Устройство для передачи многочастотных сигналов Советский патент 1993 года по МПК H04L27/26 

Изобретение относится к электросвязи.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема предложенного устройства; на фиг. 2 - схема блока формирования кодовых последовательностей; на фиг. 3 - схема блока управления; на фиг. 5 - схема блока преобразования спектра.

Устройство содержит блок 1 формирования кодовых последовательностей, блок 2 управления, формирователь 3 сложных сиг-. налов, перемножители 4, 5, сумматор 6, фильтр 7 нижних частот, блок 8 преобразования спектра блок 9 синхронизации, ради- опередающий блок 10.

Блок 1 содержит генератор 11, аналого- цифровой преобразователь (АЦП) 12, счет- чик 13, демультиплексор 14, элементы ИЛИ 15, 16, буферные регистры 17-20, мультиплексоры 21, 22, блок совпадения 23, счет: чик 24.

Блок 2 управления содержит генератор 25 случайных чисел, триггер 26, делитель 27 частоты, формирователь 28 импульсрв блок совпадения 29, делитель 30 частоты, регистр 31 сдвига, элемент .ИЛИ 32, блок совпадения 33, генератор 34, блок 35 формирования синхроимпульсов, сумматор 36 блок совпадения 37, делитель 38 частоты, инвертор 39, формирователь 3 содержит демультиплексор 40, блок совпадения 41, счетчик 42, демультиплексор 43, буферный регистр 44, инвертор 45, буферный регистр 46, инвертор 47, генератор 48, управляемые делители, частот 49, 50, делитель частот 51, фазовращатель 52, делитель частот 53, фа- зовращатель 54, квадратор 55, перемножитель 56, квадратор 57, перемножитель 58.

Блок 8 содержит усилитель 59, анализатор 60 спектра, формирователь 61 сигнала управления, перестраиваемый фильтр 62.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал от источника поступает на вход блока формирования кодовых последовательностей, где происходит преобразование его в цифровую форму, запись и представление в виде пакетов импульсов определенной длительности. Преобразование в цифровую форму осуществляется с помощью АЦП 12 (фиг. 3) по тактовым импульсам от генератора 11. Первые N отчетов записываются в буферные регистры 17...18, следующие N отсчетов - в буферные регистры 19...20. Адреса записи формируются де- мультиплексором 14 при помощи счетчиков 13. При окончании записи первых N значений происходит их одновременное считывание и преобразование параллельного кода

в последовательный с помощью мультиплексоров 21...22. Длительность импульса и скважность при этом определяются с помощью счетчика 24 и блок совпадения 23 с выхода блока 1 пакеты импульсов по N параллельным каналам поступают на входы N перемножителей. На вторые входы перемножителей поступает сигнал вида

N .Sri-1 ,

G(w)2) { 2 tamin (T0 +

I

+ vAt) sin (ay + v/cAw) x x(T0+vAtX2 +yAQ i2 (1)

Sn-1

2, cos m (a) ) X

V, m 0. .

X(TO + vAt)l,

где к- частотный индекс; v- временный индекс;

amin - минимальная амплитуда; Т0 - длительность временного интерва- ла;

At-расстояние между двумя временны- ми элементами;

YVK- закон, определяющий выбор Аад До)- интервал между соседними часто- тами;.

S - число пачек импульсов; п - число импульсов в пачке.

Такой сигнал формируется в блоке 3. Для этого последовательность импульсов с выхода генератора 48 поступает на входы делителей частоты 49...50, формирующих сетку частот. Сигналы на выходе делителей сдвигаются по фазе на 90° с помощью фа- зовращателей 52, 54, изменяется их частота на величину m с помощью делителей 51, 53 и формируется сигнал со спектром, соответ- ствующим выражению (1) с помощью квадраторов 55, 57 и перемножителей 56, 58. Коэффициенты деления делителей 49, 50 не остаются постоянными, а меняются по случайному закону для улучшения помехо- устойчивости сигнала. Значения их записываются с выхода блока 2 управления в буферные регистры 44, 46. Для преобразования последовательного кода в параллельный служит демультиплексор 40, блок совпадения 41 и счетчик 42. Запись производится в паузах между импульсами с помощью демультиплексора 43, считывание осуществляется с помощью инверторов 45, 47.

