Устройство для передачи и приема дискретной информации Советский патент 1990 года по МПК H04B1/10 H03C3/40 

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в системах передачи дискретной информации.

Цель изобретений - повышение помехоустойчивости.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства для передачи и приема дискретной информации; на фиг.2 и 3 - соответственно структурные электрические схемы формирователя радиоимпульсов и частотно-временного преобразователя; на фиг.4 и 5 - временные диаграммы сигналов, поясняющие работу устройства для передачи и приема дискретной информации.

Устройство для передачи и приема дискретной информации содержит на передающей стороне генератор 1 несущей и тактовой частоты (ГНТЧ), синтезатор 2 частот, первый 3 и второй 4 каналы 3 и 4 преобразования сигнала, смеситель 5. блок 6 фазирования, коммутатор 7, инвертор 8 и генератор 9 псевдослучайной последовательности (ГПП), на приемной стороне - синтезатор 10 частот, первый 11 и второй 12 каналы преобразования сигнала, блок 13 синхронизации, ГПП 14, инвертор 15 и фазовый детектор 16.

Первый 3 и второй 4 каналы преобразования сигнала содержат формирователи 17 радиоимпульсов (ФРИ) и частотно-временные преобразователи (ЧВП) 18.

Первый 11 и второй 12 каналы преобразования сигнала содержат перемножители 19, первые ФРИ 20, первые ЧВП 21, смесители 22, вторые ФРИ 23, вторые ЧВП 24 и полосовые фильтры 25.

ФРИ 17, первый 20 и второй 23 ФРИ содержат одновибрйтор 26, ключи 27-30 и инвертор 31.

ЧВП 18, первый 21 и второй 24 ЧВП 21 и 24 содержат сумматор 32, блок 33 задержки, первый 34 и второй 35 смесители, первый 36, второй 37, третий 38 и четвертый 39 ключи и инвертор 40.

Устройство для передачи и приема дискретной информации работает следующим образом.

С выхода ГНТЧ 1 (фиг.1) тактовые импульсы (фиг. 4а) поступают на ФРИ 17 и ГПП 9, формирующий двоичную псевдослучайную последовательность. С выхода 5 ГПП 9 псевдослучайная последовательность (фиг. 4в) поступает на вход коммутатора 7 и через инвертор 8 на другой вход коммутатора 7. Управляется коммутатор 7 сигналом информации (фиг. 46). Когда на 0 управляющий вход коммутатора 7 поступает информационная 1, то на информационные входы ФРИ 17 и ЧВП 18с выхода коммутатора 7 подается прямая псевдослучайная последовательность, а когда поступа- 5 ет информационный О - инвертированная (фиг. 4л).

С соответствующих первых выходов синтезатора 2 на частотные-входы ФРИ 17 первого канала 3 поступают сигналы с час- 0 тотами fi и f2. ФРИ 17 первого канала 3 формирует последовательность радиоимпульсов длительностью гс периодом следования То (равным длительности элемента псевдослучайной последовательности) и с 5 частотой заполнения fi или f2 (фиг.4г).

С соответствующих первых выходов синтезатора 2 на частотные входы ЧВП 18 первого канала 3 поступают сигналы с частотами fa и f4, а на вход радиоимпульсов 0 ЧВП 18 поступает последовательность радиоимпульсов с выхода ФРИ 17 первого канала 3. ЧВП 18 первого канала 3 формирует дискретный частотный сигнал (фиг. 4д) с шагом по частоте Afi f4 - з и с шагом по 5 времени т.

С соответствующих вторых выходов синтезатора 2 на частотные входы ФРИ 17 второго канала 4 поступают сигналы с частотами fs и fe. ФРИ 17 второго канала 4 0 формирует последовательность радиоимпульсов длительностью Тэ с периодом следования Тпсп (равным периоду псевдослучайной последовательности) и с частотой заполнения fs и fe (фиг. 4з). 5 С соответствующих вторых выходов синтезатора 2 на частотные входы ЧВП 18 второго канала 4 поступают сигналы с частотами f и fa, а на вход радиоимпульсов последовательность радиоимпульсов с выхода ФРИ 17 второго канала 4. ЧВП 18 второго канала формирует дискретный частотный сигнал (фиг.4е) с шагом по часто- те Af2 fe - f и с шагом по времени Гэ.

