Устройство для передачи и приема дискретных сигналов Советский патент 1984 года по МПК H04L25/40 

Изобретение относится к электросвязи и может найти применение в системах передачи данных. По основному авт. св. № 767998 известно устройство для передачи и приема дискретных сигналов, содержащее последовательно соединенные кодер, модулятор, канал связи, избирательный усилитель, режекторный фильтр, формирователь сигнала, блок задержки и декодер, а также обратный канал связи, два блока управления, пороговый блок и последовательно соединенные измеритель мощности, интегратор, преобразователь сигнала и счетчик импульсных помех, выход которого подключен к входу первого блока управления, выход которого сое динен с управляющим входом декодера и первым входом обратного канала свя зи, выход которого подключен к соответствующим входам кодера и модулятора, при этом второй выход счетчика импульсных помех соединен с вторы входом интегратора, второй выход которого подключен к выходу порогового блока, выход которого соединен с входом второго блока управления, выход которого подключен к второму входу обратного канала связи и к управляющим входам избирательного усилителя, блока задержки и формирователя сигнала, выход режекторного фильтра соединен с первым входом измерителя мощности и вторым входом преобразователя сигнала, а выход фор мирователя сигнала подключен к второму входу измерителя мощности lj . Недостаток известного устройства для передачи и приема дискретных сигналов заключается в низкой помехоустойчивости, обусловленной тем, что из-за изменения уровня сигнала на выходе канала связи ухудшается оценка уровня флуктуационных помех, что приводит к неверному выбору соетояния модема, а также к неверной установке порога в преобразователе сигнала, что приводит к увеличению вероятности пропуска импульсных помех. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости. Цель достигается тем, что в устройство для передачи и приема дискретных сигналов введены последовательно соединенные дополнительный измеритель мощности, блок вычитания дополнительный интегратор и управля мыи генератор, выход которого подключен к дополнительному входу основного интегратора, первый и второй входы дополнительного измерителя мощности соединены соответственно с выходом избирательного усилителя и с выходом формирователя сигнала, второй вход блока вычитания соединен с выходом основного измерителя мощности, а управляющий вход дополнительного интегратора соединен с вторым выходом счетчика импульсных помех. На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит кодер 1, модулятор 2, канал 3 связи, избирательный усилитель 4, режекторный фильтр 5, формирователь 6 сигнала, блок 7 задержки, декодер 8, обратный канал 9 связи, первый блок 10 управления, второй блок 11 управления, пороговый блок 12, измеритель 13 мощности, интегратор 14, преобразователь 15 сигнала., счетчик 16 импульсных помех, дополнительный измеритель 17 мощности, блок вычитания 18, дополнительный интегратор 19 и управляемый генератор 20. Устройство для передачи и приема дискретных сигналов работает следующим образом. Сигнал от источника информации поступает в кодер 1, где кодируется заданным начальным кодом и далее с помощью модулятора 2 поступает по каналу 3 связи к входу избирательного усилителя 4 и через режекторный фильтр 5, формирователь 6 сигнала и блок 7 задержки - на декодер 8, где декодируется и вьщается получателю информации. На выходе, режекторного фильтра 5 процесс представ-ляет собой линейно преобразованную реализацию помехи, что позволяет путем анализа этого .процесса получить сведения о состоянии канала, т.е. о характеристиках помех. Для опоепеления относительного уровня флуктуационного шума сигнал с выхода режекторного фильтра 5 подается на вход измерителя 13 мощности, который измеряет мощность шума в интервале одной посылки, причем .интервалы времени, пораженные межсимвольной интерференцией и импульсными помехами из измерения исключаются, для чего на второй вход измерителя 13 мощности поступает запрещающий

сигнал с выхода формирователя 6 сигнала.

Среднее значение мощности шума на интервал времени, равньй длительности интервала адаптации (заданному числу посылок), определяется интегратором 14 путем интегрирования выходного сигнала измерителя 13 мощности. Вес интегрирования задается в зависимости от количества импульсных помех, зафиксированных счетчиком 16 импульсных помех. Так как при изменении интенсивности импульсных помех мощность шума, определяемая измерителем 13 мощности, изменяется из-за того что при импульсных помехах на его второй вход поступает запрещающий сигнал от формирователя 6 сигнала, то для обеспечения независимости оценки мощности шума. от интенсивности импульсных помех с выхода счетчика 16 импульсных помех в интегратор 14 вводится весовой коэффициент интегрирования.

Полученная на выходе интегратора

14оценка средней мощности щума поступает через пороговый блок 12 на вход второго блока 11 управления,

в котором осуществляется выбор состояния модема и вырабатьюаются соответствующие сигналы управления (например, увеличения длительности посылок и избирательности избирательного усилителя). Кроме того, эта оценка используется для установки порогового уровня в преобразователе

15сигнала, определяющем наличие импульсных,помех.

