RU200964U1 - Digital signal intersymbol distortion corrector - Google Patents
Digital signal intersymbol distortion corrector Download PDFInfo
- Publication number
- RU200964U1 RU200964U1 RU2019142152U RU2019142152U RU200964U1 RU 200964 U1 RU200964 U1 RU 200964U1 RU 2019142152 U RU2019142152 U RU 2019142152U RU 2019142152 U RU2019142152 U RU 2019142152U RU 200964 U1 RU200964 U1 RU 200964U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- switch
- signal
- symbols
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0015—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the adaptation strategy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области радиосвязи. Технический результат заключается в повышении помехоустойчивости и надежности передачи цифровых сигналов. Корректор межсимвольных искажений цифровых сигналов содержит передатчик, приемник, приемно-передающую антенну, блок управления, первый коммутатор, сдвиговый регистр, амплитудный детектор, второй и третий коммутаторы, блок умножителей, сумматор, формирователь, генератор тестовых сигналов, блок выделения служебного канала и блок памяти. 1 ил.The utility model relates to the field of radio communication. The technical result consists in increasing the noise immunity and reliability of digital signal transmission. The corrector of intersymbol distortions of digital signals contains a transmitter, a receiver, a receiving and transmitting antenna, a control unit, a first switch, a shift register, an amplitude detector, a second and third switches, a multiplier unit, an adder, a generator, a test signal generator, a service channel allocator and a memory unit ... 1 ill.
Description
Корректор межсимвольных искажений цифровых сигналов - это устройство, которое относится к технике радиосвязи и может быть использовано для приема сигналов с бинарной модуляцией в двухсторонних каналах с многолучевым распространением сигналов, вызывающим межсимвольную интерференцию. Двухсторонние каналы передачи применяются, когда передача информации производится одновременно в двух направлениях и каждая станция интервала передачи является одновременно и приемной, и передающей.The digital signal intersymbol distortion corrector is a device that belongs to radio communication technology and can be used to receive signals with binary modulation in two-way channels with multipath signals that cause intersymbol interference. Two-way transmission channels are used when information is transmitted simultaneously in two directions and each station of the transmission interval is both receiving and transmitting.
При бинарной модуляции каждый символ передаваемых цифровых сигналов может быть реализован одним из двух различающимися между собой состояниями, каждое из которых соответствует одному из двух возможных логических значений каждого символа. Одним из наиболее распространенных видов бинарной модуляции является бинарная фазовая манипуляция (BFSK. - binary phase shift keying). При ее использовании в зависимости от передаваемых символов начальная фаза несущей может принимать два различных значения, различающихся на 180°, при этом сигналы несущей противоположны по знаку.With binary modulation, each symbol of the transmitted digital signals can be realized by one of two different states, each of which corresponds to one of two possible logical values of each symbol. One of the most common types of binary modulation is binary phase shift keying (BFSK. - binary phase shift keying). When using it, depending on the transmitted symbols, the initial carrier phase can take on two different values differing by 180 °, while the carrier signals are opposite in sign.
При использовании различных систем передачи сигналы от передатчика достигают приемника, зачастую, сразу по нескольким путям. Число таких путей может быть значительным. Сигналы, проходящие по различным путям, испытывают задержку по времени, которая пропорциональна длине каждого пути. Эти длины могут заметно различаться, в результате величины задержки каждого сигнала, прошедшему по своему пути, также заметно различаются, если разброс-подобной временной задержки больше длительности одного символа, то в каждый момент времени на приемник приходит сумма данного передаваемого символа и еще нескольких предыдущих символов.When using different transmission systems, signals from the transmitter reach the receiver, often via several paths at once. The number of such paths can be significant. Signals traveling along different paths experience a time delay that is proportional to the length of each path. These lengths can differ noticeably, as a result of the delay values of each signal passing along its path, they also differ noticeably, if the spread-like time delay is greater than the duration of one symbol, then at each time instant the receiver receives the sum of this transmitted symbol and several more previous symbols ...
