Устройство для приема дискретной информации Советский патент 1987 года по МПК H04L27/14 

Изббретение относится к радиосвязи и может быть использовано в системах связи с изменяемой структурой символов.

Целью изобретения является повы- 5 шение достоверности приема-путем исключения потери информации.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предложенного устройства,

Устройство для приема дискретной информации, передаваемой пакетным методом, содержит первый смеситель 1, первый синтезатор 2 настоты, первый

,полосовой фильтр 3, первый конволь- вер 4, первый детектор 5 огибающей, формирователь 6 импульсов, хрониза- тор 7, блок 8 управления, генератор 9 промежуточной частоты, первый модулятор 10, коммутатор 11, первый и второй генераторы 12 и 13 псевдослучайных последовательностей, генератор 14 нелинейного псевдослучайного кода, параллельный регистр 15 сдвига, 25 первого канала и обеспе- третий генератор 16 псевдослучайных чивают прием по второму каналу сим15

20

ющей стороне (не показана) и прием в дальнейшем становится невозможным Повторная передача стартовой посылк в качестве активной паузы позволяет исключить рассогласование генераторов в случае пропуска первого бита началу следующего пакета. Однако ин формация, содержащаяся в переданном пакете, в зтом случае все равно теряется, так как при синхронизации по второму биту последовательности опорных сигналов и частот в устройстве запаздывают на длительность од ного бита по отношению к присутству ющим на его входе.

Так как для приема информации в приемнике имеются два канала (прием О и 1), а символы данного пакета в преамбуле известны и для их приема достаточно одного канала, то во время приема преамбулы во второй канал подаются опорные сигналы с опережением на длительность одного бита отпоследовательностей, ключ 17, триггер 18, элемент И 19, элемент ИЛИ 20,переключатель 21, второй смеситель 22, второй синтезатор 23 частоты, второй полосовой фильтр 24, второй конволь- вер 25, второй детектор 26 огибающей, второй модулятор 27,

Устройство работает следующим образом.

Прием информации устройством происходит пакетами, каждый из которых состоит из 8 бит синхронизирунщей преамбулы .и 1000 бит информации. Каждый бит кодируется 255-элементной псевдослучайной последовательностью (ПСП), выбираемой из некоторого множества по закону, определяемому генератором 14 нелинейного псевдослучайного кода (НПК), Первый символ преамбулы состоит из двух бит одинаковой структуры, а каждый из осталкных символов пакета состоит из одного бита. Кроме того, от символа к символу скачком изменяется по тому же з.акону несущая (рабочая) частота.

В основу принципа положено то, что первый бит первого символа преамбулы является стартовой посылкой и в случае пропуска этого сигнала теряется информация, содержащая в пакете. Кроме того, пропуск синхропо- сылки приводит к рассогласованию ге-. нератора 14 НПК на приемной и переда

первого канала и обеспе- чивают прием по второму каналу сим

ющей стороне (не показана) и прием в дальнейшем становится невозможным. Повторная передача стартовой посылки в качестве активной паузы позволяет исключить рассогласование генераторов в случае пропуска первого бита к началу следующего пакета. Однако информация, содержащаяся в переданном пакете, в зтом случае все равно теряется, так как при синхронизации по второму биту последовательности опорных сигналов и частот в устройстве запаздывают на длительность одного бита по отношению к присутствующим на его входе.

Так как для приема информации в приемнике имеются два канала (приема О и 1), а символы данного пакета в преамбуле известны и для их приема достаточно одного канала, то во вре мя приема преамбулы во второй канал подаются опорные сигналы с опережением на длительность одного бита от

волов преамбулы в случае пропуска первого бита (синхропосылки), и после дополнительной синхронизации устройства обеспечивают прием информации, содержащейся в пакете. Поскольку несущая частота сигнала изменяется от символа к символу, то для организации второго канала служат вторые синтезатор 23 частоты, смеси- тель 22 и полосовой фильтр 24,

Б исходном состоянии в режиме ожидания приема пакета на конвольверы 4 и 25 на промежуточной частоте подаются обращенные во времени ПСП первого бита преамбулы с относительным временным сдвигом Т/2, где Т - время интегрирования конвольвера, равное длительности бита, С синтезатора 2 частоты на смеситель 1 подается частота f j,i -f „р , где f „, - несущая частота первого символа преамбулы. Поступающий на вход устройства сигнал, соответствующий первому символу преамбулы, с выхода смесителя

1 на промежуточной частоте через полосовой фильтр 3 подается на вход конвольвера 4 и через переключатель 21 - на конвольвер 25, На выходах конвольверов 4 и 25 появляются корреляционные всплески, которые после детектирования поступают на формирователь 6 импульсов, В формирователе 6 импульсов корреляционные импульсы

стробируются сигналами Строб l и Строб II, имеющими длительность Т/4 и расположенными симметрично относительно моментов начала кодов, подаваемых на (опорные) входы кон- вольверов 4 и 25. Стробирование позволяет исключить действие частичной корреляции. Сигналы Строб I и Строб II вырабатываются в хрониза- торе 7 и подаются соответственно на входы формирователя 6 импульсов. В зависимости от начального рассогласования принимаемого сигнала и опорных сигналов корреляционные импульсы с формирователя 6 импульсов поступают на второй или третий входы хронизатора 7. В хронизаторе 7 определяется рассогласование между принимаемым и опорным сигналами.

