СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2012 года по МПК H03M13/00 G06F17/15 

Изобретение относится к способам кодирования, декодирования и преобразования кода для обнаружения ошибок и их исправления, а именно к улучшению помехозащищенности.

Известен способ кодирования с помощью последовательностей Баркера (Теория электрической связи. Учебник для высших учебных заведений под ред. проф. Д.Д.Кловского - М.: Радио и связь, 1998 - С.362-365), включающий кодирование информационной единицы и нуля трех- и пятиэлементной последовательности с последующей передачей этих последовательностей в среду передачи данных. Принятые сигналы сравниваются с эталонным путем взаимокорреляции, из функции взаимокорреляции делается вывод о принятии сигнала, оценка принятого сигнала производится по соотношению главного пика и боковых лепестков в функции взаимокорреляции.

Недостатком данного способа является невозможность выявить информационный сигнал при высоком уровне помех.

Известен согласованный фильтр (Теория электрической связи. Учебник для высших учебных заведений под ред. проф. Д.Д.Кловского - М.: Радио и связь, 1998 - С.362-365), включающий в себя линию задержки, фазосохраняющие и фазоинвертирующие каскады, суммирующее устройство. Недостатком данного устройств является невозможность выявить информационный сигнал при высоком уровне помех.

Целью изобретения является получение четкого сигнала при высоком уровне помех.

Указанная цель достигается тем, что в последовательность Баркера вводят импульсы с удвоенным (или N) уровнем энергии.

Сущностью изобретения по п.1 является то, что кодирование информационной единицы из пяти импульсов производят в виде последовательности из одного положительного, увеличенного в N раз одного положительного, одного положительного, одного отрицательного и одного положительного импульсов, а кодирование информационного нуля из пяти импульсов производят в виде последовательности из одного отрицательного, увеличенного в N раз одного отрицательного, одного отрицательного, одного положительного и одного отрицательного импульсов, причем N представляет собой любое положительное число больше единицы, передают полученные последовательности в среду передачи данных, а на принимающей стороне производят сравнение принятого сигнала с эталонным путем их взаимокорреляции, а сущностью изобретения по п.2 является то, что на передающей стороне вводят усилитель, вход которого подключен к каскаду, формирующему второй импульс пятиимпульсного сигнала, выход - к суммирующему устройству, соединенному через среду передачи данных с принимающей стороной, а на принимающей стороне вводят подобный же усилитель, вход которого подключен к выходу линии задержки, соответствующему второму импульсу пятиимпульсного сигнала, выход усилителя соединен с суммирующим устройством.

На фиг.1 и 3 представлены схемы осуществления способа передачи информационной единицы и информационного нуля с помощью пятиэлементных последовательностей Баркера, на фиг.2 и 4 - взаимокорреляционные функции этих последовательностей в виде главного пика и боковых лепестков.

На фиг.1 изображена информационная единица в виде пятиэлементного сигнала Баркера, состоящая из четырех положительных 1, 2, 3, 5 и одного отрицательного импульсов 4, а на фиг.2 изображена автокорреляционная функция этой последовательности в виде главного пика 1 и боковых лепестков.

На фиг.3 изображен информационный нуль в виде пятиэлементного сигнала Баркера, состоящий из четырех отрицательных 1, 2, 3, 5 и одного положительного импульсов 4, а на фиг.4 изображена автокорреляционная функция этой последовательности в виде главного пика 1 и боковых лепестков.

На фиг.5 изображена информационная единица в виде предлагаемой пятиэлементной последовательности, состоящая из трех положительных 1, 3, 5, одного удвоенного положительного импульса 2 и одного отрицательного импульса 4, а на фиг.6 изображена взаимокорреляционная функция этой последовательности в виде главного пика 1 и боковых лепестков.

На фиг.7 изображен информационный нуль в виде предлагаемой пятиэлементной последовательности, состоящий из трех отрицательных 1, 3, 5, одного удвоенного отрицательного импульса 2 и одного положительного импульса 4, а на фиг.8 изображена взаимокорреляционная функция этой последовательности в виде главного пика 1 и боковых лепестков.

На фиг.9 представлена схема устройства для осуществления способа передачи информационных сигналов, включающая передающую сторону 6 и принимающую сторону 7, состоящих из линий задержки, соответственно, 8 и 9 с фазосохраняющими и фазоинверсными каскадами 10, 11, 12, 13 и 14, при этом в передающей части к каскаду 13 подключен усилитель 15, а в принимающей части 7 к такому же каскаду 20 также подключен подобный усилитель 22, причем выходы усилителей 15 и 20 соединены с входами суммирующих устройств 16 и 23.

Предлагаемый способ передачи информации осуществляется следующим образом.

