EA001394B1 - Способ беспроводной передачи информации - Google Patents

Способ беспроводной передачи информации Download PDF

Info

Publication number
EA001394B1
EA001394B1 EA199900437A EA199900437A EA001394B1 EA 001394 B1 EA001394 B1 EA 001394B1 EA 199900437 A EA199900437 A EA 199900437A EA 199900437 A EA199900437 A EA 199900437A EA 001394 B1 EA001394 B1 EA 001394B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
modulation
pulses
pulse
signal
filter
Prior art date
Application number
EA199900437A
Other languages
English (en)
Other versions
EA199900437A1 (ru
Inventor
Манфред Кослар
Збигнев Янелли
Original Assignee
Нанотрон Гезелльшафт Фюр Микротехник Мбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Нанотрон Гезелльшафт Фюр Микротехник Мбх filed Critical Нанотрон Гезелльшафт Фюр Микротехник Мбх
Publication of EA199900437A1 publication Critical patent/EA199900437A1/ru
Publication of EA001394B1 publication Critical patent/EA001394B1/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K7/00—Modulating pulses with a continuously-variable modulating signal
    • H03K7/04—Position modulation, i.e. PPM
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K7/00—Modulating pulses with a continuously-variable modulating signal
    • H03K7/06—Frequency or rate modulation, i.e. PFM or PRM
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B2001/6912—Spread spectrum techniques using chirp

Landscapes

  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transmitters (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Transceivers (AREA)
  • Communication Control (AREA)
  • Reduction Or Emphasis Of Bandwidth Of Signals (AREA)
  • Circuits Of Receivers In General (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)

Abstract

Способ для беспроводной передачи информации, особенно для мобильной связи, при котором входной сигнал (s, g) в передатчике (2-8) подвергается модуляции и передается по каналу передачи к приемнику (11-15), при этом в передатчике несущие информацию импульсы с угловой модуляцией, имеющие частотный спектр, вырабатываются таким образом, что они в приемнике с помощью фильтра (13) с частотно-зависимым дифференциальным временем распространения, называемым также групповым временем распространения, сжимаются по времени таким образом, что на выходе формируются импульсы с более короткой длительностью и с увеличенной амплитудой, и, по меньшей мере, часть информации в передатчике с помощью дополнительной модуляции, не зависящей от угловой модуляции, накладывается на импульсы и/или используется для управления параметром угловой модуляции, который может быть определен в приемнике.

