УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА СТАРТСТОПНЫХ СООБЩЕНИЙ Российский патент 2004 года по МПК H04L25/38 

Изобретение относится к электро- и радиосвязи и может использоваться в проводных, радио-, радиорелейных и метеорных линиях связи.

Известно устройство для приема стартстопных сообщений, содержащее последовательно соединенные приемник, полосовой фильтр, амплитудный детектор, вычитающее устройство, прерыватель, согласованный фильтр, решающее устройство, формирователь импульсов и второе решающее устройство, последовательно соединенные второй полосовой фильтр, вход которого подключен к выходу приемника, и второй амплитудный детектор, подключенный выходом ко второму входу вычитающего устройства, выход вычитающего устройства подключен ко второму входу второго решающего устройства, третий, четвертый и пятый входы которого подключены соответственно к выходу согласованного фильтра, второму выходу формирователя импульсов и выходу первого решающего устройства, причем второй выход формирователя импульсов соединен с вторым выходом прерывателя [1].

Однако данное устройство для приема стартстопных сообщений имеет низкую помехоустойчивость и высокую вероятность ложных тревог.

Наиболее близким к заявляемому устройству является устройство для приема стартстопных сообщений [2]. Его функциональная схема приведена на фиг.1.

Оно содержит последовательно соединенные приемник 14, первый полосовой фильтр 15, первый амплитудный детектор 16, вычитающее устройство 17, прерыватель 18, согласованный фильтр 19, решающее устройство 20, формирователь 21 импульсов, генератор 22 псевдослучайных последовательностей (ПСП) и инвертор 23, последовательно соединенные второй полосовой фильтр 24, вход которого подключен к выходу приемника 14, и второй амплитудный детектор 25, выход которого подключен к второму входу вычитающего устройства 17, последовательно соединенные первую линию задержки 26, первый ключ 27, первый демодулятор 28 фазоразностно-модулированных (ФРМ) сигналов и схему 29 ИЛИ, и последовательно соединенные вторую линию задержки 30, второй ключ 31 и второй демодулятор 32 ФРМ сигналов, выход которого подключен к второму входу схемы 29 ИЛИ, причем входы первой 26 и второй 30 линий задержки соединены соответственно с выходами второго 24 и первого 15 полосовых фильтров, выход решающего устройства 20 подключен ко второму входу генератора 22 ПСП, выход которого подключен к управляющим входам первого ключа 27 и первого демодулятора 28 ФРМ сигналов, выход инвертора 23 соединен с управляющими входами второго ключа 31 и второго демодулятора 32 ФРМ сигналов, тактовые входы блоков 28 и 32 подключены к выходу формирователя 21 импульсов, второй выход которого соединен с вторым входом прерывателя 18.

Однако данное устройство для приема стартстопных сообщений имеет высокую вероятность ложных тревог.

Изобретение направлено на снижение вероятности ложных тревог. Для этого в устройство для приема стартстопных сообщений, содержащее последовательно соединенные приемник 14, первый полосовой фильтр 15, первый амплитудный детектор 16, вычитающее устройство 17, прерыватель 18, согласованный фильтр 19, решающее устройство 20, формирователь 21 импульсов, генератор 22 ПСП и инвертор 23, последовательно соединенные второй полосовой фильтр 24, вход которого подключен к выходу приемника 14, и второй амплитудный детектор 25, выход которого подключен к второму входу вычитающего устройства 17, последовательно соединенные первую линию задержки 26, первый ключ 27, первый демодулятор 28 ФРМ сигналов и схему 29 ИЛИ, и последовательно соединенные вторую линию задержки 30, второй ключ 31 и второй демодулятор 32 ФРМ сигналов, выход которого подключен к второму входу схемы 29 ИЛИ, причем входы первой 26 и второй 30 линий задержки соединены соответственно с выходами второго 24 и первого 15 полосовых фильтров, выход решающего устройства 20 подключен ко второму входу генератора 22 ПСП, выход которого подключен к управляющим входам первого ключа 27 и первого демодулятора 28 ФРМ сигналов, выход инвертора 23 соединен с управляющими входами второго ключа 31 и второго демодулятора 32 ФРМ сигналов, тактовые входы блоков 28 и 32 подключены к первому выходу формирователя 21 импульсов, второй выход которого соединен с вторым входом прерывателя 18, дополнительно введены последовательно соединенные регистр сдвига, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу схемы 29 ИЛИ и к первому выходу первого формирователя 21 импульсов и третий ключ, последовательно соединенные сумматор, третий амплитудный детектор, интегрирующее устройство, пороговое устройство и второй формирователь импульсов, причем первый и второй входы сумматора подключены к выходам второго 31 и первого 27 ключей соответственно, второй вход интегрирующего устройства подключен к выходу решающего устройства 20, а выход второго формирователя импульсов соединен со вторым входом третьего ключа, и двоичный счетчик, вход и выход которого подключены соответственно к выходу первого формирователя 21 импульсов и второму входу порогового устройства.

