Севмещенная система связи Советский патент 1975 года по МПК H04L5/12 

I

I Изобретение относится к радиотехнике, в частности к системам для приема и прредачи информации.

Известна совмещенная система связи, содержащая измерительный и информационный каналы с передачей сигнала в виде М-последовательности, имеющие генератор тактовых импульсов и коммутатор передаваемых сообщений, связанные с генератором псевдослучайной последовательности, фазовый манипулятор на передающей стороне и каналы для слежения по несущей частоте и по временной задержке псевдослучайной последовательности, для выдел&ния информации на приемной стороне.

Однако в известной системе связи наблюдается нарушение структуры передавае- , мого сигнала, так как последовательность, образованнаяв результате инвертирования части элементов, не является М-последо- вательностью, кроме того, в известной си-,, стеме недостаточно количество эпемен- ; тов, несущих информацию.

Целью изобретения является повышение точности измерения параметров движения, улучшение энергетических характеристик информационного канала и обеспечение возможности передачи информации противоположными сигналами с сохранением структуры передаваемого сигнала.

Для этого на передающей стороне включен коммутатор информации, соединет1ый с генератором псевдослучайной последовательности, источником информации и фазовым манипулятором, а на приемной .стороне включен формирователь опорных напряжений, соединенный с генератором псевдослучайной последовательности и фгюовы- ми манипуляторами каналов для сложения по несущей частоте и повременной задержке псевдослучайной последовательно ти и для вьшеления информации.

Изобретение пояснено чертежами. I На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема системы связи; по фиг. 2 OcYmnorpaMNtbi логических опорных ппслодо- вательностей.

i Совмещенная система связи содержит на передающей стороне генератор псевдослучайной последовательности , генератор тактовых импульсов 2, коммутатор информации 3, фазовый манипулятор 4, источник информации 5, генератор несущей частоты 6.

На приемной стороне система содержит канал для слежения по несущей частоте 7, канал для слежения .по временной задержке псевдослучайной последовательности &-, канал для выделения информации 9, фазовые манипуляторы 1О, 11, 12, 13, сумматор 14, фазовые детектоI ры 15, 16, 17, фильтры низких частот 18, 19, интегратор 2О, управляемый генератор 21, фазовращатель 22, элемент для принятия решения 23, управляемый генератор тактовых импульсов 24, генератор псевдослучайной последовательности

25,формирователь onopm ix напряжений

26,получатель информации 27. Фазовый манипулятор 4 одним из вхо-

дов соединен с генератором несущей частоты 6, а вторым - с коммутатором информации3, соединенным с источником ин4юрмации 5 и генератором псевдослучайной последовательности 1.

Генератор тактосьсх импульсов 2 соjединен с входом генератора 1. Высокочастотные входы фазовых манипуляторов 10, 11, 12, 13 подключены к антенне. Коммутирующие входы 28. 29, 30, 31 манипуляторов 10, 11, 12 и 13 каналов 7, 8 и 9. подк/почены к соответствующим выходам формирователя 26.

Выход ма {инулятора 10 соединен с одним из Входов фазовотю детектора 15, выход которого через фильтр 18 соединен с управляющим входом управляемого генератора 21.

Выход управляемого генератора 21 соединен со вторым входом детектора 15 и через фазш-фащатель 22, дающий сдвиг фазы на У/ /2, соединен с детекторами 16 и 17 каналов для слежения по временной задержке псевдослучайной последовательности 8 и выде/ ения ин(|юрмации 9.

Е5ь1хс)ды манипуляторов 11 и 12 через cyMNiaTop 1 4 нодсоед1я-1ены к входу детектора 16, выход которого че)ез фильтр 19 соединен с входом генератора 24, выход Которого соединен с входом генератора 25, выходы которого соединены с входом (}х рмирователя опорных напряжений 26 и управляющим входом элемента 23 канала для выделения информации 9.

Выход манипулятора 13 через детектор I 17, интегратор 2О подсоединен к входу

элемента 23, выход которого соединен с получателем ий юрмации 27.

Фазовый манипулятор 4 осуществляет формирование щирокополосного шумоподоб5 него сигнала путем манипуляции фазы несущей частоты с выхода генератора несущей частоты Q на Т радиан по закону псевдослучайной последовательности.

