RU2358404C1 - Способ передачи двоичной информации сложными сигналами с внутриимпульсной минимальной частотной манипуляцией - Google Patents
Способ передачи двоичной информации сложными сигналами с внутриимпульсной минимальной частотной манипуляцией Download PDFInfo
- Publication number
- RU2358404C1 RU2358404C1 RU2008113797/09A RU2008113797A RU2358404C1 RU 2358404 C1 RU2358404 C1 RU 2358404C1 RU 2008113797/09 A RU2008113797/09 A RU 2008113797/09A RU 2008113797 A RU2008113797 A RU 2008113797A RU 2358404 C1 RU2358404 C1 RU 2358404C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- code
- modulation
- information
- quadrature
- phase
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к радиотехнике и может найти применение в системах передачи информации. Достигаемый технический результат - повышение помехоустойчивости передачи двоичной информации сложными сигналами. Способ характеризуется тем, что периодически генерируют модуляционные коды квадратурной и синфазной составляющих сложного сигнала, из которых, в зависимости от порядка следования бит информационной последовательности, формируют модуляционные кодовые последовательности синусного и косинусного каналов, полученные последовательности преобразуют в двухполярный код и осуществляют фазовую модуляцию квадратурных составляющих поднесущей частоты, модулированные по фазе колебания поднесущей частоты подают на квадратурный модулятор несущей частоты, выходные сигналы которого суммируются. 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.
Description
Изобретение относится к радиотехнике и может найти применение в системах передачи информации.
Известен способ передачи двоичной информации путем минимальной частотной модуляции [Волков Л.Н., Немировский М.С., Шинаков Ю.С. Системы цифровой радиосвязи: базовые методы и характеристики: Учебное пособие. - М.: Эко-Тренд, 2005. - 392 с.], заключающийся в том, что последовательность бит, подлежащих передаче, разделяют на два потока, в первый из которых попадают биты, поступающие на нечетных тактовых интервалах, а во второй - на четных. Длительность единичных бит каждого из потоков удваивается. Биты первой последовательности манипулируют по фазе квадратурную составляющую поднесущей частоты, период которой равен учетверенной длительности передаваемого бита, а второй - синфазную составляющую этого колебания. Манипулированные по фазе колебания, в каждом из каналов, используются для модуляции квадратурных компонент несущей частоты, и результаты, полученные в обоих каналах, суммируются.
Этот способ предназначен для передачи дискретной информации простыми импульсами с минимальной модуляцией и не пригоден для передачи импульсов сложными сигналами, расширяющими спектр передаваемого сигнала с целью введения избыточности, необходимой для повышения помехоустойчивости приема.
Известен способ формирования шумоподобных радиоимпульсов для передачи бинарных символов информации сложными сигналами [Патент РФ №2231924, H04B 1/69, 2003 г.], близкий по технической сущности и достигаемому результату и принятый за прототип. В этом способе осуществляют минимальную кодочастотную модуляцию несущей частоты путем суммирования модулированных по амплитуде и фазе колебаний квадратурных каналов, модулирующие кодовые последовательности которых получают перекодировкой кодовой последовательности шумоподобного радиоимпульса, осуществляют стробирование полученной суммы видеоимпульсом, равным длительности кодовой последовательности, формирование противоположного сигнала осуществляют инверсией кода модулирующей кодовой последовательности одного из квадратурных каналов.
В этом способе решена проблема формирования двух противоположных кодированных радиоимпульсов, пригодных для передачи двоичной информации с минимальной манипуляцией, но не решена проблема непрерывности фазы на стыке соседних кодовых групп, непрерывно следующих друг за другом при передаче двоичной информации.