Как правило, первый приходящий символ является основным и используется для передачи информации. Уровни следующих за ним мешающих символов меньше, тем не менее, они суммарно накладываются на пето и могу т оказывать значительное негативное воздействие. Количество символов в этой суперпозиции определяется соотношением временной длительности одного символа в данной системе передачи и максимальной разности но времени задержки между сигналами, пришедшими различными путями и такое соотношение может достигать нескольких единиц.As a rule, the first incoming character is the main one and is used to transmit information. The levels of the interfering characters that follow it are less, however, they cumulatively overlap with the pet and can have a significant negative impact. The number of symbols in this superposition is determined by the ratio of the time duration of one symbol in a given transmission system and the maximum difference but the delay time between signals arriving in different ways, and this ratio can reach several units.
Взаимные амплитудно-фазовые соотношения между уровнями сигналов, составляющих суммарный принимаемый сигнал, случайны по величине и случайно изменяются по времени, обычно со скоростью быстрых замираний. Также случаен и их взаимный фазовый сдвиг, поэтому в каждый момент времени весовые коэффициенты отдельных сигналов в суммарном сигнале после демодуляции могут иметь различные знаки. Передаваемая по каналу информация обычно является случайной равновероятной последовательностью логических нулей и единиц, появление которых можно считать равновероятным, и отклик демодулятора на каждый отдельный символ может равновероятно принимать как положительные, так и отрицательные значения.The mutual amplitude-phase relationships between the levels of the signals that make up the total received signal are random in magnitude and randomly change in time, usually with a fast fading rate. Their mutual phase shift is also random, therefore, at each time instant, the weights of individual signals in the total signal after demodulation may have different signs. The information transmitted over the channel is usually a random equiprobable sequence of logical zeros and ones, the occurrence of which can be considered equiprobable, and the response of the demodulator to each individual symbol can take both positive and negative values with equal probability.
Когда в результате межсимвольной интерференции к принимаемому символу прибавляется суммарный отклик от нескольких предыдущих символов, появляется межсимвольная интерференция (МСИ). В результате знак напряжения может принять противоположное значение, и демодулятор выдаст ошибочное решение о принятом символе. Таким образом, при появлении МСИ значительно возрастает средняя величина вероятности ошибки и снижается помехоустойчивость, надежность и качество передачи информации.When the total response from several previous symbols is added to the received symbol as a result of intersymbol interference, intersymbol interference (ISI) occurs. As a result, the sign of the voltage can take the opposite value, and the demodulator will give an erroneous decision about the received symbol. Thus, with the appearance of ISI, the average value of the error probability increases significantly and the noise immunity, reliability and quality of information transmission decrease.
Известны различные устройства, корректирующие искаженный МСИ принимаемый сигнал и повышающие помехоустойчивость и надежность передачи сигналов в условиях многолучевого распространения, например, система «RAKE», описанная, например, в книге: «Системы мобильной связи» авторов Ипатова В.П. и др. - М.: Горячая линия-Телеком, 2003. - 272 с. Система содержит несколько корреляторов, которые состоят из перемножителя и интегратора, также она содержит генератор опорных сигналов и сумматор. Генератор опорных сигналов вырабатывает копии опорных сигналов с различными временными сдвигами. Количество опорных сигналов и величина временных сдвигов должны соответствовать наиболее сильным лучам, прошедшим по различным путям. При этом предполагается, что многолучевое распространение проявляется в виде небольшого числа достаточно сильных лучей. Кроме того, предполагается, что заранее известны относительные временные сдвиги этих лучей. Для использования этой системы необходимо, чтобы многолучевость носила выраженный дискретный характер. В случае непрерывной многолучевости, когда принимаемый сигнал состоит из множества лучей с небольшим относительным временным сдвигом, применение данного устройства-аналога не приводит к устранению МСИ.Various devices are known that correct the distorted ISI of the received signal and increase the noise immunity and reliability of signal transmission in conditions of multipath propagation, for example, the "RAKE" system, described, for example, in the book: "Mobile communication systems" by the authors VP Ipatov. and others - M .: Hotline-Telecom, 2003 .-- 272 p. The system contains several correlators, which consist of a multiplier and an integrator, it also contains a reference signal generator and an adder. The reference signal generator generates copies of the reference signals with different time offsets. The number of reference signals and the amount of time offsets should correspond to the strongest beams that have traveled along different paths. This assumes that multipath propagation appears as a small number of sufficiently strong rays. In addition, it is assumed that the relative time offsets of these beams are known in advance. To use this system, it is necessary that the multipath has a pronounced discrete character. In the case of continuous multipath, when the received signal consists of many beams with a small relative time shift, the use of this analog device does not lead to the elimination of ISI.