Передача информации осуществляется 0 при помощи коммутатора информации 3 путем подключенйя одного из разрядов генератора 6 к манипулятору 4 непосредственно при передаче одного символа информации, (например 1 при передаче двоичной 5 I информации) и изменением знаков определенных информационных элементов этой же псевдослучайной последовательности на противоположные при передаче другого символа информации (О),

0Изменение знаков информационных элементов псевдослучайной последовательности коммутатор информации 3 осуществляет в моменты Ьремени, . огфеделяемые цикловым импульсом с выхода генератора 5 1, в зависимости от значения передаваейюй информации (1, О). Рассмотрим возможность изменения знака некоторых элементов псевдослучайной последовательности на противополож- 0 I ный. На фиг 2, б приведена осциллограмма М-последовательности с количеством элементов N 15, формируемая гене- ратором 1 по зако1 у характеристического

полинома X + X 1 + 1.

5Для работы системы связи в когерентном режиме необходимо осуществлять синхронизацию по временной задержке псевдослучайной последовательности. Эту функцию выполняет канал синхронизации, основным 0 элементом которого является дискримипа- тор. При осуществлении слежения за временной заде|1жкой псевдослучайной последовательности в дискриминаторе В1лпол)1яются операции

6 I

.)

где И - приходящий фазоманипу/ иро0вх

ванный по закону псевддслу-

чайной последовательности x(i) сигнал (см. фиг. 2, б);

)- опережающий опорный йигнал 5(см. фиг. 2, а);

Ц -t-T )- отстающий 01Ю)мый сигнал (см. фиг. 2, в);

- длительность элемента псевдослучайной последовательности. |

Преобразуем выражение (1) к виду

Ug U,,xCt-T,) (2)

сформируем опорный сигнал в виде вьфажения, стоящего в квадратных скобках. Вид такого логического опорного сигнала приведен на фиг, 2, д. Как видно из осциллограммы, вновь образованная опорная последовательность является трехуровневой. Нулевой уровень действует на участках разностного сигнала, на протяжении которых приходящий сигнал не несет информацию об опережении или I отстаивании приходящего сигналй относи- I тельно опорного.так как знак опережаю щего и отстающего опорных сигналов (см. фиг. 2, а и в), .одинаковый. Анализ М-последовательностей показывает, что синхронизационными элементами, т. е. несущими информацию об отставании или опережении приходящего сигнала относительно опорного, ашлаются поло вина элементов от общего числа элементо в периоде М-последовательности. При использовании этого свойства псевдослучйй- ной последовательности оказьшается возможным передача информации путем инвертирования несюсронизащюнных элементов (информационных). На фиг. 2, ж показана псевдослучайная последовательность, у которой знаки информационных символов измененына противоположные по отношению к последовательности, показанной на фиг. 2, б. Вновь образованная последовательность является сдвинутой на шесть тактов в сто рону опережения и инвертированной отно- сительно основной последовательности (см. фиг. 2, б). Вышеописанное свойство присуще последовательностям максимальной длины с любым количеством элементов . Таким образом, используя две последовательности М и М ТГ, выбранные соот ветствующим образом, осуществляют пере дачу дискретной информации без изменени структуры передаваемого сигнала, приче информация передается информационными элементами, составляющими половину от общего числа элементов последовательности, путем изменения их знаков на противоположные. Определить принадлежность элемента к информационному или синхронизационному легко по разностной трехj уровневой последовательности X (t - Т. - 1 X (t+ Tj /). . , Нулевому уровню разностной последовательности соответj ствуют информационные элементы. I-. Логика формирования разностной последовательности имеет вид (см. табл. 1}

Таблица 1

10 Логика работы коммутатора ин(1юрмации при передаче информации имеет вид (см. табл., 2) Т а б л и ц а 2 При передаче О информации имеет вид (см. табл. 3) Т а б ли ц а 3 (,) На приемной стороне принимаемый сипнал с антенны поступает на высокочастотые входы фазовых манипуляторов 10, 11, 12, 13 каналов для слежения по несущей астоте 7, по временной задержке 8 и анала для выделения информации 9. На коммутирующие входы манипулятоов 10, 11, 12 и 13 Поступают логичекие опорные последовательности с формиователя 2в, причем для каждого канаа формируется опорная логическая послеовательность по своему закону.