В течение времени, когда на вход устройства поступает второй бит преамбулы, в хронизаторе 7 производится начальная синхронизация тактовых импульсов, т.е. устранение рассогласо- |Вания. На выходе хронизатора 7 появ- ляются тактовые импульсы, которые соответствуют моментам начала последующих символов принимаемого пакета. Первьй тактовый импульс на выходе

хронизатора 7 с точностью до длитель- 30 .паздывает относительно второго на

ности одного элемента последовательности совпадает с началом приема второго символа преамбулы. С этого момента устройство работает в режиме приема преамбулы и начинается развертка опорных сигналов. На первые входы конвольверов подаются следующие друг за другом обращенные во времени ПСП ожидаемых символов преамбулы, а на синтезаторы 2 и 23 частоты подается последовательность номеров частот ожидаемых символов преамбулы. В режиме приема преамбулы второй вхо конвольвера 25 переключателем 21 подключается к выходу полосового фильтра 24, тем самым образуется дополнительный приемньй канал (смеситель 22, синтезатор 23 частоты, полосовой фильтр 24, конвольвер 25 и детектор 26 огибающей). Развертка опорных сигналов в этом канале осуществляется с опережением на один такт относительно развертки в первом канале. Прием символов 2-7 преамбулы происходит по первому каналу, а в случае пропуска стартовой посылки - по второму.

Формирование опорных сигналов в режиме приема преамбулы осуществля

ется генераторами 12 и 16 ПСП. Струк- тура последовательности каждого ожидаемого символа преамбулы и номер соответствующей частоты определяются числом, которое вырабатывается генератором 14 НПК при поступлении на его вход очередного тактового импульса. Параллельньш регистр 15 сдвига осуществляет задержку этого числа на один такт, тем самым обеспечивается временной сдвиг разверток в каналах.

Блок 8 управления вырабатывает сигналы: Режим ожидания, Режим при- 5 ема преамбулы, Режим приема информации, а также сигнал Установка исходного состояния, соответствующий окончанию приема пакета. В блоке 8 управления производится подсчет числа тактовых импульсов, поступающих на его вход с выхода хронизатора 7.

В момент поступления на вход блока 8 управления седьмого импульса на его выходе появляется сигнал Режим приема информации.

В случае прописка стартовой посылки прием символов преамбулы происходит по второму каналу, а развертка опорных сигналов в первом канале за0

5

0

один такт. Для устранения рассогласования в этом случае во время приема седьмого символа преамбулы формируется дополнительньй импульс, кото5 рый поступает на генератор 14 НПК и обеспечивает его проработку на один такт вперед, Дополнительньй импульс также поступает на вход блока 8 управления, где он подсчитывается как шестой тактовьй импульс, и в момент прихода очередного тактового импульса на выходе блока 8 управления появляется сигнал Режим приема информации, которьй соответствует началу

5 приема первого информационного символа. Схема формирователя дополнительного тактового импульса содержит триггер 18, элементы И 19 и ИЛИ 204

В режиме приема информации на первые входы конвольверов 4 и 25 подаются опорные сигналы в виде следующих друг за другом обращенных во времени ПСП, соответствующих информационным единицам (1) и нулям (0), которые формируются в генераторе 13ПСП. Структура ПСП для 1 и О к частота несущей каждого ожидаемого символа информации определяются числом, которое вырабатывается генера0

5

тором 14 НПК при поступлении на его вход тактового импульса. Это число задерживается на один такт параллельным регистром 15 сдвига и подается на генератор 13 ПСП и синтезатор 2 частоты.

Второй вход конвольвера 25 в режиме приема информации переключателем 21 подключается к выходу полосового фильтра 3.

Коммутатор 11 и ключ 17 предназначены для коммутации выходов генераторов 12, 16 и 13 ПСП в различных режимах работы.

Генератор 9 промежуточной частоты и модуляторы 10 предназначены для получения опорных сигналов на промежуточной частоте.