Description

Изобретение относится к способу согласно родовому понятию в п.1 формулы изобретения, а также к приемопередающему устройству для осуществления способа согласно родовому понятию в п. 12 формулы изобретения.
Согласно известным способам беспроводной передачи информации, описанным в фундаментальных трудах, передаваемый информационный сигнал в передатчике модулирует с помощью модулятора высокочастотный сигнал несущей и передается по каналу передачи в приемник, в котором для восстановления информационного сигнала используется соответствующий демодулятор. К известным способам модуляции в технике связи относится угловая модуляция, характеризующая собой обобщенное понятие по отношению к частотной и фазовой модуляции.
Если передаваемый информационный сигнал представлен в цифровой форме в виде последовательности битов, как это имеет место, например, в современной технике мобильной связи, то модуляция производится путем изменения частоты или соответственно фазы, или амплитуды сигнала несущей в зависимости от передаваемой последовательности битов. Известны различные способы цифровой модуляции (см., например, Е\¥. Соисй, Эщйа1 апб Апа1од Соттишсабоп 8у81етз, 4ιΗ-Ε6ίΙίοη. Мастб1ап РиЫЫппд Сотрапу, 1993), в том числе амплитудная манипуляция, двухфазная манипуляция, двухчастотная манипуляция. И в этом случае в приемнике производится демодуляция в соответствии со способом модуляции, использованным при передаче, чтобы получить цифровой информационный сигнал в виде последовательности битов, имеющей форму следующих друг за другом импульсов.
Специалистам в данной области техники известно также применение других способов модуляции, используемых для передачи различной информации или компонентов информационных сигналов в рамках взаимосвязанного процесса передачи сигналов, например, из телевизионной техники, где для сигнала яркости применяется модуляция частично подавленной боковой полосы, для аудиосигнала - частотная модуляция, и для сигнала цветности - 10модуляция (в системе НТСЦ). И в этом случае изменение параметров несущей используется только для наложения информационного сигнала на несущую частоту и не оказывает влияния на помехи в линии передачи.
Из радиолокационной техники известен способ, при котором при передаче осуществляют расширение излучаемых зондирующих импульсов и затем сжимают принятые импульсы (см., например, Е.Р1иНрро\\· (Нтзд.), ТазсйепЬисй бег Е1ек(го(есИп1к, Вапб 4, 8уз1ете бег 1п£отта1юп81есйп1к, Вет1ш 1985, 8. 340-341). При этом для сжатия используют аналоговую частотную модуляцию или цифровую фазовую модуляцию, однако при этом не производится наложение информационного сигнала на сигнал несущей. Этот способ обеспечивает снижение мощности передачи и, тем самым, снижение вероятности обнаружения сигналов вероятным противником при сохранении одновременно дальности действия и точности.
Во всех способах передачи информации существует принципиальная физическая проблема, состоящая в том, что качество восстанавливаемых в приемнике информационных сигналов снижается в зависимости от помех (на практике имеющихся всегда) в линии передачи и, следовательно, в зависимости от расстояния между передатчиком и приемником. Чтобы при передаче информационных сигналов по линии передачи, на которую воздействуют помехи, обеспечить требуемую дальность действия при заданной помехоустойчивости, необходима определенная мощность передачи, которая составляет, например, в системах мобильной связи порядка единиц ватт.
Обеспечение требуемой мощности, с одной стороны, имеет недостаток - потребление энергии в режиме передачи является достаточно высоким, что приводит, особенно при использовании приборов с питанием от батарей или аккумуляторов, как в случае мобильных телефонов, к быстрому расходу ресурса источника энергии. С другой стороны, ввиду чрезвычайно быстрого распространения мобильных телефонов, растет число компаний, ведущих радио- и телевизионное вещание, в результате чего увеличивается число передатчиков информационных сигналов, воздействующих электромагнитным излучением на людей. Нельзя не упомянуть ущерб, наносимый человеческому организму, в частности, мобильными телефонами при общепринятых в настоящее время мощностях передачи, из-за очень малых расстояний передатчика от головы пользователя.
В основе изобретения лежит задача создания способа вышеупомянутого типа, а также устройства для осуществления способа, которые обеспечивают, по меньшей мере, при сохранении качества передачи снижение мощности передачи и/или повышение дальности действия.
Эта задача решается в способе, соответствующем родовому понятию, указанному в п. 1 формулы изобретения, с помощью отличительных признаков способа, а в устройстве для осуществления этого способа - с помощью признаков п.12 формулы изобретения.
Основная идея изобретения состоит в том, чтобы два независимых друг от друга способа модуляции использовать для того, чтобы, с одной стороны, информационный сигнал перенести на несущую (модуляция информационного сигнала), а с другой стороны, обеспечить существенное подавление помех в линии передачи, особенно теплового или «белого» шума (модуляция сигнала несущей).
Импульсы, модулированные или подлежащие модуляции информационным сигналом посредством известного в технике связи способа, в передатчике подвергаются угловой модуляции (понимаемой здесь как родовое понятие для фазовой или частотной модуляции), имеющей специальную характеристику. Модулированные с использованием угловой модуляции импульсы, имеющие предварительно определенный частотный спектр, в приемнике, вследствие наложения частотно-зависимой задержки, сжимаются во времени. Тем самым на выходе приемника, по отношению к амплитуде передаваемого сигнала и, следовательно, по отношению к уровню помех, обеспечивается превышение по амплитуде. Такое сжатие импульса и увеличение амплитуды, в частности, можно осуществить с использованием дисперсионного фильтра. Из обработанного таким образом сигнала несущей путем демодуляции выделяется информационный сигнал, причем демодуляция информационного сигнала может производиться с улучшенным, вследствие указанного увеличения амплитуды, отношением сигнал/шум.
Это улучшение зависит от произведения ширины полосы на время, которое при угловой модуляции определяется используемыми значениями ширины полосы и длительности импульса, и особенно существенно при плохих условиях передачи.
Собственно информационный сигнал может накладываться на несущую с использованием способов импульсной модуляции или тем, что сжатие сигнала несущей при различных состояниях информационного сигнала осуществляется различным поддающимся оценке способом так, чтобы эти изменения угловой модуляции содержали информационный сигнал. При этом важно, что модуляция информационного сигнала не влияет на время распространения сигнала, или такое влияние является второстепенным.
После демодуляции получают сигнал, качество которого соответствует сигналу, который согласно известному уровню техники можно было бы получить только при использовании повышенной мощности передачи или способа улучшения приема, реализуемого с высокими затратами (например, разнесенного приема или передачи с избыточностью). Еще одно преимущество способа, соответствующего изобретению, заключается в снижении помех другим линиям передачи, так как при незначительной мощности передачи после сжатия в приемнике достижимо предварительно заданное отношение сигнал/шум. Кроме того, более низкие требования к мощности передачи приводят к снижению воздействия излучением на пользователя. Связанный с данным способом недостаток, заключающийся в более широкой требуемой полосе и, следовательно, в пониженной емкости канала или скорости передачи (частоты следования битов), можно учесть для многих случаев применения и частично исключить за счет выбора подходящего способа импульсной модуляции для модуляции информационного сигнала, как изложено ниже.
Для переменной угловой модуляции применяется особая временная характеристика угловой модуляции, которая соответствует определенной «модуляционной характеристике». Модуляционная характеристика определяет при этом изменение во времени частоты на интервале длительности импульса. При применении линейно спадающей модуляционной характеристики частота передаваемого сигнала линейно уменьшается на протяжении длительности импульса от значения, лежащего выше несущей частоты, до значения, лежащего ниже несущей частоты. Аналогичным образом можно использовать линейно нарастающую модуляционную характеристику. Фильтр в приемнике согласован с используемой модуляционной характеристикой за счет соответствующего дифференциально зависящего от времени закона изменения времени распространения (закона группового времени задержки) таким образом, что сигнальные составляющие, генерируемые при передаче, имеющие различные фазовые углы, совмещаются с образованием одного, практически совпадающего по времени сигнала (приближение к δимпульсу).
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения наложение информации входного сигнала производится тем, что модуляционная характеристика выбирается или соответственно изменяется в зависимости от входного сигнала. Если входной сигнал имеет высокий уровень, то применяется, например, модуляционная характеристика, спадающая (в простейшем случае линейно спадающая) в зависимости от сигнала, что приводит к получению частотно-модулированного импульса с частотой, уменьшающейся на интервале длительности импульса. При входном сигнале низкого уровня, напротив, применяется нарастающая (по линейному закону) модуляционная характеристика, что соответственно приводит к получению импульса с частотой, увеличивающейся на интервале длительности импульса.
Фильтр, используемый в приемнике, настраивается в соответствии с инверсной или соответственно дополняющей характеристикой. Если в передатчике угловая модуляция осуществляется в соответствии со спадающей модуляционной характеристикой, то частота импульса на интервале длительности импульса снижается, в результате чего высокочастотные сигнальные составляющие в приемнике появляются перед низкочастотными сигнальными составляющими. Закон времени распространения дисперсионного фильтра в приемнике должен компенсировать это «опережение» высокочастотных сигнальных составляющих частотно модулированного импульса, чтобы спектральные составляющие частотно-модулированного импульса на выходе дисперсионного фильтра накладывались одна на другую с формированием в результате импульса с увеличенной амплитудой.
