Многоканальная система передачи и приема информации Советский патент 1987 года по МПК H04J3/00 

Изобретение относится к радиотехнике и связи и может быть использовано при создании сетей и систем связи в многоканальных телеметрических системах.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости при увеличении числа каналов системы.

На фиг.1 и 2 приведены структурные электрические схемы передающей и- приемной частей многоканальной системы передачи и приема информации соответственноj на фиг.З - эпюры напряжений, поясняющие работу системы.

Многоканальная система передачи и приема информации содержит на передающей стороне (фиг.1) N источников 1 информации, N блоков 2 согласования, первый 3 и второй 4 блоки калибровочного напряжения, блок 5 уплотнения, N сумматоров 6, первый делитель 7 напряжения, источник 8 опорного напряжения, N+1 дополнительных источников 9 информации, N+1 бло- ков 10 согласования, идентичных бло

кам 2 согласования, N+2 широтно-импульсных модуляторов 11 N+2 форми-j рователей 12 импульсов, RS-триггер 13, элемент ИЛИ 1А с N+2 входами, (Ы+2)-разрядный реверсивный регистр 15 сдвига, блок 16 включения, обеспечивающий при включении системы стирание содержимого регистра 15 и запис единицы в его младший разряд, а на приемной стороне (фиг.2) - первый 17, второй 18 и третий 19 амплитудные детекторы, первый 20, второй 21 и третий 22 сумматоры, блок 23 деления, второй делитель 24 напряжения, N сумматоров 25, N компараторов 26, де- шифратбр 27, блок 28 разделения каналов, N демодуляторов 29, N приемников 30, первый 31 и второй 32 компараторы, двухвходовьш элемент ИЛИ 33, N+1 широтно-импульсных демодуляторов 34 с экспандерами (не показаны), обеспечивающими восстановление динамического диапазона информационньк сигналов, N+1 дополнительных приемников 35.

Многоканальная система работает следующим образом.

Информационные сигналы от дополнительных источников 9 поступают на блоки 10, где происходит уравнивание уровней сигналов различных каналов и сжатие динамического диапазона сигналов. Далее эти сигналы поступают на

информационные входы широтно-импуль- сных модуляторов 11. При включении системы блок 16 обеспечивает стирание содержимого регистра 15 и запись в его младший разряд логической единицы. Далее сигнал 1 поступает с выхода младшего разряда регистра 15 на тактовый вход первого из N+2 широт- но-импульсного модулятора 11 и первый управляющий вход блока 5 уплотнения. На тактовых входах остальных N+l из N-t-2 широтно-импульсных модуляторов 11 и на оставшихся N+1 управляющих входах блока 5 уплотнения сиг- налы равны нулю. В результате на выходе блока 5 уплотнения появляется сигнал с выхода первого блока 3 калибровочного напряжения, на выходе

первого из N+2 щиротно-импульсного модулятора 1 1 устанавливается уровень

Ч, а на выходах остальных N-bl ши

ротно-импульсных модуляторов 11 - нулевой уровень. На входах RS-триггера 13 имеет место комбинация сигналов, соответствующая записи 1. Уровень логической единицы с выхода триггера 13 устанавливает регистр 15 в режим сдвиг от младшего разряда к старше- МУ. Интервал времени, в течение которого на выходе первого из широтно- импульсных модуляторов 11 имеет место уровень логической единицы, определяется величиной сигнала, поступившего на его информационный вход с выхода первого из блоков Ю. При переходе уровня на выходе первого из широтно-импульсных Модуляторов 11 из 1 в О триггер 13 переходит

0

В режим хранения информации, т.е. на его выходе сохраняется 1, а первый из формирователей 12 начинает формировать импульс, длительность которого больше суммарного времени пере- ключения узлов 14 и 15, но меньше минимальной длительности импульса на выходе любого из широтно-импульсных модуляторов 11. Импульс с выхода формирователя 12 проходит через элемент ИЛИ 14, поступает на тактовый вход регистра 15 и передним фронтом осуществляет сдвиг содержимого регистра 15 в следующий разряд.

Триггер 13 находится в режиме хранения информации вплоть до момента

0

5

появления 1 на выходе (N+2)-ro разряда регистра 15. В этом случае комбинация сигналов на входах триггера 13 соответствует записи О и, следовательно, переводу регистра 15 в режим сдвига от старшего разряда к младшему. Таким образом элементы 12- 15 обеспечивают последовательный циклический запуск N+2 1ииротно-им- пульсных модуляторов 11 и формирование сигналов управления блоком 5 уш1отне|{ия. Последний осуществляет формирование группового сигнала с временным и по уровню разделением каналов при амплитудно- и широтно-им- пульсной модуляции информационных сигналов без защитных временньЕх интервалов. В результате на выходе бло ка 5 уплотнения формируется биполярный сигнал в виде ступенчатой фигуры с переменными высотой и шириной ступеней, причем амплитуды положительных и отрицательных напряжений груп- пового сигнала оказываются равными и постоянными во времени.

