Адаптивная система связи с дельта-модуляцией Советский патент 1992 года по МПК H03M3/02 H04B14/06 

Qs

Ј

Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи. Его использование в системах связи ближнего действия, например подвижных, позволяет повысить помехоустойчивость к импульсным помехам в линии связи ближнего действия. Система содержит на передающей стороне вычитающий блок 1. квантователь 2, формирователь информационной импульсной последовательности 3, импульсный преобразователь 4, интегратор 5, фильтр 6, перестраиваемый генератор 7, линию связи 8; на приемной стороне - импульсный преобразователь 9, интегратор 10, фильтр 11, перестраиваемый генератор 12 и фильтр нижних частот 13. Благодаря введению на передающей стороне формирователя импульсов 14, коммутатора 15 и датчика состояния линии связи 16, слушающего помеховую обстановку прямого канала передачи, обеспечивается адаптивное предыскажение передаваемого сигнала. 1 ил.

Т,

16

О

Јь

Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи и может использоваться в системах связи ближнего действия, например подвижных.

Известна адаптивная система связи с дельта-модуляцией, содержащая на передающей стороне вычитающий блок, квантователь, формирователь информационной импульсной последовательности, импульсный преобразователь, интегратор, фильтр и перестраиваемый генератор, а на приемной стороне - импульсный преобразователь, интегратор, фильтр, перестраиваемый генератор и фильтр нижних частот (ФНЧ). На передающей и приемной сторонах под действием сигнала с фильтра перестраивается частота генератора и тем самым осуществляется слежение за переменным шагом дискретизации входного сигнала в зависимости от скорости его изменения. Законы компандирования и дискретизации на передающей и приемной сторонах идентичны, так как перестраиваемые генераторы, фильтры, интеграторы и импульсные преобразователи одинаковы. На приемной стороне сигнал с фильтра подается еще и на управляющий вход ФНЧ, меняя верхнюю границу его полосы пропускания, так что она в каждый момент времени оказывается совмещенной с верхней границей мгновенного спектра демодулируемого сигнала. Это обеспечивает в случае сигнала с переменной частотой дискретизации, т е. изменяющимся по ширине мгновенным спектром, адаптацию амплитудно-частотной характеристики ФНЧ к спектру сигнала.

Однако данное устройство обладает низкой помехоустойчивостью при воздействии импульсных помех.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости к импульсным помехам в линии связи ближнего действия.

На чертеже дана структурная схема предлагаемого устройства: 1 - вычитающий блок; 2 - квантователь; 3 - формирователь информационной импульсной последовательности (ФИИП); 4, 9 - импульсные преобразователи; 5, 10 - интеграторы; 6, 11 - фильтры; 7,12 - перестраиваемые генераторы; 8 - линия связи; 13 - фильтр нижних частот (ФНЧ); 14 - формирователь импульсов; 15 - коммутатор; 16 - датчик состоянии линии связи (ДСЛ С); 17 - информационный вход передающей стороны; 18 - вход переключения режимов работы передающей стороны.

Системы связи имеет на передающей стороне последовательно соединенные вычитающий блок 1, квантователь 2, ФИИП 3, выход которого подключен к линии связи 8

и первому входу коммутатора 15, последовательно соединенные импульсный преобразователь 4, интегратор 5, фильтр 6, перестраиваемый генератор 7, выход которого соединен с управляющими входами ФИИП 3 и формирователя импульсов 14. Первый вход вычитающего блока 1 является информационным входом 17. Второй вход вычитающего блока 1 соединен с выходом

0 интегратора 5. Второй вход формирователя импульсов 14 соединен с выходом ДСЛ С 16. Выход формирователя импульсов 14 подключен к второму входу коммутатора 15. Вход импульсного преобразователя 4 сое5 динен с выходом коммутатора 15, третий вход которого является вторым входом устройства.

В приемной части система имеет последовательно соединенные импульсный пре0 образователь 9, интегратор 10 и ФНЧ 13, а также соединенные последовательно фильтр 11 и перестраиваемый генератор 12, подключенный к управляющему входу импульсного преобразователя 9, вход которо5 го соединен с линией связи 8. Входы ФНЧ 13 и фильтра 11 объединены, а выход последнего подключен к управляющему входу ФНЧ 13, выход которого является выходом устройства.

0 Система работает следующим образом. С приходом через вход 18 передающей стороны на коммутатор 15 управляющего сигнала уровня лог.О система переключается в режим работы без помех, при этом

5 выход ФИИП 3 через коммутатор 15 подключается к входу импульсного преобразователя 4.

В режиме работы без помех аналоговый

0 сигнал с входа 17 сравнивается в вычитающем блоке 1 с аппроксимирующим напряжением с интегратора 5 и подается на квантователь 2 на два уровня. Последний принимает решение о знаке разности (если

5 входной сигнал больше аппроксимирующего напряжения - импульс, если меньше - ноль). С его выхода на ФИИП 3 поступает последовательность прямоугольных импульсов, длительность которых соответству0 ет интервалам, когда входной сигнал превышает аппроксимирующее напряжение. В ФИИП 3 происходит привязка этой последовательности к тактовым импульсам с перестраиваемого генератора 7, управле5 ние частотой которого осуществляется по сигналу с фильтра 6. Этот фильтр представляет собой дифференцирующий фильтр второго порядка, вычисляющий вторую производную от аппроксимирующего на- пряжения с интегратора 5 (осуществляющйй предсказание). Благодаря этому производится

непрерывная адаптация шага дискретизации к скорости аналогового сигнала на входе 17 вычитающего блока 1. Импульсный преобразователь 4 осуществляет компанди- рование копии за счет изменения величины ступенек квантования и образует с интегратором 5 местный демодулятор передающей стороны Сформированный в ФИИП 3 сигнал передается по линии связи 8. На приемной стороне входной ДМ сигнал привязывается в импульсном преобразователе 9 к тактовым импульсам с перестраиваемого генератора 12, подвергается еще компандированию, как в местном демодуляторе передающей стороны, и после накопления интегратором 10 подается на ФНЧ 13, а также на фильтр 11, вычисляющий вторую производную от сигнала аппроксимации с выхода интегратора 10. Под действием сигнала с фильтра 11 перестраивается частота генератора 12 и тем самым осуществляется слежение за переменным шагом дискретизации входного сигнала в зависимости от скорости его изменения.