Известны также устройства, выравнивающие частотную характеристику канала передачи - эквалайзеры. Они состоят их элементов задержки сигналов но времени, блока умножителей, сумматора и блоков управления. Межсимвольная интерференция возникает из-за частотно-селективных замираний, вызывающих сильную изрезанность частотной характеристики многолучевого канала. Если форма изрезанной частотной характеристики известна, то на приемной стороне можно применить фильтр, частотная характеристика которого является обратной по отношению к частотной характеристике канала. При прохождении сигнала через такой фильтр изрезанность спектра сигнала, возникшая в канале, частично компенсируется, а результирующая характеристика выравнивается, что приводит к уменьшению негативных последствий МСИ.There are also known devices that equalize the frequency response of the transmission channel - equalizers. They consist of elements for delaying signals but time, a multiplier unit, an adder and control units. Intersymbol interference occurs due to frequency selective fading, which causes severe irregularities in the frequency response of a multipath channel. If the shape of the jagged frequency response is known, then a filter can be applied on the receiving side, the frequency response of which is inverse to the channel frequency response. When the signal passes through such a filter, the irregularity of the signal spectrum that has arisen in the channel is partially compensated, and the resulting characteristic is leveled, which leads to a decrease in the negative consequences of ISI.
Недостатками подобных устройств является необходимость точного знания частотной характеристики канала передачи и применения относительно большого количества элементов задержки. Кроме того, при выравнивании частотной характеристики канала в областях ее провалов (что характерно для частотно-селективных замираний) происходит значительный подъем усиления корректирующих фильтров. Но в приемнике кроме МСИ всегда есть еще один негативный фактор - тепловые шумы, обычно имеющие достаточно равномерный спектр. Но в результате прохождения корректирующего фильтра некоторые участки спектра шума сильно возрастают, при этом возрастает и общий уровень шума. Это приводит к ухудшению помехоустойчивости, которая может даже превысить ее улучшение из-за снижения МСИ.The disadvantages of such devices are the need for accurate knowledge of the frequency response of the transmission channel and the use of a relatively large number of delay elements. In addition, when the frequency response of the channel is flattened in the regions of its notches (which is typical for frequency selective fading), there is a significant increase in the gain of the equalizing filters. But in the receiver, in addition to the ISI, there is always another negative factor - thermal noise, which usually has a fairly uniform spectrum. But as a result of the passage of the correcting filter, some parts of the noise spectrum increase greatly, while the overall noise level also increases. This leads to a deterioration in noise immunity, which may even exceed its improvement due to a decrease in ISI.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство по патенту РФ №127563 U1 на полезную модель «Двухсторонняя адаптивная линия передачи разнесенных сигналов», МПК Н04В 7/04, авторы Полушин П.А., Матюха В.А., Синицин Д.В., Леммле Д.В.The closest in technical essence to the claimed one is the device according to the patent of the Russian Federation No. 127563 U1 for the utility model "Two-way adaptive transmission line of diversity signals", IPC
Устройство содержит передатчики, приемники, коммутаторы, амплитудные детекторы, сдвиговые регистры, тактовые генераторы, блоки управления, аналого-цифровые преобразователи, блок комбинирования, блок декодирования, формирователь проверочной части, разделительный фильтр и приемопередающую антенну.The device contains transmitters, receivers, switches, amplitude detectors, shift registers, clock generators, control units, analog-to-digital converters, a combining unit, a decoding unit, a shaper of a test part, a crossover filter and a transmitting antenna.