Получение группового сигнала на примере семиканальной (N-3) системы иллюстрируется на фиг.З. В качестве информационных сигналов показаны: в первом канале - синусоида (а), во втором - экспонента (б), в третьем - биполярные прямоугольные импульсы

35

(в). В качестве сигналов дополнитель- зо ми 25, на выходах которых групповой ных источников информации показаны: в первом дополнительном канале - синусоида (г), во втором - треугольный биполярный импульс (д), в третьем - прямоугольный импульс отрицательной полярности (е), в четвертом - прямоугольный импульс положительной полярности (ж). Информационные сигналы а, б и в суммируются сумматорами 6 с постоянными напряжениями, снимаемыми с делителя 7: сигнал первого канала - с напряжением +4U, сигнал второго канала - с нулевым напряжением, сигнал третьего канала - с напряжением (U+dU), где ли - защитный интервал напряжений, и подаются на входы блока 5. На первый и второй дополнительные входы блока 5 уплотнения через блоки 3 и 4 подаются постоянные напряжения -x(U+JU)

3

И - (U+4U). Дополнительные информационные сигналы гид, е и ж поступают на информационные входы широтно- импульсных модуляторов 11, на выходах которых формируются прямоугольные импульсы, изображенные диаграммами з - м, длительность которых пропорциональна напряжениям соответствующих информасигнал смещен (на величину опорного напряжения) таким образом, что интервал напряжений, принадлежащий дан ному из каналов, оказывается симметричным относительно нулевого напряжения. Компараторы 26 сравнивают групповой сигнал с опорными напряжениями, а компараторы 31 и 32 соответственно с положительной и отрицало тельной амплитудами группового сигнала ( с выходными сигналами детектора 17) и через дешифратор 27 управ ляют работой блока 28. На выходах блока 28 образуются АИМ-сигналы пере jg менной длительности соответствующих информационных сигналов, которые амплитудными модуляторами 29 преобразуются в непрерывные и поступают на соответствующие приемники 30. На вы- gQ ходах деишфратора 27 формируются

ШИМ-сигналы дополнительных N+1 каналов, причем на первом и втором допол нительных выходах дешифратора 27 фор мируются сигналы первого дополнитель ного канала. Сигналы с первого и

55

второго дополнительных выходов дешифратора 27 через элемент 33, а с остальных выходов дешифраторв 27 непосредственно поступают на соответст

ционных сигналов: з пропорционально г, и пропорционально д, к пропорционально е, л пропорционально ж, м пропорционально rj а передний фронт каждого последующего импульса совпадает по времени с задним фронтом соответствующего предыдущего импульса Вид и распределение по времени импулсов на выходах модуляторов 11 совпадает с видом и распределением во времени импульсов на выходах разрядов регистра 15, которые управляют работой блока 5. В результате на выходе блока 5 уплотнения формируется групповой сигнал (фиг.Зн).

Далее групповой сигнал проходит по линии связи, где к нему добавляются аддитивные и мультипликативные помехи, образуя искаженный сигнал, очищается в приемной части от помех схемой, составленной из блоков 18 - 23, и поступает на первый амплитудный детектор 17. Из его выходного, равного размаху группового сигнала, вторым делителем 24 напряжения формируется N опорных напряжений. Полученные опорные напряжения суммируются с групповым сигналом N сумматора35

зо ми 25, на выходах которых групповой

сигнал смещен (на величину опорного напряжения) таким образом, что интервал напряжений, принадлежащий данному из каналов, оказывается симметричным относительно нулевого напряжения. Компараторы 26 сравнивают групповой сигнал с опорными напряжениями, а компараторы 31 и 32 соответственно с положительной и отрицало тельной амплитудами группового сигнала ( с выходными сигналами детектора 17) и через дешифратор 27 управляют работой блока 28. На выходах блока 28 образуются АИМ-сигналы пере- jg менной длительности соответствующих информационных сигналов, которые амплитудными модуляторами 29 преобразуются в непрерывные и поступают на соответствующие приемники 30. На вы- gQ ходах деишфратора 27 формируются

ШИМ-сигналы дополнительных N+1 каналов, причем на первом и втором дополнительных выходах дешифратора 27 формируются сигналы первого дополнительного канала. Сигналы с первого и

55

второго дополнительных выходов дешифратора 27 через элемент 33, а с остальных выходов дешифраторв 27 непосредственно поступают на соответствующие широтно-импульсные демодуляторы 34, где преобразуются в непрерывные и восстанавливается их динамический диапазон. Таким образом, дополни- тельные приемники 35 на своих входах имеют сигналы источников 9.

