Приемная и передающая аппаратура и способ, включающий пунктурированное сверточное кодирование и декодирование

Приемная и передающая аппаратура и способ, включающий пунктурированное сверточное кодирование и декодирование

Реферат

 

Цифровые информационные сигналы (в частности кодированные сигналы телевизионной программы) передаются от передатчика на наземный приемник посредством сверточного кодирования и преобразования в первый и второй сигнал в течение разных периодов, представляя сигнал со скоростью 1/2. В течение разных периодов два сигнала комбинируются и пунктурируются в один последовательный пунктурированный поток бит для получения сверточно-кодированного сигнала с упреждающим исправлением ошибок, имеющего выбираемую вручную или автоматически скорость, например, скорость 2/3 или 6/7. Сигналы, кодируемые в различных переменных скоростях, передаются во взаимно исключающие друг друга моменты времени на первом и втором энергетическом уровне на приемник через спутник. Параллельные пунктурированные потоки бит с переменными скоростями получаются одновременно и одновременно модулируют пару ортогональных носителей (несущих) (QPSK). Улучшенный способ пунктурирования дает возможность обрабатывать все оптимальные пунктурированные коды и предполагает использование пунктурированного генератора синхроимпульсов, мультиплексора, регистра обратного магазинного типа, ЗУПВ, ПЗУ, источника управления скоростью. Пунктурированный генератор синхроимпульсов используется для получения пары серий импульсов, содержащих последовательные биты каналом I и Q и фиктивные биты, вставленные в последовательный сигнал. Приемник реагирует на носитель QPSK и выдает сначала последовательный сигнал, имеющий один последовательный поток чередующихся бит обоих каналов I и Q. Далее они последовательно перегруппируются как сигналы I и Q в тех же самых временных интервалах. 4 с. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил., 11 табл.

Изобретение относится в общем случае к передатчикам, приемникам, системам и способам с упреждающим исправлением ошибок, использующим пунктированное сверточное кодирование и декодирование, конкретнее, к таким передатчикам, приемникам, системам и способам, в которых последовательный поток бит передатчика и/или приемника разделяется на два потока бит. Информационные сигналы упреждающего исправления ошибки, имеющие пунктированные коды 2/3 или 6/7, посылаются в разные моменты времени геосинхронным спутником на первом и втором энергетических уровнях соответственно на наземный принимающий объект, содержащий антенну со сферическим зеркалом с диаметром не более 1 м.

В передатчике со сверточным кодированием и упреждающим исправлением ошибок двоичный поток бит разделяется на первый и второй потоки бит соответственно, включая последовательные биты P₁(0), P₁(1), P₁(2), P₁(3), P₁(4) т.д. и P₂(0), P₂(1), P₂(2), P₂(3), P₂(4) и т.д. При сверточном кодировании с половинной скоростью первый и второй поток бит формируются путем объединения смежных битов в первоначальный поток бит в соответствии с функцией по модулю 2 путем использования одноразрядных сумматоров с двумя входами (сумматоров по модулю 2), реагирующих на смежные биты.

Благодаря этой избыточности в первом и втором потоке бит появляется возможность удалить некоторые биты из этих потоков бит без значительной потери информации. Такое удаление бит из первого и второго потока бит называется пунктированием. Оптимальные коды пунктурирования для этих потоков бит описываются Ясудой и др. в статье "Разработка декодера Viterbie переменной скоростью и его рабочие характеристики", 6-я Международная конференция по цифровой спутниковой связи, Феникс, Аризона, 1983, сентябрь. Здесь описывают оптимальные скорости пунктурирования от 2/3 до 16/17. Код или скорость пунктурирования 2/3 представляется следующим образом (табл. 1).

Строки 1 и 2 табл. 1 соответственно указывают операции пунктурирования, производимые над битами первого и второго потока бит. Первое место в строке 1 указывает операции пунктурирования, которые нужно произвести над битами P₁(0), P₁(2), P₁(4) и т.д. первого потока бит; второе место в строке 1 указывает операции пунктурирования, производимые над битами P₁(1), P₁(3), P₁(5) и т. д. первого потока бит; первое место в строке 2 табл. 1 указывает операции пунктурирования, производимые над битами P₂(0), P₂(2), P₂(4) и т.д. второго потока бит; второе место в строке 2 указывает операции над битами P₂(1), P₂(3), P₂(5) и т.д. Значения 1 или 2 в табл. 1 соответственно указывают на то, что пунктурирования нет и что пунктурирование есть. Код пунктурирования табл. 1 прилагается к первому и второму потоку бит для создания пунктурированных потоков бит (табл. 2).