В системе применяется двукратное частотное разнесение. При работе устройства повышение помехоустойчивости достигается двояким использованием разнесенной передачи, при которой в разных разнесенных сигналах межсимвольная интерференция по-разному поражает каждый из принятых разнесенных сигналов. При этом система может работать в двух режимах. Один из режимов заключается в «классическом» использовании разнесенного приема, когда по обоим каналам разнесения передаются одинаковые копии сигнала. В каждом из них провалы в частотной характеристике канала передачи находятся в разных местах, поэтому после комбинирования двух сигналов глубина провалов уменьшается, уменьшается и уровень МСИ.The system uses 2x frequency diversity. During operation of the device, an increase in noise immunity is achieved by a double use of diversity transmission, in which in different diversity signals, intersymbol interference affects each of the received diversity signals differently. The system can operate in two modes. One of the modes is “classic” use of diversity, when the same copies of the signal are transmitted on both diversity channels. In each of them, the dips in the frequency response of the transmission channel are in different places, therefore, after combining the two signals, the depth of the dips decreases, and the ISI level also decreases.
Другой из режимов заключается в применении блокового кодирования с размером проверочной части, равной информационной части кодового блока. При этом по одному каналу разнесения передается информационная часть блока, по второму каналу разнесения передается проверочная часть блока. В приемнике обе части объединяются в один блок и декодируются. Переключение из одного режима в другой основано на том, что кодирование эффективнее справляется с повышением помехоустойчивости, обусловленной также и воздействием МСИ, чем разнесение, но не работает при малом уровне принятых сигналов, а эффективность разнесения от уровня принятых сигналов не зависит. Поэтому если уровень принятых сигналов достаточен, включается режим кодирования, когда уровень недостаточен, включается режим разнесения.Another of the modes consists in the use of block coding with the size of the check part equal to the information part of the code block. In this case, the information part of the block is transmitted over one diversity channel, and the check part of the block is transmitted over the second diversity channel. At the receiver, both parts are combined into one block and decoded. Switching from one mode to another is based on the fact that coding more efficiently copes with the increase in noise immunity due to the influence of ISI than diversity, but does not work with a small received signal level, and the diversity efficiency does not depend on the received signal level. Therefore, if the received signal strength is sufficient, the coding mode is turned on, and when the level is insufficient, the diversity mode is turned on.
Определение того, какой из режимов нужно включать, производится на основе информации с противоположной станции. На ней уровни принятых сигналов постоянно измеряются и по служебному каналу эта информация транслируются обратно на данную станцию. На ее основе включается нужный из двух режимов.The determination of which of the modes should be turned on is based on information from the opposite station. On it, the levels of received signals are constantly measured, and this information is transmitted back to the given station via the service channel. On its basis, the desired of the two modes is activated.
Недостатком данного устройства является ограниченная величина возможного уменьшения влияния межсимвольных искажений, при котором происходит только относительное снижение их уровня. Кроме того, для применения устройства необходимо использовать частотное разнесение, что не всегда возможно практически.The disadvantage of this device is the limited amount of possible reduction in the influence of intersymbol distortions, in which only a relative decrease in their level occurs. In addition, to use the device, it is necessary to use frequency diversity, which is not always possible in practice.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение помехоустойчивости и надежности передачи цифровых сигналов за счет коррекции межсимвольных искажений в многолучевых каналах распространения сигналов.The objective of the proposed utility model is to improve the noise immunity and reliability of digital signal transmission by correcting intersymbol distortions in multipath signal propagation channels.
