале каждой посылки сложного сигнала с циклового выхода f_ц блока 14 на управляющий вход блока 19 подается цикловой импульс и по входу (уст. 1) регистра памяти записывает в первый регистр 22 максимальную величину. Если величина на выходе АЦП 16 меньше максимальной, записанной в начальный момент во второй регистр 22, то по соответствующей команде схемы сравнения 23 открываются первый и второй ключи 21-24 и значение амплитуды помехи, меньшее максимально возможной величины, записывается взамен нее в первый регистр 22 по информационным входам, т.е. предыдущее значение из этого регистра стирается, а соответствующий демодулированный двоичный элемент сигнала записывается во второй регистр 25. В процессе последовательного сравнения всех значений амплитуд помехи в схеме сравнения 23 на интервале длительности сложного сигнала очевидно производится автовыбор минимальной по амплитуде помехи и запись во второй регистр 25 (со стиранием предыдущей информации) соответствующего демодулированного элемента сложного сигнала, наименее искаженного помехой. Затем в момент окончания сложного сигнала по команде циклового импульса f_ц с выхода блока 14 открывается третий ключ 26 и автоматически выбранный наименее искаженный помехой элемент сложного сигнала с выхода второго регистра 25 поступает на вход блока 20.

В блоке 20 по отобранным наименее искаженным элементам сложного сигнала под управлением цикловых синхроимпульсов с циклового выхода f_ц блока 14 производится декодирование передаваемой информации в соответствии с используемым методом кодирования, например разностным кодированием первого или более высоких порядков.

Использование: в технике передачи дискретной информации сигналами сложной формы, применяемыми в широкополосных системах связи, работающих в многолучевых каналах, в асинхронных адресных системах связи со свободным доступом и в других системах связи с избыточным помехоустойчивым кодированием сигналов. Сущность изобретения: передающая сторона содержит блок кодирования, два блока модуляции, генератор сложных сигналов, генератор тактовой частоты, делитель частоты, перемножитель, формирователь колокольного импульса, генератор несущей частоты, усилитель мощности. Приемная сторона содержит перемножитель, полосовой фильтр, генератор опорного сигнала, блок синхронизации, амплитудный детектор, аналого-цифровой преобразователь, запоминающее устройство, блок демодуляции, блок выбора наименее искаженного элемента сложного сигнала, блок декодирования. Блок выбора наименее искаженного элемента сложного сигнала содержит три ключа, два регистра памяти, схему сравнения. Повышение помехоустойчивости в данной системе передачи дискретной информации сигналами сложной формы достигается за счет автовыбора в приемнике наименее искаженного помехами элемента сложного сигнала на каждой очередной посылке сложного сигнала. 3 ил.

1. СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ СИГНАЛАМИ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ, содержащая на передающей стороне генератор сложных сигналов, последовательно соединенные генератор тактовой частоты, делитель частоты, блок кодирования и первый блок модуляции, последовательно соединенные генератор несущей частоты, второй блок модуляции и усилитель мощности, при этом цикловый и тактовый входы генератора сложного сигнала подключены соответственно к выходам делителя частоты и генератора тактовой частоты, а выход генератора сложных сигналов соединен с вторым входом первого блока модуляции, второй вход блока кодирования является информационным входом передающей стороны, а выход усилителя мощности - соответственно выходом передатчика, на приемной стороне - блок декодирования и последовательно соединенные блок синхронизации, генератор опорного сигнала, перемножитель, полосовой фильтр и и блок демодуляции, цикловой выход блока синхронизации подключен к соединенным между собой цикловым входам генератора опорного сигнала и блока декодирования, соединенные между собой вход блока синхронизации и второй вход перемножителя являются информационным входом приемной стороны, выходом которой является выход блока декодирования, отличающаяся тем, что на передающей стороне введены последовательно соединенные формирователь колокольного импульса и перемножитель, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу первого блока модуляции и второму входу второго блока модуляции, тактовый вход формирователя колокольного импульса подключен к выходу генератора тактовой частоты, а на приемной стороне - последовательно соединенные амплитудный детектор, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), запоминающее устройство и блок выбора наименее искаженного элемента сложного сигнала, выход которого подключен к второму входу блока декодирования, выход блока демодуляции подключен к второму входу блока выбора наименее искаженного элемента сложного сигнала, управляющий вход которого подключен к цикловому выходу блока синхронизации, тактовый выход которого подключен к соединенным между собой тактовым входам АЦП, запоминающего устройства и блока демодуляции, вход амплитудного детектора подключен к входу блока синхронизации. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок выбора наименее искаженного элемента сложного сигнала содержит последовательно соединенные первый ключ, первый регистр памяти, схему сравнения, второй ключ, второй регистр памяти и третий ключ, выход которого является выходом блока выбора наименее искаженного элемента сложного сигнала, второй вход второго ключа является вторым входом блока выбора наименее искаженного элемента сложного сигнала, первый вход первого ключа соединен с вторым входом схемы сравнения и является первым входом блока выбора наименее искаженного элемента сложного сигнала, управляющий вход первого ключа подключен к выходу схемы сравнения, управляющий вход блока выбора наименее искаженного элемента сложного сигнала соединен с входом "Установка 1" первого регистра памяти и управляющим входом третьего ключа.