На передающей стороне информационные единица и нуль кодируются пятиэлементным сигналом, представляющим собой видоизмененный сигнал Баркера, у которого второй импульс 2 имеет удвоенный уровень энергии (Фиг.5) или уровень, увеличенный в N раз, а на приемной стороне производится взаимокорреляция принимаемых сигналов с эталонными сигналами. По взаимокорреляционной функции делается вывод о наличии или отсутствии принятого информационного сигнала, что определяется по соотношению центрального пика 1 и боковых лепестков в функции взаимокорреляции (Фиг.6).

При взаимокорреляции предлагаемой последовательности импульсов разность между центральным пиком 1 и боковыми лепестками значительна, при этом эта разность существенно больше, чем увеличенная энергия передаваемого информационного сигнала.

Если увеличиваем энергию всех импульсов пятиэлементной последовательности Баркера (Фиг.1, 3), то есть всего информационного сигнала, например в два раза, то величина главного пика (Фиг.2, 4) увеличивается в два раза. Однако затраты энергии на передачу возрастают тоже в два раза.

В предлагаемой последовательности увеличение энергии только одного импульса в два раза (Фиг.5, 7) ведет к увеличению главного пика в 1,6 раза (Фиг.6, 8), а затраты энергии на передачу возрастают только в 1,2 раза.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

На передающей стороне 6 входной сигнал поступает на линию задержки 8, с которой поступает на фазосохраняющие и фазоинвертирующие каскады, где формируется сигнал с импульсами необходимой положительной или отрицательной полярности. Импульс с выхода 13 поступает на усилитель 15, затем эти импульсы суммируются в суммирующем устройстве 16 и отправляются в среду передачи данных. На принимающей стороне 7 импульсы поступают на линию задержки 9, а импульс с выхода 20 поступает на усилитель 22, с выходов линии задержки 17, 18, 19, 21 и усилителя 22 импульсы поступают в суммирующее устройство 23, формируя выходной сигнал.

Таким образом предлагаемый способ и устройство для передачи информационных сигналов позволяет получить значительно более высокий пик взаимокорреляционной функции при увеличении энергии всего одного импульса из пяти, а не всех пяти импульсов. Более высокий главный пик взаимокорреляционной функции принятого сигнала позволяет легче выявить его среди помех.

Изобретение относится к способам кодирования, декодирования и преобразования кода для обнаружения и исправления ошибок. Сущность способа заключается в том, что кодирование информационной единицы из пяти импульсов производят в виде последовательности из одного положительного, увеличенного в N раз одного положительного, одного положительного, одного отрицательного и одного положительного импульсов, а кодирование информационного нуля из пяти импульсов производят в виде последовательности из одного отрицательного, увеличенного в N раз одного отрицательного, одного отрицательного, одного положительного и одного отрицательного импульсов, передают полученные последовательности в среду передачи данных, а на принимающей стороне производят сравнение принятого сигнала с эталонным путем их взаимокорреляции. При этом в устройство на передающей стороне вводят усилитель, вход которого подключен к каскаду, формирующему второй импульс пятиимпульсного сигнала, выход - к суммирующему устройству, а на принимающей стороне вводят подобный же усилитель, вход которого подключен к выходу линии задержки, соответствующему второму импульсу пятиимпульсного сигнала, выход усилителя соединен с суммирующим устройством. Технический результат - улучшение помехозащищенности. 2 н.п. ф-лы, 9 ил.

1. Способ передачи информационных сигналов, включающий кодирование информационной единицы из пяти импульсов в виде последовательности из трех положительных, одного отрицательного, одного положительного импульсов, кодирование информационного нуля из пяти импульсов в виде последовательности из трех отрицательных, одного положительного, одного отрицательного импульсов, передачу полученных последовательностей в среду передачи данных, а на принимающей стороне производят сравнение принятого сигнала с эталонными путем их взаимокорреляции, отличающийся тем, что кодирование информационной единицы из пяти импульсов производят в виде последовательности из одного положительного, увеличенного в N раз одного положительного, одного положительного, одного отрицательного и одного положительного импульсов, а кодирование информационного нуля из пяти импульсов производят в виде последовательности из одного отрицательного, увеличенного в N раз одного отрицательного, одного отрицательного, одного положительного и одного отрицательного импульсов, причем N представляет собой любое положительное число больше единицы, передают полученные последовательности в среду передачи данных, а на принимающей стороне производят сравнение принятого сигнала с эталонными путем их взаимокорреляции.

2. Устройство для передачи информационных сигналов, включающее передающую и принимающую стороны, линии задержки, фазоинверсные и фазосохраняющие каскады, суммирующие устройства, среду передачи данных, отличающееся тем, что на передающей стороне вводят усилитель, вход которого подключен к каскаду, формирующему второй импульс пятиимпульсного сигнала, выход - к суммирующему устройству, соединенному через среду передачи данных с принимающей стороной, а на принимающей стороне вводят подобный же усилитель, вход которого подключен к выходу линии задержки, соответствующему второму импульсу пятиимпульсного сигнала, выход усилителя соединен с суммирующим устройством.