На фиг.2 представлена функциональная схема предлагаемого устройства для приема стартстопных сообщений.

Устройство для приема стартстопных сообщений содержит последовательно соединенные приемник 1, первый полосовой фильтр 2, первый амплитудный детектор 3, вычитающее устройство 4, прерыватель 5, согласованный фильтр 6, решающее устройство 7, первый формирователь 8 импульсов, генератор 9 ПСП и инвертор 10, последовательно соединенные второй полосовой фильтр 11, вход которого подключен к выходу приемника 1, второй амплитудный детектор 12, выход которого подключен к второму входу вычитающего устройства 4, последовательно соединенные первую линию задержки 13, первый ключ 14, первый демодулятор 15 ФРМ сигналов, схему 16 ИЛИ, регистр сдвига 17 и третий ключ 18, последовательно соединенные вторую линию задержки 19, второй ключ 20 и второй демодулятор 21 ФРМ сигналов, выход которого подключен к второму входу схемы 16 ИЛИ, причем входы первой 13 и второй 19 линий задержки соединены соответственно с выходами второго 11 и первого 2 полосовых фильтров, выход решающего устройства 7 подключен ко второму входу генератора 9 ПСП, выход которого подключен к управляющим входам первого ключа 14 и первого демодулятора 15 ФРМ сигналов, выход инвертора 10 соединен с управляющими входами второго ключа 20 и второго демодулятора 21 ФРМ сигналов, тактовые входы блоков 15 и 21 подключены к первому выходу первого формирователя 8 импульсов, второй выход которого соединен с вторым входом прерывателя 5, второй вход регистра сдвига 17 подключен к первому выходу первого формирователя 8 импульсов, последовательно соединенные сумматор 22, третий амплитудный детектор 23, интегрирующее устройство 24, пороговое устройство 25 и второй формирователь 26 импульсов, причем первый и второй входы сумматора 22 подключены к выходам второго 20 и первого 14 ключей соответственно, второй вход интегрирующего устройства 24 подключен к выходу решающего устройства 7, выход второго формирователя 26 импульсов соединен со вторым входом третьего ключа 18, вход и выход двоичного счетчика 27 соединены соответственно с выходом формирователя 8 импульсов и вторым входом порогового устройства 25.

Устройство стартстопных сообщений работает следующим образом. Принимаемый сигнал после общей фильтрации в приемнике 1 поступает на частотный дискриминатор, состоящий из блоков 2-4, 11, 12, который создает на своем выходе двухполярный сигнал, элементы которого при отсутствии помех точно соответствуют символам "0" и "1" ПСП, сформированной на передающей стороне. После его согласованной фильтрации в фильтре 6 на выходе последнего в момент окончания ПСП формируется сигнал высокого уровня, а в решающем устройстве 7 оптимальным образом определяется временное положение его максимума, и в этот момент времени на выходе формируется короткий импульс. Относительно него в первом формирователе 8 импульсов на первом выходе с задержкой на время Т создаются 2n+2 (n>m, где n и m длины сообщения и ПСП соответственно) коротких тактовых импульсов и импульс длительности (n+2)·Т, запрещающий через прерыватель 5 поступление сигнала на следующие за ним блоки. Блоки 13-16, 19-21, предназначены для демодуляции символов сообщения, передаваемых на двух несущих частотах. Сигнал первой несущей частоты после задержки на время, равное S·T, в блоке 19 поступает через ключ 20, который открывается в момент времени соответствующий нулевым элементам ПСП, на вход демодулятора 21 ФРМ сигналов, в котором осуществляется демодуляция сигналов с фазоразностной манипуляцией на этой частоте. Аналогичным образом (в блоках 13-15) осуществляется демодуляция сигнала на второй несущей частоте. Полученные на выходах блоков 15 и 21 символы объединяются в одноэлементное сообщение в схеме 16 ИЛИ и записываются импульсами первого формирователя 8 в регистр 17. В блоке 22 отфильтрованные и задержанные сигналы двух частей объединяются в один, который затем детектируется в блоке 23. В интеграторе 24, установленном на ноль импульсом решающего устройства 7, осуществляется накопление всех n элементов сигнала. Полученный результат сравнивается с порогом в блоке 25 в момент действия короткого импульса счетчика импульсов 27 с коэффициентом пересчета n+2. Если сигнал превысит порог, то во втором формирователе 26 вырабатывается импульс длительности n·Т, который открывает третий ключ 18 и информация, считываемая из регистра сдвига импульсами формирователя 8, поступает на выход третьего ключа 18, являющегося выходом устройства.