Изобретение направлено на повышение помехоустойчивости передачи двоичной информации сложными сигналами путем более эффективного использования полосы частот, отведенной для передачи двоичной информации сложными сигналами.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе передачи двоичной информации сложными сигналами с внутриимпульсной минимальной частотной манипуляцией, включающем минимальную кодочастотную модуляцию несущей частоты путем суммирования модулированных по амплитуде и фазе колебаний квадратурных каналов, генерируют модуляционные коды квадратурной и синфазной составляющих сложного сигнала с частотой следования бит информационной последовательности, определяют четные и нечетные тактовые интервалы, четные и нечетные единичные биты информационной последовательности, формируют модуляционные кодовые последовательности синусного и косинусного каналов, осуществляют замену квадратурных модуляционных кодов, стоящих на четных интервалах синусного канала, на синфазные модуляционные коды четных интервалов косинусного канала и наоборот, затем полученные последовательности преобразуют в двухполярный код и модулируют по фазе синусное и косинусное гармонические колебания поднесущей частоты, период которой равен четырехкратной длительности элементарной посылки применяемого кода, после этого модулированные по фазе колебания подают на квадратурный модулятор несущей частоты, при этом в кодовую последовательность синусного канала включают модуляционный код квадратурной составляющей сложного сигнала при поступлении нечетных единичных или следующих за ними нулевых бит информации или инверсный модуляционный код квадратурной составляющей сложного сигнала при поступлении четных единичных или следующих за ними нулевых бит информации, а в кодовую последовательность косинусного канала включают модуляционный код синфазной составляющей сложного сигнала при поступлении нечетных единичных или нулевых бит, следующих за четными битами единиц, или инверсный модуляционный код синфазной составляющей сложного сигнала при поступлении четных единичных или нулевых бит, следующих за нечетными битами единиц информационной последовательности.
Отличительными признаками способа является то, что для передачи двоичной информации сложными сигналами с внутриимпульсной минимальной частотной манипуляцией генерируют модуляционные коды квадратурной и синфазной составляющих сложного сигнала с частотой следования бит информационной последовательности, определяют четные и нечетные тактовые интервалы, четные и нечетные единичные биты информационной последовательности, формируют модуляционные кодовые последовательности синусного и косинусного каналов, причем в кодовую последовательность синусного канала включают модуляционный код квадратурной составляющей сложного сигнала при поступлении нечетных единичных или следующих за ними нулевых бит информации или инверсный модуляционный код квадратурной составляющей сложного сигнала при поступлении четных единичных или следующих за ними нулевых бит информации, а в кодовую последовательность косинусного канала включают модуляционный код синфазной составляющей сложного сигнала при поступлении нечетных единичных, или нулевых бит, следующих за четными битами единиц, или инверсный модуляционный код синфазной составляющей сложного сигнала при поступлении четных единичных или нулевых бит, следующих за нечетными битами единиц информационной последовательности, затем осуществляют замену квадратурных модуляционных кодов, стоящих на четных тактовых интервалах синусного канала, на синфазные модуляционные коды четных тактовых интервалов косинусного канала и наоборот, затем полученные последовательности преобразуют в двухполярный код и модулируют по фазе синусное и косинусное гармонические колебания поднесущей частоты, период которой равен четырехкратной длительности элементарной посылки применяемого кода, после этого модулированные по фазе колебания подают на квадратурный модулятор несущей частоты.
Предлагаемый способ передачи двоичной информации сложными сигналами с внутриимпульсной минимальной частотной манипуляцией приводит к взаимнооднозначному соответствию подлежащих передаче информационных бит и отображающих их кодированных радиосигналов с внутриимпульсной минимальной модуляцией, улучшает характеристики электромагнитной совместимости систем радиосвязи.
Наличие отличительных признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию «новизна».
Анализ патентной и научно-технической информации с целью установления уровня техники позволил выявить источник, содержащий сведения об известности некоторых отличительных признаков формулы (Волков Л.Н., Немировский М.С., Шинаков Ю.С. Системы цифровой радиосвязи: базовые методы и характеристики: Учебное пособие. - М.: Эко-Тренд, 2005, с.179-185). В частности, известно преобразование полученных информационных последовательностей в двухполярный код и модулирование по фазе синусных и косинусных гармонических колебаний поднесущей частоты, период которой равен четырехкратной длительности элементарной посылки применяемого кода, подача модулированных по фазе колебаний на квадратурный модулятор несущей частоты. Однако известные признаки, выполняя известные функции, позволяют заявляемой новой совокупности отличительных признаков получить новый технический результат, заключающийся в установлении взаимнооднозначного соответствия между передаваемыми битами информации и используемыми для их передачи сигналами, при этом появляется возможность получения непрерывности фазы, что способствует повышению помехоустойчивости передачи двоичной информации сложными сигналами и эффективности использования отведенной полосы частот при передаче двоичной информации сложными сигналами.
