RU1159489C

RU1159489C - Apparatus for transmitting and receiving discrete signals

Info

Publication number: RU1159489C
Authority: RU
Inventors: Н.Н. Заличев; Д.В. Карпеев; С.Н. Кондратьев
Original assignee: Научно-исследовательский институт "Фотон"
Priority date: 1983-11-14
Filing date: 1983-11-14
Publication date: 1994-04-30

Description

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в системах передачи данных по радиоканалам. The invention relates to telecommunications and can be used in data transmission systems over radio channels.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. The purpose of the invention is to increase noise immunity.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для передачи и приема дискретных сигналов. The drawing shows a structural electrical diagram of a device for transmitting and receiving discrete signals.

Устройство для передачи и приема дискретных сигналов содержит на передающей стороне блок 1 сопряжения и передатчик 2, а на приемной стороне - приемник 3, решающий блок 4 и два блока 5, 6 оптимальной обработки сигналов, а также содержит на передающей стороне дискретизатор 7 и два генератора 8, 9 квазиортогональных сигналов, а на приемной стороне два ключа 10, 11, фазовращатель 12, интерполятор 13 и блок 14 синхронизации. A device for transmitting and receiving discrete signals contains, on the transmitting side, an interface unit 1 and a transmitter 2, and on the receiving side, a receiver 3, a decision unit 4 and two blocks 5, 6 of optimal signal processing, and also contains a sampler 7 and two generators on the transmitting side 8, 9 of quasi-orthogonal signals, and on the receiving side there are two keys 10, 11, a phase shifter 12, an interpolator 13, and a synchronization unit 14.

Устройство для передачи и приема дискретных сигналов работает следующим образом. Блок 1 сопряжения в соответствии с передаваемыми данными включает генераторы 8, 9 квазиортогональных сигналов, формирующие каждый раз полный сигнал. Последовательность включения генераторов 8, 9 квазиортогональных сигналов соответствует коду данного сообщения. Например, S₂S₁S₂S₂ - первое сообщение, S₁S₂S₁S₁ - второе сообщение, где S₁ и S₂ - сигналы, формируемые генераторами 8, 9 квазиортогональных сигналов. Сигналы S₁ и S₂ последовательно, в соответствии с формируемым кодом (т. е. передаваемыми данными) поступают на вход дискретизатора 7. Период выборок равен 1/2ΔF, где ΔF - полоса сигнала S, что, согласно теореме Котельникова, позволяет восстановить передаваемый сигнал на приемной стороне путем интерполяции выборок. Полоса передатчика 2 выбирается таким образом, чтобы выборки сигналов с дискретизатора 7 при излучении не искажались, т. е. она должна быть не менее 4 ΔF и соответствовать полосе пропускания приемника 3. Принимаемая смесь выборок и помех с выхода приемника 3 поступает на информационные входы ключей 10 и 11. В состоянии синхронизма ключ 11 пропускает на интерполятор 13 смесь выборок сигнала и помех, а ключ 10 только помехи. Такой режим работы на приемной стороне обеспечивается блоком 14 синхронизации, который через управляющие входы открывает ключ 11 только на время приема выборок сигнала, а ключ 10 открывает в противофазе по отношению к ключу 11. Фаза выборок помех изменяется на противоположную на фазовращателе 12 на π . Поэтому независимо от формы спектра узкополосной помехи и ее расположения внутри спектра, любая помеха с полосой, меньшей или равной ΔF, согласно теореме Котельникова, компенсируется на выходе интерполятора 13 (теоретически сводится к нулю). Полезный сигнал на выходе интерполятора 13 при этом будет восстановлен. Смесь восстановленных сигналов S₁ ; S₂ и белого шума (узкополосная помеха компенсирована) поступает на входы блоков 5,6 оптимальной обработки сигналов. Отношения сигнал/помеха на их выходах возрастают в базу раз при любой форме помехи на их входах. Кодовая последовательность, составленная из функций автокоррекции (ФАК) сигналов, поступает на входы решающего блока 4, на первый вход - ФАК S₁, на второй - ФАК S₂. Главные выбросы этих ФАК и образуют кодовые последовательности, соответствующие передаваемым данным. Решающий блок 4 в зависимости от кодовой последовательности на его входах вырабатывает соответствующие данной кодовой последовательности сигналы, сигнализирующие о передаче тех или иных данных, выделяемых необходимыми оконечными согласующими блоками. Установление и восстановление синхронизма осуществляется блоком 14 синхронизации, соединенным своими входами с выходами блоков 5,6 оптимальной обработки сигналов и выходом решающего блока 4 за счет смещения по временной оси тактовых импульсов, открывающих ключи 10, 11. При этом сигналы с выходов блоков 5,6 оптимальной обработки сигналов позволяют осуществить грубый поиск состояния синхронизма, а сигнал с выхода решающего блока 4 - точный, причем время вхождения в синхронизм в этом случае меньше, чем в обычной корреляционной системе.A device for transmitting and receiving discrete signals operates as follows. The pairing unit 1, in accordance with the transmitted data, includes generators 8, 9 of quasi-orthogonal signals, each time generating a complete signal. The sequence of inclusion of the generators 8, 9 of quasi-orthogonal signals corresponds to the code of this message. For example, S ₂ S ₁ S ₂ S ₂ is the first message, S ₁ S ₂ S ₁ S ₁ is the second message, where S ₁ and S ₂ are the signals generated by the generators 8, 9 of quasi-orthogonal signals. The signals S ₁ and S _{2 are} sequentially, in accordance with the generated code (that is, the transmitted data), fed to the input of the sampler 7. The sampling period is 1 / 2ΔF, where ΔF is the signal strip S, which, according to Kotelnikov’s theorem, allows to restore the transmitted signal at the receiving side by interpolating samples. The bandwidth of the transmitter 2 is selected so that the samples of the signals from the sampler 7 are not distorted upon emission, i.e., it should be at least 4 ΔF and correspond to the passband of the receiver 3. The received mixture of samples and interference from the output of the receiver 3 is fed to the information inputs of the keys 10 and 11. In the synchronism state, key 11 passes to the interpolator 13 a mixture of signal and interference samples, and key 10 only interferes. This mode of operation on the receiving side is provided by the synchronization unit 14, which opens the key 11 through the control inputs only for the time of receiving the signal samples, and the key 10 opens in antiphase with respect to the key 11. The phase of the interference samples is reversed on the phase shifter 12 by π. Therefore, regardless of the shape of the narrow-band interference spectrum and its location inside the spectrum, any interference with a band less than or equal to ΔF, according to the Kotelnikov theorem, is compensated at the output of the interpolator 13 (theoretically reduced to zero). The useful signal at the output of the interpolator 13 will be restored. A mixture of reconstructed signals S ₁ ; S ₂ and white noise (the narrow-band interference is compensated) is supplied to the inputs of blocks 5.6 of optimal signal processing. The signal-to-noise ratios at their outputs increase by a factor of time with any form of interference at their inputs. The code sequence, composed of the functions of automatic correction (FAC) of the signals, is fed to the inputs of the decisive unit 4, the first input - FAC S ₁ , the second - FAC S ₂ . The main emissions of these FAKs form the code sequences corresponding to the transmitted data. The decision block 4, depending on the code sequence at its inputs, generates the signals corresponding to the given code sequence signaling the transmission of one or another data allocated by the necessary terminal matching blocks. The establishment and restoration of synchronism is carried out by the synchronization block 14, connected by its inputs to the outputs of the optimal signal processing blocks 5.6 and the output of the decision block 4 due to the shift in the time axis of the clock pulses opening the keys 10, 11. The signals from the outputs of blocks 5.6 optimal signal processing allows a crude search for the state of synchronism, and the signal from the output of the decision block 4 is accurate, and the time to enter synchronism in this case is less than in a conventional correlation system.