Можно использовать для входного сигнала более двух модуляционных характеристик, чтобы обеспечить передачу с помощью каждого импульса большей доли информации. Если, например, для выбора предоставлены четыре модуляционные характеристики, то могут передаваться соответственно четыре различных импульса, что соответствует количеству информации 2 бита для каждого передаваемого импульса. За счет увеличения числа различных модуляционных характеристик можно также повысить скорость передачи данных, однако, при этом надо иметь в виду, что одновременно увеличиваются технические затраты, и различные импульсы с очень большим числом различных модуляционных характеристик становится все более трудно различать, что снижает помехоустойчивость передачи.
В вышеописанном варианте осуществления изобретения модуляция импульсов производится активным способом для входного сигнала как высокого уровня, так и низкого уровня. Это означает, что для входных сигналов как высокого, так и низкого уровня вырабатываются частотно-модулированные импульсы, которые различаются законом изменения частоты на интервале длительности импульса. Наложение информационного сигнала, содержащегося во входном сигнале, на передаваемый сигнал производится при этом, таким образом, путем выбора или соответственно путем изменения модуляционной характеристики в зависимости от входного сигнала.
Как вариант, передача входного сигнала может активизироваться только при одном из двух определенных уровней, в то время как при другом уровне не вырабатывается никакой импульс. Так, например, при высоком уровне входного сигнала вырабатывается линейно нарастающий частотно-модулированный импульс, в то время как при низком уровне формируется пауза с длительностью импульса. Этот вариант осуществления изобретения обеспечивает при минимальных технических затратах реализацию способа с использованием одной единственной модуляционной характеристики. В частности, на приемной стороне требуется только один дисперсионный фильтр.
Наложение информации, содержащейся во входном сигнале, на передаваемый сигнал осуществляется согласно одному из известных цифровых способов модуляции, предпочтительно посредством модуляции по положению импульсов, при которой положение отдельного частотно-модулированного импульса относительно опорного импульса изменяется в зависи мости от входного сигнала. В принципе может использоваться модуляция по фазе импульса или широтно-импульсная модуляция, что требует, однако, более высоких технических затрат или не обеспечивает достижение всех преимуществ, присущих способу модуляции по положению импульсов.
При использовании комбинации линейной частотной модуляции (ЛЧМ) для подавления помех с модуляцией по положению импульсов (МПИ) для наложения информационного сигнала можно особенно предпочтительным способом использовать улучшение временного разрешения, обусловленное сжатием импульсов и получением импульса с очень коротким фронтом, при применении принципа суперпозиции для приема перекрывающихся во времени импульсов для повышения скорости передачи (по отношению к увеличенной ширине полосы). В целом, за счет этого обеспечивается эффективная компенсация ранее имевшихся потерь в скорости передачи. Часть (меньшая) мощности передачи, сэкономленной вследствие сжатия, используется для излучения опорного импульса, требуемого при использовании модуляции по положению импульсов, и, в необходимом случае, дополнительных кодированных импульсов в том же самом канале.
Восстановление информации, содержащейся во входном сигнале, осуществляется с помощью детектора, включенного на выходе дисперсионного фильтра и согласованного со способом модуляции, который используется в передатчике для наложения информации, содержащейся во входном сигнале.
Если, в противоположность этому, на передающей стороне в зависимости от амплитуды входного сигнала выбирается одна из нескольких модуляционных характеристик, предпочтительно линейно спадающая модуляционная характеристика при высоком уровне и линейно нарастающая модуляционная характеристика при низком уровне входного сигнала, то для оценки в приемнике принципиально имеются две возможности.
Одна из возможностей состоит в том, чтобы на приемной стороне использовать только один дисперсионный фильтр, дифференциальная фазовая задержка или групповое время распространения которого согласованы с модуляционной характеристикой, используемой на передающей стороне, таким образом, что сигнальные составляющие импульса, модулированного по частоте в соответствии с этой модуляционной характеристикой, на выходе дисперсионного фильтра появляются с наложением по времени, результатом чего является сжатие импульса и увеличение амплитуды сжатого импульса. Для импульса с другой модуляционной характеристикой, которая не согласована оптимальным образом с характеристикой времени распространения спектральных составляющих дисперсионного фильтра, спектральные составляющие на выходе дисперсионного фильтра появляются распределенными во времени и, вследствие недостаточного сжатия импульсов, имеют также существенно меньшую амплитуду. В этом варианте осуществления амплитуда импульса, появляющегося на выходе дисперсионного фильтра зависит, таким образом, от модуляционной характеристики, используемой на передающей стороне и, тем самым, от амплитуды входного сигнала, которая учитывается при выборе модуляционной характеристики. Чтобы восстановить цифровой входной сигнал из выходного сигнала дисперсионного фильтра, на выходе дисперсионного фильтра включен амплитудно-чувстви-тельный детектор, который может быть выполнен в виде амплитудного демодулятора.
В противоположность этому, другой возможный вариант предусматривает то, что частотно-модулированный импульс на приемной стороне подается на несколько параллельно включенных дисперсионных фильтров. Частотно-зависимая характеристика времени распространения дисперсионных фильтров, используемых на приемной стороне, и модуляционные характеристики, используемые на передающей стороне, попарно согласованы друг с другом таким образом, что сигнальные составляющие частотно-модулированного импульса появляются на выходе одного из дисперсионных фильтров в сжатом виде, что приводит к увеличению амплитуды сжатого импульса, в то время как выходные сигналы других дисперсионных фильтров, ввиду различающихся характеристик, не увеличиваются. Входной сигнал, таким образом, может селектироваться благодаря определению того, на каком дисперсионном фильтре получено увеличение амплитуды выходного сигнала.
Дисперсионные фильтры предпочтительно выполнены как фильтры поверхностных акустических волн (ПАВ), которые могут изготавливаться с высокой точностью и стабильностью. Помимо этого, фильтры ПАВ обеспечивают преимущество, состоящее в том, что амплитудная характеристика и фазовая характеристика могут определяться независимо одна от другой, что предоставляет возможность осуществления в каждом приемнике требуемого узкополосного фильтра и дисперсионного фильтра в одном конструктивном элементе.
Выработка частотно-модулированного сигнала в передатчике может осуществляться различными способами, примеры которых кратко описаны ниже.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения сначала формируется импульс, аппроксимирующий импульс Дирака, подаваемый на фильтр нижних частот, характеристика которого перед достижением граничной частоты имеет резонансное усиление и, тем са мым, обеспечивает трансформирование короткого импульса в 81-импульс, форма которого описывается известной функцией 8ΐ(χ) = 8ΐη х/х. Выходной сигнал 81-формы с фильтра нижних частот подается затем на амплитудный модулятор, в котором на колебание несущей накладывается 81-образная огибающая. Если полученный таким образом сигнал подать на дисперсионный фильтр, то на выходе может быть получен частотно-модулированный импульс. Таким образом, в этом варианте осуществления изобретения на передающей стороне производится сначала преобразование относительно узкого 81импульса, подаваемого на дисперсионный фильтр, в частотно-модулированный импульс, который по сравнению с 81-импульсом имеет увеличенную длительность и соответственно сниженную амплитуду. На приемной стороне затем производится сжатие импульса вновь с использованием дисперсионного фильтра с соответствующим повышением амплитуды сжатого импульса. Так как для расширения импульса на передающей стороне и для сжатия импульса на приемной стороне применяется соответствующий дисперсионный фильтр, то данный вариант может быть реализован предпочтительным образом в режиме приемопередатчика с попеременно чередующимися режимами передачи и приема. При этом передатчик и приемник могут иметь соответствующие друг другу сходные по построению конструктивные узлы с соответствующим дисперсионным фильтром, которые в режиме передачи служат для выработки частотно-модулированного импульса, а в режиме приема - для сжатия принимаемых частотно-модулированных импульсов.
Согласно другому варианту осуществления изобретения выработка частотно-модулированного импульса осуществляется с помощью системы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) и управляемого напряжением генератора (УНГ). Отдельные импульсы цифрового входного сигнала сначала преобразуются в интеграторе в импульс пилообразной формы, причем направление нарастания для отдельных импульсов зависит от амплитуды входного сигнала. Сформированный таким образом сигнал используется для управления управляемым напряжением генератором, так что частота выходного импульса в течение длительности импульса линейно возрастает или снижается в зависимости от уровня входного сигнала.
В еще одном варианте осуществления изобретения частотно-модулированный импульс в передатчике вырабатывается с помощью цифрового устройства обработки сигналов, что позволяет предпочтительным образом реализовывать любые характеристики модуляции.
В одном из вариантов осуществления изобретения для реализации взаимно дополняющих характеристик передатчика-приемника изготавливают согласованные друг с другом пары пе редатчика и приемника, так что при вводе в эксплуатацию не требуются дополнительные операции по настройке.
