Способ увеличения скорости передачи информации при время-импульсной модуляции

Способ увеличения скорости передачи информации при время-импульсной модуляции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано в системах связи с расширенным спектром сигналов.

Известно, что при псевдослучайной время-импульсной модуляции (ПВИМ) информация определяется временным положением (задержкой) сигнала на фиксированном временном интервале в соответствии со специальным кодом, формируемым на основе псевдослучайной последовательности рабочих частот в фиксированной на время передачи информации широкой полосе частот. Данный метод описан в литературе: Бархота В.А., Горшков В.В, Журавлев В.И. Системы связи с расширением спектра сигналов. Итоги науки и техники. Связь. М.: ВИНИТИ, 1990, т. 5. Борисов В.И., Зинчук В.М., Лимарев А.Е. и др. Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра сигналов модуляцией несущей псевдослучайной последовательностью. М.: Радио и связь, 2003. Борисов В.И., Зинчук В.М., Лимарев А.Е. Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра сигналов методом псевдослучайной перестройки рабочей частоты. М.: Радио-Софт, 2008.

Недостатком данного способа является относительно низкая скорость передачи информации.

Цель изобретения - повышение скорости передаваемой информации при псевдослучайной время-импульсной модуляции.

Поставленная цель достигается путем одновременной работы одного широкополосного радиопередающего устройства двумя и более каналами псевдослучайной время-импульсной модуляции, при этом на приеме на одном временном интервале в одном канале прием ведется на одной частоте, а на втором канале - на другой.

При время-импульсной модуляции на приеме известно значение псевдослучайной частоты передаваемого сигнала, но неизвестен номер временной позиции. Время задержки от начала отсчета временного интервала Т₀ до времени позиции, во время которой приходит сигнал, определяет передаваемую информацию.

Способ реализуется следующим образом. При время-импульсной модуляции задается некоторый временной интервал Т₀, синхронизированный на приеме и передаче. Этот интервал разбивается на N равных временных позиций, таких что T₀=N⋅Δt, где Δt - продолжительность одной временной позиции.

Если вероятность совпадения по времени импульсов излучения, задаваемых каждым каналом - достаточно мала, то появляется возможность одновременной работы двумя и более каналами при использовании одного усилителя мощности. При этом следует учитывать, что в каждом из двух каналов псевдослучайное распределение частот различно и по этой причине на приеме на одном временном интервале в одном канале прием ведется на одной частоте, а на втором канале - на другой.

Рассмотрим работу двух каналов с время-импульсной модуляцией в одном временном интервале. Поскольку помехозащищенность требует максимального приближения сигнала в частотной и временной области к сигналам природного происхождения, примем законы распределения псевдослучайных величин частоты и времени излучения импульса равновероятными. В этом случае вероятность появления сигнала на одной любой из позиций p{t} определяется соотношением

Появление двух сигналов на одной временной позиции может квалифицироваться как произведение событий №1 и №2 [Абезгауз Г.Г., Тронь А.П., Капенкин Ю.Н., Коровина И.А. Справочник по вероятностным расчетам. М.: Воен. издат М.О., 1970], а вероятность такого события определяется произведением их вероятностей. С учетом возможных перестановок событий №1 и №2 (следует рассматривать как сумму событий), а при большем количестве одновременно действующих каналов связи и с учетом их размещений [Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике. М.: Наука, 1964], общая формула для расчета вероятности появления двух сигналов на одной временной позиции имеет следующий вид:

где Q_i - события совпадения 2-х сигналов на одной временной позиции;

n - число одновременно действующих каналов при условии n≤N;

- размещения из n элементов (число одновременно действующих каналов) по 2 (два совпавших на одной временной позиции канала).

На Фиг. 1 в качестве примера представлены графики изменения вероятности р(n), р1(n) совпадений по времени 2-х сигналов из различного числа n одновременно действующих при время-импульсной модуляции для случаев N=100 и N=300 и соответственно изменение количества одновременно работающих каналов от 1 до 100 (р(n)) и от 1 до 300 (p1(n)).

На Фиг. 2 представлены те же графики, что и на Фиг. 1, но только нижняя его часть в более крупном масштабе для того, чтобы легче было определить допустимое количество одновременно работающих каналов связи с ППРЧ, задавшись вероятностью совпадения во времени сигналов от двух из них. Так, уровню вероятности 0,01 соответствует допустимое значение одновременно работающих каналов равное 9 при 100 временных позициях и 30 при 300 временных позициях. При уровне вероятности 0,001-4 канала и 10 каналов, соответственно.

Этот результат позволяет сделать вывод о принципиальной возможности увеличения скорости передачи информации при время-импульсной модуляцией за счет одновременной работы нескольких каналов этого вида с заданной вероятностью наложения импульсов излучения.

Способ увеличения скорости передачи информации при время-импульсной модуляции, который осуществляют путем одновременной работы одного широкополосного радиопередающего устройства двумя и более каналами с псевдослучайной время-импульсной модуляцией, при этом на приеме на одном временном интервале в одном канале прием ведут на одной частоте, а на втором канале - на другой частоте.