Таким образом, биты P₁(1), P₁(3), P₁(5), P₁(7) и т.д. были удалены, т.е. пунктурированы из второго потока бит. Ясуда и др. указывают, что потоки бит на табл. 2 могут быть объединены в один последовательный поток бит с помощью регистра обратного магазинного типа ("первым пришел - первым обслужен") так, что выход первого в первом выходном регистре выглядит следующим образом (табл. 3).

Сформированный таким образом последовательный поток бит подается в модулятор. Предполагается, что последовательный поток бит, поданный на модулятор, - это реплика выхода регистра обратного магазинного типа, заставляющая модулятор выдавать сигнал сдвига кода с двойной частотой или сигнал сдвига кода с двойной фазой. Однако большинство систем спутниковой связи, работающих на двоичных данных, используют два ортогональных канала, которые специалисты обычно называют каналами I и Q. Ясуда и др. полностью умалчивают о том, как последовательный сигнал, полученный из регистра обратного магазинного типа, можно разделить на каналы I и Q. Более того, Ясуда и др. не описывают никакого приемного устройства для пунктурированного сверточного кодированного сигнала.

Известна разработанная ранее двухканальная (I и Q) система, использующая метод сверточного пунктурирования с упреждающим исправлением ошибок для обработки только двух конкретных пунктурированных кодов, а именно 3/4 и 7/8. В этих предыдущих системах сигналы, кодированные методом свертки, пунктурируются непосредственно, т.е. не образуется последовательного потока бит, как описано Ясудой и др. Поэтому разработанная ранее двухканальная приемно-передаточная система ориентирована только на два пунктурированных кода и не может быть использована для всех оптимальных скоростей или кодов с пунктурированием, описанных Ясудой и др.

Соответственно цель изобретения - создание нового и улучшенного способа, а также передатчика и приемника, способных обрабатывать все оптимальные пунктурированные коды.

В ближайшем будущем будет создана система, в которой цифровые кодированные информационные сигналы (в частности телевизионные программы) будут передаваться с наземного объекта через геосинхронный спутник на принимающий объект, имеющий антенну со сферическими зеркалами диаметром не более 1 м, которая передает сигнал на домашние телевизоры. Сейчас предусматриваются две системы, соответственно использующие сферические зеркала наземной принимающей антенны с диаметром приблизительно 60 и 90 см.

При использовании системы со сферическим зеркалом 60 см нужно, чтобы геосинхронный спутник выдавал сверточно кодированный со скоростью 1/2 сигнал, имеющий пунктурированный код 2/3 с энергетическим уровнем 10 Вт, который и принимают антенны. После начального периода вхождения в фазу излучаемая мощность должна быть увеличена на 3 дБ, до 20 Вт. Вначале думалось, что для более высоких энергетических уровней можно использовать пунктурированный код 7/8. В результате проведенного анализа на вероятность ошибки стало понятно, что пунктурированный код 7/8 неприемлем и что для достижения приемлемых результатов на более высоком энергетическом уровне нужно использовать пунктурированный код 6/7.

Соответственно другая цель изобретения - создание нового устройства и метода с улучшенной передачей с упреждающим исправлением ошибок, использующих многие пунктурированные коды и многие энергетические уровни.

Другая цель изобретения - создание нового и улучшенного способа и устройства, предназначенных для передачи информационных сигналов с пунктированным кодированием (в особенности кодированных сигналов телевизионных программ) через геосинхронный спутник на наземные объекты, имеющие антенны с отражающими сферическими зеркалами диаметром не более 1 м.