Поставленная задача решается тем, что в корректор межсимвольных искажений цифровых сигналов, содержащий передатчик, приемник, приемно-передающую антенну, блок управления, первый коммутатор, сдвиговый регистр и амплитудный детектор, введены второй и третий коммутаторы, блок умножителей, сумматор, формирователь, генератор тестовых сигналов, блок выделения служебного канала и блок памяти, при этом один из входов первого коммутатора подключен ко входу устройства, другой вход подключен к выходу формирователя, а выход - к последовательному входу сдвигового регистра, последовательный выход сдвигового регистра соединен с одним из входов второго коммутатора, параллельные выходы сдвигового регистра через блок умножителей соединены с параллельными входами сумматора, а его выход - с одним из входов формирователя, другой вход второго коммутатора подключен к выходу генератора тестовых сигналов, а выход - к входу основного канала передатчика, выход передатчика и вход приемника соединены с приемно-передающей антенной, выход основного канала приемника соединен со входом третьего коммутатора, один из выходов третьего коммутатора подключен к выходу устройства, а другой его выход через последовательно включенные амплитудный детектор и блок памяти подключен ко входу служебного канала передатчика, выход служебного канала приемника через блок выделения служебного канала соединен со входом блока умножителей и с другим входом формирователя, выходы блока управления подключены к управляющим входам первого, второго и третьего коммутаторов и к управляющему входу сдвигового регистра.The problem is solved by the fact that the second and third switches, a multiplier block, an adder, a generator, a test generator are introduced into the intersymbol distortion corrector for digital signals, which contains a transmitter, a receiver, a receiving-transmitting antenna, a control unit, a first switch, a shift register and an amplitude detector. signals, a service channel extraction unit and a memory unit, while one of the inputs of the first switch is connected to the input of the device, the other input is connected to the output of the shaper, and the output is connected to the serial input of the shift register, the serial output of the shift register is connected to one of the inputs of the second switch, the parallel outputs of the shift register through the multiplier unit are connected to the parallel inputs of the adder, and its output is connected to one of the inputs of the former, the other input of the second switch is connected to the output of the test signal generator, and the output is connected to the input of the main channel of the transmitter, the output of the transmitter and the input of the receiver are connected to reception-lane antenna, the output of the main channel of the receiver is connected to the input of the third switch, one of the outputs of the third switch is connected to the output of the device, and its other output through a series-connected amplitude detector and a memory unit is connected to the input of the service channel of the transmitter, the output of the service channel of the receiver is through the selection unit of the service the channel is connected to the input of the multiplier unit and to the other input of the former; the outputs of the control unit are connected to the control inputs of the first, second and third switches and to the control input of the shift register.
На чертеже фиг. 1 представлена структурная схема корректора межсимвольных искажений цифровых сигналов.In the drawing, FIG. 1 shows a block diagram of an intersymbol distortion corrector for digital signals.
На чертеже фиг. 1 обозначены: передатчик 1; приемник 2; приемно-передающая антенна 3; первый 4, второй 5 и третий 6 коммутаторы; сдвиговый регистр 7; блок умножителей 8; сумматор 9; формирователь 10; блок памяти 11; амплитудный детектор 12; блок выделения служебного канала 13; генератор тестовых сигналов 14; блок управления 15.In the drawing, FIG. 1 denoted: transmitter 1;
Блоки устройства работают следующим образом. На каждой стороне интервала линии связи работает станция, устройство которой приведено на фиг. 1. По каналу передачи в каждом из направлений передается либо поток символов, переносящих передаваемую информацию, либо тестовые сигналы. Каждый тестовый сигнал передается во время тестового сеанса. Тестовые сеансы периодически повторяются. Период повторения определяется скоростью изменения параметров канала передачи. Во время тестовых сеансов информационный поток не передается. Каждый тестовый сеанс состоит из единичного символа, совпадающего по величине и длительности с информационным символом. Далее в тестовом сеансе никакие символы не передаются вообще. Длительность такой паузы не меньше, чем разница по времени между приходом первого и последнего из сигналов по различным каналам многолучевого распространения