В одном из вариантов осуществления изобретения приемник подстраивается к передатчику перед началом или в процессе работы путем изменения характеристики времени распространения дисперсионного фильтра приемника. Для этого предусматривается, что передатчик в рамках процедуры подстройки вырабатывает опорный сигнал, который предпочтительным образом соответствует последовательности входных сигналов высокого уровня, причем характеристика частотной модуляции, используемая на стороне передачи, или частотнозависимая характеристика времени распространения дисперсионного фильтра приемника изменяются до тех пор, пока на приемной стороне не будет получено оптимальное сжатие импульса или соответственно повышение амплитуды сжатого импульса. Особенно предпочтительным является этот вариант при применении цифрового процессора сигналов для фильтрации и подготовки в приемнике, так как подобный процессор сигналов обеспечивает возможность изменения простыми средствами частотнозависимой характеристики времени распространения и соответствующую оптимизацию, причем соответствующая процедура оптимизации может производиться автоматически при управлении от вычислительных средств.
В другой предпочтительной форме данного варианта осуществления передача данных производится блочным способом, причем вышеописанная процедура согласования проводится заново для каждого блока данных, чтобы отклонения дисперсионных свойств канала передачи можно было компенсировать динамическим образом.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения охарактеризованы в зависимых пунктах формулы изобретения и соответственно подробно описаны ниже со ссылками на чертежи.
На фиг. 1а, 1Ь показана блок-схема передатчика и соответственно приемника системы передачи информации согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения;
фиг. 2а-2е - представление цифрового входного сигнала передатчика и сигналов различных промежуточных стадий обработки сигнала в передатчике для получения передаваемого сигнала;
фиг. 3а-3б - представление принятого сигнала и сигналов различных промежуточных стадий обработки сигнала в приемнике для получения демодулированного сигнала;
фиг. 4а, 4Ь - блок-схема передатчика и соответственно приемника системы передачи информации с активной передачей высокого и низкого уровня;
фиг. 5а-5к - представление цифрового входного сигнала передатчика по фиг. 4а и сигналов различных промежуточных стадий обработки сигнала в передатчике;
фиг. 6а-6е - представление принятого сигнала и сигналов различных промежуточных стадий обработки сигнала в приемнике;
фиг. 7, 8 - модифицированные формы выполнения приемника, показанного на фиг. 4Ь, со схемой подавления шумов; и фиг. 9а, 9Ь - графическое представление улучшения отношения сигнал/шум, достигаемого с использованием способа, соответствующего изобретению.
Передатчик, представленный на фиг. 1а, служит для передачи сигнала 81, выработанного источником 1 сигнала и преобразованного в цифровую форму, по каналу передачи, на который воздействуют помехи, к приемнику, показанному на фиг. 1 Ь, причем передача при заданных требованиях к дальности действия и помехоустойчивости предпочтительно должна осуществляться с относительно низкой мощностью передачи, что позволяет при питании передатчика от батареи повысить срок службы батареи питания и снизить нагрузку, создаваемую электромагнитным излучением, на окружающую среду. Кроме того, вследствие относительно малой мощности передачи, передатчик будет иметь пониженный потенциал воздействия помех на другие системы передачи информации.
Цифровой входной сигнал 81, временное представление которого приведено на фиг. 2а, в передатчике поступает сначала на преобразователь 2 импульсов, который преобразует относительно широкие прямоугольные импульсы входного сигнала 81 в короткие импульсы, которые должны имитировать импульсы Дирака. Из представления последовательности 82 коротких импульсов на фиг. 2Ь видно, что генерирование отдельного короткого импульса инициируется передним фронтом прямоугольного импульса входного сигнала 81.
Выработанная таким образом последовательность 82 коротких импульсов затем подается на фильтр нижних частот (ФНЧ) 3, характеристика которого непосредственно перед граничной частотой имеет резонансное усиление, так что отдельные короткие импульсы, как видно из фиг. 2с, преобразуются в 81-импульсы, форма которых описывается известной функцией 81(х) = 8ΐη х/х.
После этого последовательность 83 81импульсов подается на модулятор 4, который модулирует этим сигналом несущее колебание с частотой ГТ, которое вырабатывается генератором 5, так что на выходе амплитудного модулятора 4, как показано на фиг. 26. вырабатывается импульс несущего колебания с 81-образной огибающей (импульсы на чертеже для наглядности показаны с относительно существенной длительностью, в то время как при изображении в соответствующем масштабе они в действительности более узкие).
На выходе амплитудного модулятора включен дисперсионный фильтр 6, который фильтрует модулированный сигнал несущей частоты к4 в соответствии со своей частотнозависимой дифференциальной характеристикой времени распространения. На выходе дисперсионного фильтра 6 формируется поэтому, как представлено на фиг. 2е, линейно-частотномодулированный (ЛЧМ) импульс постоянной амплитуды, частота которого на интервале длительности импульса спадает от значения ГТ + Аа/2, лежащего выше несущей частоты ГТ, до значения ГТ - Аа/2, лежащего ниже несущей частоты ГТ.
В случае показанного на чертеже передатчика передача входного сигнала к1 производится, таким образом, как униполярная, т. е. передаваемый импульс формируется только при высоком уровне входного сигнала кь в то время как низкий уровень распознается по паузе в передаваемом сигнале к5. Вследствие этого передатчик и приемник могут быть выполнены относительно простым способом с использованием только одного дисперсионного фильтра 6 или соответственно 13.
Сформированная таким образом последовательность к5 импульсов подается затем на полосовой фильтр 7, центральная частота которого равна несущей частоте ГТ частотномодулированного импульса, в результате чего сигналы, лежащие за пределами полосы передачи, отфильтровываются.
Ограниченный по полосе сигнал подается на усилитель 8 передатчика и затем излучается антенной 9.
Приемник, показанный на фиг. 1Ь, обеспечивает возможность приема вышеописанного ЛЧМ сигнала, переданного передатчиком, а также демодуляцию и восстановление цифрового входного сигнала к3 или соответственно к1.
Для этого в рассматриваемом приеме осуществления сигнал, принятый приемной антенной 10, например, в режиме разнесенного приема, подается сначала на предварительный усилитель 11 и затем на полосовой фильтр 1 2, центральная частота которого равна несущей частоте ГТ ограниченного по полосе передаваемого сигнала, так что помеховые сигналы других частотных диапазонов отфильтровываются из принимаемого сигнала (вместо обычного полосового фильтра может предпочтительно применяться фильтр ПАВ). Временное представление полученного таким образом сигнала к6 показано на фиг. 3 а, причем для простоты предполагается наличие канала передачи, на который не воздействуют помехи.
Принятый сигнал к6 состоит, таким образом, из последовательности ЛЧМ импульсов, причем частота линейно уменьшается на интер вале длительности импульса в соответствии с использованной при передаче модуляционной характеристикой от значения ГТ + Аа/2, лежащего выше несущей частоты ГТ, до значения ίτ - Аа/2, лежащего ниже несущей частоты ГТ.
Сигнал к6 затем подается на дисперсионный фильтр 13, который сжимает отдельные импульсы входного сигнала к6 во времени, что приводит к соответствующему увеличению амплитуды сжатого импульса и, тем самым, к улучшению отношения сигнал/шум.
Сжатие импульсов использует при этом тот факт, что более высокочастотные сигнальные составляющие импульсов, ввиду осуществленной при передаче линейной частотной модуляции, появляются на входе дисперсионного фильтра 1 3 раньше низкочастотных сигнальных составляющих. Дисперсионный фильтр 1 3 компенсирует «опережение» более высокочастотных сигнальных составляющих, задерживая их при распространении в дисперсионном фильтре в большей степени, чем низкочастотные сигнальные составляющие. Частотно-зависимая дифференциальная характеристика времени распространения дисперсионного фильтра 1 3 согласована с модуляционной характеристикой частотной модуляции, осуществленной при передаче, таким образом, что спектральные сигнальные составляющие принятого сигнала по существу совмещаются во времени на выходе дисперсионного фильтра 1 3 и, тем самым, как показано на фиг. 3Ь, формируют при наложении сигнал к- в виде импульса с κί-образной огибающей. При этом амплитуда полученного импульса, по сравнению с принятым ЛЧМсигналом к6, существенно увеличена (следует отметить, что при представлении сигналов на чертеже они показаны для наглядности с некоторым искажением. В действительности ЛЧМ импульсы более узкие, а сжатые сигналы намного уже).
Выходной сигнал дисперсионного фильтра 1 3 подается на демодулятор 1 4, который отделяет сигнал к- от высокочастотного несущего колебания и, как показано на фиг. 3с, вырабатывает дискретный выходной сигнал к8 в виде узких импульсов.
В заключение из полученных коротких импульсов с помощью формирователя 1 5 импульсов получают первоначальный цифровой сигнал к9, временное представление которого приведено на фиг. 36.
На фиг. 4а и 4Ь показан другой вариант осуществления системы передачи информации в соответствии с изобретением, который отличается от вышеописанного упрощенного варианта тем, что обеспечивается активная передача как высокого уровня, так и низкого уровня цифрового сигнала, что обеспечивает повышение помехоустойчивости системы.
Передатчик, показанный на фиг. 4а, содержит формирователь импульсов 17, который управляется от датчика тактовых импульсов 16 противофазными тактовыми сигналами, показанными на фиг. 5а и 5Ь, и формирует на своем выходе, как показано на фиг. 5с, последовательность д узких импульсов, аппроксимирующих последовательность импульсов Дирака (ударного возбуждения). Полученная таким образом последовательность импульсов д подается на ФНЧ 18, характеристика которого непосредственно перед граничной частотой имеет резонансное усиление и обеспечивает преобразование узкого импульса в 51-образный импульс, изображенный на фиг. 56. Затем эта последовательность д2 импульсов модулирует в амплитудном модуляторе 20 несущее колебание с несущей частотой ГТ, вырабатываемое генератором 19. На выходе амплитудного модулятора 20 формируется последовательность д эквидистантных импульсов несущей частоты с 51образной огибающей. В этой связи важным является то, что формируемая на выходе амплитудного модулятора 20 последовательность д3 импульсов не зависит от цифрового входного сигнала д4 и не несет никакой информации.
