Способ передачи модулированных волн, передающее устройство и приемное устройство

Способ передачи модулированных волн, передающее устройство и приемное устройство

Реферат

 

Изобретение относится к передатчикам, способам передачи и приемникам и касается в основном способа передачи модулированных волн с использованием импульсов большой длительности на множестве частот (31, 32, 33....3N) Преимущественно две соседние частоты отделены друг от друга на 1/T, где T - длительность полезных интервалов передачи. Изобретение применяется для передачи и приема радио-и телесигналов, в устройствах приема аналоговой и/или цифровой информации, в системах телефонной связи между АТС, в системах телефонной связи между радиотелефонами и станциями связи, в системах радиоэлектронной связи между наземными станциями и спутниками, в системах связи между спутниками, в системах акустической связи в воздухе и/или в воде и в местных сетях ЭВМ. Изобретение особенно целесообразно применять в высококачественных системах радиовещания, а также в телевидении с высокой разрешающей способностью и/или в цифровом телевидении. 3 с.п. и 15 з.п. ф-лы, 28 ил.

Изобретение касается способов передачи сигналов передатчика с высокими рабочими характеристиками. Изобретение касается также в большей степени приемника.

Известен способ передачи информации с применением модулированных волн, например электромагнитных волн.

При этом делаются попытки увеличения скорости передачи информации. Однако увеличение скорости передачи часто влечет за собой расширение полосы частот. Но в случае управляемых передач приходится сталкиваться с ограничением полосы пропускания канала, например, в коаксиальном кабеле или в световолокне, а в случае передачи сигналов по воздуху не хватает частот.

С другой стороны, в заявке на патент 8609622 (Франция), опубликованной под номером N 2601210, описан способ передачи с использованием символов А/f, t). Каждый символ соответствует определенной частоте при данном времени передачи.

Поскольку время передачи не фиксируется и устройство не имеет средств четкой синхронизации, то спектральная эффективность ограничивается на уровне примерно 0,7 бит (Гц.с) В дополнительной заявке 8613271 (Франция), опубликованной под номером 2604316, описано применение устройства расчета дискретного преобразования Фурье для демодуляции сигнала [1] Там же указывается на применение периода допуска между символами. Однако неортогональность используемых каналов ограничивает спектральную эффективность, которая в лучшем случае может составлять 1 бит (Гц.с) Устройство в соответствии с изобретением позволяет превысить в аналогичных условиях 5 бит (Гц.с).

Изобретение касается улучшения способов и средств передачи, описанных в патентах 8613937, 8613938, 8613939, 8613941, 8618351, 8618352.

В известных устройствах данного типа неоднократно делались попытки увеличить скорость передачи информации за счет сокращения времени передачи на каждую единицу информации (или увеличения количества символов).

Так, осуществляли генерирование расширенного спектра и при передаче отфильтровывали боковые лепестки, что приводило к искажению (самоискажению) сигнала. Спектр сигнала прямоугольной формы имеет несколько боковых лепестков.

В данном устройстве оригинально решена задача уменьшения или устранения самоискажения сигнала использованием длинных интервалов передачи для элементов информации, часто называемых символами, предназначенных для передачи. Чтобы достигнуть повышенной скорости передачи информации, одновременно передают какое-то множество элементов информации, используя ортогональные каналы. Элементом информации является, например, 6-битовое числовое слово. В основном через один канал передается один элемент информации. Ортогональность каналов при приеме позволяет осуществить разделение элементов информации различных каналов. Ортогональность различных каналов достигается путем выбора различных передаваемых частот, равномерно разнесенных на k/Т, где k натуральное целое число, а Т длительность полезного интервала передачи. Этот тип передачи предполагает при приеме синхронное выделение дискретных значений сигнала, что приводит к разделению каналов.

Основной целью изобретения является способ передачи модулированных волн, при котором одновременно применяется определенное множество частот, характеризующийся тем, что он включает в себя последовательные этапы передачи числовых слов за время T + T с промежутком между двумя частотами, равном 1/T, где T это полезный интервал передачи, а T интервал перехода.