Таким образом осуществляется уменьшение вероятности ложных тревог. Все блоки, входящие в устройство для приема стартстопных сообщений, являются известными устройствами. Различные схемы фазоразностных демодуляторов приведены, например, в книге А.М. Заездного и др. Фазоразностная модуляция. - М.: Связь, 1967. Для целей демодуляции ФРМ сигналов может быть также использован цифровой демодулятор сигналов ОФМ, рассмотренный в статье Л.Я.Липкина и А.А.Шишкова ("Электросвязь", 1973, №2, с. 47-51).

Источники информации

1. Волобуев Г.Б. и др. О помехоустойчивости стартстопных систем связи с частотной манипуляцией сигнала. Теория и техника радиосвязи, вып.2, 1998.

2. Патент РФ 2177209, кл. Н 04 L 25/00.

Устройство может использоваться в проводных, радио-, радиорелейных и метеорных линиях связи. Оно содержит последовательно соединенные приемник, первый полосовой фильтр, первый амплитудный детектор, вычитающее устройство, прерыватель, согласованный фильтр, решающее устройство, первый формирователь импульсов, генератор ПСП и инвертор с соответствующими связями, последовательно соединенные второй полосовой фильтр, второй амплитудный детектор с соответствующими связями, последовательно соединенные первую линию задержки, первый ключ, первый демодулятор ФРМ сигналов, схему ИЛИ, регистр сдвига и третий ключ, последовательно соединенные вторую линию задержки, второй ключ и второй демодулятор ФРМ сигналов с соответствующими связями, последовательно соединенные сумматор, третий амплитудный детектор, интегрирующее устройство, пороговое устройство и второй формирователь импульсов, двоичный счетчик с соответствующими связями. Технический результат, достигаемый при реализации заявленного устройства, состоит в уменьшении вероятности ложных тревог. 2 ил.

Устройство для приема стартстопных сообщений, содержащее последовательно соединенные приемник, первый полосовой фильтр, первый амплитудный детектор, вычитающее устройство, прерыватель, согласованный фильтр, решающее устройство, формирователь импульсов, генератор ПСП и инвертор, последовательно соединенные второй полосовой фильтр, вход которого подключен к выходу приемника, и второй амплитудный детектор, выход которого подключен к второму входу вычитающего устройства, последовательно соединенные первую линию задержки, первый ключ, первый демодулятор ФРМ сигналов и схему ИЛИ, и последовательно соединенные вторую линию задержки, второй ключ и второй демодулятор ФРМ сигналов, выход которого подключен к второму входу схемы ИЛИ, причем входы первой и второй линий задержки соединены соответственно с выходами второго и первого полосовых фильтров, выход решающего устройства подключен ко второму входу генератора ПСП, выход которого подключен к управляющим входам первого ключа и первого демодулятора ФРМ сигналов, выход инвертора соединен с управляющими входами второго ключа и второго демодулятора ФРМ сигналов, тактовые входы первого и второго демодуляторов ФРМ сигналов подключены к первому выходу формирователя импульсов, второй выход которого соединен с вторым входом прерывателя, отличающееся тем, что в него дополнительно введены последовательно соединенные регистр сдвига, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу схемы ИЛИ и к первому выходу первого формирователя импульсов, и третий ключ, последовательно соединенные сумматор, третий амплитудный детектор, интегрирующее устройство, пороговое устройство и второй формирователь импульсов, причем первый и второй входы сумматора подключены к выходам второго и первого ключей соответственно, второй вход интегрирующего устройства подключен к выходу решающего устройства, а выход второго формирователя импульсов соединен со вторым входом третьего ключа, и двоичный счетчик, вход и выход которого подключены соответственно к выходу первого формирователя импульсов и второму входу порогового устройства.