Устройство для цифрового формирования сигналов с амплитудно-фазовой модуляцией Советский патент 1982 года по МПК H04L27/04 

1

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в системах передачи данных и телемеханики.

Известно устройство для цифрового формирования сигналов с амплитуднофазовой модуляцией, содержащее два запоминающих блока, первый сумматор, выход которого подключен ко входу первого трансверсального фильтра, выход которого подключен к одному из входов первого сумматора, второй сумматор, выход которого подключен ко входу второго трансверсального фильтра, выход которого подключен к одному из второго сумматора, входной кодопреобразователь, третий сумматор, генератор тактовых импульсов, генератор адресов считывания и последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и выходной восстанавливающий фильтр ,

Цель изобретения - увеличение скорости формирования сигналов, а

также повышение точности формирования их спектров.

Для достижения цели в устройство для цифрового формирования сигналов с амплитудно-фазовой модуляцией, содержащее два запоминающих блока-, первый сумматор, выход которого подключен ко входу первого трансверсального фильтра,выход которого подключен к одному из входов первого сумматора,

10 второй сумматор,, выход которого подключен ко входу второго трансверсального фильтра, выход которого подключен к одному из входов второго сумматора, входной кодопреобразователь,

15 третий сумматор, генератор тактовых импульсов, генератор адресов считывания и последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и выходной восстанавливающий фильтр вве20дены интерполятор, первый и второй цифровые фильтры, при этом один из выходов генератора тактовых импульсов подключен к тактовому входу вход3ного кодопреобразователя, а другой выход подключен к входу генератора вдресов считывания и первому входу интерполятора, выход генератора адресов считывания подключен ко входам запоминащих блоков, выходы которых подключены соответственно к другим входам первого и второго сумматоров, выход входного кодопреобразователя подключен ко второму входу интерполятора, выход которого подключен к первым входам цифровых фильтров, вторые входы которых соеди нены соответственно с выходами первого и второго сумматора, а выходы подключены к соответствующим входам третьего сумматора, выход которого подключен к входу цифроаналогового преобразователя. На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства. Устройство для цифрового формирования сигналов с амплитудно-фазовой модуляцией содержит входной кодопреобразователь 1, генератор 2 тактовых импульсов, запоминающие блоки 3 и 4, сумматоры трансверсальные фильт ры 8 и 9, цифроаналоговый преобразователь 10, выходной восстанавливающий фильтр 11, генератор 12 адресов считывания, цифровые фильтры 13 и 14 интерполятор 15. Устройство работает следующим образом. Двоичная последовательность данных d(n) поступает на вход кодопреоб разователя 1 со скоростью F( (бит/с) В кодопреобразователе 1 каждой комбинации из m двоичных символов сопоставляется один символ кода с основанием М 2(т г- .). Выходная гшаа последовательность кодопреобразователя 1 Ь(п) со скоростью RwJori (бод) поступает в интерполяртор 15 где подвергается обработке повышенной в L раз (L - целое) частотой дискретизации FU L {формируется последовательность а{п) из (L.-1) нулевых отсчетов в интервале между значениями исходной Ь(п) последовательности) . Последовательность на выходе интерполятора можно представить как l(nTuHr-|5,) 0,(f) где п О, iL, t2L,.., при других п. Затем последовательность аСпТур) подвергается обработке в цифровых 4 фильтрах 13 и с импульсными характеристиками д (пТ) и ( соответственно. Импульсные характеристики цифровых фильтров 13 и 14 определяются коэффициентами Cj , фильтров, которые формируются путем равномерного считывания (со скоростью Гу„) из запоминающих блоков 3 и k под действием генератора 12 адресов считывани-я, компонент полосового сигнала (синфазной R , квадратурной О, и дискретной несущей U)Q, представленных в сжатом виде COS п и оТинт}{е sin иa)Л,и-f) и дальнейшей их обработкой трансверсальными фильтрами-предсказателями 8 и 9 с коэффициентами: |1.1лйа5 пи оТиит} . Jin - 5in n ijOo пТцнт }i2) Сигналы на выходах сумматоров 5 и 6 равны: п ( к) cosu)ohT,,, )- ((1 ::( Kqi M iniOonT.HT ,,.. VK Сигналы на выходах цифровых фильтров 13 и 14 имеют вид: Я(пТит) - а(,))(пТиит) Z - Тинч 1 T«ttT СО п Тин-г а (пТ„нт) а(пТннт) (пТиш) |:(Т„„т - (Тинт) ЛТинт sinuOohTi В практических применениях длина мпульсного отклика цифрового фильта ограничена N отсчетами g(i) 0 дяя ° U) Коэффициенты фильтра CJ соответстуют величине g(i) импульсного отклика. Выражение низкочастотной составяющей К(пТинг ) из(5а) можно записать ак (для й.(пТинт) аналогично (n)---i a(OPn-i нп(К-11

