Способ образования импульсных кодовых последовательностей и их обработки для систем передачи дискретной информации

Способ образования импульсных кодовых последовательностей и их обработки для систем передачи дискретной информации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к совокупности нескольких радиосистем передачи дискретной информации, работающих на общей частоте, конкретно - к варианту, в котором передача осуществляется короткими радиоимпульсами с модуляцией путем изменения временного положения радиоимпульсов на тактовом интервале, отведенном на передачу единицы информации.

Для обеспечения качественной работы радиосистем необходимо, чтобы приемник каждой из систем, входящей в совокупность, реагировал только на сигналы своего передатчика и не принимал сигналы остальных передатчиков.

Известны два способа выполнения этого требования. Первый способ состоит в том, что импульсы каждого передатчика имеют дополнительную модуляцию, различную для каждого передатчика. Параметры модуляции для каждого импульса подбираются таким образом, чтобы совокупность всех сигналов удовлетворяла условию взаимной ортогональности. При этом сигналы от посторонних передатчиков подавляются фильтром, настроенным на прием импульсов от своего передатчика (М.Б. Свердлик, Оптимальные импульсные сигналы, гл. 2-4, - М.: "Советское радио", 1975).

Второй способ состоит в том, что вместо одного импульса излучается кодовая последовательность из нескольких импульсов с различными интервалами между ними. Прием производится приемником, включающим последовательно соединенные высокочастотный блок, амплитудный детектор и линию задержки с отводами, расположенными таким образом, чтобы в некоторый момент времени все импульсы кодовой последовательности появились одновременно на входе линии, на ее выходе и на всех промежуточных отводах. Далее выполняется суммирование сигналов с входа, выхода и всех отводов линии задержки. Подбор величин интервалов между импульсами в каждой кодовой последовательности осуществляется, исходя из требования, чтобы на отводах линии задержки, настроенной на прием своей кодовой последовательности, не возникали совпадения импульсов от всех остальных кодовых последовательностей. Это требование получило название "не более одного совпадения" (М.Б. Свердлик, Оптимальные импульсные сигналы, - М.: "Советское радио", гл. 5-6, 1975). При втором способе применяются импульсы простой формы без дополнительной модуляции.

Недостатком первого способа является повышенная сложность построения передающих устройств и фильтров приемника. Кроме того, может оказаться, что передатчики и приемники отдельных систем, входящих в совокупность, в схемно-техническом аспекте значимо различаются. Это повышает сложность их изготовления.

Главный недостаток второго способа состоит в том, что один из импульсов любого передатчика обязательно поступает на выходы всех приемников, что снижает помехоустойчивость приема. Для минимизации этого негативного эффекта число импульсов в кодовой последовательности должно быть значительным. При этом интервалы между импульсами, входящими в одну кодовую последовательность, должны быть различными, а длительности интервалов оказываются чрезвычайно большими (для сохранения свойства "не более одного совпадения").

Целью изобретения является способ образования ансамбля импульсных кодовых последовательностей с импульсными сигналами без дополнительной модуляции на передающей стороне и их обработки на приемной стороне, позволяющий полностью устранить появление на выходе приемника сигналов от каждого постороннего передатчика в отдельности. При этом устраняется недостаток первого аналога, состоящий в сложности построения аппаратуры, и недостаток второго способа, заключающийся в попадании одного из импульсов от каждого постороннего передатчика на выход приемника.

Указанная цель достигается тем, что каждая кодовая последовательность образуется из импульсов с одинаковыми интервалами между ними. Для разных передатчиков интервалы должны быть различными. Различие в интервалах между импульсами, относящихся к разным кодовым последовательностям, должно быть кратно двум длительностям одного импульса на выходе амплитудного детектора приемника.

В частности, интервал между соседними импульсами в кодовой последовательности, относящейся к системе с номером k, может быть выбран равным 2(k-1)τ, где τ длительность отдельного импульса на выходе амплитудного детектора приемника.

В простейшем случае достаточно каждую кодовую последовательность составить всего из двух импульсов.