и кратна длительности одного символа. После окончания тестового сеанса передача информационного потока возобновляется. Для формирования тестового сигнала и паузы после него используется генератор тестовых сигналов 14. Он работает постоянно, но к передатчику 1 подключается с помощью коммутатора 2 в тот интервал времени, когда необходимо вместо информационного потока по каналу пропустить тестовый сигнал.The blocks of the device work as follows. On each side of the link interval, a station operates, the arrangement of which is shown in FIG. 1. Either a stream of symbols carrying the transmitted information or test signals is transmitted over the transmission channel in each direction. Each test signal is transmitted during a test session. Test sessions are periodically repeated. The repetition period is determined by the rate of change of the transmission channel parameters. During test sessions, no information flow is transmitted. Each test session consists of a single symbol that coincides in size and duration with the information symbol. Further in the test session, no characters are transmitted at all. The duration of such a pause is not less than the time difference between the arrival of the first and the last of the signals on different multipath channels and is a multiple of the duration of one symbol. After the end of the test session, the transmission of the information flow is resumed. To generate a test signal and a pause after it, a
Обе станции и имеют одинаковую структуру. Они различаются лишь значениями несущей частоты излучаемых сигналов. Обозначим рассматриваемую станцию, как станцию А, а противоположную станцию, как станцию В. Принципы работы блоков обеих станций одинаковы.Both stations have the same structure. They differ only in the values of the carrier frequency of the emitted signals. Let's designate the considered station as station A, and the opposite station as station B. The principles of operation of the blocks of both stations are the same.
На противоположной станции В ее приемник 2 получает принятый приемно-передающей антенной 3 сигнал от данной станции А, детектирует его и подает на входы блока выделения служебного канала 13 и коммутатора 3. Во время передачи информационного потока коммутатор 3 подключает свой выход на выход всего устройства для дальнейшего использования принятого сигнала. Во время тестовых сеансов коммутатор 3 подключает свой выход ко входу амплитудного детектора 12, который измеряет текущий уровень принимаемого сигнала. Величина этого измеренного уровня подается на блок памяти 11. Он запоминает измеренный амплитудным детектором 12 противоположной станции величины принятого сигнала в моменты времени, соответствующие приходу тестового сигнала, а также в моменты времени, отстоящие от тестового сигнала на величину, кратную длительности тестового сигнала.At the opposite station B, its
Таким образом, по отдельности запоминаются уровни всех мешающих символов, которые при передаче информационных символов со стадии Л накладываются в канале на основной символ, интерферируют с ним и искажают его. Запомненные уровни подаются на служебный канал передатчика 1 станции В и по нему транслируются на станцию А. Таким образом, в приемнике 2 станции А по служебному каналу от противоположной станции В приходит информация об уровнях мешающих символов, которые накладываются на основной сигнал станции А, приходящий на противоположную станцию В. В результате, на станции А приобретается информация о соотношениях уровней мешающих символов, которые интерферируют с ее основным сигналом в процессе передачи на станцию В.Thus, the levels of all interfering symbols are stored separately, which, when transmitting information symbols from stage L, are superimposed in the channel on the main symbol, interfere with it and distort it. The stored levels are fed to the service channel of the transmitter 1 of station B and are transmitted through it to station A. Thus, in the
Соответственно и при приеме станцией А тестовых сигналов со станции В определяются параметры интерферирующих символов с основным сигналом, излучаемым станцией В и принимаемым станцией А. Эта информация тоже транслируется обратно на станцию В. Естественно, поскольку основные сигналы каждой станции передаются на разных несущих частотах, то и искажения в каждом из этих каналов (в одну и в другую сторону) будут различаться, как и уровни мешающих символов.Accordingly, when station A receives test signals from station B, the parameters of interfering symbols are determined with the main signal emitted by station B and received by station A. This information is also transmitted back to station B. Naturally, since the main signals of each station are transmitted at different carrier frequencies, then and the distortion in each of these channels (in one direction and the other) will differ, as will the levels of interfering symbols.