Выходные сигналы ЧВП 18 первого 3 и второго 4 каналов поступают на смеситель 5, на выходе которого образуется дискретно-частотный сигнал (ДСЧ-ЧМ-сигнал) - передающий сигнал (фиг. 4ж).

Блок 10 фазирования по информационной последовательности осуществляет синхронизацию ГПП 9, на тактовом выходе которого вырабатывается последовательность тактовых импульсов с периодом следования Тпсп (фиг, 4к). Эта последовательность поступает на тактовый вход ФРИ 17.

Принимаемый из канала сигнал поступает на входы перемножителей 19 и ФРИ 20 и на вход блока 13 синхронизации, который выделяет тактовые импульсы, поступающие на первые ФРИ 20, ГПП 14 (фиг. 5а). С выхода ГПП псевдослучайная последовательность подается на информационные входы первого ФРИ 20 и первого ЧВП 21 (фиг. 56) первого канала 11 и через инвертор 15 на информационные входы первого ФРИ 20 и первого ЧВП 21 второго канала 12.

Первый ФРИ 20 и первый ЧВП 21 первого канала 11 формируют с помощью соответствующих частотных подставок (частот), поступающих от синтезатора 10, дискретный частотный сигнал с шагом по частоте Afi, шагом по времени г и с законом изменения частоты, соответствующим прямой псевдослучайной последовательности (фиг. 5в).

Второй ФРИ 23 и второй ЧВП 24 формируют с помощью соответствующих частот, поступающих от синтезатора 10, дискретный частотный сигнал с шагом по частоте Afa, шагом по времени Тэ и с законом изменения частоты, соответствующим передаче информационной 1 постоянно (фиг. 5 г).

Сигналы с выходов первого 21 и второго 24 ЧВП первого канала 11 поступают на смеситель 22, на выходе которого выделяется ДСЧ-ЧМ-сигнал, соответствующий постоянной передаче информационной 1 (фиг. 5д). Этот сигнал подается в качестве опорного на другой вход перемножителя 19, на вход которого поступает принимаемый с.игнал. С выхода перемножителя 19 сигнал поступает на вход полосового фильтра 25, на выходе которого выделяется радиосигнал, соответствующий передаваемым 1.

Первый ФРИ 20 и первый ЧВП 21 второго канала 12 формируют с помощью соответствующих частот, поступающих от синте- затора 10, дискретный частотный сигнал с шагом по частоте Afi, с шагом по времени ги с законом изменения частоты, соответст- 5 вующим инвертированной псевдослучайной последовательности.

Второй ФРИ 23 и второй ЧВП 24 второго канала 12 формируют с помощью соответствующих частот, поступающих от

10 синтезатора 10, дискретный частотный сигнал сигнал с шагом по частоте Af2,c шагом по времени тис законом изменения частоты, соответствующим передаче информаци- оннрго О постоянно.

15 Сигналы с выходов первого и второго ЧВП-21 и 24 второго канала 12 поступают на смеситель 22, на выходе которого выделяется ДСЧ-ЧМ-сигнал, соответствующий постоянной передаче информационного О. Этот

0 сигнал подается в качестве опорного на другой вход перемножителя 19, на вход которого поступает принимаемый сигнал. С выхода перемножителя 19 сигнал поступает на вход полосового фильтра 25, на выходе

5 которого выделяется радиосигнал, соответствующий передаваемому информационному О.

Фазовый детектор 16 осуществляет де- . тактирование последовательностей инфор0 мационных О и 1, поэтому на выходе фазового детектора 16 выделяется сигнал информации.

ГПП 14 вырабатывает последовательность тактовых импульсов с периодом сле5 дования Тпсп. Эта последовательность поступает на опорные входы вторых ФРИ 23 первого 11 и второго 12 каналов.

ЧВП 18, 21 и 24 работают следующим образом.