Один аспект этого изобретения посвящен способу упреждающего исправления ошибок, когда входные биты, представляющие информационный сигнал, кодируются на уровне передатчика по разным параллельным последовательным потокам бит - первому и второму, - так что (а) ряд входящих битов преобразуется в набор битов первого и второго параллельного потока бит и (б) первый и второй параллельный поток бит имеет последовательные временные интервалы 1, 2, ..., j,. . . , M так, что в каждом временном интервале имеется бит из каждого потока бит. Первый и второй параллельный поток бит соединяется и пунктурируется в последовательный пунктурированный поток бит с временными интервалами 1, 2, . .., K, ..., N, таким образом, что: а) для временного интервала j₁, не имеющего битов, (i) временные интервалы k₁ и (k₁+1) соответственно содержат биты во временном интервале j₁ первого и второго потока бит, (ii) временной интервал (k₁ - 1) содержит бит, являющийся результатом бита во временном интервале (j₁-1) первого и второго потока бит при условии, что временной интервал (j₁-1) первого и второго потока бит имеет как минимум один неудаленный бит, и (iii) временной интервал (k₁+2) содержит бит, являющийся результатом бита во временном интервале (j₁ + 1) при условии, что временной интервал (j₁ + 1) первого и второго потоков бит имеет как минимум один неудаленный бит; б) для временного интервала j₂ первого и второго потоков бит, имеющего один неудаленный бит и один удаленный бит (1), временной интервал k₂ содержит неудаленный бит, (2) временной интервал (k₂ - 1) содержит бит, являющийся результатом бита во временном интервале (j₂ - 1) первого и второго потоков бит при условии, что временной интервал (j₂ - 1) первого и второго потоков бит содержит как минимум один неудаленный бит, временной интервал (k₂ + 1) содержит бит, являющийся результатом бита во временном интервале (j₂ + 1) первого и второго потока бит при условии, что временной интервал (j₂ + 1) первого и второго потока бит содержит как минимум один неудаленный бит; в) для временного интервала j₃ первого и второго потока бит, содержащего только удаленные биты, в последовательном потоке удаленных бит не имеется временного интервала. Ряд параллельных пунктурированных потоков бит, включая биты последовательного потока бит, формируется как реакция на последовательный поток. Носитель модулируется в зависимости от битов в ряде параллельных пунктурированных битовых потоков так, что носитель одновременно модулируется рядом параллельных потоков бит. В приемнике переданный модулированный носитель преобразуется в пятый и шестой параллельные потоки бит, аналогичные ряду параллельных потоков бит. Пятый и шестой потоки бит декодируются в сигнал, аналогичный информационному сигналу.

В соответствии с другим аспектом этого изобретения система передачи с упреждающим исправлением ошибок с пунктурированными сверточно-кодированными потоками бит в приемнике содержит средство, реагирующее на сигнал, полученный приемником с целью извлечения первого последовательного пунктурированного потока бит, имеющего первую скорость передачи бит. Этот первый последовательный поток бит аналогичен последовательному пунктурированному потоку бит на уровне передатчика, на который реагирует приемник. Регистр обратного магазинного типа имеет входной синхронизирующий терминал, выходной синхронизирующий терминал, вход для данных и выход для данных. Вход данных реагирует на первый последовательный пунктурированный поток бит. Второй сверточно-кодированный последовательный поток бит, имеющий вторую скорость передачи бит, получается на выходе данных.

Синхронизатор получает последовательность бит канала и последовательность пунктурированных синхроимпульсов. Входной синхронизирующий терминал реагирует на последовательность синхронизованных импульсов канала. Схема, реагирующая на пунктурированный поток синхронизованных импульсов, выдает последовательность импульсов на выходной терминал синхронизатора. Это устройство может использоваться для всех оптимальных пунктурирующих кодов и скоростей, описанных Ясудой и др., и тем самым применимо повсеместно.

В предпочтительном варианте реализации приемное устройство содержит универсальное средство, которое реагирует на модулированный сигнал, включающий первый и второй каналы. Средство для формирования первого последовательного пунктурированного потока бит реагирует на модулированный сигнал с целью формирования двух параллельных потоков бит, содержащий биты первого и второго каналов. Пара параллельных потоков бит, содержащая канальные биты модулированного сигнала, объединяется для получения первого потока бит.

Дополнительный аспект этого изобретения посвящен приемнику с упреждающим исправлением ошибок, реагирующему на сигнал, содержащий каналы I и Q, включающий пунктурированные сверточно-кодированные биты с некоторой скоростью, с пунктурированным кодом и схемой пунктурирования. Приемник содержит элементы, реагирующие на каналы I и Q для объединения их бит в один последовательный сигнал так, что биты каналов I и Q во временном интервале t_k - это соответственно последовательные биты b_J и b_J+1 одного последовательного сигнала, где t_k - каждый из последовательных временных интервалов t₁, t₂, .. ., t_N.

Синхронизатор данных выдает синхроимпульсы, имеющие пунктурированную структуру, соответствующую структуре пунктурирования каналов I и Q. Устройство, реагирующее на последовательный сигнал и на синхроимпульсы синхронизатора данных, выдает первый и второй параллельные выходные потоки бит, каждый из которых содержит последовательные временные интервалы с битами с обоих каналов I и Q.

Такой приемник может обрабатывать все оптимальные пунктурирующие коды. Предпочтительно, чтобы средство для получения третьего и четвертого выходных потоков бит включало в себя запоминающее устройство для хранения двоичных битов, соответствующих пунктурирующим структурам. Это запоминающее устройство имеет адресацию в ответ на синхроимпульсы синхронизатора данных.