59

Подстановка выражения для alnTti t) из (1) в (7) дает

- i-iM / r 0,tj.,t2.i.,..., (5)

или

R(nl тИ 8(i)Cn-it, (n-N4)

i 0,tjLl2J-,... (У) где х обозначает наибольшее целое число, меньшее или равное х; х} наименьшее целое число, большее или равное X.

Без потери общности положим N целым и кратным фактору интерполяции L, тогда из (8) и (э) видно, что в интерполирующем цифровом фильтре вместо N умножений требуется лишь N/L умножения т-разрядных входных отсчетов на п-разрядные коэффициенты так как лишь один из L отсчетов послдовательности Ь(п) имеет ненулевую величину, в то же время лишь N/L ячеек памяти (или разрядов регистра) требуется для запоминания ненулевых входных отсчетов последовательности Ь(п).

Кроме того, с увеличением частоты дискретизации увеличивается расстояние между спектральными составляющими входной последовательности,-что облегчает послемодуляционную фильтрацию.

Выходной сигнал сумматора 7 при этом равен

В(пТинт) К{пТинт)+ Q(nTuHT) (10)

Окончательное формирование непрерывного сигнала S(t) осуществляет ся с помощью цифроаналогового пре.образователя 10 и выходного восстанавливающего фильтра 11.

Положительный эффект предлагаемой процедуры формирования АФМ-ОБП си1- налов состоит в повышении в N раз (N TO /Tjuoo, ) производительности источи.1K.J () по сравнению с известным, что позволяет в N раз повысить скорость передачи информации потребителю (при использовании предлагаемого устройства в системах переда.чи данных) и в L раз (L T oa/Tu«r) повысить точность формирования спект ра сигналов (степень приближения аппроксимированной частотной характеристики формирователя Gct(tii к желаемой G(gl). Это позволяет более эффек-

44 .6

тивно использовать отводную полосу частот канала связи, повысить информационнцю скорость при заданных огра ничениях по мощности и вероятности ошибки передаваемой информации.

Формула изобретения

Устройство для цифрового формирования сигналов с амплитудно-фазовой модуляцией, содержащее два запоминающих блока, первый сумматор, выход которого подключен к входу первого трансверсального фильтра, выход которого подключен к одному из входов первого сумматора, второй сумматор, выход которого подключен к входу второго трансверсального фильтра, выход которого подключен к одному из входов второго сумматора, входной кодопреобразователь, третий сумматор, генератор тактовых импульсов, генератор адресов считывания и последовательно соединенные цифроаналогрвый преобразователь и выходной восстановительный фильтр, отличающееся тем,что, с целью увеличения скорости формирования сигналов, введены интерполятор, первый и второй цифровые фильтры, при этом один из выходов генератора тактовых импульсо подключен к тактовому входу входного кодопреобразователя, а другой выход подключен к входу генератора адресов считывания и первому входу интерполятора, выход генератора адресов считывания подключен ко входам запоминающих блоков, выходы которых подключены соответственно к другим входам первого и второго сумматора, выход входного кодопреобразователя подключен к второму входу интерполятора, выход которого подключен к первым входам цифровых фильтров, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго сумматоров, а выходы подключены к соответствующим входам третьего сумматора, выход которого подключен к входу цифроаналогового преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР , кл. Н 04 L 27/04, 1977 (прототип )