0

На их входы радиоимпульсов поступают радиоимпульсы с частотой заполнения fi или f2 и длительностью г (фиг.З). На управляющие входы 36 и второго 37 ключей под5 аются соответственно синусоидальные сигналы с частотами fa и f. Если на вход инвертора 40 поступает сигнал Г, то первый 36 и четвертый 39 ключи открыты, а второй 37 и третий 38 ключи закрыты. При

0 этом на первый смеситель 34 подается сигнал с частотой fa, а на второй смеситель 35- частотой f. Первый смеситель 34 выделяет разность входных частот, а второй смеситель 35 - их сумму. Кольцо, состоящее из

5 сумматора 32, блока 33 задержки, второго и первого ключей 35 и 34, представляет собой рециркулятор с двойным преобразованием частоты в цепи обратной связи. Время задержки блока задержки 33 равно длительности радиоимпульса г. Через время, равное г на выходе сумматора 32 появляется ра- / иоимпульс с частотой заполнения fi + -f3, через время 2 г - с частотой f i + f4 - fa + f4 - fa, a через время К т - с частотой fi +

K(f4-f3).

Если f4 f3, то частота fi на выходе сумматора 32 увеличивается через каждый отрезок времени г на величину А f f4 - fa, Предел увеличения выходной частоты (сигнала на выходе сумматора 32) определяется полосой пропускания смесителей 34 и 35, Если теперь на другой вход сумматора 32 подается радиоимпульс с частотой заполнения f2 fi, а на вход инвертора 40 подается сигнал О, то на первый смеситель 34 поступает сигнал с частотой fn, а на второй смеситель 35 - f3. Через время г на выходе сумматора 32 появляется радиоимпульс с частотой заполнения fz + fa - f4, а через-время К г - с частотой f2 + К (fa - f4 Так как, по-прежнему f fa, то частота h на выходе сумматора 32 уменьшается через каждый отрезок времени г на величину Af f4-fa.

Формула изобретения

1. Устройство для передачи и приема дискретной информации, содержащее на передающей стороне последовательно соединенные генератор несущей и тактовой частоты, первый канал преобразования сигнала и смеситель, последовательно соединенные блок фазирования, генератор псевдослучайной последовательности и второй канал преобразования сигнала, выход которого подсоединен к другому входу смесителя, а тактовый вход генератора псевдослучайной последовательности подключен к тактовому выходу генератора несущей и тактовой частоты, причем выход смесителя является выходом передающего сигнала, на приемной стороне - последовательно соединенные первый канал преобразования сигнала и фазовый детектор, последовательно соединенные блок синхронизации, генератор псевдослучайной по- следовательнЬсти и второй канал преобразования сигнала, выход которого подсоединен к другому входу фазового детектора, а также инвертор, информационный вход первого канала преобразования сигнала подключен к входу блока синхронизации и информационному входу второго канала преобразования сигнала, причем информационный вход первого канала преобразования сигнала и выход фазового детектора являются соответственно входом приемного сигнала и информационным вы

ходом устройства, а первый и второй каналы преобразования сигнала содержат последовательно соединенные перемножитель и полосовой фильтр, при зтрм вход перемно- 5 жителя и выход полосового фильтра являются соответственно информационным входом и выходом первого и второго каналов преобразования сигнала, отличаю - щ е е с я тем, что, с целью повышения 10 помехоустойчивости, в него введены на передающей стороне последовательно соединенные инвертор и коммутатор, выход которого подсоединен к информационному входу первого канала преобразования сиг- 15 нала, а также синтезатор частот, вход которого подключен к несущему выходу генератора несущей и тактовой частоты, при этом первый и вторые выходы синтезатора частот подсоединены соответственно к со- 20 ответствующим частотным входам первого и второго каналов преобразования сигнала, выход псевдослучайной последовательности генератора псевдослучайной последовательности подсоединен к входу 25 инвертора и другому информационному входу коммутатора, управляющий вход которого подключен к информационному входу второго канала преобразования сигнала и входу блока фазирования, причем вход 30 блока фазирования является информационным входом устройства, а первый и второй каналы преобразования сигнала содержат последовательно соединенные формирователь радиоимпульсов и частотно-временной 35 преобразователь, при этом опорный вход формирователя радиоимпульсов, объединенные информационные входы формирователя радиоимпульсов и частотно-временного преобразования, частотные входы формировате- 0 ля радиоимпульсов и частотно-временного преобразователя и выход частотно-временного преобразователя являются соответственно тактовым входом, информационным входом, частотными входами и выходом пер- 5 вого и второго каналов преобразования сигнала, на приемной стороне - введен синтезатор частот, при этом выходы синтезатора частот подсоединены к соответствующим входам первого и второго каналов 0 преобразования сигнала, выходы блока синхронизации подсоединены к тактовым входам первого и второго каналов преобразования сигнала, управляющий вход генератора псевдослучайной последо- 5 вательности подсоединения непосредственно к управляющему входу первого канала преобразования сигнала и через инвертор - к управляющему входу второго канала преобразования сигнала, а выход