С помощью блока 2 управления (фиг. 5) задаютс я коэффициенты деления Делителей 49...50 и происходит синхронизация работы блоков 1 и 3. Значения коэффициентов делений вырабатываются генератором слу- чайных;чйеел 25 из-определенного интервала. N значений их записывается в регистрЗ сдвига riq такҐ6вым импульсам записи, формируемым с помо)дью блока совпадения 29, делителя 30 w генератора 34, При заполне- нии регистра 31 по сигналу переполнения триггер 26 останавливает работу генератора случайных чисел 25. На регистр 31 сдвига поступают импульсы чтения от генератора 34 через блок совпадения $3 и элемент ИЛИ 32. При окончании чтений триггер 26 вырабатывает сигнал для запуска генератора случайных чисел. Для синхронизации служат блоки 27, 28, 37, 38 и 39.

.Й-;-v.;,:;;;-:,:;;,,. .- :; -. :;;;:-, В начале каждого цикла работы генератора случайных чисел формируется синхроимпульс с помощью блока 35. Он суммируется с сигйалом с выхода генератора 25 случайных чисел в сумматоре 36; что позволяет через блок синхронизации 9 и раДиопёреДающий блок 10 передать информацию об изменении частот составляющих многб.частотйбгр сигнала на приемный ко- ..: ; .:: ::/J: л

Промодул иро ва ннне. сигналы cj выхода пёремножителей 4...5 поступают на N входов сумматора б. где происходит формирование сложного сигнала. Далее с помощью фильтра 7 сигнал из цифровой формы преобразуется в набор гармонических составляющих ив блоке преобразования спектра (фиг. 4) энергетический спектр его меняется согласно выражению Для Оптимальной спектральной плотности

1

1

G () ()) ..;ч-л: -:-:;/: р)....

где A w-интервал частот;

G(co) определяется выражением (1).

Для этого сигнал усиливается усилителем 59, его спектр анализируется анализатором спектра 60 и в зависимости от вида энергетического спектра с помбщью формирования сигнала управления 61 таким образом изменяется ха рактеристйка перестраиваемого фильтра 62, что на выходе его сигнал имеет энергетический спектр, близкий к оптимальному. Выражаемому формулой (2).; ; ,

После этого сформированный сигнал передается в канал связи с помощью радй- опередающего блока 10.

Устройство содержит 1 блок формирования кодовых последовательностей (1), 1 блок управления (2), 1 формирователь сложного сигнала (3), N перемножителей (4,5), 1 сумматор (6). 1 фильтр нижних частот (7), 1 блок преобразования спектра (8). 1 блок синхронизации (4) и 1 радиопередающий блок (10). 1-4-6-7-8-10, 1-5-6, 1-2-3-4. 3-5, 2-9- 10, 2-1. 5 ил.

. Ь о р м у л а и з о б р е т е н и я

- ; : ./ . :. -: . ; . . ; - .- : :. .

Устройство для передачи многочастотных сигналов, содержащее блок формирования кодовых последовательностей, первый вход которого является входом устройства, М-пёремножителёй, первые входы кбторых соединены с выходами блока формирования кодовых последовательностей, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого через блок синхронизации соединён с первым входом радйопёредающегЬ блока, выход которого является выходом устройства, выходы перемножителей соединены с входам сумматора, которого соединен с входом фильтра нижних частот, выход которого через блок преобразования

спектр соединен с вторым входом-радио- передсющего блока, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышений помехоустойчивости, введен формирователь сложного сигнала, входы которого соединены с третьим, четвертым и пятым выходами блока уп- pai-ления, вход которого соединён с состветствующим выходом блока формиро- ва-;ия кодовых последовательностей, выходы формирователя сл.ожних.сигналов

со ::динены с вторыми входами перемножителей. ; ,.-. . . :;.,..: V .