Устройство для разделения направлений передачи в дуплексных системах связи

Устройство для разделения направлений передачи в дуплексных системах связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электросвязи. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Устройство содержит блок согласования 1, коммутаторы 2 и 13, ЦАП 3 и 11, АЦП 4, формирователь 5 кодовых комбинаций, блоки памяти 6 и 10, г-р 7 управляющих импульсов, вычитатель 8, сумматор 9, умножитель 12 и одновибратор 14. Работа устройства делится на процесс предварительной адаптации и процесс дуплексной передачи. При предварительной адаптации оконечное оборудование данных передает испытательный сигнал. Затем осуществляется отделение случайного сигнала от принимаемого и в вычитателе 8 производится компенсация передаваемого сигнала. Подстройка под параметры канала связи производится тремя ступенями: предварительное обучение, уменьшение дополнительной помехи и восстановление формы принимаемого сигнала. Устройство самонастраивается под параметры канала связи, компенсируя сигналы собственного передатчика и восстанавливая форму принимаемого сигнала, поступающего из канала связи. 1 ил.

СОаз СОВЕТСКИХ.

СоаМЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (}9) - (11), 15}1 4 Н 04 В 1/52

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1133675 (21) 4308982/24-09 (22) 22.09.87 (46) 30.0S.89. Бюл. 11 - 20 (71) Новосибирский злектротехнический институт связи им. Н.Д.Псурпева (72) В.В.Лебединцев и Б.Б.1}алинкин (53) 621.393.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

113367S, кл. Н 04 В 1/52, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕ31ЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЙ IIЕРЕДАЧИ В ДУШ1ЕКСН}}Х СИСТЕМАХ СВЯЗИ (57) Изобретение относится к электро- связи. Цель изобретения — повышение помехоустойчивости. Устройство содержит блок 1 согласования, коммутаторы 2 и 13, ЦАП 3 и 11, AIQI 4, формирователь 5 кодовых комбинаций, блоки

6 и 10 памяти, r-p 7. Управляющих им! ульсов, вычитатель 8, сумматор 9,,мно.китель 12 и одновибратор 14. Работа устройства делится на процесс

: редварительной адаптации и процесс дуглексной передачи. При предварительной адаптации оконечное оборудование данных передает испытательный .пгцал. Затеи осуществляется отделе :ие случайного сигнала от принимаемом и вычитателе 8 производится ком-! -:-псация передаваемого сигнала. Под:тройка под параметры канала связи ропзводится тремя ступенями: предва" рптельное обучение, уменьшение дополнительной помехи и восстановление формы принимаемого сигнала. Устройство самонастраивается под параметры канала связи, компенсируя сигналы собственного передатчика и восстанав- . ливая форму принимаемого сигнала, поступающего из канала связи. 1 ил.

1483641

Изобретение относится к электросвязи, может найти применение в дуплексных системах связи и является усовершенствованием устройства по авт. св. Р 1133675.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости..

На чертеже изображена структурная электрическая схема устройства.

Устройство содержит блок 1 согласования, основной коммутатор 2, первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 3, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) .4, формирователь 5 кодовых комбинаций, первый блок 6 памяти, генератор 7 управляющих импульсов, вычитатель 8, сумматор 9, второй блок 10 памяти„ второй ЦАП 11, умножитель 12, дополнительный коммутатор

13 и одновибратор 14.

Устройство работает следующим образом.

Работу устройства можно разделить на процесс предварительной адаптации и процесс дуплексной передачи.

Процесс предварительной адаптации заключается в следующем. От оконечного оборудования данных на управляющий вход основного коммутатора 2, установочный вход второго блока 10 памяти и вход одновибратора 14 в момент предварительного обучения поступает логическая единица. По данному сигналу основной коммутатор 2 подключает выход Аормирователя 5 кодовых комбинаций к входу первого ЦАП 3. Тактовые импульсы с выхода генератора 7 управляющих импульсов непрерывно поступают на вход формирователя 5 кодовых комбинаций, поэтому состояние последнего непрерывно изменяется от минимального значения до максимального. Каждая цифровая комбинация U(kit), сформированная формирователем 5 кодовых комбинаций, далее превращается первым

ЦАП 3 в аналоговое напряжение по линейному закону, т.е. U (kit) соответствует сигнал на входе канала связи, равный Ба () 11((1 аС)- ц (1) . ° °

U„(kAt)- U„(t).

Сигналы U„(t) являются, по существу, откликами канала связи на соответствующие зондирующие сигналы.или обучающие сигналы, Далее сигналы

3В

Ug(t) поступают в сторону противоположной станции и одновременно проходят АЦП 4, в котором аналоговый сигнал U„ (t) превращается в последова" тельность нулей и единиц (отсчет циАрового сигнала). Из канала связи, как известно, в общем случае может поступать либо сигнал противоположной стороны, либо шум канала связи, либо то и другое вместе. Обозначим данный сигнал, включающий сигнал противоположной стороны и шум канала связи, через y(t) . Сигнал y(t) складывается с передаваемым сигналом Ug(t) на входе АЦП 4, поэтому через него проходит суммарный сигнал, равный U (t) +y(t) .