Целью изобретения является также способ, характеризующийся тем, что T > 0.

Целью изобретения является также способ, характеризующийся тем, что передают синхронизирующие сигналы, позволяющие осуществить при приеме выделение дискретных значений сигнала во время полезных интервалов передачи длительностью Т, чтобы сделать ортогональными каналы, соответствующие различным частотам.

Целью изобретения является также способ, характеризующийся тем, что T больше T Целью изобретения является также способ, характеризующийся тем, что первая частота f₀ равна k/2T, где k положительное или нулевое целое число.

Целью изобретения является также способ, характеризующийся тем, что во время интервалов перехода передачу прекращают.

Целью изобретения является также способ, характеризующийся тем, что он включает этапы определения повторяющихся видов схемы для полезного интервала длительностью T; передачи определенного повторяющегося вида схемы во время интервала передачи длительностью T и его продолжение во время интервала перехода T Целью изобретения является также способ, характеризующийся тем, что во время каждого полезного интервала передачи длительностью T по каждой частоте передается одно числовое слово.

Целью изобретения является также способ, характеризующийся тем, что во время каждого интервала передачи длительностью T передается пара (амплитуда, фаза) или (реальная часть, мнимая часть) на каждой частоте, причем эта пара эквивалентна передаваемой информации.

Целью изобретения является также передатчик, характеризующийся тем, что позволяет реализовать вышеуказанный способ.

Целью изобретения является также передатчик, характеризующийся тем, что он включает в себя моделирующее устройство, позволяющее передавать во время полезного интервала длительностью T одно числовое слово на каждой используемой частоте.

Целью изобретения является также передатчик, характеризующийся тем, что моделирующее устройство включает N модуляторов, где N число используемых частот, выходы N модуляторов соединены с входами сумматора.

Целью изобретения является также передатчик, характеризующийся тем, что сумматор включает в себя симметрический распределитель. Целью изобретения является также передатчик, характеризующийся тем, что моделирующее устройство включает в себя устройство вычисления обратимого преобразования Фурье.

Целью изобретения является также передатчик, характеризующийся тем, что устройство вычисления обратимого преобразования Фурье является цифровой схемой вычисления быстрого преобразования Фурье.

Целью изобретения является также передатчик, характеризующийся тем, что один из каналов передачи сориентирован на несущую нулевую частоту.

Целью изобретения является также передатчик, характеризующийся тем, что устройство модуляции работает на промежуточной частоте.

Целью изобретения является также передатчик, характеризующийся тем, что устройство модуляции является цифровым устройством, работающим на несущей частоте.

Целью изобретения является также передатчик, характеризующийся тем, что он включает в себя средства генерирования на определенных частотах сигналов калибрования амплитуды A и/или фазы.

Целью изобретения является также передатчик, характеризующийся тем, что он представляет из себя передатчик телевизионных сигналов.

Целью изобретения является также передатчик, характеризующийся тем, что он представляет собой передатчик радиосигналов.

Целью изобретения является также передатчик, характеризующийся тем, что он представляет собой передатчик числовых данных.

Целью изобретения является также приемник, включающий средства выделения дискретных значений сигнала, синхронные с сигналом, характеризующийся тем, что он включает средства демодуляции передаваемых модулированных волн, используя символы, переданные за время T + T на определенном множестве частот, причем две частоты находятся друг от друга на расстоянии 1/T, где T полезный интервал, а T интервал перехода, и тем, что он включает следующую систему, обеспечивающую синхронизацию приемника с принятым сигналом.

Целью изобретения является также приемник, характеризующийся тем, что он включает устройство автоматической регулировки усиления (АРУ), управляемое чувствительным элементом, определяющим среднее значение мощности хотя бы части сигнала.

Целью изобретения является также приемник, характеризующийся тем, что он включает средства декодирования пары (амплитуда, фаза) или (реальная часть, мнимая часть) для их преобразования в числовые слова.

Целью изобретения является также приемник, характеризующийся тем, что он включает устройство вычисления быстрого преобразования Фурье.

Целью изобретения является также приемник, характеризующийся тем, что он включает испытательное устройство, способное выдавать опорные значения амплитуды и/или фазы, исходя из сигналов калибрования.

