Устройство уплотнения группы ортогональных сигналов Советский патент 1977 года по МПК H04B1/66 

1

Изобретение относится к радиосвязи и может использоваться в дискретных системах передачи информации, в частности в телеметрических системах со сложными сигналами.

Известно устройство уплотнения группы ортогональных сигналов с корреляционным разделением их на приемной стороне, содержащее 3™ канальных сумматоров по модулю два, где т - целое положительное число, один вход каждого из которых соединен с источником двоичных сигналов, а остальные входы канальных сумматоров по модулю два, кроме первого, - с генератором опорных ортогональных последовательностей, например, являющихся строками матрицы Адамара, а также выходной мажоритарный элемент 1.

Однако в известном устройстве снижение динамического диапазона достигается за счет ограничения группового сигнала на передаче по единичному уровню, что приводит к возникновению перекрестных искажений или значительному расщирению занимаемой полосы частот.

Цель изобретения - снижение перекрестных искажений при одновременном сокращении полосы частот.

Для этого в устройстве уплотнения группы ортогональных сигналов с корреляционным разделением их на приемной стороне, содержащем 3™ канальных сумматора по модулю

два, где т - целое положительное число, один вход каждого из которых соединен с источником двоичных сигналов, а остальные входы канальных сумматоров по модулю два, кроме первого, - с генератором опорных ортогональных последовательностей, например, являющихся строками матрицы Адамара, а также выходной мажоритарный элемент, упомянутые канальные сумматоры сгруппированы

по три и подсоединены к выходному мажоритарному элементу через дополнительные мажоритарные элементы, соединенные по пирамидальной схеме, содерл :ащей т ступеней объединения сигналов, причем число дополнительных мажоритарных элементов на каждой последующей ступени в три раза меньше, чем на предыдущей.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство уплотнения группы ортогональных сигналов с корреляционным разделением их на приемной стороне содержит 3 канальных сумматоров 1 по модулю два, где т - целое положительное число, один вход каждого из которых соединен с источником 2 двоичных сигналов, а остальные входы канальных сумматоров по модулю два, кроме первого, - с генератором 3 опорных ортогональных нослсдоБательностей, например, являющихся

строками матрицы Адамара, а также выходмой мажоритарный элемент 4. Уномянутые канальные сумматоры но модулю два сгруннированы по трн и нодсоедннены к выходному мажоритарному элементу 4 через дополнительные мажоритарные элементы 5-7, соединенные но пирамидальной схеме, содержащей т ступеней объедннения сигналов, причем число дополнительных мажоритарных элементов 5-7 на каждой последующей ступени в три раза меньше, чем на предыдущей.

Устройство работает следующим образом.

Передаваемый информационный двоичный сигнал поступает на первый вход канальных сумматоров по модулю два, на остальные входы (кроме первого) которых поступают опорные ортогональные последовательности от генератора 3, состоящего из носледовательно соединенных генератора импульсов 8 и цепочки триггеров 9. Каждая из ортогональных последовательностей состоит из L двоичных символов, причем общая длина последовательности равна длительности одного информационного символа. После сложения оиорных ортогональных последовательностей с информацноииым спгналом в каждом каиале формпруется биортогопальный сигнал.

Все канальные сумматоры 1 по модулю два разбпты на группы по трн и гюдсоединепы к межоритарпым элементам 5-7, включенным но ннрамидальной схеме. Каждый дополнительный и выходной мажоритарный элемент состонт из трехвходового элемента 10 сложения и ограничителя 11 но уровню. Групповой сигнал на выходе каждого доиолнительиого и выходного мажоритарного элемента формируется в соответствии с правилом

}, если Лл: -

sigиЛл: - О, если Ак ,- ,

что фактически означает принятие рещения но больщинству символов на каждой к-ой позиции груииового сигпала Ак.

Возможность снижения перекрестных искажений при многостуненном сложении сигналов определяется свойствами используемых ортогональных последовательностей, образующих матрицу Адамара. Эти свойства заключаются в том, что матрицы большого размера определяются путем кронекеровского умноження матриц меньщего размера. Так, четырехсигнальная матрица Я.} может быть образована из двухсигиальной HZ следующим образом:

/ /

HZ HZ

где /У„ -

HZ HZ /-/

Йсггользуя эти свойства можно на оснований элементарной матрицы Я4 образовывать матрицы размера

ЛГ Л4 (х) Л4 0(Н) А, Л,-,

где (х) -знак кронекеровского произведения. Из этого следует, что при мажоритарном сложении трех ортогональных последовательностей, выбираемых из каждых четырех соседних строк матрицы Адамара, формируются сигналы, которые, в свою очередь, ортогональны друг с другом.

Многократно повторяя процедуру многостуиенного сложения сигналов, можно в общем случае передавать 3 информационных сигнала, каждый из которых состоит из 2 символов, где т - число ступеней объединення сигналов.

Таким образом, переход от непосредственного сложения сигналов к многоступенному сложению позволяет формировать групповой сигиал, который при корреляционном разделении каналов будет давать возможность иметь равную величину энергии сигналов во всех каналах приема независимо от значения информационных символов, что нозволяет снизить ие)екрестные искажения.

Формула п 3 о б р е т е и п я

Устройство уплотнения группы ортогоиальных сигналов с корреляционным разделением нх на нриемной стороне, содержащее 3™ канальных сумматоров по модулю два, где т - целое положительное число, один вход каждого из которых соединен с источником двоичных сигналов, а остальные входы канальных сумматоров по модулю два, кроме первого,- с генератором опорпых ортогональных последовательностей, например, являющихся строкамн матрицы Адамара, а также выходной мажоритарный элемент, отличающееся тем, что, с целью снижения перекрестных искажений при одновременном сокращении полосы частот, упомянутые канальные сумматоры сгруппированы но три и подсоединены к выходному мажоритарному элементу через дополнительные мажоритарные элементы, соединенные по пирамидальной схеме, содержащей т ступеней объединения сигналов, причем число дополнительных мажоритарных элементов на каждой последующей ступени в три раза меньше, чем па предыдущей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Титсворт Р. С. Применение булевой функции для построения многоканальной телеметрической системы, «Зарубежная радиоэлектроника, № 8, 1964, с. 33.