Наложение информации входного сигнала д4 осуществляется затем с помощью аналогового переключателя 21, который управляется входным сигналом д4 и подает выработанную амплитудньм модулятором 20 последовательность д3 импульсов, в зависимости от амплитуды входного сигнала д4, либо на дисперсионный фильтр 22 с линейно спадающей частотнозависимой характеристикой времени распространения, либо на дисперсионный фильтр 23 с линейно нарастающей частотно-зависимой характеристикой времени распространения. На выходе оба дисперсионных фильтра 22, 23 связаны с аналоговым переключателем 24 или с сумматором, который в зависимости от амплитуды входного сигнала д4 выбирает один из выходных сигналов д7 или д8 дисперсионных фильтров 22, 23 и передает их для последующей обработки.
На выходе аналогового переключателя 24 формируется, как показано на фиг. 5к, последовательность д9 ЛЧМ импульсов несущей частоты, причем отдельные импульсы при высоком уровне входного сигнала д4 на интервале длительности импульса имеют линейно возрастающую частоту, а при низком уровне входного сигнала д4 частота в пределах импульса линейно уменьшается.
Сигнал, сформированный на выходе аналогового переключателя 24, фильтруется в полосовом фильтре 25 для подавления помеховых сигналов, лежащих за пределами полосы передачи. Полученный при этом сигнал усиливается усилителем 26 и излучается передающей антенной 27. На фиг. 4Ь показан приемник, осуществляющий прием с помощью антенны 28 сигна ла, излученного передатчиком по фиг. 4а. Принятый сигнал усиливается предварительным усилителем 29 и подается на полосовой фильтр 30 для подавления помеховых сигналов, частота которых лежит за пределами полосы передачи.
Затем принятый сигнал подается через элемент связи на два дисперсионных фильтра 32, 33. Частотно-зависимая характеристика распространения обоих дисперсионных фильтров 32, 33 приемника согласована соответственно с частотно-зависимой характеристикой распространения дисперсионных фильтров 22, 23 передатчика, чтобы спектральные сигнальные составляющие принятого сигнала на выходе одного из дисперсионных фильтров 32, 33 просуммировать с получением импульса с увеличенной амплитудой, в то время как на выходе другого из них формируется растянутый во времени импульс.
Из фиг. 6а и 6Ь видно, что выходные сигналы д10 или соответственно д11 дисперсионных фильтров 32, 33 образованы последовательностью импульсов несущей частоты с 51-образной огибающей.
Выходные сигналы д10, д11 дисперсионных фильтров 32, 33 подаются на соответствующий демодулятор 34, 35. Демодуляторы 34, 35 освобождают сигналы д10, д11 от несущего колебания и формируют короткие импульсы, показанные на фиг. 6с и соответственно 66.
Если короткие импульсы с выхода одного из модуляторов, например 34, соответствуют высокому уровню входного сигнала д4, то формируемые на выходе другого модулятора 35 короткие импульсы соответствуют низкому уровню входного сигнала д4.
Чтобы получить из обоих сигналов д12, д13 первоначальный входной сигнал д4, оба сигнала д2, д13 подаются на датчик 36 тактового сигнала, который вырабатывает тактовый сигнал, воспроизводящий тактовую частоту первоначального входного сигнала д4. Этот тактовый сигнал вместе с выходными сигналами д12, д13 обоих демодуляторов подается на декодер 37, который восстанавливает первоначальные выходные сигналы д4, д4, как видно из фиг. 6е.
На фиг. 7 показан видоизмененный вариант приемника по фиг. 4Ь, использующий схему подавления шумов, которая может комбинироваться и с другими приемниками подобных ЛЧМ сигналов. Ввиду существенного сходства этого приемника с приемником, показанным на фиг. 4Ь, элементы, имеющие одинаковые функции, на обоих чертежах обозначены одинаковыми ссылочными позициями.
Как и в случае вышеописанного приемника, ЛЧМ сигнал, сформированный на передающей стороне, принимается антенной 1 5 и подается сначала на входной усилитель 29, а затем на полосовой фильтр 30, который настроен на несущую частоту и поэтому отфильтровывает помеховые сигналы, лежащие за пределами по лосы передачи. Затем сигнал подается на схему 38 подавления шумов и разделяется в ней на два параллельных тракта, в которых последовательно включены по два дисперсионных фильтра 39, 44 и соответственно 40, 43 с взаимно инверсными характеристиками. При активной передаче как логического низкого уровня, так и логического высокого уровня, один из включенных со стороны входа дисперсионных фильтров 39 или 40 настроен таким образом, что на выходе этого дисперсионного фильтра 39 или соответственно 40 формируется сжатый во времени импульс. На выходе другого из дисперсионных фильтров
39, 40, в противоположность этому, формируется расширенный во времени импульс удвоенной длительности. Оба аналоговых переключателя 41, 42 прерывают сигнальный поток в обоих трактах симметрично относительно середины сжатого импульса так, чтобы сжатый во времени импульс подавлялся и оставался только расширенный во времени импульс в другом тракте. Управление аналоговыми переключателями 41, 42 осуществляется при этом посредством схемы синхронизации 46, которая управляется от датчика 36 тактовых импульсов и задает, таким образом, такт выходного сигнала и, следовательно, такт передачи. Последующие дисперсионные фильтры 43, 44 вырабатывают из расширенного во времени импульса первоначальный импульс с первоначальной длительностью и соответственно с первоначальной амплитудой. Эти импульсы затем подаются на блок вычитания 45, на выходе которого формируется импульс, по существу соответствующий первоначальному импульсу.
Иной результат получается при обработке шумов, обусловленных линией передачи, на которую воздействуют помехи, принимаемые приемником вместе с полезным сигналом. Эти шумы сначала смещаются в противоположных направлениях дисперсионными фильтрами 39,
40. Последующие дисперсионные фильтры 43, 44 сдвигают это смещение в обратном направлении, так что входные шумы в обоих трактах восстанавливаются в виде очень короткого участка, вырезаемого аналоговыми переключателями 41, 42. Формирование разности в блоке вычитания 45 приводит поэтому к существенному подавлению шумов, принимаемых приемником.
Последующая обработка подготовленного таким образом сигнала производится затем так, как описано со ссылками на фиг. 4Ь.
Приемник, представленный на фиг. 8, отличается от приемника, описанного со ссылками на фиг. 7, в основном построением схемы подавления шумов 47 и ее управлением. Ввиду существенного сходства приемников, показанных на фиг. 7 и 8, элементы или узлы, имеющие одинаковые функции, на обоих чертежах обозначены одинаковыми ссылочными позициями.
Как и в случае приемника по фиг. 7, ЛЧМ импульсы принимаются антенной 28 и подаются на входной усилитель 29 и полосовой фильтр 30, который настроен на несущую частоту и поэтому отфильтровывает помеховые сигналы, лежащие вне полосы передачи.
Затем сигнал подается на схему 47 подавления шумов и разделяется в ней на два параллельных тракта, в которых последовательно включены по два дисперсионных фильтра 48, 52 и соответственно 49, 53 с взаимно инверсными характеристиками. На выходе схемы подавления шумов 47 оба тракта соединены с блоком вычитания 54, вследствие чего шумы в принятом сигнале при формировании разности практически полностью подавляются.
В противоположность этому, ЛЧМ сигнал при формировании разности в блоке вычитания 54 не устраняется, в результате чего отношение сигнал/шум существенно повышается. Включенные со стороны входа дисперсионные фильтры 48, 49 настроены по отношению к генерируемому на передающей стороне ЛЧМ сигналу так, что на выходе одного из дисперсионных фильтров 48, 49 формируется сжатый во времени импульс с соответственно повышенной амплитудой, в то время как на выходе другого из дисперсионных фильтров 49, 48 формируется расширенный во времени импульс с соответственно уменьшенной амплитудой. Сигнальный поток в обоих трактах при появлении сжатого импульса, как будет детально описано ниже, синхронно прерывается с помощью перемножителей 50, 51 так, что сжатый импульс подавляется, и только расширенный во времени импульс сохраняется с точностью до вырезанного участка пренебрежимо малой длительности. С помощью далее включенных дисперсионных фильтров 52, 53 из расширенного во времени импульса вырабатывается вновь первоначальный импульс, так что на выходе блока вычитания 54 появляется принятый сигнал, по существу соответствующий первоначальному сигналу, в котором значительно улучшено отношение сигнал/шум.
Управление перемножителями 50, 51 осуществляется в жесткой синхронизации с тактом передачи, чтобы иметь возможность подавлять сигнал в обоих трактах схемы 47 подавления шумов точно перед появлением сжатого по времени импульса. Для обеспечения этого приемник содержит схему синхронизации 57, которая своим входом соединена с датчиком 36 тактового сигнала для обеспечения синхронизации. Посредством последовательно включенных формирователя импульсов 56 и ФНЧ 55 вырабатываются инвертированные импульсы, вершина которых имеет нулевой уровень, а амплитуда равна 1. Эти импульсы подаются на перемножители 50, 51, которые, таким образом, перемножают сигналы в обоих трактах схемы 47 подавления шумов либо на 0, либо на 1, что соответ ственно приводит либо к подавлению сигнала, либо к пропусканию сигнала, по существу, в неизменном виде. Перемножители 50, 51, таким образом, имеют ту же функцию, что и у переключающих элементов 41, 42 в вышеописанном варианте схемы 38 подавления шумов.
Изобретение не ограничивается вышеописанными предпочтительными вариантами осуществления. Возможно множество вариантов, которые реализуют вышеописанное решение в различных формах. Описанные примеры осуществления приведены здесь лишь в качестве основных форм широкого спектра решений.
Фиг. 9а и 9Ь иллюстрируют обеспечиваемое изобретением улучшение отношения сигнал/шум для различных коэффициентов расширения Ψ = ТТ/8, где ТТ - средняя длительность переданного импульса, обработанного способом ЛЧМ, а δ - средняя длительность сжатого в приемнике импульса. На фиг. 9а представлена зависимость отношения сигнал/шум (8 + Ν)/Ν на выходе приемника от отношения 8/Ν на входе приемника, а на фиг. 9Ь представлена зависимость нормированных Ψ=1 зависимостей (8+Ν)/Ν = ί(8/Ν), т.е. степень улучшения в зависимости от первоначального отношения сигнал/шум, причем для Ψ выбраны значения в диапазоне от 1 до 160 в качестве параметра.
Приведенные графики показывают, что достижимое улучшение отношения сигнал/шум становится больше при увеличении расширения-сжатия импульса и особенно четко проявляется при малых первоначальных отношениях сигнал/шум. Это доказывает, что заявленный способ особенно выгодно использовать в обстановке, характеризуемой наличием сильных помех, и/или при больших дальностях передачи, и/или при низких мощностях передачи.