Целью изобретения является также приемник, характеризующийся тем, что он включает выравнивающее устройство, компенсирующее помехи от передаваемого сигнала.

Целью изобретения является также приемник, характеризующийся тем, что он включает реортогональные средства с использованием интервала перехода длительностью T для придания ортогональности множеству каналов.

Целью изобретения является также приемник, характеризующийся тем, что он является приемником радиопередач.

Целью изобретения является также приемник, характеризующийся тем, что он является приемником телепередач.

Целью изобретения является также способ, характеризующийся тем, что модулированные волны являются электромагнитными волнами.

Целью изобретения является также способ, характеризующийся тем, что этап разделения N ортогональных каналов включает этап расчета быстрого преобразования Фурье.

Целью изобретения является также способ, характеризующийся тем, что он включает в себя этап восстановления телевизионного сигнала из принятых сигналов в N каналах.

На фиг. 1 показана схема, иллюстрирующая явление расширения спектра; на фиг.2 схема, иллюстрирующая передачу несущей частоты; на фиг.3 схема, объясняющая принцип действия устройства в соответствии с изобретением; на фиг.4 схема, объясняющая принцип действия устройства в соответствии с изобретением; на фиг.5 схема, объясняющая принцип действия устройства в соответствии с изобретением; на фиг.6 схема временных диаграмм, изображающих связь периодов или интервалов при передаче; на фиг.7 схема, иллюстрирующая пример кодирования, который может применен в изобретении; на фиг.8 общая схема передатчика в соответствии с изобретением; на фиг. 9 схема первого примера исполнения передатчика в соответствии с изобретением; на фиг.10 - схема второго примера исполнения передатчика в соответствии с изобретением; на фиг.11 схема третьего примера исполнения передатчика в соответствии с изобретением; на фиг.12 схема примера исполнения части передатчиков, изображенных на фиг. 9,10 или 11; на фиг.13 схема примера исполнения части передатчиков, изображенных на фиг.11; на фиг.14 схема первого примера исполнения части передатчиков в соответствии с изобретением; на фиг.15 схема второго примера исполнения части устройства, изображенного на фиг.13; на фиг.16 схема первого примера исполнения части устройства, изображенного на фиг.13; на фиг.17 схема второго примера исполнения части устройства, изображенного на фиг. 13; на фиг. 18 кривая, показывающая скорость передачи информации в зависимости от количества состояний кодирования при длительности полезного интервала T и данном количестве используемых каналов; на фиг.19 - кривая, показывающая пример аналогичного исполнения синхронизации передатчик - приемник; на фиг. 20 схема третьего примера исполнения части передатчиков в соответствии с изобретением; на фиг.21 схема примера исполнения приемника в соответствии с изобретением; на фиг. 22 схема примера исполнения телеприемника в соответствии с изобретением; на фиг.23 схема, иллюстрирующая пример выравнивания, который может быть применен в устройстве в соответствии с изобретением; на фиг.24 схема строения элементов, которая может быть применена в устройстве в соответствии с изобретением; на фиг. 25 схема примера исполнения части приемника в соответствии с изобретением; на фиг.26 - кривая, показывающая пример аналогичного исполнения синхронизации передатчик - приемник; на фиг.27 пример исполнения устройства, который может быть применен в устройстве в соответствии с изобретением; на фиг.28 кривая, иллюстрирующая скорость передачи информации, полученную в зависимости от количества состояний кодирования при длительности полезного интервала T и данном количестве применяемых каналов.

На фиг.1-28 для одних и тех же элементов даны одинаковые обозначение.

На фиг.1 изображена кривая 3, представляющая при приеме амплитуду А2 постоянного спектра волны, переданной за ограниченный интервал времени T. Кривая 3 имеет синусоидальную форму sin x/x. Кроме основного лепестка передача идет по боковым лепесткам, размеры которых сокращаются по мере удаления от центральной частоты f₀. Амплитуда A проходит через ноль по двум симметричным точкам относительно частоты f₀, обозначенным соответственно 50 и 51. Пути прохождения через нулевую амплитуду равномерно разделены на расстояние 1/T.