Однако при изменении сигнала на выходе канала связи резко ухудшается оценка средней мощности шума. Например, при характерных дпя коммутируемых телефонных каналов занижениях уровень сигнала в канале связи снижается. Поскольку оценка средней мощности шума осталась прежней, состояние модема осталось также прежним, в то же время отношение сигнал/помеха резко ухудшилось, что приводит к существенному снижению помехоустойчивости. Кроме того, поскольку эта оценка используется для установки порогового уровня в преобразователе 15 сигнала, то указанный порог будет установлен неправильно, что в случае его завьш1ения приведет к увеличению вероятности пропуска импульсов, приводящих к ошибкам, а в случае занижения - к резкому увеличению вероятности ложного обнаружения импульсных помех малой амплитуды, при которых ошибки не возникают. Это тоже существенно снижает помехоустойчивость.

Для устранения указанного недостатка сигнал с выхода избирательного усилителя 4, представляющий собой аддитивную смесь сигнала с шумом,

Q поступает на один вход дополнительного измерителя 17 мощности, на другой вход которого поступает сигнал с выхода формирователя 6 сигнала nnf исключения интервалов времени, пораженных межсимвольной интерференцией и импульсными помехами. Для определения мощности сигнала в интервал адаптации на вход дополнительного интегратора 19 поступает значение разности мощностей аддитивной смеси сигнала с шумом и шума, определяемое блоком вычитания 18. С вьгхода дополнительного интегратора 19 сигнал, пропорциональный мощности сиг5 нала на выходе канала связи, поступает на управляемый генератор 20, изменяя скважность его выходных импульсов. Поскольку вькодной сигнал управляемого генератора 20 стробирует интегратор 14, то оценка мощ- ности щума на выходе последнего зависит от уровня сигнала в канале связи, в частности может быть сделана равной отношению шум/сигнал. Вследствие этого помехоустойчивость устройства инвариантна к изменению уровня сигнала в канале связи, поскольку она определяется указанным отношением.

Сигналы о появлении импульсных помех с выхода преобразователя сигнала поступают на счетчик 16 импульсных помех, которьй определяет количество импульсных помех в заданном интервале времени, что является оценкой интенсивности импульсных помех. Эта оценка используется в первом блоке 10 управления для выбора кода передачи. Каждому из режимов работы устройства соответствует определенная

комбинация состояний кодека (совокупности кодера и декодера) и модема (совокупности модулятора и демодулятора) .

Выбор необходимого режима работы

5 осуществляется следующим образом.

При увеличении (или уменьшении) относительного времени присутствия импульсных помех первый блок 10 управления выбирает код с большей.(или меньшей) исправляющей способностью, а при увеличении (или уменьшении) уровня флуктуационЦого шума второй блок 11 управление выбирает более (или менее) помехоустойчивую, но менее (или- более) скоростную модуляцию. Число возможных режимов работы устройства равно произведению числа используемых состояний модема и кодека. Такой принцип адаптащ1и поз.воляет оптимизировать режим работы устройства при условии совместного воздействия помех флуктуациониого и импульсного характера.

С выход;ов, второго блока 11-управления поступают сигналы для перестро ки частотной характеристики избирательного усилителя 4, изменения порогового уровня формирователя 6.сигнала, изменения длительности выдержки времени блока 7 задержки и через обратный канал 9 связи к второму входу модулятора 2 поступает сигнал для перестройки последнего в соответствии с выбранным состоянием модема. С выходов первого блока 10 управления поступают сигналы к второму входу декодера 8 и через обратный канал 9 связи - к второму входу кодера 1 дпя перестройки их в соответствии с выбранным кодом.Технико-зкономический эффект изобретения заключается в том, что благодаря введенным блокам и связю« оценивается отношение шум/сигнал в канале связи и при изменении уровня сигнала в канапе помехоустойчивость остается не хуже заданной.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И . „ПРИЕМА ДИСКРЕТНЫХ СИГНАЛОВ по авт. св. № 767998, отличающее с я тем, что, с целью повьшения помеSLL, 1127102 ЭС51) II 04 LI25/40 хоустойчивости при воздействии мультипликативных помех, в него введены последовательно соединенные дополнительный измеритель мощности,.блок вычитания, дополнительный, интегратор и управлйемый генератор, выход которого подключен к дополнительному входу основного интегратора, первый и второй входы дополнительного измерителя мощности соединены соответственно с выходом избирательного усилителя и с выходом формирователя сигнала, второй, вход блока вычитания соединен с выходом основного измерителя мощности, а управляющий вход дополg нительного интегратора соединен с вторым выходом счетчика импульсных (Л помех. , ю vi ю