Дополнительный аспект этого изобретения предполагает передачу сверточно-кодированного сигнала с упреждающим исправлением ошибок, имеющего первый сверточно-кодированный поток бит с последовательными битами P₁(0), P₁(1), P₁(2), P₁(3), P₁(4) и второй сверточно-кодированный поток бит с последовательными битами P₂(0), P₂(1), P₂(2), P₂(3), P₂(4) путем пунктурирования только каждого другого бита первого потока бит для получения пунктурированного первого потока бит и реагирования на первый пунктурированный поток бит и второй поток бит для получения параллельных I и Q каналов. Четыре последовательных временных интервала T_k, t_k+1, t_k+2, t_k+3 канала 1 соответственно состоят из битов P₁(0), P₂(1), P₂(2), P₁(4), а соответствующие временные интервалы t_k, t_k+1, t_k+2, t_k+3 канала Q соответственно состоят из битов P₂(0), P₁(2), P₂(3), P₂(4). Носитель одновременно модулируется двумя битами каналов I и Q во временных интервалах t_k, t_k+1, t_k+2, t_k+3.

Это изобретение также относится к созданию приемника, реагирующего на сверточно-кодированный информационный сигнал ряда каналов (I и Q), пунктурированный с заранее определенной скоростью. Приемник содержит средство, реагирующее на ряд каналов сигнала для получения последовательного сигнала, имеющего последовательные биты I(0), I(1), I(2) и т.д. временных интервалов t_k, t_k+1, t_k+2 канала I и последовательные биты Q(0), Q(1), Q(2) и т.д. канала Q, в то же время временные интервалы t_k, t_k+1, t_k+2 последовательно выдаются в последовательном сигнале как I(0), Q(0), I(1), Q(1), I(2), Q(2) и т.д.

Получается пунктурированный синхроимпульс, синхронизированный с последовательными битами последовательного сигнала. Пунктурированный синхроимпульс, синхронизированный с последовательными битами последовательного сигнала, объединяется с последовательными битами последовательного сигнала. Получается пара выходных последовательностей импульсов G₁ и G₂, включая последовательные биты каналов I и Q и фиктивные биты, вставленные в последовательный сигнал. Серии битов G₁ и G₂ включают в себя биты каналов I и Q. Имеется средство для указания, какие из битов в серии бит G₁ и G₂ являются фиктивными.

Кроме того, это изобретение направлено на создание приемника, реагирующего на полученный по первому и второму каналу (I и Q) сверточно-кодированный информационный сигнал с упреждающим исправлением ошибок, пунктурированный с заранее определенной скоростью. Информационный сигнал принимается от передатчика, где получаются первая и вторая серии кодированных со скоростью 1/2 данных. Сверточно-кодированные со скоростью 1/2 серии данных преобразуются в пунктурированные каналы I и Q, которые приблизительно те же самые, что и сверточно-кодированный информационный сигнал с упреждающим исправлением ошибок. Канал I на уровне передатчика включает в себя последовательные биты первого и второго сигнала в разных временных интервалах; канал Q на уровне передатчика включает в себя другие последовательные биты первого и второго сигнала в других отличных временных интервалах. Приемник содержит устройство, реагирующее на ряд каналов сигнала для получения последовательного сигнала с последовательными битами, так что последовательные биты I(0), I(1), I(2) и т.д. временных интервалов t_k, t_k+1, t_k+2 принятого канала I и последовательные биты Q(0), Q(1), Q(2) и т.д. принятого канала Q с теми же временными интервалами t_k, t_k+1, t_k+2 последовательно получаются в последовательном сигнале как I(0), Q(0), I(1), Q(1), I(2), Q(2) и т.д. Получается пунктурированный синхроимпульс, синхронизированный с последовательными битами последовательного сигнала и комбинируется с последовательными битами последовательного сигнала. Получается пара выходных серий импульсов G₁ и G₂, включая последовательные биты принятых каналов I и Q и фиктивные биты, вставленные в последовательный сигнал. Серия битов G₁ включает в себя только биты первой серии импульсов и фиктивные биты, тогда как серия битов G₂ включает в себя только биты второй серии импульсов и фиктивные биты. Фиктивные биты в сериях бит G₁ и G₂ указаны.