Расширение спектра зависит главным образом от длительности передаваемых импульсов. Импульсы малой длительности вызывают более широкое расширение по частоте. В устройствах известного типа расширение спектра при ограниченной полосе пропускания приводит к увеличению длительности реакции на дельта-функцию сигнала, приводя к "межимпульсным помехам". Количество передаваемой информации таким образом ограничивалось.

На фиг.2а изображена кривая 6, представляющая чисто синусоидальную частоту сигнала, переданного с момента 16.

Сигнал 6 может, например, соответствовать несущей частоте.

Кривая 6 представляет изменяющуюся по времени амплитуду.

На фиг. 2в изображена кривая 7, представляющая изменяющуюся по времени амплитуду волны 6, принятой приемником. Если приемник неподвижен относительно передатчика, принятая волна 7 имеет ту же частоту, что и передаваемая волна 6.

Однако амплитуда и фаза изменились. На фиг. 2в начало приема обозначено номером 17; разница возникает из-за времени распространения волн между передатчиком и приемником. Начиная с момента 18, сигнал 7 имеет ту же скорость, что и сигнал 6. Между моментами 17 и 18 образуется сигнал с различными помехами. Эти помехи происходят, главным образом, от искажений, вносимых приемо-передающей аппаратурой, от различных отраженных сигналов, а также от ограничения полосы пропускания передатчика. Если частота сигналов 6 и 7 сохраняется неизменной, то при приеме путем калибрования амплитуды и фазы можно получить переданную информацию. Некоторое изменение частоты, вызванное, например, эффектом Доплера вследствие перемещения приемника относительно передатчика может быть скомпенсировано соответствующим калиброванием.

Для осуществления калибрования все, что происходит между передатчиком и приемником, принимается за фильтр с устойчивой частотной характеристикой и длительностью, превышающей длительность T символов.

При передаче сигналов известного типа можно определить частотную характеристику фильтра. Таким образом, применяя обратное значение частотной характеристики, можно восстановить характеристику передаваемого сигнала.

На фиг.3 изображена схема, иллюстрирующая принцип действия предлагаемого устройства. Здесь же изображены первая кривая 31 и вторая кривая 32, построенные по частотам f₀ и f₀ + 1/T, где T длительность полезного интервала передачи. Амплитуда A кривой 31 проходит через точки 51 и 53.

Амплитуда A кривой 32 проходит через ноль в точках 52, 54.

Точка 52 соответствует максимальному значению амплитуды кривой 31 и нулевому значению амплитуды кривой 32. Точка 311 спектра при частоте f₀ не подвержена влиянию сигнала, соответствующего кривой 32.

Таким же образом точка 53 соответствует максимальному значению амплитуды кривой 32 и нулевому значению кривой 31. В точке 53 при частоте f₀ + 1/T сигнал относится только к кривой 32.

Выделением дискретных значений сигналов на частотах f₀ и f₀ + 1/T достигают полного разделения частот, соответствующих кривым 31 и 32. Можно применять независимые значения амплитуды, фазы или амплитуды/фазы на каждой из частот f₀ и f₀ + 1/T.

При независимом и раздельном кодировании при приеме можно распределить всю информацию между несколькими каналами.

В устройствах известного типа для увеличения скорости передачи информации уменьшали длительность импульсов и/или время для передачи каждой информации (или увеличивали число символов).

В устройстве в соответствии с изобретением, наоборот, для данной скорости передачи информации при ее распределении по нескольким каналам можно увеличивать длительность T импульсов и/или соответствующих полезных интервалов относительно каждой отдельной информации.

Общая скорость передачи информации складывается из отдельных скоростей каждой частоты. При увеличении длительности T полезных интервалов уменьшают расширение спектра и самоискажение сигнала. Таким образом, как показано на фиг.4, можно использовать большое число несущих частот 31: до 3N. При использовании N количества частот 31 происходит очень хорошее заполнение полосы пропускания В. На фиг.3 последовательные кривые разделены по частоте на 1/T. Таким образом, максимум спектра каждого канала соответствует прохождению через нулевую амплитуду спектров других каналов.