Прием сформированных кодовых последовательностей проводится на приемник, состоящий из высокочастотного блока, амплитудного детектора и линии задержки с отводами, расположенными таким образом, чтобы все импульсы кодовой последовательности в некоторый момент времени появились одновременно на входе, выходе и всех промежуточных отводах линии. Алгоритм дальнейшей обработки последовательности предлагается отличным от известного. Он состоит в том, что вместо суммы сигналов с линии задержки на последующие цепи приемника подается только один сигнал - сигнал с минимальным уровнем. Блок выбора сигнала с минимальным уровнем реализует новый способ обработки кодовой последовательности импульсов.

Структурная схема устройства обработки кодовой последовательности импульсов по заявляемому способу показана на фигуре 1. Здесь цифрой 1 обозначена линия задержки с отводами, а цифрой 2 - блок выбора импульса с минимальной амплитудой. Непосредственно, исходя из назначения блоков и по виду их соединения, видно, что на выходе блока 2 из кодовой последовательности, на прием которой настроено устройство обработки, формируется только один импульс, который и подается на стандартную схему принятия решения о передаваемом символе дискретной информации.

Т.к. интервалы времени между импульсами у различных кодовых последовательностей разные, то импульсы произвольной кодовой последовательности не могут одновременно появиться на входе, выходе и на всех отводах линии задержки, предназначенной для приема другой последовательности. В этой ситуации на некоторых отводах может появиться только слабый сигнал, обусловленный шумами на входе приемника, который пройдет на выход блока выбора импульса с минимальной амплитудой, тем самым констатируя отсутствие информационной посылки. Таким образом, отдельный посторонний передатчик не сможет повлиять на работу любой другой системы.

В частном случае, когда кодовые последовательности состоят только из двух импульсов, сигналы на блок выбора должны поступать с входа и выхода линии задержки. Из-за различия интервалов у последовательностей разных передатчиков сигнал от отдельного постороннего передатчика не может появиться одновременно на входе и выходе линии.

Однако ситуация меняется, если на вход приемника одновременно поступают сигналы от нескольких посторонних передатчиков. В частности, если кодовые последовательности состоят из двух импульсов, то сигналы от двух посторонних одновременно работающих передатчиков могут сформировать на выходе один ложный импульс.

Увеличение числа импульсов в кодовых последовательностях (например, до числа n) позволяет увеличить число импульсов от посторонних передатчиков, которые не проходят на выход схемы выбора импульса с минимальной амплитудой.

Ложный импульс появится, если только на всех выходах линии задержки одновременно появятся посторонние импульсы с числом, равным числу импульсов в кодовой последовательности, т.е. появятся n импульсов. Поэтому число импульсов в каждой кодовой последовательности выбирается на один больше, чем максимальное число передатчиков, сигналы которых могут одновременно присутствовать на входе приемника отдельной системы, но не должны проходить на выход устройства обработки кодовой последовательности импульсов.

При этом в зависимости от конкретных значений интервалов между импульсами в кодовых последовательностях число одновременно работающих (и не мешающих друг другу) передатчиков может быть различным, начиная от двух и до числа n.

Таким образом, увеличение числа импульсов в кодовой последовательности способствует увеличению числа одновременно работающих посторонних передатчиков системы, совокупность сигналов которых не влияет на качество приема информации.

Использование данного способа формирования и обработки импульсных сигналов позволяет создавать совокупность систем передачи дискретной информации, работающих на общей частоте без взаимного влияния на прием информации в каждой из систем. При этом для разделения сигналов от разных передатчиков не нужна дополнительная модуляция импульсов, различная для каждого передатчика.

Способ образования импульсных кодовых последовательностей и их обработки для систем передачи дискретной информации, работающих на общей частоте без взаимного влияния на прием информации в каждой из них, отличающийся тем, что каждая кодовая последовательность образуется из однотипных импульсов с одинаковыми интервалами между ними, при этом длительность интервала между соседними импульсами в кодовой последовательности кратна двум длительностям одного импульса на выходе амплитудного детектора приемника, и число импульсов в каждой кодовой последовательности выбирается на один больше, чем максимальное число передатчиков, сигналы которых могут одновременно присутствовать на входе приемника отдельной системы, но не должны проходить на выход устройства обработки кодовой последовательности импульсов, а в приемнике импульсных сигналов с отводов линии задержки на последующие цепи приемника подается только один сигнал - сигнал с минимальным уровнем.