Таким образом, за счет увеличения базы сигналов снижается пиковая мощность излучения, что снижает требования к выходным каскадам передатчика 2. При этом снижается уровень перекрестных помех, что в свою очередь, позволяет снизить требования к избирательности приемника 3. Кодовое разделение сигналов дает возможность работы в одной полосе нескольким абонентам, имеющим однотипную аппаратуру, причем алгоритм работы системы может быть заложен в решающем блоке 4. (56) Гуров В. С. и др. Передача дискретной информации и телеграфия. М. : Связь, 1974, с. 21. Thus, due to an increase in the signal base, the peak radiation power is reduced, which reduces the requirements on the output stages of the transmitter 2. At the same time, the level of crosstalk is reduced, which in turn reduces the requirements on the selectivity of the receiver 3. Code separation of the signals makes it possible to work in one band to several subscribers with the same type of equipment, moreover, the system operation algorithm can be laid down in decision block 4. (56) V. S. Gurov et al. Discrete information transmission and telegraphy. M.: Communication, 1974, p. 21.

Петрович Н. Т. и Размахнин М. К. Системы связи с шумоподобными сигналами. М. ; Советское Радио, 1969, с. 160-165. Petrovich N.T. and Razmakhnin M.K. Communication systems with noise-like signals. M.; Soviet Radio, 1969, p. 160-165.

Claims

DEVICE FOR THE TRANSMISSION AND RECEIVING OF DISCRETE SIGNALS, containing on the transmitting side an interface unit, the input of which is the input of the device, and a transmitter, and on the receiving side there is a receiver, a decision unit and two blocks of optimal signal processing, the outputs of which are connected to the inputs of the decision unit, the output of which is the output of the device, while the inputs of the blocks of optimal signal processing are combined, characterized in that, in order to increase noise immunity, a sampling device and two quasio generators are introduced on the transmitting side orthogonal signals, the inputs and outputs of which are connected respectively to the outputs of the interface unit and to the input of the sampler, the output of which is connected to the input of the transmitter, and two keys, a phase shifter, an interpolator and a synchronization block, the outputs of which are connected to the control inputs of the keys, information inputs, are entered which are connected to the output of the receiver, and the output of the first key through the phase shifter is connected to the output of the second key and to the input of the interpolator, the output of which is connected to the inputs of the blocks rabotki signals and which outputs the output deciding unit are connected to respective inputs of a synchronization unit.