Claims (19)

1. Способ беспроводной передачи информации, особенно для мобильной связи, при котором входной сигнал (81, д4) в передатчике (2 8, 16 - 26) подвергается модуляции и передается по каналу передачи к приемнику (11 - 15, 29 57), причем в передатчике импульсы, модулированные с использованием угловой модуляции, имеющие спектр частот, предназначенные для передачи информации, формируются таким образом, чтобы они могли сжиматься в приемнике с помощью фильтра (13, 32, 33) с частотно-зависимым дифференциальным временем распространения, называемым также групповым временем распространения, с формированием в результате импульсов с длительностью более короткой, чем длительность переданных импульсов, и с увеличенной амплитудой, и, по меньшей мере, часть информации в передатчике накладывается с помощью другой модуляции, не зависящей от угловой модуля ции, и/или используется для управления параметром угловой модуляции, измеряемым в приемнике, отличающийся тем, что в передатчике сначала вырабатывают последовательность импульсов, аппроксимирующих импульсы Дирака, и подают их на фильтр нижних частот, характеристика которого непосредственно перед значением граничной частоты имеет резонансное усиление, для преобразования упомянутой последовательности коротких импульсов в последовательность 81импульсов, форма которых описывается функцией 81(х) = 81п х/х, полученную последовательность 81-импульсов подают на амплитудный модулятор, который накладывает на несущее колебание импульсную 81-образную огибающую, и полученный таким образом сигнал подают на дисперсионный фильтр, на выходе которого получают частотно-модулированную последовательность импульсов.
2. Способ по п. 1 , отличающийся тем, что угловая модуляция и дополнительно используемый способ модуляции, представляют собой приближенно ортогональные типы модуляции.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что импульсы фильтруют соответственно заданной характеристике фильтра, причем используемая при передаче угловая модуляция и используемая при приеме характеристика группового времени распространения дисперсионного фильтра (13, 32, 33) согласованы друг с другом таким образом, что сигнальные составляющие импульсов с угловой модуляцией (86) выходного сигнала (89, 814), ввиду частотнозависимого различного времени распространения сигналов дисперсионного фильтра (13, 32, 33), на выходе последнего по существу совпадают и вследствие их наложения формируются с увеличенной амплитудой относительно амплитуды входного сигнала.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что входной сигнал (д4) имеет несущую частоту, которая в передатчике (16-26) подвергается угловой модуляции на импульсной основе.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что модуляционная характеристика угловой модуляции определяет изменение во времени фазового угла на интервале длительности импульса, в частности, амплитуда импульсов с угловой модуляцией используется для наложения информации, содержащейся во входном сигнале (81), в зависимости от входного сигнала (81), характеристика группового времени распространения дисперсионного фильтра (13) в приемнике (11-15) является дополнительной к характеристике зависимости частоты от времени для передаваемых импульсов, и амплитуду сжатых с помощью дисперсионного фильтра (13) импульсов оценивают для получения сообщения, содержащегося во входном сигнале (к1), с помощью детектора (14, 15), в частности, амплитудного демодулятора.
6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что дополнительная модуляция, используемая для наложения сообщения, представляет собой, в особенности, модуляцию по положению импульсов, либо также импульснокодовую модуляцию, или дифференциальную импульсно-кодовую модуляцию, или импульсную дельта-модуляцию, или модификацию одного или нескольких указанных способов модуляции.
7. Способ по любому из пп.3-6, отличающийся тем, что модулированную в передатчике с использованием угловой модуляции последовательность импульсов в приемнике (29-37) на пару дисперсионных фильтров (32, 33), причем дисперсионные фильтры (32, 33) пары фильтров имеют различную характеристику группового времени распространения, согласованную соответственно с модуляционной характеристикой таким образом, что сигнальные составляющие импульсов появляются на выходе только одного из дисперсионных фильтров (32, 33) с увеличенной амплитудой, в то время как для другого дисперсионного фильтра (32, 33) подобное увеличение амплитуды не происходит, причем амплитуды на выходе дисперсионных фильтров (13, 32, 33) оценивают путем сравнения с помощью детектора (15, 34, 35).
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что на интервале длительности импульса импульсно-модулированного сигнала угловой параметр - частоту или фазу - несущей частоты монотонно изменяют линейно во времени от нижнего значения частоты или фазы до верхнего значения частоты или фазы или в обратном направлении, причем дисперсионный фильтр в приемнике имеет дополнительную линейную или монотонную характеристику.
9. Способ по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что модуляционную характеристику для отдельных импульсов последовательности импульсов выбирают различными так, чтобы это различие выражало часть передаваемой информации.
10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что для согласования передатчика (2-8, 16-26) и приемника (11-15, 29-37) в процессе согласования для обеспечения подстройки передают предварительно заданный цифровой опорный сигнал в качестве входного сигнала (81, д4), в процессе согласования амплитуду или длительность импульса выходных сигналов (к7, д10, д11) дисперсионного фильтра (13, 32, 33) приемника измеряют и используемую при передаче модуляционную характеристику или характеристику группового времени распростра нения дисперсионного фильтра (13, 32, 33) приемника изменяют до тех пор, пока длительность импульса не примет минимальное значение или пока амплитуда импульса не примет максимальное значение.
11. Способ по любому из пп.7-10, отличающийся тем, что сигнальный поток в приемнике разделяют на два параллельных тракта соответственно с двумя дисперсионными фильтрами (39, 44, 40, 43) с взаимно обратными характеристиками группового времени распространения, сигнальный поток в обоих трактах на интервале длительности одного импульса переключают или прерывают на предварительно заданный временной интервал, причем указанное прерывание или переключение осуществляют синхронно с тактом передачи, и оба тракта на выходе объединяют с помощью блока вычитания (45).
12. Устройство для передачи и приема, предназначенное для осуществления способа по любому из пп.1-11, содержащее передатчик (2-8, 16-26) для приема и передачи входного сигнала (81, д4), включающий в себя первый модулятор (2-6, 1 6-24) для угловой модуляции входного сигнала (81, д4), и приемник (11-15, 29-37), включающий в себя демодулятор (14, 15, 31-37) для восстановления входного сигнала (81, д4), причем передатчик содержит средство для выработки последовательности импульсов, аппроксимирующих импульсы Дирака, и связанный с ним своим входом фильтр нижних частот, характеристика которого непосредственно перед граничной частотой имеет резонансное усиление и обеспечивает преобразование упомянутой последовательности коротких импульсов в последовательность 81-импульсов, форма которых описывается 81-функцией 81 (х) = 8ΐη х /х, а также связанный с выходом фильтра нижних частот амплитудный модулятор, который накладывает на несущее колебание 81-образную огибающую, и связанный с выходом амплитудного модулятора дисперсионный фильтр, первый модулятор (2-6, 1 6-24) вырабатывает импульсы с угловой модуляцией соответственно модуляционной характеристике, которая определяет изменение угла или фазы во времени на интервале длительности импульса, первый модулятор (2-6, 1 6-24) имеет управляющий вход для приема входного сигнала (81, д4) и для установки модуляционной характеристики в зависимости от входного сигнала (81, д4), и/или передатчик (2-8, 16-26) для дополнительной модуляции импульсов с угловой модуляцией в зависимости от входного сигнала (81, д4) содержит второй модулятор (4), приемник (11-15, 29-37) для фильтрации импульсов, модулированных при передаче с использованием угловой модуляции в соответ ствии с предварительно заданной модуляционной характеристикой, содержит дисперсионный фильтр (13, 32, 33), в особенности фильтр поверхностных акустических волн с предварительно заданной характеристикой группового времени распространения, и характеристика группового времени распространения дисперсионного фильтра (13, 32, 33) для обеспечения увеличения амплитуды выходного сигнала (89, д14) согласована с используемой при передаче модуляционной характеристикой таким образом, что сигнальные составляющие импульсов с угловой модуляцией, модулированных в соответствии с указанной модуляционной характеристикой, ввиду частотно-зависимого различного времени распространения сигналов на выходе дисперсионного фильтра (13, 32, 33) совмещаются по времени и появляются с увеличенной амплитудой.
13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что первый модулятор (16-25) вырабатывает последовательность импульсов с угловой модуляцией, причем угловая модуляция в зависимости от приложенного к управляющему входу входного сигнала (д4) осуществляется соответственно предварительно заданной первой модуляционной характеристике или соответственно предварительно заданной второй модуляционной характеристике, приемник (29-37) содержит два параллельно включенных дисперсионных фильтра (32, 33), причем различающаяся характеристика группового времени распространения обоих дисперсионных фильтров (32, 33) и первая и вторая модуляционные характеристики согласованы друг с другом таким образом, что на выходе одного из двух дисперсионных фильтров (32, 33) сигнальные составляющие последовательности импульсов с угловой модуляцией совмещаются по времени и появляются с увеличенной амплитудой.
14. Устройство по п.12 или 13, отличающееся тем, что содержит на передающей стороне первый модулятор (1 6-24) для выработки импульсов с угловой модуляцией соответственно обеим модуляционным характеристикам, содержащим соответственно по одному дисперсионному фильтру (22, 23), размещенные в первом модуляторе (1 6-24) дисперсионные фильтры (22, 23) со стороны входа через управляемый элемент переключения (21) соединены с источником сигнала (1620), который вырабатывает высокочастотный сигнал (д3) с существенно 81-образной огибающей, элемент переключения (21 ) для управления с помощью входного сигнала (д4) связан с управляющим входом модулятора (1 6-24).
15. Устройство по п. 12 или 13, отличающееся тем, что первый модулятор (2-6) вырабатывает импульсы с угловой модуляцией, причем угловая модуляция осуществляется независимо от входного сигнала (8|) соответственно предварительно заданной модуляционной характеристике, которая определяет изменение во времени частоты за время длительности импульса, второй модулятор (4) передатчика представляет собой амплитудный модулятор (4) для наложения информации, содержащейся во входном сигнале (81), который задает амплитуду импульсов с угловой модуляцией в зависимости от входного сигнала (81), приемник (11-15) для фильтрации импульсов с угловой модуляцией, модулированных при передаче соответственно предварительно заданной модуляционной характеристике, содержит дисперсионный фильтр (13) с предварительно заданной характеристикой группового времени распространения, который согласован с используемой при передаче модуляционной характеристикой таким образом, что сигнальные составляющие каждого импульса с угловой модуляцией на выходе дисперсионного фильтра совпадают по времени и появляются с увеличенной амплитудой, и на выходе дисперсионного фильтра (13) для восстановления информации, содержащейся во входном сигнале (81), включен детектор (14, 15).
16. Устройство по любому из пп.12-15, отличающееся тем, что передатчик (2-8, 16-26) и приемник (11-15, 29-37) для обеспечения попеременного режима передачи и приема используют соответствующие друг другу, по существу одинаковые по построению блоки для модуляции и соответственно демодуляции, которые содержат соответственно, по меньшей мере, по одному дисперсионному фильтру (6, 13, 22, 23, 32, 33).
1 7. Устройство по любому из пп. 1 2-1 6, отличающееся тем, что приемник (11-15, 29-37) на выходе содержит измерительный прибор для измерения амплитуды и/или длительности импульса выходного сигнала (89, д14) и в приемнике (11-15, 29-37) предусмотрен исполнительный элемент для установки характеристики группового времени распространения дисперсионного фильтра (13, 32, 33), которое посредством связанного с измерительным прибором блока управления регулируется таким образом, что амплитуда выходного сигнала принимает максимальное значение или соответственно длительность импульса выходного сигнала принимает минимальное значение.
18. Устройство по любому из пп. 12-17, отличающееся тем, что приемник содержит схему подавления шумов (38, 47), которая по существу состоит из двух параллельных трактов, которые на выходах соединены с входами блока вычитания (45, 54) и в каждом из которых последовательно включены два дисперсионных фильтра (39, 44, 40, 43, 48, 52, 49, 53) с взаимно противоположными характеристиками группового времени распространения, причем в каждом из двух трактов между обоими дисперсионными фильтрами (39, 44, 40, 43, 48, 52, 49, 53) для управления сигнальным потоком установлен управляющий элемент (41, 42, 50, 51), который для синхронизации управления сигнальным потоком с тактом передачи соединен со схемой синхронизации (46, 55-57).
19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что управляющий элемент представляет собой перемножитель (50, 51 ), который по входу соединен с включенным перед ним дисперсионным фильтром (48, 49) и для управляемого во времени прерывания или отключения сигнального потока связан со схемой синхронизации (55-57).
EA199900437A 1996-11-01 1997-11-03 Способ беспроводной передачи информации EA001394B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19646747A DE19646747C1 (de) 1996-11-01 1996-11-01 Verfahren zur drahtlosen Übertragung einer einem Signal aufgeprägten Nachricht
PCT/DE1997/002606 WO1998020625A1 (de) 1996-11-01 1997-11-03 Verfahren zur drahtlosen übertragung einer nachricht

