Двухканальное устройство приема сигналов данных Советский патент 1988 года по МПК H04L25/40 

Изобретение o l носится к т ехнике электросвязи и может использоваться для приема сигналов, сформированных методами квадратурной амплитудной модуляции.

Цель изобретения - увеличение объема п)инимаемой информации.

На чертеже представлена структурная злектрическая схема предлагаемо- го устройства.

Двухканальное устройство приема сигналов данных содержит первый блок 1 вьщеления такта, входной согласующий блок 2, адаптивный корректор 3, блок 4 компенсации искажений, первый решающий блок 5, декодер 6, второй блок 7 выделения такта, управляемый генератор 8, формирователь 9 сигнала ошибки, блок 10 управления корректо- ром, формирователь 11 сигналов управления, вычислительный блок 12, формирователь 13 сигналов, второй решающий блок 14 и детектор 15,

Устройство работает следующим об- разом.

Допустим, что сигналы по основному каналу передаются методом квадратурной амплитудной модуляции (КАМ), В этом случае сигналы в каждом из подканалов Кир могут иметь значения ±1, t3. ,Цля обеспечения возмож- нойти организации дополнительного канала, в котором информация передается со скоростью У„, вводятся Дополнительные значения сигнала (±5), разрешенные для передачи, например, лишь при наличии в квадратурном подканале сигнала с уровн (м±3. При этом

V,V,/ni,

где V, - модуляционная скорость в основном канале;

m - количество элементов принимаемого основного сигнала на один бит дополнительного сигнала.

Следовательно, за время, равное длительности элемента сигнала, в дополнительном (низкоскоростном) канале может быть передано m элементов сигналов основного канала с длительностью элемента сигнала, равной Т, Т,,/т,

Таким образом, на передаче осуществляется структурно-статистическое преобразование передаваемой квазислучайной информационной последовательности. При этом количество позиций сигнала на выходе передатчика

ю

5 0

5

о

0

Q

,

5

определяется количеством бит суммарной информации на передаваемый эле- мент сигнала, а преобразование информации базируется на статистических свойствах передаваемой квазислучайной информационной последовательности по основному каналу.

Учитывая это, сигнал на выходе передатчика (не показан) формируется следующим образом. Увеличивается при передаче 1 (или не увеличивается при передаче О) амплитуда первого на интервале Т сигнала в основном канале, имеющего значения ±3, до значения ±5 соответственно. Введение на передаче элементов сигнала, значения которых равны 15, увеличивает мощность результирующего сигнала, что приводит к снижению помехоустойчивости приема. При этом, чем больше скорость передачи по дополнительному (низкоскоростному) каналу, тем больше элементов сигнала имеет значение амплитуды 151 и тем больше снижение помехоустойчивости. Это снижение равно 1,14 дБ при . При дальнейшем увеличении m величина снижения помехоустойчивости уменьшается до 0,3 дБ (при ). Учитывая, что в каналах связи (особенно групповых) отношение сигнал/шум достаточно велико (более 24 дБ), даже указанное максимальное снижение помехоустойчивости не оказывает существенного влияния на достоверность передачи в основном канате. При этом организация указанным образом дополнительного канала не приводит к расширению спектра передаваемого сигнала, что положительно влияет на качество передачи.

В канале ТЧ можно организовать (при ) дополнительный низкоскоростной канал (скорость « 100 бод) при скорости передачи в основном канале 9600 бит/с. Еще больший эффект дает применение дополнительного канала в первичном широкополосном (ПШК) канале. В этом случае при двухканаль- ной передаче в ПШК (скорость 64 кбит/ , /с в каждом канале) можно организовать два дополнительных канала по 2000 бит/с (). Тем самым эффективность использования канала связи существенно повьшается.

Сигнал, поступающий из канала связи на вход устройства, подается на входной согласующий блок 2, в котором осуществляется автоматическая

314

регулировка уровня по каждому из подканалов R и Q, демодуляций и преобразование в цифровую форму (в вид р-разрядных кодовых комбинаций) . 7Да- лее для коррекции межсимвольньгх искажений, обусловленных неидеальностью частотных характеристик канала связи сигналы поступают на адаптивный корректор 3. Последний имеет скрещенную структуру, которая позволяет корректировать как симметричные искажения в подканалах R и Q, так и асимметричные искажения, следствием которых является взаимное влияние между сигналами подканалов Кир.

Далее через блок 4 сигналы поступают на первьм решающий блок 5, в котором формируются оценки сигналов а; и а (сигналы а и а- ) т.е. ближайшие эталонные значения в смысле среднеквадратичного расстояния. Таким образом, в первом решающем блоке 5 принимается решение о значении сигналов на выходе блока А. Оценки сигналов, поступающие с выхода первого решающего блока 5, декодируются в декодере 6 и преобразуются в форму бинарной последовательности I,, имеющей частоту следования информационных символов по основному каналу.

По результатам сравнения сигналов на вМоде и выходе первого решающего блока 5 в формировятеле 9 ошибки вы- рабатываются сигналы ошибок 1 и IQ соответственно подканалов Кир:

(1)

В управляемом генераторе 8 формируются значения sin 0; и cos 9;, где Q; - погрешность установки фазы сигнала. В блоке 4 осуществляется исправление (компенсация) искажений, вызванных погрешностью 9 фазы несущей

В вычислительном блоке 12 формируются сигналы ошибок 1 и IQ с учетом наличия дополнительного канала передачи, сформированного по указанным прав1шам. Формирователь 11 необходим для правильного формирования в блоке 10 сигналов управления работой адаптивного корректора 3 при наличии погрешности Q , .

Вьиеление сигнала, соответствующего дополнительному (низкоскоростному) каналу передачи данных, осуществляется следующим образом.

В формирователе 13 формируется сигнал по правилу, например, W(n)1,

1

если ja или а равны 13| и W(n) 0, если и Ufl не равны 3.

При этом в случае передачи допол- нительной информации, равной 1, сигналы 1| или l(j, формируемые в формирователе 9 по правилу (1). будут иметь значения по модулю больше 1. д В детекторе 15 формируется сигнал Ъ по правилу: Ь„ равно, например 1, если W(n) 1 и 1 или больше 1; 5 противном случае .

Во втором блоке 7 вьвделения такта на основании анализа сигналов Ь„ осу- ществляется выделение тактовой частоты следования информационных символов по дополнительному каналу. Во втором решающем блоке 14 принимается решение о принимаемом дополнительном сигнале, т.е. формируется последовательность.

В блоке 10 управления корректором осуществляется формирование коэффициентов передачи регуляторов отводов адаптивого корректора 3 по прямым С„ и перекрестным D связям:

C(n+1)C(n)(i;,r; +IQ q;); D(n-H)D(n)-|i(i;qi-i;t;), (2) где Tj и q. - выборки сигналов в отводах адаптивного кор- ректора 3 в подканалах

Кир соответственно; А- постоянная адаптации. В формирователе 13 выделения условий сигналы w (n) и w5(n) формируютсй по правилу

а; ®a°j

(3)

«R

и Sgn aj - знаки a; на

«Q

a« и a

соответственно;

-второй разряд многоразрядного числа а

л(}

или а соот

ветственно; © - символ логической операции суммирования по модулю два.

Вьфажение (3) составлено, исходя из того, что сигналы на выходе первого решающего блока 5 формируются в е дополнительном коде, и положительному сигналу с относительным значением 3 соответствует комбинация 0,011. В детекторе 15 формирование сигнала

k

осуществляется по правилу

R

(4)

)(ii;i 1); b,)qi ;jl i).

в вычислительном блоке 12 осуществляется формирование сигналов 1 и IQ по правилу

I II « R

(1-Ьп ;

, 11I fa lu la-b J, .

Формула изобретения

Двухканальное устройство приема сигналов данных, содержащее последовательно соединенные входной согласующий блок, первый вход которого является входом устройства, адаптивный корректор, к управляющему входу которого подключен выход блока управления корректором, блок компенсации искажений, к управляющему входу которого подключен первый выход управляемого генератора, первый решающий блок и декодер, второй вход которого соединен с выходом первого блока выделения такта, с вторым входом входного согласующего блока и с первым входом блока управления корректором, второй и третий входы которого соединены соответственно с вторым выходом адаптивного корректора и с выходом формирователя сигналов управления, к управляющему входу которого подключен второй выход управляемого генератора, первый вход которого соединен с выходом первого рещающего

1

А154516

блока, с первым входом формирователя СИ1нала ошибки, к второму входу кото- рог о подключен выход блока компенсас ции искажений, и с первым входом первого блока выделения такта, второй вход которого соединен с сигнальным входом формирователя сигналов управления, при этом выход декодера явля10 ется первым информационным выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью увеличения объема принимаемой информации, введены второй блок выделения такта, вычисли15 тельный блок и последовательно соединенные формирователь сигналов, детектор и второй решающий блок, тактовые входы которого соединены с выходом первого блока выделения такта, кото20 рьш подключен к первому входу второго блока вьщеления такта, и с вькодом второго блока выделения такта, первый вход которого соединен с сигнальным входом второго решающего блока, вы25 ход которого является вторым информационным выходом устройства, и с первым входом вьмислительного блока, выход которого подключен к второму входу первого блока выделения такта, пер30 вый вход которого соединен с входом формирователя сигналов, и к второму входу управляемого генератора, причем выход формирователя сигнала ошибки соединен с вторыми входами вычис„с лительного блока и детектора.

Изобретение относится к электросвязи и обеспечивает увеличение объема принимаемой информации. Устройство содержит блоки 1, 7 выделения такта, входной согласующий блок 2, -адаптивный корректор 3, блок 4 компенсации искажений, решающие блоки 5, 14, декодер 6, управляемый генератор 8, формирователь 9 сигнала ошибки, блок 10 управления корректорам, формирователь 11 сигналов управления, вычислительный блок 12, формирователь 13 сигналов и детектор 15. При передаче сигнала по основному каналу методом квадратурной амплитудной модуляции сигналы в подканалах принимают значение i1, 13. ,Цля организации дополнительного канала со скоростью переда11И информации V вводятся дополнительные значения сигнала f5, разрешенные для передачи лишь при наличии в квадратурном подканале сигнала с уровнем ±3. При этом за время, равное длительности Т элемента сигнала, в дополнительном низкоскоростном канале может быть передано m элементов сигнала основного канала (V Vm). Количество Позиций сигнала на выходе передатчика определяется количеством бит суммарной информации на передаваемый элемент сигнала. Преобразование информации основывается на статистических св-вах передаваемой квазислучайной информационной последовательности по основному каналу. 1 ил. (Л