Получение нового технического результата при использовании новой совокупности отличительных признаков свидетельствует о соответствии заявляемого изобретения критерию «изобретательский уровень».
Порядок формирования модуляционных кодовых последовательностей синусного и косинусного каналов рассмотрим на примере передачи двоичной информации с помощью сложного сигнала с внутриимпульсной минимальной частотной модуляцией, закодированного в соответствии с кодом Баркера с длительностью N=5, который имеет вид
Требуется передать информационную двоичную последовательность
таким образом, чтобы каждый бит этой последовательности был закодирован кодом (1) с внутриимпульсной минимальной частотной модуляцией.
Для этого генерируют модуляционный код квадратурной составляющей сложного сигнала, Q, с частотой следования бит поступающей информации, который имеет вид
и модуляционный код синфазной составляющей сложного сигнала, I, с такой же частотой
Анализируют информационную двоичную последовательность, подлежащую передаче, с целью определения четных и нечетных тактовых интервалов, а также четных и нечетных единичных бит передаваемой информации.
В последовательность синусного канала включают модуляционный код квадратурной составляющей сложного сигнала, Q, при поступлении нечетных единичных (1-я и 5-я единицы) или следующих за ними нулевых бит информации (6-й и 7-й нули после 5-й единицы) или инверсный модуляционный код квадратурной составляющей сложного сигнала, 
при поступлении четных единичных (2-я, 8-я) или следующих за ними нулевых бит информации (3-й и 4-й нули после 2-й единицы и 9-й нуль после 8-ой).
В последовательность косинусного канала включают модуляционный код синфазной составляющей сложного сигнала, I, при поступлении нечетных единичных (1-я, 5-я) или нулевых бит, следующих за четными битами единиц (3-й и 4-й нули после 2-й единицы и 9-й нуль после 8-ой), или инверсный модуляционный код синфазной составляющей сложного сигнала, 7 при поступлении четных единичных (2-я, 8-я) или нулевых бит, следующих за нечетными битами единиц информационной последовательности (6-й и 7-й нули после 5-й единицы).
Осуществляют замену квадратурных модуляционных кодов, стоящих на четных тактовых интервалах синусного канала, на синфазные модуляционные коды четных тактовых интервалов косинусного канала и наоборот.
Полученные последовательности преобразуют в двухполярный код.
Перечисленные операции и результаты их действия показаны в таблице. Стрелками в таблице указаны замены, производимые на четных тактовых интервалах.
| Таблица | |||||||||
| Результаты формирования модуляционных последовательностей квадратурных каналов | |||||||||
| Входная последовательность | 1-н | 2-ч | 3-н | 4-ч | 5-н | 6-ч | 7-н | 8-ч | 9-н |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | |
| 1-й этап формирования модуляционной последовательности синусного канала | Q |
 |
 |
 |
Q | Q↓ | Q |
 |
Q |
| 11110 | 00001 | 00001 | 00001 | 11110 | 11110 | 11110 | 00001 | 00001 | |
| 1-й этап формирования модуляционной последовательности косинусного канала | I |
 |
I | ↑I | I |
|
 |
|
I |
| 11100 | 00011 | 11100 | 11100 | 11100 | 00011 | 00011 | 00011 | 11100 | |
| Модуляционная последовательность синусного канала после замены кодов на четных интервалах | Q |
|
 |
I | Q |
|
Q |
|
 |
| 11110 | 00011 | 00001 | 11100 | 11110 | 00011 | 11110 | 00011 | 00001 | |
| Модуляционная последовательность косинусного канала после замены кодов на четных интервалах | I |
|
I |
|
I | Q |
|
|
I |
| 11100 | 00001 | 11100 | 00001 | 11100 | 11110 | 00011 | 00001 | 11100 | |
| Модуляционная последовательность синусного канала в двухполярном коде | +Q | -I | -Q | +I | +Q | -I | +Q | -I | -Q |
| ++++- | ---++ | ----+ | +++-- | ++++- | ---++ | ++++- | ---++ | ----+ | |
| Модуляционная последовательность косинусного канала в двухполярном коде | +I | -Q | +I | -Q | +I | +Q | -I | -Q | +I |
| +++-- | ----+ | +++-- | ----+ | +++-- | ++++- | ---++ | ----+ | +++-- | |
| (IQ) | +++-+ | +++-+ | ---+- | ---+- | +++-+ | ---+- | ---+- | +++-+ | ---+- |
Модуляционные последовательности в виде двухполярных кодов модулируют по фазе синусное и косинусное гармонические колебания поднесущей частоты, период которой равен четырехкратной длительности элементарной посылки применяемого кода.