В одном варианте реализации приемник содержит мультиплексор, имеющий первый и второй входы, соответственно реагирующий на принимаемые каналы I и Q, и выходной терминал для получения последовательного сигнала. Источник синхроимпульсов приводит в действие мультиплексор, так что каналы I и Q соединяются с выходным терминалом один раз в разные моменты времени в течение одного символьного времени принимаемых каналов I и Q. Предпочтительно, чтобы средство для получения пары выходных серий импульсов содержало схемы, синхронизируемые пунктурированным синхроимпульсом и реагирующие на последовательный сигнал для получения серий бит G₁ и G₂ с частотой первой и второй последовательности сверточно-кодированных со скоростью 1/2 данных. В одном варианте реализации синхронизированная схема содержит регистр обратного магазинного типа, имеющий входной и выходной сигнальные терминалы и входной и выходной терминалы синхроимпульсов; выходной терминал синхроимпульсов реагирует на пунктурированный синхроимпульс.

Входной сигнальный терминал реагирует на выход мультиплексора, тогда как входной терминал синхроимпульсов реагирует на синхроимпульсы, имеющие частоту, которая синхронизирует каждый бит на выходном терминале мультиплексора, направляя его в регистр. Преобразователь последовательного кода в параллельный, имеющий выход, реагирующий на выход регистра, включает в себя пару выходных терминалов, на которых получаются серии бит G₁ и G₂.

На фиг. 1 приведена общая блок-схема способа и устройства передачи и приема данных с упреждающим исправлением ошибок в соответствии с предпочтительным вариантом реализации настоящего изобретения; на фиг. 2 - блок-схема предпочтительного первого варианта реализации универсального пунктурированного кодера в передатчике фиг. 1; на фиг. 3 - блок-схема предпочтительного первого варианта реализации универсального пунктурированного кодера в приемнике фиг. 1; на фиг. 4 - блок-схема второго варианта реализации пунктурированного кодера, в особенности способного обрабатывать пунктурированные коды 2/3 и 6/7; на фиг. 5 - блок-схема второго варианта реализации пунктурированного декодера, в особенности способного обрабатывать пунктурированные коды 2/3 и 6/7.

На фиг. 1 представлена блок-схема системы, включающая некоторые характеристики изобретения, в которой источники телевизионных программ 10.1, 10.2 и 10.3 соответственно подают широкополосные аудио- и видеосигналы на уплотнители информации 12.1, 12.2 и 12.3. Уплотнители 12.1, 12.2 и 12.3 выдают двоичные серии бит, соответственно указывающие на частотно-уплотнительные версии аудио- и видеоинформации источников 10.1, 10.2, 10.3. Двоичные серии импульсов, полученные от уплотнителей 12.1, 12.2 и 12.3, объединяются в мультиплексоре 14 с временным разделением с формированием одного двоичного сигнала, который подается в кодер 16 Рида-Соломона. Получающаяся двоичная серия бит от кодера 16 Рида-Соломона подается на обычное устройство 18 чередования, выход которого соединен со сверточным кодером 20 с половинной скоростью работы. Сверточный кодер 20 выдает пару параллельных двоичных потоков бит P₁ и P₂, имеющих последовательные биты P₁(0), P₁(1), P₁(2) и т.д. и P₂(0), P₂(1), P₂(2) во временных интервалах 0, 1, 2 и т.д. Выходы кодера 20 P₁ и P₂ соединены с пунктурирующим кодером 22. Все устройства - мультиплексоры 14, кодер 16, устройство чередования 18 и кодер 22 - реагируют на импульсы от источника 24 синхроимпульсов. Пунктурирующий кодер 22 реагирует на сигналы, поступающие от кодера 20 и источника синхроимпульсов 24, а также на командный сигнал с пунктурированным кодом от управляемого оператором источника 25 с получением пары параллельных пунктурированных последовательных двоичных потоков бит, которые подаются на входы I и Q квадратурного фазового модулятора 26 с переключением регистров.

Модулятор 26 реагирует на двоичные потоки бит, подаваемые на него, с получением квадратурной фазовой серии импульсов с переключением регистров, подаваемой на передатчик 28, имеющий выходную излучающую антенну 32, посылающую сигналы на ответчик или повторитель на геосинхронном спутнике 30. Схемы на геосинхронном спутнике 30 реагируют на сигнал от передатчика 28 и антенны 32 с формированием микроволнового сигнала, имеющего чрезвычайно широкий луч, на многочисленные наземные принимающие объекты, один из которых показан на фиг. 1. Сигнал, передаваемый от спутника 30 на наземный принимающий объект, обычно находится в полосе C или полосе Ku.