псевдослучайной последовательности генератора псевдослучайной последовательности подсоединен к входу псевдослучайной последовательности первого канала преобразования сигнала, причем в первый и вто- рой каналы преобразования сигнала введены последовательно соединенные первый формирователь радиоимпульсов, первый частотно-временной преобразователь и смеситель, последовательно соединен- ные второй формирователь радиоимпульсов и второй частотно-временной преобразователь, выход которого подсоединен к другому входу смесителя, выход которого подсоединен к другому входу перемножителя, при этом опорный вход первого формирователя радиоимпульсов, обьединенные информационные входы первого формирователя радиоимпульсов и первого частотно-временного преобразователя, опорный вход второго формирователя радиоимпульсов и частотные входы первого и второго формирователей радиоимпульсов и первого и второго частотно-временных преобразователей являются соответственно тактовым входом, управляющим входом, дополнительным опорным входом и частотными входами первого и второго каналов преобразования сигнала.

2. Устройство по п. 1. о т л и ч а ю щ е - е с я тем, что частотно-временные преобразователи и первые и вторые частотно-временные преобразователи содержат последовательно соединенные первый ключ, первый смеситель, сумматор, блок задержки и второй смеситель, выход которого подсоединен к другому входу первого Смесителя, последовательно соединенные ин-. вертор и второй ключ, выход которого подсоединен к входу первого смесителя, а также третий и четвертый ключи, управляющие входы которых подключены соответственно к управляющим входам первого и второго ключей, иформационный вход первого ключа подключен к информационному входу четвертого ключа к входу инвертора, информационный вход третьего ключа подключен к информационному входу второго ключа, а выходы третьего и четвертого ключей подсоединены к другому входу второго смесителя, причем другой вход сумматора, вход инвертора, управляющие входы первого и второго ключей и выход сумматора являются соответственно входом радиоимпу/и,сов, информационным входом, частотными входами и выходами частотно-временных преобразователей и первого и второго частотно-временных преобразователей.

Изобретение относится к электросвязи. Устройство содержит на передающей стороне генератор 1 несущей и тактовой частоты, синтезатор 2 частот, каналы 3 и 4 преобразования сигнала, смеситель 5, блок 6 фазирования, коммутатор 7, инвертор 8 и генератор 9 псевдослучайной последовательности. На приемной стороне устройство содержит синтезатор 10 частот, каналы 11 и 12 преобразования сигнала, блок 13 синхронизации, генератор 14 псевдослучайной последовательности, инвертор 15 и фазовый детектор 16. Каналы 3 и 4 содержат формирователи радиоимпульсов (ФРИ) 17 и частотно-временные преобразователи (ЧВП) 18. Каналы 11 и 12 включают перемножители 19, ФРИ 20 и 23, ЧВП 21 и 24, смесители 22 и полосовые фильтры 25. Повышение помехозащищенности устройства достигается применением дискретного составного частотного сигнала, у которого каждый элемент заменен шумоподобным сигналом. Конструкция ЧВП 18 имеет вариант выполнения. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Фиг, 2

«L

Jb

I I I I t t I 1. I t I I

{ 1

/ / - ff

.S

{ 1

. «(.

//

/