Устройство для передачи и приема дискретной информации

Устройство для передачи и приема дискретной информации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электросвязи. Устройство содержит на передающей стороне генератор 1 несущей и тактовой частоты, синтезатор 2 частот, каналы 3 и 4 преобразования сигнала, смеситель 5, блок 6 фазирования, коммутатор 7, инвертор 8 и генератор 9 псевдослучайной последовательности. На приемной стороне устройство содержит синтезатор 10 частот, каналы 11 и 12 преобразования сигнала, блок 13 синхронизации, генератор 14 псевдослучайной последовательности, инвертор 15 и фазовый детектор 16. Каналы 3 и 4 содержат формирователи радиоимпульсов (ФРИ) 17 и частотно-временные преобразователи (ЧВП) 18. Каналы 11 и 12 включают перемножители 19, ФРИ 20 и 23, ЧВП 21 и 24, смесители 22 и полосовые фильтры 25. Повышение помехозащищенности устройства достигается применением дискретного составного частотного сигнала, у которого каждый элемент заменен шумоподобным сигналом. Конструкция ЧВП 18 имеет вариант выполнения. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ss)s Н 04 В 1/10 Н 03 С 3/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4646107/24-09 (22) 01.02,89 (46) 15.12,90. Бюл. ¹ 46 (72) А,М. Жеребятьев, Ю. В.Заплетин, А.В. Древаль, Н,В. Александров и А.В. Золотухин (53) 621.396.61 (088.8) (56) Шумоподобные сигналы в системах передачи информации /Под ред. В.Б. Пестрякова,- M. Сов. радио, 1973, с. 193 — 194, рис. 6.2. 1,6,2.2.

Авторское свидетельство СССР

¹ 300946, кл. Н 03 С 3/40, 1968. Ы,, 1614114 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к электросвязи.

Устройство содержит на передающей стороне генератор 1 несущей и тактовой частоты, синтезатор 2 частот, каналы 3 и 4 преобразования сигнала, смесител1 5, блок

6 фазирования, коммутатор 7, инвертор 8 и генератор 9 псевдослучайнбй последовательности. На приемной стороне, устройство содержит синтезатор 10 частот, каналы 11 и

12 преобразования сигнала, блок 13 синхро1614114

40 низации, генератор 14 псевдослучайной последовательности, инвертор 15 и фазовый детектор 16. Каналы 3 и 4 содержат формирователи радиоимпульсов (ФРИ) 17 и частотно-временные преобразователи (ЧВП)

18. Каналы 11 и 12 включают в себя перемножители 19, ФРИ 20 и 23, ЧВП 21 и 24, Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в системах передачи дискретной информации, Цель изобретений — повышение помехоустойчивости. 5

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства для передачи и приема дискретной информации; на фиг.2 и 3 — соответственно структурные электрические схемы формирователя ра- 10 диоимпульсов и частотно-временного преобразователя; на фиг.4 и 5 — временные диаграммы сигналов, поясняющие работу устройства для передачи и приема дискретной информации, 15

Устройство для передачи и приема дискретной информации содержит на передающей стороне генератор 1 несущей и тактовой частоты (ГНТЧ), синтезатор 2 частот, первый 3 и второй 4 каналы 3 и 4 преоб- 20 разования сигнала, смеситель 5. блок 6 фазирования, коммутатор 7, инвертор 8 и генератор 9 псевдослучайной последовательности (ГПП), на приемной стороне— синтезатор 10 частот, первый 11 и второй 12 25 каналы преобразования сигнала, блок 13 синхронизации, ГПП 14, инвертор 15 и фазовый детектор 16, Первый 3 и второй 4 каналы преобразования сигнала содержат формирователи 17 радиоимпульсов (ФРИ) и частотно-временные преобразователи (Ч ВП) 18.

Первый 11 и второй 12 каналы преобразования сигнала содержат перемножители

19, первые ФРИ 20, первые ЧВП 21, смесители 22, вторые ФРИ 23, вторые ЧВП 24 и полосовые фильтры 25.

ФРИ 17, первый 20 и второй 23 ФРИ содержат одновибратор 26, ключи 27 — 30 и инвертор 31.

ЧВП 18, первый 21 и второй 24 ЧВП 21 и 24 содержат сумматор 32, блок 33 задержки, первый 34 и второй 35 смесители, первый 36, второй 37, третий 38 и четвертый 39 ключи и инвертор 40.

Устройство для передачи и приема дискретной информации работает следующим образом. смесители 22 и полосовые фильтры 25. Повышение помехозащищенности устройства достигается применением дискретного составного частотного сигнала, у которого каждый элемент заменен шумоподобным сигналом. Конструкция ЧВП 18 имеет вариант выполнения. 1 з.п, ф-лы, 5 ил.

С выхода ГНТЧ 1 (фиг.1) тактовые импульсы (фиг. 4а) поступают на ФРИ 17 и

ГПП 9, формирующий двоичную псевдослучайную последовательность. С выхода

ГПП 9 псевдослучайная последовательность (фиг. 4в) поступает на вход коммутатора 7 и через инвертор 8 на другой вход коммутатора 7, Управляется коммутатор 7 сигналом информации (фиг. 4б). Когда на управляющий вход коммутатора 7 поступает информационная "1", то на информационные входы ФРИ 17 и ЧВП 18 с выхода коммутатора 7 подается прямая псевдослучайная последовательность, а когда поступает информационный "0" — инвертированная (фиг. 4л).

С соответствующих первых выходов синтезатора 2 на частотные-входы ФРИ 17 первого канала 3 поступают сигналы с частотами f> и f2. ФРИ 17 первого канала 3 формирует последовательность радиоимпульсов длительностью гс периодом следования То (равным длительности элемента псевдослучайной последовательности) и с частотой заполнения f> или fz (фиг.4г).

С соответствующих первых выходов синтезатора 2 на частотные входы ЧВП 18 первого канала 3 поступают сигналы с частотами fg и f4, а на вход радиоимпульсов

ЧВП 18 поступает последовательность радиоимпульсов с выхода ФРИ 17 первого канала 3. ЧВП 18 первого канала 3 формирует дискретный частотный сигнал (фиг. 4д) с шагом по частоте Лf< = f4 — 1з и с шагом по времени т.

С соответствующих вторых выходов синтезатора 2 на частотные входы ФРИ 17 второго канала 4 поступают сигналы с частотами f5 u fg. ФРИ 17 второго канала 4 формирует последовательность радиоимпульсовдлительностью гэ спериодомследования Тпсп (равным периоду псевдослучайной последовательности) и с частотой заполнения fg u fg (фиг, 4з).

С соответствующих вторых выходов синтезатора 2 на частотные входы ЧВП 18 второго канала 4 поступают сигналы с частотами f7 и fa, а на вход радиоимпульсов—

1614114

45

55 последовательность радиоимпульсов с выхода ФРИ 17 второго канала 4. ЧВП 18 второго канала формирует дискретный частотный сигнал (фиг.4е) с шагом по часто-. те Мр = = fe — f7 и с шагом по времени кэ.

Выходные сигналы ЧВЛ-18 первого 3 и второго 4 каналов поступают на смеситель

5, на выходе которого образуется дискретно-частотный сигнал (ДСЧ-ЧМ-сигнал) — передающий сигнал (фиг, 4ж).

Блок 10 фазирования по информационной последовательности осуществляет синхронизацию ГПП 9, на тактовом выходе которого вырабатывается последовательность тактовых импульсов с периодом следования Тпсп (фиг. 4к). Эта последовательность поступает на тактовый вход ФРИ 17.

Принимаемый из канала сигнал поступает на входы перемножителей 19 и ФРИ 20 и на вход блока 13 синхронизации, который выделяет тактовые импульсы, поступающие на первые ФРИ 20, ГПП14(фиг. 5в), С выхода ГПП псевдослучайная последовательность подается на информационные входы первого ФРИ 20 и первого ЧВП 21 (фиг. 5б) первого канала 11 и через инвертор 15 на информационные входы первого ФРИ 20 и первого ЧВП 21 второго канала 12.

Первый ФРИ 20 и первый ЧВП 21 первого канала 11 формируют с помощью соответствующих частотных подставок (частот), поступающих от синтезатора 10, дискретный частотный сигнал с шагом по частоте

h fg, шагом по времени т и с законом изменения частоты, соответствующим прямой псе вдослучай ной и осл едовател ьн ости (фиг. 5в).

Второй ФРИ 23 и второй ЧВП 24 формируют с помощью соответствующих частот, поступающих от синтезатора 10, дискретный частотный сигнал с шагом по частоте Ь|2, шагом по времени т и с законом изменения частоты, соответствующим передаче информационной "1" постоянно (фиг. 5 г).

Сигналы с выходов первого 21 и второго 24 ЧВП первого канала 11 поступают на смеситель 22, на выходе которого выделяется ДСЧ-ЧМ-сигнал, соответствующий постоянной передаче информационной "1" (фиг, 5д). Этот сигнал подается в качестве опорного на другой вход перемножителя 19, на вход которого поступает принимаемый сигнал. С выхода перемножителя 19 сигнал поступает на вход полосового фильтра 25, на выходе которого выделяется радиосигнал, соответствующий передаваемым "1".

Первый ФРИ 20 и первый ЧВП 21 второго канала 12 формируют с помощью соот5

30 ветствующих частот, поступающих от синте-:., затора 10, дискретный частотный сигнал с шагом по частоте Af<, с шагом по времени ти с законом изменения частоты, соответствующим инвертированной псевдослучайной последовательности.

Второй ФРИ 23 и второй ЧВП 24 второго канала 12 формируют с помощью соответствующих частот, поступающих от синтезатора 10, дискретный частотный сиг- нал сигнал с шагом по частоте Л12.с шагом по времени т и с законом изменения частоты, соответствующим передаче информационного "0" постоянно.

Сигналы с выходов первого и второго

ЧВП21 и 24 второго канала 12 поступают на смесйтель 22, на выходе которого выделяется ДСЧ-ЧМ-сигнал, соответствующий постоянной передаче информационного "0". Этот сигнал подается в качестве опорного надругой вход перемножителя 19, на вход которого поступает принимаемый сигнал. С выхода перемножителя 19 сигнал поступает на вход полосового фильтра 25, на выходе которого выделяется радиосигнал, соответствующий передаваемому информационному "0".

Фазовый детектор 16 осуществляет детектирование последовательностей информационных "0" и "1", поэтому на выходе фазового детектора 16 выделяется сигнал информации.

ГПП 14 вырабатывает последовательность тактовых импульсов с периодом следования:. псп. Эта последовательность поступает на опорные входы вторых ФРИ 23 первого 11 и второго 12 каналов.

ЧВП 18, 21 и 24 работают следующим образом.

На их входы радиоимпульсов поступают радиоимпульсы с частотой заполнения f1 или f2 и длительностью r (фиг.3), На управляющие входы 36 и второго 37 ключей подаются соответственно синусоидальные сигналы с частотами 1э и f4. Если на вход инвертора 40 поступает сигнал "1", то первый 36 и четвертый 39 ключи открыты, а второй 37 и третий 38 ключи закрыты. При этом на первый смеситель 34 подается сигнал с частотой fg, а на второй смеситель 35частотой f4. Первый смеситель 34 выделяет разность входных частот, а второй смеситель 35 — их сумму. Кольцо, состоящее иэ сумматора 32, блока 33 задержки, второго и первого ключей 35 и 34, представляет собой рециркулятор с двойным преобразованием частоты в цепи обратной связи. Время задержки блока задержки 33 равнодлительно1614114

1; Устройство для передачи и приема дискретной информации, содержащее на передающей стороне последовательно сое- 30 диненные генератор несущей и тактовой частоты, первый канал преобразования сигнала и смеситель, последовательно соединенные блок фазирования, генератор псевдослучайной последовательности и 35 второй канал преобразования сигнала, выход которого подсоединен к другому входу смесителя, а тактовый вход генератора псевдослучайной последовательности подключен к тактовому выходу генератора не- 40

55 сти радиоимпульса r. Через время, равное х на выходе сумматора 32 появляется радиоимпульс с частотой заполнения f1 + f4— — fa, через время 2 r — с частотой f1 + f4 — fa

+ f4 — fa, а через время К т — с частотой f +

К (f4 — fg)

Если f4> 1з, то частота f< на выходе сумматора 32 увеличивается через каждый отрезок времени т на величину Л f = f4 — fg.

Предел увеличения выходной частоты (сигнала на выходе сумматора 32) определяется полосой пропускания смесителей 34 и 35.

Если теперь на другой вход сумматора 32 подается радиоимпульс с частотой заполнения f2 > f1. а на вход инвертора 40 подается сигнал "0", то на первый смеситель 34 поступает сигнал с частотой-f<, а на второй смеситель 35 — fa. Через время 7; на выходе .сумматора 32 появляется радиоимпульс с частотой заполнечия 12+ fa — f4, а через. время