В излучаемом сигнале синхронизационные элементы остаются без изменения независимо от передаваемой информации. Поатому синхронизационные элементы исполь- зуются и для канала синхронизации по не-

; сущей частоте, причем опррная логическая последовательность повторяет передаваемую интервалах, не явлшршихся

информационными. Пример такой опорной последовательности приведен на фиг. 2, е. Логика формирования опорного сигнала для канала слежения по несущей частоте имеет вид (см. табл. 4)

Т;,а б л и ц а 4

- 8

I Таким образом, передача, информации I осуществляется противоположными сигналами.

Логика формирования опорной последовательности для канала информации имеет вид (см. табл. 5)

Таблица 5

С выхода манипулятора 1О свернутый сигнал поступает на детектор 15 и с его выхода через фильтр на генератор 21, с выхода которого сигнал поступает как опорный на детектор 15 непосредственно и через фазовращатель 22 на детекторы 16 и 17. Поскольку информация на передающей стороне передается путем инвертирования информационных элементов, то опорный сигнал представляет собой трехуровневу последовательность, нулевой уровень которой соответствует cHHxpOHH3aHHokHbiM элементам. Па ненулевых интервалах опорный сигнал в точности копирует один из двух передаваемых. Пример опорной логической последовательности для информационного канала приведен на фиг. 2Д, на нулевых уровних опорная последовательность в точности копирует последовательность, показа ную на фиг. 2, б. Для случая, когда принимаемый сигна соответствует последовательности, приве денной на фиг, 2, б, фаза свернутого с нала имеет одно значение при приеме смгнала соответствующего последовател ности, приведененой на фиг. 2, ж, (у которой информационные элементы имеют противоположный знак), фаза свернутог Iугнала - противоположная, Свернутый сигнал с выхода манипулятора 13 поступает на детектор 17с его выхода через интегратор 20 на элемент 23,на второй вход которого поступает цикловой импульс с генератора 25. В момент прихода циклового импульса осуществляется опрос элемента 23 и информация того или иного знака (I или О ) вьщается получателю 27. В канале для слежения по временной псевдослучайной последовательгности 8 применен двухкана/1ьиый дискриминатор (манипуляторы 11, 12, 13 и сумматор 14) поскольку переданными могут быть две последовательности ( см. фиг. 2, б и ж). Опорными сигналами манипуляторов 11 и 12 являются различные трехуровневые логические последовятёльности. Для манипулятора 11 опорная последовательность имеет вид, приведенный на фиг. 2, г (для случая передачи последовательности, приведенной на фиг. 2, б) и для манипулятора 11 фиг. 2, з (для случая передачи последовательности, приведенной на фиг. 2, ж). Логика формирования опорных сигналов для канала для слежения по временной задержке псевдослучайной последоватёльности 8 соответствует виду, приведенному в табл. 1. Сигнал с выходов манипуляторов 11, 12 через сумматор 14 поступает на детектор 16, с выхода которого на фильтр 19. Па выходе фильтра 19 формируется дискриминационная характеристика. Папряжение рассогласования с выхода фильтра 1.9 подается на управляемый вход генератора 24,с выхода которого тактовые импульсы поступает на генератор 25. Формирование логических опорных посл довательностей по вышеприведенным алго- | .

ритмам легко осуществляется при использовании дискретных логических элементов.

Предмет изобретения Совмещенная система связи, содержащая измерительный и информациош1ыйка-; налы с передачей сигнала в виде М после- .довательности, имеющие генератор такто аых кмпульсов и ко мутатор передаваемых .сообщений, связанные с генератором псев дослучайной последовательности, фазовый I манипулятор на передающей стороне и кана. ла для слежения по несущей частоте и по временной задержке псевдослучайной последовательности, для выделения информации на приемной стороне, отличающа я с я тем,что,, с целью повьпиения точности измерения параметров движения, улучшения энергетических характеристик информационного канала и обеспечения BQ3можности передачи информации противоположными сигналами с сохранением структуры передаваемого сигнала, на передающей стороне включен коммутатор информации, соединенный с генератором псевдослучайной последовательности, источником информации и фазовь1М манипулятором, а :на приемной стороне включен формирователь опорных напряжений, соединенный с генератором псевдослучайной последовательности и фазовыми манипуляторами каI налов для слежения по несущей частоте и по временной задержке псевдослучайной последовательности и для вьщеления информации.

C4J

со

Ш