Обычный наземный принимающий объект содержит отражающую сферу антенны 36 с диаметром не более 1 м и оптимально имеющую параболическую форму. В первом и втором конкретном варианте реализации сфера антенны 36 имеет соответственно диаметр 60 и 90 см. Сигнал, преобразованный активным элементом, связанным со сферой 36, усиливается и преобразуется в промежуточную частоту (ПЧ) каскадами высокой частоты (ВЧ) и ПЧ 38, реагирующими на управляемый оператором сигнал выбора канала от источника 39. Каскады 38 имеют ПЧ-аналоговый выход, подключенный параллельно к преобразователям частоты 40 и 42, подключенным к выходу гетеродина 44 с фиксированной частотой через фазовращатели +/-45^o 46 и 48. Выходы преобразователей частоты соединены с согласованными фильтрами нижних частот 50 и 52, имеющие широкополосные выходы I и Q, которые соответственно соединены с аналого-цифровыми преобразователями 54 и 56 через усилители 58 и 60 с регулируемым усилением и для нормирования амплитуды входных сигналов, подаваемых на преобразователи, так что максимальный уровень аналогов входа, подаваемого на преобразователь, равен максимальному уровню напряжения, который преобразователи предназначены обрабатывать.

Преобразователи 54 и 56 реагируют на широкополосные сигналы I и Q, подаваемые на них, для получения многобитовых цифровых сигналов, имеющих значения, соизмеримые с величиной и полярностью широкополосных сигналов I и Q, подаваемых на преобразователи, так что наиболее значимые биты, выдаваемые преобразователями, представляют полярность, тогда как оставшиеся биты представляют амплитуду.

Аналого-цифровые преобразователи 54 и 56 соединены с аналоговыми выходами усилителей 58 и 60 и выходами демодулятора 62, с которого селекторные импульсы подаются для получения многобитовых цифровых сигналов. Демодулятор 62, предпочтительно имеющий конфигурацию, описанную в совместно рассматриваемой заявке (серийный номер 07/998.300 Ицхак Гуранц, Йоав Гольденберг и Шри Рагхаван. Демодулятор для потребительских целей, N 07/998300, 30.12.92 г. ). Демодулятор 62 выдает: а) селекторные импульсы, которые подаются на аналого-цифровые преобразователи 54 и 56; б) сигналы управления коэффициентом усиления для усилителей с регулируемым усилением 58 и 60; в) несущий сигнал отслеживания ошибок, используемый в демодуляторе для корректирования ошибок по частоте и фазе гетеродина 44 относительно частоты и фазы ПЧ-выхода каскадов 38; г) выходные сигналы каналов I и Q. Для каждой выборки, взятой преобразователями 54 и 56, демодулятор 62 выдает три параллельных двоичных выходных бита в каждом из своих выходных каналов I и Q. Самый значимый бит каждой триады битов представляет полярность выборки, скорректированную схемой отслеживания несущей, и два дополнительных двоичных бита обеспечивают меру качества первого бита, скорректированного схемой отслеживания несущей.

Самый значимый бит каждой триады из трех бит в выходе демодулятора 62, таким образом, указывает двоичное значение, связанное с каждой выборкой, взятой аналого-цифровыми преобразователями 54 и 56, а два наименее значимых бита указывают фактор доверительности для двоичного значения самого значимого бита.

Выходные сигналы каналов I и Q демодулятора 62 подаются в пунктурирующий декодер 64, установленный на пунктурированный код пунктурирующего кодера 22 на уровне передатчика, т.е. либо 2/3, либо 6/7. Декодер 64 устанавливается оператором для правильного пунктурированного кода или же им можно управлять автоматически. Пунктурирующий декодер 64 реагирует на выходы I и Q демодулятора 62 с получением двоичной индикации каждой выборки, взятой аналого-цифровыми преобразователями 54 и 56; двоичные выходы декодера 64, связанные с каналами I и Q, выданными демодулятором 62, - это последовательности данных, обозначенные соответственно как G₁ и G₂. Декодер 64 также выдает на выводах 65 и 67 сигналы, указывающие, являются или нет его одновременно выдаваемые выходы G₁ и G₂ фиктивными битами. Пунктурирующий декодер 64 также вставляет фиктивные биты во временные интервалы, соответствующие временным интервалам, которые пунктурированы, т.е. удалены пунктурирующим кодером 22 на уровне передатчика, и выдает пунктурированный информационный синхроимпульс, имеющий скорость, соответствующую последовательностям данных G₁ и G₂ и синхронизированную с ними.

Все рассмотренные выходы пунктурирующего декодера 64 подаются на декодер Viterbi 66, который выдает одну серию последовательных двоичных сигналов, вполне аналогичную двоичной серии импульсов, подаваемых на кодер 20.

Двоичная последовательная серия сигналов, выдаваемая декодером Viterbi 66, поступает в устройство расчередования 68, выход которого подается на декодер Рида-Соломона 70, имеющий многобитовый последовательный выход, который является приблизительной репликой сигнала, подаваемого на кодер Рида-Соломона 16 на уровне передатчика.