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA199900437A1 EA199900437A1 (ru) 1999-10-28
EA001394B1 true EA001394B1 (ru) 2001-02-26

Family

ID=7811445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA199900437A EA001394B1 (ru) 1996-11-01 1997-11-03 Способ беспроводной передачи информации

Country Status (16)

Country Link
US (3) US6466609B2 (ru)
EP (2) EP1102414B1 (ru)
JP (1) JP3493414B2 (ru)
KR (1) KR100508516B1 (ru)
CN (2) CN101232297A (ru)
AT (2) ATE256936T1 (ru)
AU (1) AU729145B2 (ru)
BR (1) BR9712480A (ru)
CA (1) CA2269212C (ru)
DE (3) DE19646747C1 (ru)
EA (1) EA001394B1 (ru)
ES (1) ES2208479T3 (ru)
HK (1) HK1025687A1 (ru)
IL (1) IL129435A (ru)
TR (1) TR199900873T2 (ru)
WO (1) WO1998020625A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107850997A (zh) * 2015-07-15 2018-03-27 华为技术有限公司 Cs本振序列生成方法、装置、发射机及接收机

Families Citing this family (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19646747C1 (de) * 1996-11-01 1998-08-13 Nanotron Ges Fuer Mikrotechnik Verfahren zur drahtlosen Übertragung einer einem Signal aufgeprägten Nachricht
DE19836610A1 (de) * 1998-08-12 2000-02-17 Siemens Ag Verfahren zum Steuern der Datenübertragung in einem schnurlosen zwischen einer Datenendeinrichtung und einer Datenübertragungseinrichtung zur Daten-Telekommunikation betriebenen V.24-Datenübertragungssystem
ATE296507T1 (de) * 1998-08-21 2005-06-15 Evologics Gmbh Verfahren zur übertragung von informationen sowie ein geeignetes system hierfür
US20030156624A1 (en) * 2002-02-08 2003-08-21 Koslar Signal transmission method with frequency and time spreading
AU6701100A (en) * 1999-08-10 2001-03-05 Nanotron Gesellschaft Fur Mikrotechnik Mbh Transmission method with frequency and time spread at transmitter level
US7308024B2 (en) * 2000-02-28 2007-12-11 Thomson Licensing Modulation scheme for FDD/TDD transceivers
US6850553B1 (en) * 2000-03-17 2005-02-01 Harris Corporation Chirp slope multiple access
US6820088B1 (en) 2000-04-10 2004-11-16 Research In Motion Limited System and method for synchronizing data records between multiple databases
CN100409597C (zh) * 2003-03-10 2008-08-06 松下电器产业株式会社 脉冲串光传输系统和其中使用的发射机和接收机装置
KR100664916B1 (ko) * 2003-05-07 2007-01-04 삼성전자주식회사 간섭의 동적 저감을 위한 ｕｗｂ 송수신기 및 송수신 방법
KR20040102947A (ko) * 2003-05-30 2004-12-08 유티스타콤코리아 유한회사 분리형 기지국에서 에프에이 증설이 가능한 원격 유니트
JP2005012586A (ja) * 2003-06-20 2005-01-13 Nec Electronics Corp データ転送装置
DE10335009A1 (de) * 2003-07-23 2005-02-10 Atmel Germany Gmbh Verfahren zur drahtlosen Datenübertragung zwischen einer Basisstation und einem Transponder
DE10335003A1 (de) 2003-07-23 2005-02-10 Atmel Germany Gmbh Verfahren zur drahtlosen Datenübertragung zwischen einer Basisstation und einem Transponder
US7205503B2 (en) 2003-07-24 2007-04-17 Illinois Tool Works Inc. Remotely controlled welding machine
US7051623B2 (en) * 2003-07-28 2006-05-30 Easco Hand Tools, Inc. Pawl-less ratchet wrench
DE10343332A1 (de) * 2003-09-12 2005-05-12 Atmel Germany Gmbh Verfahren zur Unterdrückung von Störungen in einem Signalverarbeitungssystem und Signalverarbeitungssystem
US7180029B2 (en) 2004-04-16 2007-02-20 Illinois Tool Works Inc. Method and system for a remote wire feeder where standby power and system control are provided via weld cables
US8592724B2 (en) 2004-04-16 2013-11-26 Illinois Tool Works Inc. Remote wire feeder using binary phase shift keying to modulate communications of command/control signals to be transmitted over a weld cable
US9012807B2 (en) * 2004-04-16 2015-04-21 Illinois Tool Works Inc. Remote wire feeder using binary phase shift keying to modulate communications of command/control signals to be transmitted over a weld cable
JP2006074609A (ja) * 2004-09-03 2006-03-16 Futaba Corp 超広帯域無線送信装置、超広帯域無線受信装置、及び超広帯域無線送受信方式
KR100616639B1 (ko) * 2004-11-29 2006-08-28 삼성전기주식회사 쏘 필터를 이용한 데이타 송신 장치
CN101189802A (zh) * 2005-04-04 2008-05-28 日本电气株式会社 频带控制方法和通信设备
KR20060111284A (ko) * 2005-04-22 2006-10-27 삼성전기주식회사 쏘 필터를 이용한 데이타 송신기 및 데이타 송수신 장치
WO2006130988A1 (en) * 2005-06-10 2006-12-14 Telecommunications Research Laboratories Wireless communication system
JP4565163B2 (ja) * 2006-04-28 2010-10-20 独立行政法人産業技術総合研究所 インパルス伝送方法及び受信装置
JP5125368B2 (ja) * 2007-09-28 2013-01-23 富士通セミコンダクター株式会社 半導体装置、通信システム及び送受信振幅最適化方法、
CA2617976A1 (en) 2008-01-11 2009-07-11 John Dasilva Personnel safety system utilizing time variable frequencies
US8416880B2 (en) * 2008-03-31 2013-04-09 Nxp B.V. Digital modulator
USH2274H1 (en) * 2009-01-30 2013-05-07 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Variable pulse width encoding for information transmission
US8670477B2 (en) * 2009-04-27 2014-03-11 Myotis Wireless, Inc. System and apparatus for detecting interference in radio bands
US8957344B2 (en) 2009-09-30 2015-02-17 Illinois Tool Works Inc. Welding system with power line communication
US8928524B1 (en) * 2009-11-06 2015-01-06 Technology Service Corporation Method and system for enhancing data rates
KR101871360B1 (ko) * 2011-03-09 2018-06-26 삼성전자주식회사 오디오 신호 출력 방법 및 그에 따른 오디오 신호 출력 장치
KR20130062625A (ko) * 2011-12-05 2013-06-13 삼성전자주식회사 싱크함수를 이용한 신호 측정 장치 및 방법
US10155277B2 (en) 2012-06-06 2018-12-18 Illinois Tool Works Inc. Welding device for remotely controlling welding power supply settings
US10118241B2 (en) 2012-09-07 2018-11-06 Illinois Tool Works Inc. Welding system with multiple user interface modules
US10076809B2 (en) 2013-03-13 2018-09-18 Illinois Tool Works Inc. Voltage sensing wire feeder with weld procedure memories
WO2014201440A1 (en) 2013-06-14 2014-12-18 Lockheed Martin Corporation System, method and apparatus for communication that is insensitive to a sampling clock error
CN104969629B (zh) * 2013-09-27 2019-09-13 华为技术有限公司 一种调整发送功率的方法和装置
US11621701B2 (en) * 2014-03-21 2023-04-04 Dynaspot Corp. Filter that minimizes in-band noise and maximizes detection sensitivity of exponentially-modulated signals
US9943924B2 (en) 2014-03-28 2018-04-17 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for wireless control of an engine-driven welding power supply
US9724778B2 (en) 2014-03-28 2017-08-08 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for wireless control of a welding power supply
US10464156B2 (en) 2014-03-28 2019-11-05 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for pairing of wireless control devices with a welding power supply
US9718141B2 (en) 2014-03-28 2017-08-01 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for prioritization of wireless control of a welding power supply
US11103948B2 (en) 2014-08-18 2021-08-31 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for a personally allocated interface for use in a welding system
US10906119B2 (en) 2014-12-18 2021-02-02 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for communication via a welding cable
US11198190B2 (en) 2014-12-18 2021-12-14 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for duplex communications over a welding cable
US9943925B2 (en) 2014-12-18 2018-04-17 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for adaptively controlling weld cable communications
US9969024B2 (en) 2014-12-18 2018-05-15 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for measuring characteristics of a welding cable
US10449614B2 (en) 2014-12-18 2019-10-22 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for solid state sensor measurements of welding cables
US10828713B2 (en) 2014-12-18 2020-11-10 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for adaptively controlling physical layers for weld cable communications
US10369652B2 (en) 2015-07-24 2019-08-06 Illinois Tool Works Inc. Wireless and powerline communications in a welding-type system
CN106878206B (zh) * 2015-12-11 2020-07-28 富士通株式会社 测量滤波特性的方法及其装置、预均衡器、通信设备
DE102017216794A1 (de) * 2017-09-22 2019-03-28 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren und System zur Energieübertragung
US11521500B1 (en) * 2018-10-17 2022-12-06 Amazon Technologies, Inc. Unmanned aerial systems with range finding
JP6941736B2 (ja) * 2019-01-18 2021-09-29 シェンチェン グディックス テクノロジー カンパニー，リミテッド 信号処理回路と、関連するチップ、流量計および方法
JP7265756B2 (ja) * 2019-03-28 2023-04-27 国立大学法人東海国立大学機構 送信装置
CN111835664B (zh) * 2019-04-15 2023-02-17 深圳芯启航科技有限公司 信号调制方法、信号调制器及信号调制系统
JP7471035B2 (ja) * 2020-08-18 2024-04-19 コンチネンタル エレクトロニクス コーポレーション Ｌｏｒａｎの送信機、受信機、システム、およびこれを動作させる方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3969725A (en) 1974-06-12 1976-07-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Transportation Distance measuring equipment
US4255791A (en) * 1978-12-04 1981-03-10 Harris Corporation Signal processing system
US4438519A (en) * 1981-05-04 1984-03-20 General Electric Company Methods, and apparatus, for transmitting high-bit-rate digital data in power line communication media having high harmonic noise content
US4635008A (en) 1985-11-19 1987-01-06 Sperry Corporation Dispersive SAW filter with tapered transducers
DE3618416A1 (de) 1986-05-31 1987-12-03 Friedrich Dipl Ing Mebes Vorrichtung zum ueberwachen von gepaeckstuecken oder dergleichen
EP0348167B1 (en) * 1988-06-21 1994-12-14 Canon Kabushiki Kaisha Digital communicating method and apparatus
US5070500A (en) * 1988-08-30 1991-12-03 Tokyo Keiki Company Ltd. Memory package system utilizing inductive coupling between memory module and read/write unit
JP2672146B2 (ja) * 1989-04-26 1997-11-05 キヤノン株式会社 通信方式，通信システム，送信装置および受信装置
DE69230768T2 (de) * 1991-08-23 2000-09-28 Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki Funkinformations- und kommunikationssystem mit einem mehrträger-spreizspektrum-übertragungssystem
US5224122A (en) * 1992-06-29 1993-06-29 Motorola, Inc. Method and apparatus for canceling spread-spectrum noise
US5381798A (en) 1993-11-02 1995-01-17 Quinton Instrument Company Spread spectrum telemetry of physiological signals
US5640385A (en) * 1994-01-04 1997-06-17 Motorola, Inc. Method and apparatus for simultaneous wideband and narrowband wireless communication
US5677927A (en) * 1994-09-20 1997-10-14 Pulson Communications Corporation Ultrawide-band communication system and method
US5589821A (en) 1994-12-13 1996-12-31 Secure Technologies, Inc. Distance determination and alarm system
US5630836A (en) 1995-01-19 1997-05-20 Vascor, Inc. Transcutaneous energy and information transmission apparatus
JP2798129B2 (ja) * 1996-08-26 1998-09-17 日本電気株式会社 チャープスペクトラム拡散信号多重化装置用送信装置及び受信装置
US5982808A (en) * 1996-08-30 1999-11-09 Harris Corporation System and method for communicating with plural remote transmitter
US5859613A (en) * 1996-08-30 1999-01-12 Harris Corporation System and method for geolocating plural remote transmitters
JP2755296B2 (ja) * 1996-10-18 1998-05-20 日本電気株式会社 スペクトラム拡散信号多重化装置
DE19646746C2 (de) * 1996-11-01 2003-09-18 Nanotron Technologies Gmbh Übertragungsverfahren zur drahtlosen Kommunikation mit einem implantierten medizinischen Gerät
DE19646747C1 (de) * 1996-11-01 1998-08-13 Nanotron Ges Fuer Mikrotechnik Verfahren zur drahtlosen Übertragung einer einem Signal aufgeprägten Nachricht