На фиг. 4 кривая 3i проходит через максимум на частоте, соответствующей точке 5 (i + 1), и через нулевую амплитуду на частотах, соответствующих точкам 5j, j i + 1. Для ясности на фиг.4 представлены только боковые лепестки кривой 31.

Каждый канал, соответствующий своей несущей частоте, передает информацию, независимую от других каналов. Общая скорость передачи информации складывается из скоростей N каналов.

Увеличение количества каналов без уменьшений скорости передачи увеличивает длительность T полезных интервалов.

Наоборот, увеличение количества каналов требует как при передаче, так и при приеме качественного и количественного увеличения материала.

Чтобы устройство в соответствии с изобретением правильно работало, совершенно необходимо, что при приеме полезная часть сигнала была устойчивой.

Для этого при приеме устраняют временные интервалы длительностью T, во время которых сигнал может быть неустойчивым. Это время соответствует главным образом импульсным характеристикам передатчика и приемника и многочисленным траекториям.

В последующем в данном описании интервалом перехода с длительностью T называется интервал, во время которого сигнал может оказаться неустойчивым. Сигнал преимущественно передается во время интервалов передачи длительностью T + T.

Таким образом, спектры каналов равномерно разнесены между собой на 1/T, а ширина главного лепестка составляет 2/(T + T ). При приеме используют только полезный интервал длительностью T, что позволяет воспроизвести спектр фиг. 4. На фиг.18 приведен пример скорости передачи информации в М бит/с в зависимости от числа возможных состояний (т.е. различных символов, которые возможно передать).

Абсциссой указано количество бит кодирования. Например, одно кодирование по 4 бит составляет 2⁴ 16 различных состояний.

Кривые приведены для интервала перехода, идентичного длительности T 8 мс.

Первая кривая обозначает скорость передачи при N 64 и T + T 16 мс.

Вторая кривая обозначает скорость передачи при N 128 и T + T 24 мс.

Третья кривая обозначает скорость передачи при N 256 и T + T 40 мс.

Четвертая кривая обозначает скорость передачи при N 512 и T + T 72 мс.

При постоянном интервале перехода факт увеличения полезной части сигнала приводит к явлению насыщения, ограничивающему скорость передачи, что на фиг. 18 не показано.

Кривые на фиг.18 соответствуют полосе пропускания В в пределах 8 МГц.

В зависимости от данной полосы пропускания от применения и условий распространения специалист определит оптимальное количество каналов N и полезный интервал передачи T.

В некоторых пределах скорость передачи может быть увеличена применением очень малого интервала перехода длительностью T по отношению к длительности T полезного интервала.

Рекомендуется применять обратное быстрое преобразование Фурье для модулирования каналов при передаче, а также быстрое преобразование Фурье для демодулирования каналов при приеме.

Применение алгоритма быстрого преобразования Фурье приводит к осуществлению расчетов по числу образцов, равному второй степени. При телепередаче, например, применяют 256, 512, 1024 или 2048 каналов. Однако не обязательно, чтобы информация передавалась по каждому каналу. При приеме на каждом полезном интервале измеряют преимущественно фазу и амплитуду каждой из частот 31-3N.

Для извлечения информации из сигнала применяют синхронное калибрование.

Амплитуда, представляющая информацию, постоянна по всему интервалу передачи длительностью T или T + T а фаза, также представляющая информацию, соответствует сдвигу фазы относительно опорного значения фазы.

Приемник, предназначенный для приема волн, переданных передатчиком в соответствии с изобретением, описан во французской заявке на изобретение, поданной заявителем одновременно с данной заявкой, и имеет следующий за ней номер.

Чтобы получить высокую скорость передачи информации, необходимо различать близкие амплитуды и фазы и иметь опорные значения амплитуды и фазы для каждого канала. Эти значения преимущественно снимают с опорных сигналов, периодически передаваемых передатчиком в направлении приемника. Частота повторения опорных сигналов зависит от стабильности условий распространения и местных гетеродинов.