Двоичный выходной сигнал декодера Рида-Соломона 70 подается на селектор канала 72, реагирующий на сигнал выбора канала от телевизора на принимающем объекте. Селектор канала 72 выбирает двоичные биты в выходном сигнале декодера Рида-Соломона 70, связанные с источником телевизионных программ 10.1, 10.2 или 10.3, выбранным пользователем телевизора на принимающем объекте. Двоичные биты, связанные с выбранным источником программ, заводятся на видеоразуплотнитель 74 для исключения двоичных бит, связанных с другими источниками программ на уровне передатчика. Видеоразуплотнитель 74 реагирует на значения двоичных сигналов, подаваемых на него, для получения аналогового сигнала, который является приблизительной репликой аудио- и видеоинформации выбранного источника программ 10.1 - 10.3.

Аналоговый выходной сигнал разуплотнителя 74 подается на устройство переноса модуляции 76, которое преобразует подаваемый на него сигнал в обычный телевизионный сигнал в любом из принятых форматов, таких как NTSC, PAL или SECAM. Сигнал, выданный устройством переноса модуляции 76, модулируется на стандартной широкополосной телевизионной несущей частоте, такой как несущая частота, связанная с каналом 3 или 4, как он выбирается переключателем на принимающем объекте. Стандартный телевизионный сигнал, выдаваемый при этом устройством переноса модуляции 76, подается в обычный домашний телевизор 78. В качестве альтернативы в домашний телевизор включены элементы, аналогичные элементам 38 - 76.

Система (фиг. 1) ранее предлагалась другими, разве что предлагаемые ранее пунктурированные коды для пунктурирующего кодера 22 и пунктурирующего декодера 64 были 2/3 и 7/8. Установлено, что пунктурированный код 2/3 нужно излучать со схем спутника 30 на уровне 10 Вт и что другой пунктурированный код нужно излучать со спутника на уровне 20 Вт. Проведя анализ вероятности ошибки (в битах), обнаружено что пунктурированный код 7/8 является избыточным для успешной работы системы с излучениями на уровне 20 Вт с геосинхронного спутника 30, но что излучения на уровне 20 Вт при пунктурированном коде 6/7 приемлемы.

Когда кодер 22 установлен для пунктурирования на скорости 2/3, биты P₁(0), P₁(1), P₁(2), P₁(3), P₁(4) в потоке бит P₁ во временных интервалах t₀, t₁, t₂, t₃, t₄ и биты P₂(0), P₂(1), P₂(2), P₂(3), P₂(4) в потоке бит P₂ в соответствующих временных интервалах преобразуются пунктурирующим кодером 22 в сигналы I и Q, которые подаются в модулятор 26 (табл. 4).

Кодер 22 реагирует на последовательные биты в потоках бит P₁ и P₂ аналогично тому, как это описано для бит P₁(0), P₁(4) и бит P₂(0), P₂(4) для получения последовательных выходов I и Q кодера. С этой целью кодер 22 включает пунктурирующий код для бит P₁(0), P₁(1), и P₂(0), P₂(1) (табл.5).

Пунктурирующий код табл. 5 прилагается к потокам бит P₁ и P₂ следующим образом (табл. 6).

В одном предпочтительном варианте реализации этого изобретения непунктурированные биты табл. 6 сформированы в последовательный сигнал в соответствии с P₁(0), P₂(0), P₂(1), P₁(2), P₂(2), P₂(3), P₁(4), P₂(4). (1) Биты с нечетными числами в выражении (1), т.е. биты P₁(0), P₂(1), P₂(2), P₁(4), заводятся кодером 22 на выход кодера 1, тогда как биты с четными номерами в выражении (1), т.е. биты P₂(0), P₁(2), P₂(3), P₂(4), заводятся на выход кодера Q, что образует последовательности бит I и Q табл. 4.

Когда пунктурирующий кодер 22 установлен на пунктурирование со скоростью 6/7, последовательные биты во временных интервалах t₀ - t₁₁ выходов P₁ и P₂ кодера 20 преобразуются кодером 22 в выходные сигналы каналов I и Q (табл. 7).

Кодер 22 реагирует на последовательные биты в потоках бит P₁ и P₂ аналогично тому, как это описано для бит P₁(0) P₁(11) и P₂(0) P₂(11) для получения выходных бит I и Q кодера. С этой целью кодер 22 включает пунктурирующий код для бит P₁(0), P₁(5) и P₂(0), P₂(5) (табл. 8).