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107850997A (zh) * 2015-07-15 2018-03-27 华为技术有限公司 Cs本振序列生成方法、装置、发射机及接收机
CN107850997B (zh) * 2015-07-15 2020-08-07 华为技术有限公司 Cs本振序列生成方法、装置、发射机及接收机

Also Published As

Publication number Publication date
AU729145B2 (en) 2001-01-25
CA2269212A1 (en) 1998-05-14
CN101232297A (zh) 2008-07-30
CA2269212C (en) 2003-07-08
DE59711149D1 (de) 2004-01-29
DE59704554D1 (de) 2001-10-11
US6466609B2 (en) 2002-10-15
AU5307098A (en) 1998-05-29
HK1025687A1 (en) 2000-11-17
EP0938783A1 (de) 1999-09-01
BR9712480A (pt) 1999-12-21
ATE205339T1 (de) 2001-09-15
CN100342660C (zh) 2007-10-10
KR100508516B1 (ko) 2005-08-17
JP3493414B2 (ja) 2004-02-03
TR199900873T2 (xx) 1999-07-21
CN1235716A (zh) 1999-11-17
EA199900437A1 (ru) 1999-10-28
US20020159538A1 (en) 2002-10-31
EP1102414A1 (de) 2001-05-23
EP0938783B1 (de) 2001-09-05
IL129435A0 (en) 2000-02-17
DE19646747C1 (de) 1998-08-13
IL129435A (en) 2003-03-12
EP1102414B1 (de) 2003-12-17
JP2000507786A (ja) 2000-06-20
ATE256936T1 (de) 2004-01-15
US20070165740A1 (en) 2007-07-19
WO1998020625A1 (de) 1998-05-14
KR20000052916A (ko) 2000-08-25
US20010043656A1 (en) 2001-11-22
ES2208479T3 (es) 2004-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA001394B1 (ru) Способ беспроводной передачи информации
KR100508517B1 (ko) 이식된 의료기기와의 무선 정보전송방법
JP3814688B2 (ja) 伝送方法及びその方法を実行するための装置
US20060284669A1 (en) Noise shaping technique for spread spectrum communications
JPS6032365B2 (ja) アダプテイブフイルタ
US20060078041A1 (en) Transmitter, receiver, and data communications system and method
JP3917637B2 (ja) 無線通信システム、無線送信機、無線受信機および無線通信方法
MXPA99004563A (en) Method for wireless information transfer
US5796959A (en) Noise shaping technique for spread spectrum communications
RU2205508C2 (ru) Приемопередающее устройство
JP2681186B2 (ja) ホッピングパターンの伝送方式
US7366488B1 (en) Digital carrier-recovery scheme for FM stereo detection
JP2771663B2 (ja) 無線装置
JPH04302553A (ja) スペクトラム拡散通信用送信機および受信機、並びにスペクトラム拡散通信装置
JP2783992B2 (ja) 情報送受信方法
JP2007116644A (ja) 汎用高効率デジタルｓｓｂ無線機
JPH0378336A (ja) スペクトル拡散通信方式
JPH01319343A (ja) デジタル通信方式
JPH0646098A (ja) Ｆｍ無線システムにおける制御用トーン伝送方式
JPH0514313A (ja) 自動利得制御回路
JPH0746154A (ja) スペクトル拡散変調及び／又は復調装置
JPS60194636A (ja) 搬送波再生装置
JPH06177857A (ja) スペクトル拡散信号受信機
JPS63278433A (ja) スペクトル拡散通信装置
JP2001230755A (ja) スペクトラム拡散通信装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ KZ KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): BY

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU