Устройство для передачи информации Советский патент 1985 года по МПК H04B7/00 

Изобретение относится к технике передачи .сигналов с помощью радиотехнических колебаний и может быть использовано при проектировании средств передачи информации, преимущественно на небольшие расстояния, а также в схемах кодирования информации и схемах преобразования кодов например, при проектировании преобраз-ователей видеоимпульс но г о кода 3 радионмпульсный код и наоборот. Цель изобретения - повышение пропускной способности, На фиг, 1 дана структурная электрическая схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - принципиальная схема передатчика, на фиг. 26,в и гграфики спектров, поясняющие работу передатчика, на фиг. За и б - струк турная электрическая схема дискриминаторов частоты шзмового сигнала и частотные характеристики, поясняющие работу дискриминатора частоты i S;-{OBoro сигнала, на фиг. 4а и б структурная электрическая схема дискриминатора ширины спектра шумового сигнала и частотные характеристики, поясняющие работу дискриминатора ширины спектра шумового сигнала. Устройство содержит передатчик 1, первьй, второй и третий источники 2 сообщений, линию 3 передачи информации и приемник 4. Передатчик 1 выполнен в виде управляемого по спектральной плотное ти генератора 5 широкополосного шума, выход которого подключен к входу полосового фильтра 6 управляемого по частоте и ширине полосы пропускания „ Приемник 4 содержит входной фильтр 7, детектор 8, накопитель 9, блок 10 нормирования уровня, дискриминатор 11 частоты шумового сигнала и дискриминатор 12 ширины спектра п умового сигнала. Устройство работает следующим образом. Передатчик 1 в зависимости от управляющих сигналов со стороны источников 2 сообщений, генерирует на своем выходе шумовой сигнал, мощность, средняя частота и ширина спектра которого зависят от уровней управляющих сигналов источников 2 сообщений. Передатчик 1 (фиг. 2а) представляет собой полупроводниковый диод 13 работающий в режиме лавинного про232боя, и полосовой фильтр 14, подключенный к его выходу. Управление параметрами полосового фильтра 14 не показано, средняя частота может перестраиваться за счет переключения варикапа, а полоса пропускания за счет подключения управляемого резистора, например, в виде полевого транзистора. Управление спектральной плотностью генерируемого шума генератором 5 широкополосного пума осуществляется за счет изменения тока лавинного пробоя, протекающего через полупроводниковый Диод 13. Графики спектров широкополосного шума различной спектральной плотности, что в свою очередь соответствует двум уровням входного управляющего сигнал1а с источника 2 сообщений, . . представлены на фиг. 26. ... Графики спектров, отличающиеся средней частотой, что соответствует двум уровням управляющего сигнала со стороны источника 2 сообщений, производящего модуляцию шумового сигнала по средней частоте, представлены на фиг. 26, а графики спектров, отличающиеся шириной спектров шумового сигнала, что соответствует 1,зуы уровням сигнала со стороны источника 2 сообщений, производящего модуляцию шумового сигнала по ширине спектра - на фиг. 2г. Характерной особенностью модуляции шумового сигнала в предложенной структуре по трем параметрам (мсхциости, средней частоте и ширине спектра) является то, что при модуляции по мощности не изменяется форма спектра, а при модуляции по средней частоте не изменяется мощность и ширина спектра шумового сигнала, при модуляции по ширине спектра не изменяется мощность и средняя частота шумового сигнала. Т.е. структура обеспечивает независимость (инвариантность) модуляций по трем параметрам шумового сигнала, что и позволяет обеспечить передачу информации от трех источников 2 сообщений на одной шумовой несущей -и приводит к уплотнению линии 3 и лучшему использованию линии 3. Шзгмовой сигнал через линию 3 (радночастотньш кабель или пространство) поступает на вход приемника 4. Входной фильтр 7 обеспечивает фильтрацию приходящих шумовых сигнал

3и

лов от шумов и помех. Детектор 8 и накопитель 9 обеспечивает выделение информации, заложер1ной в изменении мощности шумового сигнала. Блок 10 демодулирует шумовой сигнал по мощности, т.е. снимает модуляцию шумового сигнала по мощности, обеспечивая на входе дискриминаторов 11 и 12 шумовой сигнал постоянной мощности. Дискриминатор 11 реагирует на изменение средней частоты .(Структура и характеристики, поясняющие его работу приведены на фиг. За, б).

Дискриминатор 11 частоты шумового сигнала представляет собой два расстроенных относительно средней частоты фильтра 15, на выходз которых включены детекторы 16 и блок 17 вычитания продетектированных сигналов. Если средняя частота шумового сигнала равна fp (фиг. 3), то выходное напряжение блока 17 вычитания равно нулю. При отклонении средней частоты шумового сигнала влево или вправо от (, выходной сигнал блока 17 .вычитания меняет свою величину и знак.

Дискриминатор 12 ширины спектра шумового сигнала построен аналогично с той лишь разницей, что параметры фильтров 15 отличаются шириной полосы пропускания. Если входной шумовой сигнал совпадает по форме с частотной характеристикой фильтра 15 (f, Д ), то на выходе блока 17 вычитания будет максимальный сигнал, на;пример, положительной полярности.

56234

Если входной шумовой сигнал совпадает по форме с частотной характеристикой фильтра 15 (f, 2), то на вы,ходе блока 17 вычитания будет максн5 мальный сигнал отрицательной полярности. Структура дискриминатора 12 работает при постоянной средней частоте шумового сигнала. Если средняя частота модулирована (более общий случай), то дискриминатор 12

ширины спектра шумового сигнала строится по структуре (фиг. 4в(), предстйЪляющей собой последовательное соединение нелинейного элемента 18

15 полосового фильтра 19, детектора 20 и усредняющего звена 21 (частотные .характеристики, поясняющие работу, приведены на фиг. 4Б).

0 Нелинейный элемент 18 преобразует спектр ш мового сигнала в область нулевых частот. При этом ордината спектра на нулевой частоте имеет постоянное значение, так как мощность шумового сигнала на входе дискриминатора 12 поддерживается постоянной, а наклон характеристики спектра изменяется в зависимости от ширины спектра шумового сигнала. Поэтому в полосовой фнпьтр 19 проходит большая или меньшая часть шумов, которая регистрируется с помощью детектора 20 и усредняющего звена 21, т.е. выходной сигнал пропорг.

ционаленШ1фине спектра входного шумового сигнала независимо от его средней частоты.

W

и.

ш,

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ, содержащее на передающей стороне генератор широкополосного шума, соединенный с входом полосового фильтра, и первый источник сообщений, выход которого соединен с входом управления по частоте полосового фильтра, а на приемной стороне - последовательно соединенные входной фильтр, детектор и накопитель, отличающееся тем, что, с целью повьппения пропускной способности, на передающей стороне введены второй и третий источники сообщений, выходы которых соединены соответственно с входом генератора широкополосного шума и входом управления по -ширине полосы пропускания полосового фильтра, а на приемной стороне введены последовательно соединенные блок нормирования уровня и дискриминатор частоты шумового сигнала, а также дискриминатор ширины спектра шумового сигна-. ла, вход которого соединен с выходом блока нормирования уровня.

м.

и

п

б i|OW

Ж

,&w.

ВшоЗ

Cf2 //

г 1&W

J

/

/ /ТТЧХ

ML .

.2

)(ар-ка полосового

усршьтра

Фиг.

Спектры шдмоЬы} сигналов