В соответствии с первым вариантом исполнения периодически передают опорные сигналы, амплитуды и фазы на всех частотах 31 3N при временном интервале длительностью T или T + T Необходимо, однако, отметить, что частая посылка калибровочных сигналов снижает скорость передачи полезной информации.

В соответствии с преимущественным вариантом передают только несколько калибровочных сигналов, равномерно распределенных по частотам 31 3N, при этом коэффициенты других частот определяются расчетом, например, методом интерполяции.

В общем случае возможно распределение сигналов калибрования по времени и/или по различным каналам.

Можно, например, периодически передавать контрольные сигналы по различным каналам. Осуществляют, например, круговое переключение каналов, по которым передаются контрольные сигналы. Для всех каналов методом временной и частотной интерполяции определяют импульсную характеристику среды передачи сигналов. Таким образом определяется компенсационная матрица по амплитуде и по фазе на каждом канале.

Первостепенной задачей является компенсирование калибровкой изменений импульсной характеристики среды передачи, например, вследствие изменений (даже местных) атмосферных условий.

Импульсная характеристика среды определяется, например, расчетом преобразования Фурье для вносимых корректировок. По одному из примеров исполнения каждый восьмой канал служил для калибрования амплитуды A и фазы всех каналов 31 3N. В устройстве такого типа возможно либо осуществление калибрования на каждом полезном интервале передачи длительностью T, либо, как было сказано в предыдущем случае, предназначение определенных каналов передачи для калибрования. Синхронизация поддерживается применением устойчивой разверстки.

Количество каналов и/или периодов, предназначенных для калибрования, зависит от ошибки, которую хотят исправить, а также от помех, которые могут появиться при передаче информации. Калибрование должно, например, быть более частым, чтобы скомпенсировать смещение частот вследствие эффекта Допплера в случае перемещения передатчика относительно приемника в радиотелефонах и при связи между воздушными объектами. На первых и последних каналах могут быть помехи от фильтров приемника и передатчика. Обычно, как показано на фиг.5, первый и последний каналы для передачи информации не используются. Например, на первом и последнем каналах передачу не ведут и повторяют передачу второго канала на первом, а предпоследнего на последнем.

На фиг.6 показаны различные примеры временных диаграмм связи последовательных периодов передачи 8.

На фиг. 6а можно видеть полезные интервалы передачи 8. Между полезными интервалами передачи 8 находятся интервалы перехода 81, не уменьшающие передаваемую мощность. В интервалах перехода 81 передают, например, сигнал, переданный в конце соответствующего полезного интервала. Этот факт позволяет полнее использовать усилители передатчиков.

На фиг. 6в можно видеть последовательные полезные интервалы передачи 8, не разделенные интервалами перехода. Этот случай соответствует максимальной скорости передачи информации. Он является, однако, неустойчивым при помехах. Этот вариант может быть применен, например, для передачи информации по кабелю.

На фиг. 6с можно видеть последовательность полезных интервалов передачи 8, разделенных интервалами перехода 81, во время которых прекращают передачу модулированных волн. Таким образом экономится энергия. Выбор типа и длительности интервала перехода 81 зависит от применяемого материала, условий передачи и приема.

Например, если будет много мощных отраженных сигналов, то целесообразно использовать более длительные интервалы перехода.

Эта длительность определяется, например, исходя из расчета на худшие условий передачи. Например, чтобы обеспечить передачу в условиях отраженных сигналов, исходящих с расстояния 600 м, нужно применить интервал перехода 81, соответствующий времени распространения этого отраженного, например, электромагнитного сигнала и по всей вероятности времени, соответствующего времени затухания импульсного сигнала, например 4 мс.

На фиг.7 показан пример кодирования информации, который можно применить в предлагаемом устройстве. Этот тип кодирования был описан в следующих французских заявках на патент: 8613937, 8613938, 861939, 8613940, 8613941, 8618351, 8618352.