Данный суммарный сигнал превращается в отсчеты цифрового сигнала U;(kit) +

+y„ (kat) в АЦП 4 и записывается в первый блок 6 памяти. При этом, как указывалось выше, цифровому отсчету

V(kat) соответствует сигнал U (t) на выходе первого ЦА11 3 и сигнал

U (kAt) на выходе АЦП 4. Аналогична ситуация и с другими отсчетами сигнала, т.е.

U» (kat) u< (t) u (kbt);

Б (1с да) - и, (t) — Пд (ka t); (1) Ф 4 (k at) 4 (с) — Фл (1 11 ) -.

Так как циАровой отсчет U„(kit), формируемый в процессе обучения Аормирователем 5 кодовых комбинаций, является одновременно адресом в первом 6 и втором 10 блоках памяти, то по адресу U (kbt) в первом блоке 6

35 памяти записывается циАРовой отсчет

D, (k< Dt) =0, (k, g t)+y„(Q pt), где k .номер текущего временного интервала в дискретный момент времени. Соответственно можно записать, что по адре40 су U (k@At) записывается циАровой отсчет И» (k At) =Uq (1с АТ)+У (Q At) . Аналогично (М, Ua (1, at) De(kq At) =Uq (keg)+ys (ka bt);

4 ) Пэ (k4 pt)+y4 (k4 bt) 3

U (knur bt) Dn(1 „q аС) =П„(kn bt)+ и+л jk„öbt)

Одновременно с записью образцов и передаваемых сигналов П;(1:11t) второй блок l0 памяти обнуляется. После за" писи всех образцов передаваемого сиг-, нала U (kit) в,первый блок 6 памяти оконечное оборудование данных снимает управляющий сигнал с основного коммутатора 2, второго блока 10 памяти и одновибратора 14.

При предварительной адаптации оконечное оборудование данных переда1483647 ет испытательный сигнал, к примеру псевдослучайный текст, состоящий из

511 элементов. Время передачи данного текста определяется одним циклом.

По окончании цикла 511 элементов оконечное оборудование данных снимает управляющий сигнал (логическую единицу), по заднему фронту которого срабатывает одновибратор 14, и подключает к первому входу умножителя 12 первый. коэффициент передачи N1 °

На этом процесс предварительной адаптации устройства для разделения к параметрам канала. заканчивается.

Таким образом, после предварительного обучения в первом блоке 6 памяти хранятся образцы передаваемых сигналов, второй блок 10 памяти обнулен, а на вход умножителя 12 подается коэффи- 2р циент передачи N . Ha вход блока 1 согласования поступает случайный сигнал U(t), который необходимо отделить от принимаемого сигнала у(».) . В бло-. ке 1 согласования происходит преобра- 25 зование сигнала U(t) в отсчеты цифрового сигнала. Пусть в первый момент сигнал U(t) принимает значение

Uq (kQ»»At) . Тогда на выходе первого

ЦАП 3 (входе АЦ11 4) наблюдаем сумму дп сигналов o(t„„)+y(tn » ), а на выходе АЦП 4 наблюдаем сигнал D,(k„„At)=

=tJ (1 „.„М)+у»,»» (1 „„дг) . Из первого блока 6 памяти по адресу Uo(kit) выводится прежнее содержимое, записанное в процессе предварительного обучения, т.е. сигнал Do(Q dt}=U,(êô)

+у» (k» At) . Так как Uo (k» ht) и

Б (К»»„ nt) — отклики канала связи в разные (k„gt и 1 „„ gt) моменты вре-. 4p мени на одинаковую цифровую комбинацию Uo(k At), то в вычитателе 8 произ водится компенсация передаваемого сигнала.

На выходе вычитателя 8 имеем сигнал, равный

Мо (1 „,» а } =Do (k „„д ) -1 о (1 » A t)

= (y„+» (k„„At) У» (1 » At)1 ° (3)

Далее значение Mo(kn„lit) подается на сумматор 9, на второй вход которого выводится содержимое второго блока 10 памяти, которое хранится по адресу

Ue(kit) . Так как второй блок 10 памяти был в процессе первоначального обучения обнулен, то ка выходе сумма- 55 тора 9 имеем значение, равное

Ьф (kn+i At) =M o(k»»+»dt) +Ьо (k»» At) N» =

=Mo (k" At) ° (4)

Значение Ь (k»» дй) проходит умножитель 12. Как указывалось выше, коэффициент передачи умножителя 12 равен

М», при этом значение И» выбирается в пределах 0,95

Таким образом, сигнал Lz(k»»»At), пройдя умножитель 12, записывается во втором блоке 10 памяти н ячейку

Uo (kAt) равным

Lo(kn,

Одновременно в первый блок 6 памяти записывается новое значение отклика канала связи на цифровую комбинацию Uo(kit) который равен

Do (k„ 4 At) 11О (k„+» ttt) +y„4» (kr»+» д t) е (6)

Если блок 1 согласования . .а (п»-2)--.« тактовом интервале прнпимает значения отличкь»е от Uo(kit), то процесс, описываемый выражениями (3) — (6), полностью повторяется. Поэтому, н случае, если передаваемый сигнал U(t) внонь принимает значение 11 (1сЮ), на выходе

АЦП 4 имеет сигнал, равный

IL

Do (1c»»

Сигнал на выходе сумматора 9 должен содержать лишь принимаемый цифровой отсчет, который равен

Lo (k>+g At) =No(k< д gt) +Ь (k»» » Qt) » =

=Уп q (1 нйЙЮ Ул+» (kn»bt) (1-N<)

У» (k» Qt) (9) и т.д.

После m переданных значений U (kAt, на выходе сумматора 9 имеем сигнал, который описывается следующим гыражением:

L (k„,at)=y„,(k at)-y» (k,,at) (1-Ы,)-...-у,(1» at) N . (10)

Как видно из выражения (10), первый член — это принимаемый сигнал, члены со второго по последний — дополнительная помеха. Однако уровень помехи незначителен вниду того, что значение N„ взято близким к единице.

В устройстве подстройка под параметры канала связи производится тремя ступенями. На первой ступени производят предварительное обучение. На второй ступени производят уменьшение дополнительной помехи, описываемое выражением (10), до 2-5Х. И на третьей сту1483647 пени точность восстановления формы принимаемого сигкала достигает 0,010,1Х. Включение двух коэффициентов передачи Ы» и N2 необходимо для более

5 быстрой подстройки устройства для разделения под параметры канала связи.

Назначение И» становится ясным из анализа выражения (10) . С одной стороны, для минимизации помехи восстановления, описываемой членами, начиная с второго и кончая предпоследним, необходимо взять N» = 1. С другой сторо- ны, для минимизации помехи, описываемой последним членом выражения (10) необходимо взять N » =О. Поэтому для минимизации действия последнего члена выражения (10) берем N»=0,95-0,99.

Компенсация сигналон собственного пе- редатчика из-за использования свойств з0 относительности практически полная, Аналогична ситуация и с другими отсчетами сигнала.

Время работы одновибратора 14 выбрано равным m тактовых интервалов. 25 . йо истечении данного временного интервала Одковибратор 14 возвращается в исходное состояние и подключает к умкожителю 12 коэффициент передачи

Nq ° При этОм Ng 1. Это пОЗВОляет 30 улучшить качественные характеристики устройства.

Действительно, после z переданных импульсов, к примеру, U (k dt) на выходе сумматора 9 имеем сигнал, рав35 ны 2 б

L> (kz dt) =у,0, dt) -y»-, (kz-iht) (1-И2) ., ° yx» L (k» j K Qt) (1.-1ъ2)"

1„, 1(2 (11)

TBK как iл 2 близко к единице (Np 0,9999), то всеми членами, качикая с второго, в выражении (11) можно пренебречь. Таким образом, на выходе сумматора 9 получаем отсчет сигкала, поступающего иэ канала связи. Далее этот отсчет превращается вторым ЦАП

11 в аналоговую величину и выдается потребителю.

Устройство является адаптивным.

Действительно, при изменении параметров канала связи на величину Дк изме-; .50 нится передаваемый сигнал U„(kdt) на величину dU„(kdt) . Величина и

dU, (kdt) затем прЬходит через умкожитель 12 на вход второго блока 10 памяти.

PoBh0 через один тактовый Hêòåðл вал значение недокомпенсации Д U; (kd C) уменьшается на величину Х2. Через

m тактовых интервалов величина недокомпенсации становится равной

И2 dB„(kdt). Таким образом, измейения параметров канала связи не приводят к возникновению сигналов кедокомпенсации. Кроме того, устройство некритично к сигналу, поступающему из канала связи, Как видно иэ описания принципа работы устройства, оно самонастраивается под параметры канала связи, компенсируя сигналы собственного передатчика и восстанавливая форму принимаемого сигнала, поступающего из канала связи. Точность восстановления формы сигкалов, поступающих из канала связи, можно рассчитать иэ следующего выражения — — †-=2(1-N ), Рпаи, don (1 2)

Р APNEA С<ГН где Р„»пч д „ — мощность дополнительной помехи, возникающей при восстановлении формы принимаемого сигнала, описываемого выражекиями (10) и (11);

Рррр » < — мощкость принимаемого сигнала;

Ы; — значение коэФфициента передачи умножителя 12.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для разделения направлений передачи в дуплексных системах связи по авт. св. У 1133675, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены умножитель и последовательно соединенные одновибратор и дополнительный коммутатор, причем выход сумматора через умножитель подключен к информационному входу второго блока памяти, установочный вход которого соединен с входом одновибратора, выход дополнительного коммутатора подключен к второму входу умножителя, а сигнальные входы дополнительного коммутатора являются корректирующими входами устройства.