Законы компандирования и дискретизации на передающей и приемной сторонах идентичны, так как перестраиваемые генераторы 7 и 12, фильтры 6 и 11, интеграторы 5 и 10 и импульсные преобразователи 4 и 9 одинаковы.

Сигнал с фильтра 11 подается еще и на управляющий вход ФНЧ 13, меняя верхнюю границу его полосы пропускания, так что она в каждый момент времени оказывается совмещенной с верхней границей мгновенного спектра демодулируемого сигнала. Это обеспечивает в случае сигнала с переменной частотой дискретизации, т.е. изменяющимся по ширине мгновенным спектром, адаптацию амплитудно-частотной характеристики ФНЧ 13, к спектру сигнала.

С приходом через вход 18 передающей стороны на коммутатор 15 управляющего сигнала уровня-лог.1 система переключается в режим работы с помехами, при этом выход формирователя импульсов 14 через коммутатор 15 подключается к импульсному преобразователю 4, Этим самым на местный демодулятор передающей стороны с помощью ДСЛС 16, представляющего по сути приемник, размещенный непосредственно возле передатчика и слушающий помеховую обстановку в прямом канале передачи, подается ДМ сигнал с помехами из линии связи 8, предварительно простроби- рованный в формирователе импульсов 14 тактовыми импульсами с генератора 7. Помимо привязки к тактовым импульсам в

блоке 14 производится еще нормировка ДМ сигнала с помехами по амплитуде, т.е. формирователь импульсов 14 выполняет функции, аналогичные ФИИП 3. В дальнейшем 5 работа системы происходит так же, как в описанном выше режиме без помех.

Таким образом, система связи, не ухудшая работу прототипа, дополняет его функционирование новым режимом, поме- 10 хоустойчивым к импуьсным помехам, который можно включать при необходимости (в простейшем случае оператором с помощью тумблера).

Формирователь импульсов 14 может

5 быть выполнен по любой известной схеме, например в виде D-триггера.

Техническая эффективность предлагаемого устройства заключается в том, что в сравнении с прототипом оно обладает бо0 лее высокой помехоустойчивостью к импульсным помехам. Это объясняется тем, что при наличии импульсных помех в линии связи в переданном ДМ сигнале возникают сбои информационных символов, т.е. обра5 зование ложных импульсов либо подавление информационных импульсов. Это приводит к тому, что при демодуляции такой искаженной импульсной последовательности ДМ сигнала на выходе интегратора 10

0 будет также искаженный информационный сигнал, тогда как на передающей стороне в прототипе на интегратор 5 приходит чистый ДМ сигнал и искажения за счет импульсных помех отсутствуют. Таким образом, в

5 устройстве-прототипе наличие импульсных помех в линии связи приводит к рассоги .. ванию интеграторов на передающей и приемной сторонах, в то время как для правильной передачи сообщения интегра0 торы на передающей и приемной сторонах должны быть согласованы.

С целью выполнения этого требования на передающей стороне предлагаемого устройства ДМ сигнал в местный демодуля5 тор заводится с помощью блоков 14-16 из линии связи 8, т.е. вместе с импульсными помехами, как и на приемной стороне (в искаженном виде). Поскольку местный демодулятор включен в цепь отрицательной

0 обратной связи передающей стороны, а сама передающая сторона представляет собой, по существу, систему автоматического регулирования (САР), то благодаря этому в ней происходит компенсация искажений,

5 обусловленных импульсными помехами, так как любая САР стремится скомпенсировать рассогласование на выходе вычитающего блока 1. При этом передающая сторона вырабатывает ДМ последовательность другого вида, нежели без помех, котоиля в

себе, помимо информационных, еще и корректирующие функции. Эта информационно-корректирующая ДМ последовательность поступает на местный демодулятор передающей стороны и на приемную сторону, где компенсирует на интеграторах 5, 10 те искажения, которые накапливаются в них от импульсных помех в линии связи 8. В результате этого интеграторы на приемной и передающей сторонах становятся согласованными, что способствует правильной передаче сообщений и тем самым повышает помехоустойчивость к импульсным помехам.

Такой подход базируется на предпосылке, что приемник и передатчик не всегда работают на максимальных дальностях, так как на практике очень часто приемник и передатчик расположены сравнительно близко друг от друга, и поэтому помеховую обстановку возле приемника и передатчика можно считать, в первом приближении, одинаковой.

Формула изобретения Адаптивная система связи с дельта-модуляцией по авт. св. N; 1193820, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что, с целью повышения

помехоустойчивости к импульсным помехам в линии связи ближнего действия, на передающей стороне введены датчик состояния линии связи и формирователь импульсов, а между выходом формирователя

информационной импульсной последовательности и входом импульсного преобразователя подключен соответственно своим первым информационным входом и выходом коммутатор, управляющий вход которого является входом переключения режимов работы передающей стороны, тактовый вход формирователя импульсов подключен к выходу перестраиваемого генератора, выход датчика состояния линии связи соединен с информационным входом формирователя импульсов, выход которого подключен к второму информационному входу коммутатора.