При этом типе кодирования каждое числовое слово связано с амплитудой или фазой. Пара (амплитуда, фаза) эквивалентна реальной и мнимой частям сигнала. В приведенном примере пары (амплитуда, фаза) 14 равномерно распределены по концентрическим кругам 150, 160, 170 и 180. В примере по фиг.7 есть 32 различных значения, что соответствует пятибитовому кодированию. Разумеется, кодирование по различному числу битов, например, 2, 3, 4 или 6 не выходит за рамки данного изобретения. Размер дисков по точкам 13, соответствующий тому же числовому слову, позволяет пренебречь некоторой неточностью.

При увеличении диаметра дисков 13 коэффициент погрешности будет меньше, но меньше будет и различных значений. В примере по фиг.7 круги 150, 160, 170 и 180 имеют диаметры 1, 2, 3 и 4, равные соответственно 2 V/2, 1, V2 и 2, при этом мощность передатчика приравнена к "1". В этом примере для уменьшения погрешностей при приеме диски 13 максимально удаляют. Так, точки 14 каждого последующего круга расположены на биссектрисе точек 14 предшествующего круга. Естественно, что фиг.7 приведена только в качестве примера.

Например, распределение точек 14 по прямоугольнику или спирали, например спирали Архимеда или логарифмической, не выходит за рамки данного изобретения.

Другой тип кодирования также может быть применен. Тип кодирования зависит от скорости передачи и вида передаваемой информации. Кодирование может быть числовым или аналоговым в зависимости от применения.

В устройстве в соответствии с изобретением можно производить анализ импульсной характеристики среды передачи. В зависимости от применения можно применять анализ в реальном времени или отсроченный анализ.

Анализ позволяет приспособить норму передачи к местным условиям, например к местной сети вычислительной машины, к телефонной сети или к радиорелейной линии.

Например, в местной сети можно производить анализ на каждой реконфигурации сети. Для устранения отражений в кабелях части интервала перехода (общей длительностью T) вводятся в момент наивысшего значения этих отражений.

В радиорелейных линиях применяют, например, счетно-решающее устройство, чтобы осуществить в реальном времени анализ импульсной характеристики среды и получить наивысшую скорость передачи информации в условиях помех. Например, счетно-решающее устройство уменьшает, когда это возможно, не превышая допустимого уровня погрешностей, длительность T интервала перехода. В варианте исполнения счетно-решающее устройство осуществляет выбор средства передачи из множества имеющихся средств.

На фиг. 8 можно видеть общую схему примера исполнения передатчика в соответствии с изобретением. Передатчик включает устройство кодирования 70 и модулятор 90.

Устройство кодирования 70 получает информацию для передачи от источников информации 73. Источниками информации могут быть, например, телекамера, микрофон, видеомагнитофон, телевизионная аппаратная студия, вычислительная машина, телефонная станция, устройство сбора информации, радиотелефон, телефон, источник информации, связанный с радаром, гидролокатор и/или датчик. Обычно между источниками информации 73 и устройством кодирования 70 передатчика находится устройство 700 обработки информации, позволяющее производить необходимые изменения. Это устройство обработки информации включает устройство известного типа уменьшения объема передачи информации исключением из нее избыточной информации. Устройство 700 имеет помеховое устройство известного типа, которое вырабатывает сигнал, содержащий передаваемую информацию, временное интегрирование которого соответствует "белому" шуму.

С одной стороны, устройство позволяет осуществлять передачу значительного объема информации, а с другой, передавать либо одновременно, либо при временном уплотнении информацию различного типа, то есть возможность одновременного подключения к устройству кодирования 70 многих источников информации 73. Устройство кодирования 70 осуществляет кодирование либо для получения наивысших рабочих характеристик, либо для соблюдения установленной нормы передачи.

Обработанная информация передается с устройства кодирования 70 на модулятор 90, который позволяет осуществить одновременное модулирование множества несущих, как это показано, например, на фиг.4. Модулированные сигналы усиливаются усилителем 77 и передаются через антенну 40 или через кабель 400. При необходимости перед передачей осуществляют модулирование высокочастотной несущей. При передаче по N независимым каналам можно осуществлять раздельное усиление сигналов.

На фиг. 9 можно видеть примерный вариант передатчика в соответствии с изобретением, включающего группу усилителей 77, расположенных между модулятором 90 и сумматором 76.