К т — с частотой fz + К (Гз — f4). Так как, по-прежнему f4 > fg, то частота f2 на выходе сумматора 32 уменьшается через каждый отрезок времени т на величину5f =f4 — fg, Формула изобретения сущей и тактовой частоты, причем выход смесителя является выходом передающего сигнала, на приемной стороне — последовательно соединенные первый канал преобразования сигнала и фазовый детектор, последовательно соединенные блок синхронизации, генератор псевдослучайной последовательнЬсти и второй канал преобразования сигнала, выход которого подсоединен к другому входу фазового детектора, а также инвертор, информационный вход первого канала преобразования сигнала подключен к входу блока синхронизации и информационному входу второго канала преобразования сигнала, причем информационный вход первого канала преобразования сигнала и выход фазового детектора являются соответственно входом приемного сигнала и информационным вы5

10 l5

20 ходом устройства, а первый и второй каналы преобразования сигнала содержат последовательно соединенные перемножитель и паласовой фильтр, при этом вход перемножителя и выход полосового фильтра являются соответственно информационным входом и выходом первого и второго каналов преобразования сигнала, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены на передающей стороне последовательно соединенные инвертор и коммутатор, выход которого подсоединен к информационному входу первого канала преобразования сигнала, а также синтезатор частот, вход которого подключен к несущему выходу генератора несущей и тактовой частоты, при этом первый и вторые выходы синтезатора частот подсоединены соответственно к соответствующим частотным входам первого и второго каналов преобразования сигнала, выход псевдослучайной последовательности генератора псевдослучайной последовательности подсоединен к входу инвертора и другому информационному входу коммутатора, управляющий вход которого подключен к информационному входу второго канала преобразования сигнала и входу блока фазирования, причем вход блока фазирования является информационным входом устройства, а первый и второй каналы преобразования сигнала содержат последовательно соединенные формирователь радиоимпульсов и частотно-временной преобразователь, при этом опорный вход формирователя радиоимпульсов, объединенные информационные входы формирователя радиоимпульсов и частотно-временного преобразования, частотн ые входы формирователя радиоимпульсов и частотно-временного преобразователя и выход частотно-временного прербразователя являются соответственно тактовым входом, информационным входом, частотными входами и выходом первого и второго каналов преобразования сигнала, на приемной стороне — введен синтезатор частот, при этом выходы синтезатора частот подсоединены к соответствующим входам первого и второго каналов преобразования сигнала, выходы блока синхронизации подсоединены к тактовым входам первого и второго каналов преобразования сигнала, управляющий вход генератора псевдослучайной последовательности подсоединения непосредственно к управляющему входу первого канала преобразования сигнала и через инвертор — к управляющему входу второго канала преобразования сигнала, а выход

1614114

10 псевдослучайной последовательности генератора псевдослучайной последовательности подсоединен к входу псевдослучайной последовательности первого канала преоб- ., разования сигнала, причем в первый и вто- 5 рой каналы преобразования сигнала введены последовательно соединенные первый формирователь радиоимпульсов, первый частотно-временной преобразователь и смеситель, последовательно соединен- 10 ные второй формирователь радиоимпульсов и второй частотно-временной преобразователь, выход которого подсоединен к другому входу смесителя, выход которого подсоединен к другому входу перемножителя, при атом 15 опорный вход первого формирователя радиоимпульсов, объединенные информационные входы первого формирователя радиоимпульсов и первого частотно-временного преобразователя, опорный вход 20 второго формирователя радиоимпульсов и частотные входы первого и второго формирователей радиоимпульсов и первого и второго частотно-временных преобразователей являются соответственно тактовым входом, 25 управляющим входом, дополнительным опорным входом и частотными входами первого и второго каналов преобразования сигнала.

2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е - е с я тем, что частотно-временные преобразователи и первые и вторые частотно-временные преобразователи содержат последовательно соединенные первый ключ, первый смеситель, сумматор, блок задержки и второй смеситель, выход которого подсоединен к другому входу первого смесителя, последовательно соединенные ин-, вертор и второй ключ, выход которого подсоединен к входу первого смесителя, э также третий и четвертый ключи, управляющие входы которых подключены соответственяо к управляющим входам первого и второго ключей, иформационный вход первого ключа подключен к информационному входу четвертого ключа к входу инвертора, информационный вход третьего ключа подключен к информационному входу второго ключа, а выходы третьего и четвертого ключей подсоединены к другому входу второго смесителя, причем другой вход сумматора, вход инвертора, управляющие входы первого и второго ключей и выход сумматора являются соответственно входом радиоимпульсов, информационным входом, частотными входами и выходами частотно-временных преобразователей и первого и второго частотно-временных преобразователей.

1614114

Ю д

fi

Р б

16141 14 Ь8. 5

Составитель В.Орлов

Редактор Л.Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Заказ 3898 Тираж 532 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101