Система передачи дискретных сигналов Советский патент 1987 года по МПК H04L27/02 

Изобретение относится к электросвязи и может быть использйвано для передачи моментов времени с высокой точностью.

Цель изобретения - повышение точности передачи сигналов путем уменьшения характеристических искажений.

На фиг, 1 изображена структурная

электрическая схема предлагаемой сие- fO количеству импульсов в серии, выда15

30

тейы, на фиг. 2 - структурная электрическая схема модулятора.

Система передачи дискретных сигналов содержит на передающей стороне генератор 1 прямоугольных импульсов, модулятор 2, цифровой генератор 3 синусоидальных сигналов, а на приемной стороне - пороговый блок 4, генератор 5 прямоугольных импульсов, демодулятор 6, фильтр 7 одной боковой полосы, 20 усилитель 8, детектор 9, фильтр 10 нижних частот, первый и второй дифференцирующие элементы 11 и 12, первый и второй усилители-детекторы 13 и 14.

Модулятор содержит Т.К-триггер 15, элемент И 16 и счетчик 17.

Система работает следуклцим образом. На передают;ей стороне импульсы с частотой генератора 1 прямоугольных импульсов поступают на модулятор 2, который по фронту приходящей информации (фронты приходящей информации когерентны по отношению к отметке времени) формирует серию импульсов с частотой генератора 1 прямоугольных импульсов и подает ее на вход цифрового генератора 3 синусоидальных сиг-налов. Таким образом на передающей стороне обеспечивается синфазность генерируемых цифровым генератором 3 синусоидальных сигналов с импульсами информации с точностью до периода частоты генератора 3 синусоидальных сигналов.

Синфазность несущего колебания импульсов информации является одним из основньпс требований5 предъявляемьос системой передачи точного времени к передаваемым сигналам, так как при этом обеспечивается уменьшение величины выбросов переходного процесса в системе; уменьшение длительности ко- лебатель ного переходного процесса в избирательных элементах системы; уменьшение области качаний фронта переходного процесса в канале тональной частоты (ТЧ) за счет низкой несущей

ваемых модулятором.

Выбор частоты несущего колебания в середине эффективно-передаваемой полосы частот канала (fnec 2 кГц) обеспечивает существенное подавление ортогональной составляющей огибающей сигнала, которая искажает его форму, вызывает появление паразитной фазово модуляции сигнала, увеличивает общую длительность переходного процесса и, следовательно, понижает точность передачи моментов времени.

Таким образом, в предлагаемой системе огибающая сигнала определя- 25 ется лишь синфазной составляющей. Кроме того, при равенстве несущей и средней частоты полосы пропускания обеспечивается симметричность спектр частот относительно несущего колебания и малая величина амплитуд исключаемых частотных составлякщих сигнала.

В данном случае нет необходимости в фильтре передачи, так как в .предлагаемой системе предусматривается образование одного дискретного канала, поэтому ограничение полосы частот может осуществляться канальными фильтрами индивидуального оборудования канала ТЧ,

Радиоимпульсы с выхода цифрового генератора 3 синусоидальных сигналов поступают на вход канала ТЧ. Цредла- гаемая система образует один дискрет с ный канал, а ограничение полосы осуществляется фильтрами канала ТЧ. Это позволяет исключить фильтр приема. Модулированные по амплитуде дискретные сигналы с выхода канала ТЧ поступают на вход демодулятора 6.

Как следует из описания передающе стороны системы, симметричность спек тров и исключение ортогональных сос- таплянщих сигнала обеспечивается вы- gg бором частоты несущего колебания в середине эффективно передаваемой полосы частот канала ТЧ. Таким образом - удалось значительно уменьшить характеристические искажения, обязанные

35

40

50

значащих характеристических моментов восстановления сигналов, передаваемых по каналу тональной частоты.

Цифровой генератор 3 синусоидальных сигналов формирует радиоимпульс с частотой, соответствующей середине полосы канала ТЧ и с количеством периодов этой частоты, пропорциональным

5

0

0

ваемых модулятором.

Выбор частоты несущего колебания в середине эффективно-передаваемой полосы частот канала (fnec 2 кГц) обеспечивает существенное подавление ортогональной составляющей огибающей сигнала, которая искажает его форму, вызывает появление паразитной фазовой модуляции сигнала, увеличивает общую длительность переходного процесса и, следовательно, понижает точность передачи моментов времени.

Таким образом, в предлагаемой системе огибающая сигнала определя- 5 ется лишь синфазной составляющей. Кроме того, при равенстве несущей и средней частоты полосы пропускания обеспечивается симметричность спектра частот относительно несущего колебания и малая величина амплитуд исключаемых частотных составлякщих сигнала.

В данном случае нет необходимости в фильтре передачи, так как в .предлагаемой системе предусматривается образование одного дискретного канала, поэтому ограничение полосы частот может осуществляться канальными фильтрами индивидуального оборудования канала ТЧ,

Радиоимпульсы с выхода цифрового генератора 3 синусоидальных сигналов поступают на вход канала ТЧ. Цредла- гаемая система образует один дискрет- с ный канал, а ограничение полосы осуществляется фильтрами канала ТЧ. Это позволяет исключить фильтр приема. Модулированные по амплитуде дискретные сигналы с выхода канала ТЧ поступают на вход демодулятора 6.

Как следует из описания передающей стороны системы, симметричность спектров и исключение ортогональных сос- таплянщих сигнала обеспечивается вы- g бором частоты несущего колебания в середине эффективно передаваемой полосы частот канала ТЧ. Таким образом - удалось значительно уменьшить характеристические искажения, обязанные

5

0

0

действию ортогональных, составляющих, и получить такое их подавление, что огибающая сигнала практически определяется лишь синфазной компонетой, В результате выбора несущего колебания в середине полосы канала ТЧ умень щается также влияние неравномерности АЧХ и ФЧХ тракта.

Для исключения характеристических искажений сигнала за счет сдвига частот и фаз и низкой несущей в демодуляторе 6 использованы дополнительное преобразование частот принимаемых сигналов в область колебаний высокой частоты и фильтрация, обеспечивающая вьщеление одной боковой полосы частоты.

В результате усиления и детектирования сигналов усилителем 8 и де-

тектором 9 с последующим подавлением несущей частоты фильтром 10 нижних

частот выделяется огибающее колебание, практически не зависящее от изменения фазы несущего колебания. .

Для дальнейщего повьшения точности определения момента приема сигнала он подвергается специальной обработке: двойным дифференцированием определя- ется точка наибольшей крутизны огиба- ющей сигнала, которая затем выделяется пороговым устройством. Сигнал с выхода фильтра 10 нижншс частот поступает на первьй дифференцирующий элемент 11, затем усилителем-детектором 13 усиливается и вьщеляется положительная часть продифференцированного сигнала. Дифференцирукицим элемен-г том 12 производится повторное дифф- ренцирование, а усилителем-детектором 14 усиливается и вьщеляется отрицательная полуволна сигнала, которая подается на вход порогового блока 4, на второй вход которого подается пороговое напряжение.

Таким образом, предлагаемая система позволяет повысить точность отсчета моментов приема сигналов путем, обеспечения синфазности генерируемых синусоидальных сигналов с импульсами информации, что приводит к уменьшению величины выбросов и длительности переходного процесса в колебательных системах и к уменьшению области качаний фронта переходного процесса в ка- нале ТЧ за счет низкой несущей; выбора частоты несущего колебания в середине эффективнопередаваемой полосы частот канала, чем обеспечивается по

5

0

5

о о 5

Q g

5

давление ортогональной составляющей сигнала, уменьшение длительности переходного процесса, уменьшение паразитной фазовой модуляции сигнала, перемещения спектра низкочастотного сигнала, поступающего на вход демодулятора, в область более высоких частот, вьщеления одной боковой полосы частот с последующим детектированием и фильтрацией, что позволяет выделить импульс со сниженными характеристическими искажениями, возникающими вследствие сдвига частот и фаз генераторов и низкой несущей; специальной обработки сигнала двойным дифференцированием, в результате чего выделяется точка наибольшей крутизны огибающей сигнала.

Формула изобретения

Система передачи дискретных сигналов, содержащая на передающей стороне генератор прямоугольных импульсов, выход которого соединен с первым входом модулятора, второй вход которого является информационным входом передающей стороны, а на приемной стороне - генератор прямоугольных импульсов, выход которого соединен с первым входом демодулятора,фильтр одной боковой полосы, усилитель и фильтр нижних частот, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности передачи сигналов путем уменьшения характеристических искажений, введены на передающей стороне цифровой генератор синусоидальных сигналов, вход которого подключен к выходу модулятора, а на приемной стороне - два дифференцирующих элемента, два усилителя-детектора, пороговый блок и детектор, выход которого через последовательно соединенный фильтр нижних частот, первый дифференцирующий элемент, первый усилитель-детектор, второй дифференцирующий элемент и второй усилитель-детектор подключен к первому входу порогового блока, при этом выход демодулятора подключен к входу фильтра одной боковой полосы, выход которого соединен с входом усилителя, выход которого подключен к входу детектора, второй вход демодулятора является инфор- М ационным входом приемной стороны, пороговьм входом которой Являет- ся второй вход порогового бло - ка.

Редактор С.Лисина

Составитель О,Геллер

Техред Л. Сердюкова Корректор М.Максимишинец

Заказ 4933/56Тираж 635Подписное

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

gju9.2

Изобретение может использоваться для передачи моментов времени и обеспечивает повьшение точности передачи сигналов путем уменьшения характеристических искажений. Система содержит на передающей стороне генератор 1 прямоугольных импульсов, модулятор 2, цифровой генератор 3 синусоидальных сигналов, а на приемной стороне - пороговьй блок 4, генератор 5 прямоугольных импульсов, демодулятор 6, фильтр 7 одной боковой полосы, уси- :литель 8, детектор 9, фильтр 10 нижних частот, дифференцирующие элементы 1 1 , 12 и усилители-детекторы 13, 14. На передающей стороне обеспечивается синфазность генерируемых цифровым генератором 3 синусоидальных сигналов с импульсами информации с точностью до периода частоты генератора 3. Цифровой генератор 3 формирует радиоимпульс с частотой,, соотв. середине полосы канала и с количеством периодов этой частоты, пропорциональным количеству импульсов в серии, выдаваемых модулятором 2. Выбор частоты несущего колебания в середине эффективно передаваемой полосы частот тонального канала обеспечивает существенное подавление ортогональной составляющей огибающей сигнала, которая искажает его форму, вызывает появление паразитной фазовой модуляции сигнала и увеличивает длительность переходного процесса. Кроме того, такой выбор обеспечивает симметричность спектра частот относительно несущего колебания, 2 ил. с (Л СА:) СП 00 05 сл (pus.1