Модулированные по фазе колебания синусного и косинусного каналов подают на квадратурный модулятор несущей частоты, после чего модулированные по амплитуде и фазе квадратурные составляющие несущей частоты суммируются. Колебание на выходе сумматора имеет вид
где
Переход от частоты к частоте происходит без разрывов фазы, как внутри импульса, так и между кодированными импульсами сложных сигналов с минимальной частотной манипуляцией.
На чертеже изображены осциллограммы, полученные путем моделирования предлагаемого способа передачи двоичной информации сложными сигналами с внутриимпульсной минимальной частотной манипуляцией, без разрыва фазы.
1 - информационная последовательность, подлежащая передаче;
2 - модулированное по фазе синусное колебание поднесущей частоты;
3 - модулированное по фазе косинусное колебание поднесущей частоты;
4 - сигнал несущей частоты с минимальной частотной манипуляцией.
Claims (5)
1. Способ передачи двоичной информации сложными сигналами с внутриимпульсной минимальной частотной манипуляцией, включающий минимальную кодочастотную модуляцию несущей частоты путем суммирования модулированных по амплитуде и фазе колебаний квадратурных каналов, отличающийся тем, что генерируют модуляционные коды квадратурной и синфазной составляющих сложного сигнала с частотой следования бит информационной последовательности, определяют четные и нечетные тактовые интервалы, четные и нечетные единичные биты информационной последовательности, формируют модуляционные кодовые последовательности синусного и косинусного каналов, осуществляют замену квадратурных модуляционных кодов, стоящих на четных интервалах синусного канала, на синфазные модуляционные коды четных интервалов косинусного канала и наоборот, затем полученные последовательности преобразуют в двухполярный код и модулируют по фазе синусное и косинусное гармонические колебания поднесущей частоты, период которой равен четырехкратной длительности элементарной посылки применяемого кода, после этого модулированные по фазе колебания подают на квадратурный модулятор несущей частоты.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в кодовую последовательность синусного канала включают модуляционный код квадратурной составляющей сложного сигнала при поступлении нечетных единичных или следующих за ними нулевых бит информации.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в кодовую последовательность синусного канала включают инверсный модуляционный код квадратурной составляющей сложного сигнала при поступлении четных единичных или следующих за ними нулевых бит информации.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в кодовую последовательность косинусного канала включают модуляционный код синфазной составляющей сложного сигнала при поступлении нечетных единичных или нулевых бит, следующих за четными битами единиц информационной последовательности.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в кодовую последовательность косинусного канала включают инверсный модуляционный код синфазной составляющей сложного сигнала при поступлении четных единичных или нулевых бит, следующих за нечетными битами единиц информационной последовательности.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008113797/09A RU2358404C1 (ru) | 2008-04-08 | 2008-04-08 | Способ передачи двоичной информации сложными сигналами с внутриимпульсной минимальной частотной манипуляцией |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008113797/09A RU2358404C1 (ru) | 2008-04-08 | 2008-04-08 | Способ передачи двоичной информации сложными сигналами с внутриимпульсной минимальной частотной манипуляцией |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2358404C1 true RU2358404C1 (ru) | 2009-06-10 |
Family
ID=41024865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008113797/09A RU2358404C1 (ru) | 2008-04-08 | 2008-04-08 | Способ передачи двоичной информации сложными сигналами с внутриимпульсной минимальной частотной манипуляцией |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2358404C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2475936C1 (ru) * | 2012-03-16 | 2013-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "ИрГТУ") | Способ передачи цифровой информации сигналами с минимальной частотной манипуляцией |
| RU2598784C1 (ru) * | 2015-07-17 | 2016-09-27 | Закрытое акционерное общество Научно-технический центр "Модуль" | Способ шифрования сообщений, передаваемых с помощью шумоподобных сигналов |
| RU2777281C1 (ru) * | 2021-06-15 | 2022-08-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения» | Способ формирования модифицированной кодовой последовательности Баркера в системе КВ радиосвязи |
-
2008
- 2008-04-08 RU RU2008113797/09A patent/RU2358404C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2475936C1 (ru) * | 2012-03-16 | 2013-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "ИрГТУ") | Способ передачи цифровой информации сигналами с минимальной частотной манипуляцией |
| RU2598784C1 (ru) * | 2015-07-17 | 2016-09-27 | Закрытое акционерное общество Научно-технический центр "Модуль" | Способ шифрования сообщений, передаваемых с помощью шумоподобных сигналов |
| RU2777281C1 (ru) * | 2021-06-15 | 2022-08-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения» | Способ формирования модифицированной кодовой последовательности Баркера в системе КВ радиосвязи |
| RU2806795C1 (ru) * | 2023-05-03 | 2023-11-07 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Тихоокеанское Высшее Военно-Морское Училище Имени С.О. Макарова" Министерства Обороны Российской Федерации (Г. Владивосток) | Структурно-частотный способ повышения помехозащищённости радиоканала передачи данных |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101713406B1 (ko) | 실수 m진 신호 부호화 방법, 및 이를 이용한 부호화 장치 | |
| JP4519175B2 (ja) | チャープ信号の反復時間間隔差を用いた差分的直交変調方法および装置 | |
| EA031912B1 (ru) | Комбинированная амплитудно-временная и фазовая модуляция | |
| CN105075150A (zh) | 光收发系统、发送器、接收器以及光收发方法 | |
| US3723880A (en) | System for the transmission of multilevel data signals | |
| KR20040089132A (ko) | 그룹 키잉 당 다중 펄스에 의한 변조 및 이를 사용하는 방법 | |
| RU2358404C1 (ru) | Способ передачи двоичной информации сложными сигналами с внутриимпульсной минимальной частотной манипуляцией | |
| RU2231924C1 (ru) | Способ формирования шумоподобных радиоимпульсов для передачи бинарных символов информации сложными сигналами | |
| US5438592A (en) | PI/4-DQPSK phase state encoder/decoder | |
| Dhanasekar¹ et al. | FPGA implementation of variable bit rate 16 QAM transceiver system | |
| US3419804A (en) | Data transmission apparatus for generating a redundant information signal consisting of successive pulses followed by successive inverse pulses | |
| CN105991508A (zh) | 一种8qam调制方法及其系统 | |
| US20150104186A1 (en) | FLEXIBLE 400G AND 1 Tb/s TRANSMISSION OVER TRANSOCEANIC DISTANCE | |
| CN107124382A (zh) | 变频扩频调制方法、调制器及变频扩频解调方法、解调器 | |
| RU2553083C1 (ru) | Многоканальный передатчик спектрально-эффективной системы радиосвязи | |
| US11310090B2 (en) | Systems, transmitters, and methods employing waveform bandwidth compression to transmit information | |
| RU2475936C1 (ru) | Способ передачи цифровой информации сигналами с минимальной частотной манипуляцией | |
| JP2001024718A (ja) | 変調装置、復号装置及び受信装置 | |
| DE60314286D1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur übertragung digitaler information mit zeit und frequenz begrenzte funktionen | |
| US6542276B1 (en) | Method and apparatus for increasing the spectral efficiency of dense wavelength division multiplexed systems | |
| RU2804056C1 (ru) | Способ двойной относительной фазовой модуляции | |
| RU2550521C1 (ru) | Способ формирования сигналов квадратурной амплитудной манипуляции | |
| RU2714606C2 (ru) | Система передачи данных ортогональными кодами | |
| RU2562257C1 (ru) | Способ формирования сигналов квадратурной амплитудной манипуляции | |
| RU2749877C1 (ru) | Способ формирования структурно-скрытных, помехозащищенных радиосигналов однополосной модуляции с использованием кодов Баркера |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140409 |