Формула изобретения

Многоканальная система передачи и приема информации, содержащая на передающей стороне последовательно соединенные N источников информации, N блоков согласования, N сумматоров и блок уплотнения, к первому и второму дополнительным входам которого подключены выходы первого и второго блоков калибровочного напряжения, к входам которых подключены выходы источника опорного напряжения, соединенные через первый делитель напряжения с вторыми входами N сумматоров а на приемной стороне - первый сумматор, последовательно соединенные первый амплитудный детектор и второй делитель напряжения, последовательно соединенные второй амплитудный детектор, второй сумматор и блок деления, к второму входу которого подключен выход первого сумматора, выход третьего амплитудного детекто- ра,соединенный с вторым входом второго сумматора,через третий сумматор, ко второму входу которого подключен выход второго амплитудного детектора, подключен к первому входу первого сумматора, ко второму входу которого подключены входы второго и третьего амплитудных детекторов, при этом выходы второго делителя напряжения через N компараторов подключены к N входам дешифратора, а через последовательно соединенные N сумматоров, ко вторым входам которых подключены выход блока деления, вторые входы N компараторов и вход первого амплитудного детектора, блок разделения

10

,

20

332550б

каналов, ко вторым входам которого подключены N вькодов дешифратора, N демодуляторов - к входам N приемников, отличающаяся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости при увеличении числа каналов, на передающей стороне введены i RS-триггер, последовательно соединенные блок включения и (Ы+2)-разрядньпЬ реверсивный регистр сдвига, последовательно соединенные N+1 источников информации и N+1 бАоков согласования, последовательно соединенные N+2 ши15 ротно-импульсных модуляторов, N+2 формирователей импульсов и элемент ИЛИ, выход которого подключен к тактовому входу (N+2)-paзpяднoгo реверсивного регистра-сдвига, выходы которого подключены к тактовым входам N-+-2 пшрот- но-импульсных модуляторов и управляющим входам блока уплотнения, а вход управления реверсом - к выходу RS- триггера, входы которого подключены соответственно к выходам первого и последнего из N+2 широтно-импульсных модуляторов, к информационным входам N+1 которых подключены выходы N+1 блоков согласования, выход первого

30 из которьк подключен к последнему из N+2 широтно-импульсных модуляторов, на приемной стороне введены первый компаратор и второй компаратор, первые входы которых подключены к входу

тс первого амплитудного детектора, выходы которого подключены к вторым входам первого и второго компараторов, выходы которьгх подключены к первому и второму дополнительным входам шифратора, введены последовательно соединенные N+1 широтно-импульсных демодуляторов и N+1 дополнительных приемников, а также элемент ИЛИ, к первому и второму входам которого

г подключены первый и второй дополнительные выходы дешифратора, а выход- к первому из N+1 широтно-импульсных модуляторов.

25

ГйШШ

Tl

о

вылод

etlp

гг

L.

От

.Jj

Изобретение относится к радиотехнике и связи. Цель изобретения - повьппение помехоустойчивости при увеличении числа каналов системы. Система содержит передающую и приемные стороны. На передающей стороне осуществляется формирование группового сигнала с временным и по уровню разделением каналов при амплитудно- и широтно-импульсной модуляции информационных сигналов без защитных временных интервалов, т.е. формируется биполярный сигнал в виде ступенчатой фигуры с переменными высотой и шириной ступеней, причем амплитуды положительных и отрицательных напряжений группового сигнала оказываются и постоянными во времени. Далее групповой сигнал проходит по линии связи, где к нему добавляются аддитивные и мультипликативные помехи, образуя искаженный сигнал, который затем на приемной стороне очищается от помех. Даны ил.выполнения передающей и приемной сторон системы. 3 ил. (Л

ГоШ

Oh Ы

q-Ы

/ «

еСь №зНсП

№t9-itq

г9 ,jo

.25

LJ

0t

J/

J4 J5

-ЮНп -f№J

а д

л

-П

-(1-1

±w:ltw:i

м

м

-О-а

-П

4±

w:i

м

м

Редактор Н.Бобкова

Составитель Л.Тимошина Техред Л.Сердюкова

Заказ 3850/56 Тираж 638Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

сриг.З

Корректор И.Муска