В одном варианте реализации пунктурирующий код табл. 8 приложен к потокам бит P₁ и P₂ следующим образом (табл. 9).

Непунктурированные биты табл. 9 формируются в последовательный сигнал в соответствии с P₁(0), P₂(0), P₂(1), P₂(2), P₁(3), P₂(4), P₁(5), P₁(6), P₂(6), P₂(7), P₂(8), P₁(9), P₂(10), P₁(11).(2) Биты с нечетными номерами в выражении (2), т.е. биты P₁(0), P₂(1), P₁(3), P₁(5), P₂(6), P₂(8), P₂(10), заводятся на выход I кодера 22, тогда как биты с четными номерами в выражении (2), т.е. биты P₂(0), P₂(2), P₂(4), P₁(6), P₂(7), P₁(9), P₁(11), заводятся на выход Q кодера, что образует последовательности бит табл. 7.

Аналогичным образом, но противоположным способом декодер 64 установлен на пунктурированный код 2/3 или 6/7. Декодер 64 реагирует на сигналы выходов I и Q демодулятора 62 и разделяет эти сигналы G₁ и G₂, аналогичные входам P₁ и P₂ пунктурирующего кодера 22, и указывает, какие биты, выданные декодером, связаны с битами, которые были пунктурированы кодером 22. Декодер 64 содержит пунктурирующие коды, идентичные пунктурирующим кодам табл. 5 и 7 для скоростей 2/3 и 6/7.

Если пунктурирующий декодер 64 установлен на пунктурированный код 2/3, он реагирует на последовательные биты потоков бит I и Q, выданных демодулятором 62 и на код табл. 5 для получения выходных сигналов G₁ и G₂, которые являются близкой репликой сигналов P₁ и P₂, подаваемых в пунктурирующий кодер 22, так что последовательные биты I(0) I(8) и Q(0) Q(8) каналов I и Q во временных интервалах t₀ - t₁₁ получаются в соответствие с табл. 10: где X - "фиктивный" бит, т.е. бит, имеющий значение, не соотнесенное со значением бита в I(0) I(8) или Q(0) Q(8).

Для формирования последовательностей бит табл. 10 в одном варианте реализации, последовательности бит I(0) I(8) и Q(0) Q(8) и структура удаления табл. 5 комбинируются для образования последовательности, включая "фиктивные" биты (табл. 10), следующим образом: I(0), Q(0), X, I(1), Q(1), I(2), X, Q(2), I(3), I(3), X, I(4), Q(4), I(5), X, Q(5), I(6), Q(6), X, I(7), Q(7), I(8), X, Q(8).(3) Декодер 64 заводит последовательности бит выражения (3) на свои выходы G₁ и G₂, так что биты с нечетными и четными номерами последовательности соответственно получаются на выходах G₁ и G₂ в соответствии с табл. 10.

Когда пунктурирующий декодер 64 установлен на скорость 6/7, он реагирует на последовательные биты в потоках бит I и Q на выходе демодулятора 62 и на пунктурирующий код табл. 8 для получения последовательностей бит G₁ и G₂ в соответствии с табл. 11.

Для образования последовательностей бит табл. 1 в одном варианте реализации последовательности бит I(0) I(6) и Q(0) Q(6) и структура удаления табл. 8 комбинируются с формированием последовательно последовательности, включая "фиктивные" биты, следующим образом: I(0), Q(0), X, I(1), X, Q(1), I(2), X, X, Q(2), I(3), X, Q(3), I(4), X, Q(4), X, I(5), Q(5), X, X, I(6), Q(6), X. (4) Декодер 64 заводит последовательность бит выражения (4) на свои выходы G₁ и C₂, так что биты последовательности с нечетными и четными номерами соответственно получаются на выходах G₁ и G₂ в соответствии с табл. 11.

Изучение данных табл. 10 и 11 показывает, что имеются повторяющиеся структуры фиктивных бит; в табл. 10 структура "фиктивных" бит повторяется после каждой пары временных интервалов; в табл. 11 битовая комбинация первых шести временных интервалов повторяется во втором наборе временных интервалов. Последовательный поток выражения (3) образуется путем преобразования в последовательную форму потоков бит I и Q, так что I(k) находится непосредственно перед Q(k) и Q(k) находится непосредственно перед I(k+l); затем "фиктивный" бит вставляется у третьего временного интервала в каждой последовательности четырех бит в конечном преобразованном в последовательную форму потоке бит; например, первый "фиктивный" бит следует за битами I(0), Q(0) и находится непосредственно перед I(1) для образования первых четырех бит в конечном преобразованном в последовательную форму потоке бит. Выражен