Формула изобретения

20 чайных последовательностей, ключ, злемент ИЛИ, элемент И, триггер, переключатель, второй полосовой фильтр второй смеситель и второй синтезатор -частоты, выход которого соединен с первым входом второго смесителя, выход которого через второй полосовой фильтр соединен с первым входом переключателя, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока управления и с первым входом ключа, второй вход которого подключен к выходу третьего генератора псевдослучайных последовательностей, первые входы которого соединены с входами

25

Устройство для приема дискретной информации, содержащее генератор нелинейного псевдослучайного кода, первый синтезатор частоты, выход которого соединен с первым входом первого смесителя, выход которого соединен с входом первого полосового фильтра, выход которого подключен к первому входу первого коивольвера, выход которого подключен к входу первого детектора огибающей, выход которого соединен с первым входом формирователя импульсов, второй вход кото- 35 второго синтезатора частоты, с выхо- рого подключен к выходу второго де- . дами генератора нелинейного псевдоX

тектора огибающей, вход которого соединен с выходом второго конвольвера, первый вход которого подключен к выходу первого модулятора, первый вход которого соединен с первым выходом коммутатора, первый и второй входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам первого генератора псевдослучайных последовательностей, перйьй вход которого соединен с первым выходом хронизатора и с первым входом второго генератора псевдослз айных последователь- 1|остей, первый и второй выходы которого соединены соответственно с третьим и четвертым входами коммутатора, пятый вход которого подключен к первому выходу блока управления и к третьему входу формирователя импульсов, четвертый вход которого подключен к второму выходу блока управления и к шестому входу коммутатора, второй выход которого соединен с первым вхо

дом второго модулятора, второй вход которого подключен к выходу генератора промежуточной частоты и к второму входу первого модулятора, третий выход блока управления соединен с первым входом хронизатора, второй и третий входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам формирователя импульсов, пятый и шестой входы которого соединены соответственно с вторым и третьим выходами хронизатора, при этом выход второго модулятора соединен с вторым Входом первого конвольвера, отличающееся тем, что, с целью повьшения достоверности приема путем исключения потери информации, введены параллельный регистр сдвига, третий генератор псевдослучайных последовательностей, ключ, злемент ИЛИ, элемент И, триггер, переключатель, второй полосовой фильтр, второй смеситель и второй синтезатор -частоты, выход которого соединен с первым входом второго смесителя, выход которого через второй полосовой фильтр соединен с первым входом переключателя, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока управления и с первым входом ключа, второй вход которого подключен к выходу третьего генератора псевдослучайных последовательностей, первые входы которого соединены с входами

второго синтезатора частоты, с выхо- дами генератора нелинейного псевдо

случайного кода и с первьми входами параллельного регистра сдвига, выход которого соединены с входами первого

40 синтезатора частоты и с вторыми входами первого и.второго генераторов псевдослучайных последовательностей, первые входы которых подключены к второму входу третьего генератора

45 псевдослучайных последовательностей и к первому входу элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом генератора нелинейного

50 псевдослучайного кода, с вторым входом параллельного регистра сдвига и с входом блока управления, пятый выход которого подключен к второму входу элемента И, третий вход кото55 рого подключен к выходу триггера, первый и второй входы которого соединены соответственно с третьим и четвертым входами формирователя импульсов, второй выход которого сое712856158

динен с третьим входом триггера, чет-чен к первому входу первого модулято- вертый выход хронизатора подключен кра, второй вход первого смесителя со- второму входу элемента ИЛИ, выходединен с вторым входом второго смеси- первого полосового фильтра соединентеля и является входом устройства, :: третьим входом переключателя, выход 5выходами которого являются третий и которого соединен с вторым входом вто-четвертый выходы формирователя им- рого конвольвера, выход ключа подклю-пульсов.

Изобретение может использоваться в системах связи с изменяемой структурой символов и обеспечивает повышение достоверности приема путем исключения потери информации. Устр-во содержит смесители 1 и 22, синтезаторы 2 и 23 частоты, полосовые фильтры 3 и 24, конвольверы 4 и 25, детекторы 5 и 26 огибающей, формирователь 6 импульсов, хронизатор 7, блок 8 управления, ген.ератор 9 промежуточной частоты, модуляторы 10 и 27, коммутатор 11, генераторы 12,13 и 16 псевдослучайных последовательностей (поп), генератор 14 нелинейного псевдослучайного кода (НПК), параллельный регистр 15 сдвига, ключ 17, триггер 18, элементы И 19, ИЛИ 20 и переключатель 21. Информация передается пакетами, каждый из которых состоит из 8 бит синхронизирующей преамбулы и 1000 бит информации. Каждый бит кодируется 255-элементной ПСП, выбираемой из некоторого множества по закону, определяемому генератором 14 НПКо Несущая частота изменяется скачком от символа к символу. Первый символ преамбулы состоит из 2 бит одинаковой структуры, а остальные символы пакета - из 1 бита. Первый бит первого символа преамбулы является стартовой посылкой. Для исключения пропуска стартовой посылки, который вызовет потерю информации, организован второй канал приема. Для этого введены блоки 15-24. 1 ил. с & (Л to 01 а СП