Преимущественно каждый усилитель соответствует своему каналу. Однако возможно, не выходя за рамки изобретения, установить на каждом канале несколько усилителей или, наоборот, к одному усилителю подвести несколько каналов на выходе модулятора 90. Применение множества усилителей 77 распространено, в частности, в транзисторных усилителях. Так, для получения необходимой мощности иногда применяют группу транзисторных усилительных модулей. На фиг.10 можно видеть первый пример исполнения передатчика в соответствии с данным изобретением. В приведенном примере передаваемый сигнал поступает с телекамеры 71, микрофона 72 и/или с других источников 73. Эти источники информации преимущественно связаны с устройством обработки информации 700.

Устройство кодирования 70 включает в себя схему формирования импульсов, соединенную с устройством числового преобразования и образования сложных сигналов.

Модулятор 90 включает группу из N модуляторов 91 9N, соединенных с сумматором 76.

Сумматор 76 включает в себя симметричный распределитель 760. Модулятор 90 соединен с усилителем 77, который в свою очередь подключен к передающей антенне 40 и/или к кабелю передачи сигналов 400.

Усилитель 77 может содержать блоки повышения частоты, необходимые для приведения частот к нормам передачи. Устройство формирования импульсов 74 формирует необходимую форму сигналов, поступивших с источников 71 73. Например, устройство формирования импульсов 74 производит мультиплексирование, т. е. уплотнение сигналов от различных источников, и формирует ряды чисел. Цепь формирования импульсов 74 включает в себя цепи выделения дискретных значений сигналов, цепи аналого-цифровых преобразователей и/или мультиплексоров. В случае цифрового устройства расчет формирователя импульсов 74 зависит в основном от желаемой скорости передачи информации. Например, цифровая телепередача с высокой разрешающей способностью и высококачественным звуком на нескольких языках потребует более значительного объема передачи информации, чем стереофоническая радиопередача, а тем более чем передача по радиотелефону.

Преимущественно осуществляют передачу пар (амплитуда, фаза), например, как показано на фиг. 7, или пар (реальная часть, мнимая часть). Устройство цифрового преобразования сложных сигналов 75 формирует из числовых слов, переданных устройством формирования импульсов, пары (амплитуда, фаза) или (реальная часть, мнимая часть) сигнала и распределяет их по различным модуляторам 91 9N. Сумматор 76 подает на вход усилителя 77 сложный сигнал, включающий в себя частоты 31 3N, необходимые для передачи. Эти частоты являются модулирующими. Таким образом, возможно либо на уровне модулятора 90, либо на уровне усилителя 70 повысить частоту передаваемых сигналов. Сложный сигнал передается антенной 40 или поступает на кабель 400. На фиг.11 можно видеть второй пример передатчика. Он включает в себя расположенные между выходом преобразователя 75 и входом усилителя 77 последовательно соединенные устройство перегруппировки сигналов 78, устройство расчета обратного преобразования Фурье 190, устройство преобразования сигнала из параллельной формы в последовательную 301 и устройство генерирования сигналов несущей частоты 302.

Модулирование передаваемого сложного сигнала может быть осуществлено расчетом обратного преобразования Фурье.

Обычно применяют счетно-решающее устройство 190, способное рассчитать обратное дискретное преобразование Фурье. Применяется цепь расчета обратного быстрого преобразования Фурье.

Алгоритм этого значения требует, чтобы количество каналов соответствовало степени 2. Однако совсем не обязательно чтобы информация передавалась по всем каналам.

Продемонстрируем возможность применения алгоритмов обратного дискретного преобразования Фурье для модулирования сигнала: пусть N частоты f₀, f₀ + 1/T, f₀ + 2/T, f₀ + 3/T, f₀ + K/T, f₀ + (N 1)/T модулируются по амплитуде и/или по фазе во временном интервале длительностью T. N несущие частоты будут следующими: Sk(t) Akexp(j(2(f_o+k/T)t+k)) где k полное натуральное число от 0 до N-1; Ak амплитуда несущей частоты порядка К; t время; k фаза несущ