В каждой станции полученная информация об искажениях ее сигналов в каналах передачи используется следующим образом. Блок выделения служебного канала 13 получает информацию об уровнях мешающих символов, которые будут накладываться на излучаемый символ. Они были получены в последнем тестовом сеансе и будут постоянными до измерения в следующем тестовом сеансе. Их величина передается на блок умножителей 8.In each station, the information received about the distortions of its signals in the transmission channels is used as follows. The
Поток информационных символов xi, который необходимо передан, с данной стороны линии, поступает от внешнего источника на один из входов первого коммутатора 4. На другой его вход поступает сигнал с выхода формирователя 10. Первый коммутатор 4 поочередно подключает на свой выход сигналы с первого и со второго своих входов, т.е. входной информационный сигнал xi и выходной сигнал формирователя 10. Перекоммутацпя входов коммутатора 4 происходит в два раза быстрее, чем поступают информационные символы, т.о. между каждым информационным символом «вставляется» символ и формирователя 10. При этом на выходе коммутатора 1 образуется по ток сигналов в два раза быстрее, чем поток информационных символов. Эти сигналы с выхода коммутатора 4 поступают на последовательный вход сдвигового регистра 7 и записываются в его ячейки, причем записываются и уровни сигналов, и их знаки.The stream of information symbols x i , which must be transmitted from this side of the line, comes from an external source to one of the inputs of the
С поступлением на последовательный вход сдвигового регистра каждого нового сигнала он записывается в его первую ячейку, а все уровни предыдущих поступивших символов последовательно сдвигаются, так, чтобы каждый из сигналов из конкретной ячейки переписывался в ячейку следующего номера. Таким образом, вся последовательность записанных сигналов целиком сдвигается в сторону возрастающих номеров ячеек. При этом сдвиге сигнал из последней ячейки поступает на один из входов второго коммутатора 5. На второй вход коммутатора 5 поступают выходные сигналы генератора тестовых сигналов 14.When each new signal arrives at the serial input of the shift register, it is written into its first cell, and all levels of the previous received symbols are sequentially shifted so that each of the signals from a particular cell is rewritten into the cell of the next number. Thus, the entire sequence of recorded signals is shifted in its entirety toward increasing cell numbers. With this shift, the signal from the last cell goes to one of the inputs of the
Генератор тестовых сигналов 14 работает непрерывно и вырабатывает напряжения для тестового сеанса, который состоит из тестового сигнала и следующие за ним несколько подряд идущих пауз, при этом длительность тестового сигнала равна длительности информационного символа, а суммарная длительность пауз кратна длительности информационного символа. Кроме этого, тестовые сигналы синхронны с сигналами, поступающими с выхода сдвигового регистра 7.The
Во время передачи данной станцией информационного потока второй коммутатор 5 подключает на свой выход поступающий сигнал со сдвигового регистра 7. Во время тестовых сеансов этот коммутатор подключает на свой выход поступающий сигнал с генератора тестовых сигналов 14. Выходная последовательность сигналов со второго коммутатора 5 подается на передатчик 1, где модулируется и излучается основном канале передачи с помощью приемно-передающей антенны 3 на противоположную станцию.During the transmission of the information flow by this station, the
Работа блоков станции управляется с помощью блока управления 15. Он переключает первый коммутатор 4 поочередно на входной сигнал и сигнал формирователя 4. Управляет сдвигом записанных напряжений в ячейках сдвигового регистра 7. Переключает второй коммутатор 5 в режим передачи информационного потока и тестового сеанса и переключает третий коммутатор 6 в режим приема информационного потока или в режим приема тестового сеанса.The operation of the station blocks is controlled by the
В формирователе 10 формируется корректирующие символы, которые корректируют мешающие символы, интерферирующие с основным символом и искажающие его. В результате воздействие мешающих символов убирается и МСИ исключается. Для этого уровни напряжения, записанные во всех ячейках сдвигового регистра 7, кроме первых двух ячеек, умножаются с учетом знака в блоке умножителей 8. Коэффициенты, на которые умножается каждое из напряжений, равны уровням реальных мешающих символов, возникающих из-за интерференции при прохождении многолучевого канала. Эти коэффициенты поступают в блок умножителей из блока выделения служебного капала 13. Далее выходные сигналы блока умножителей арифметически суммируются в сумматоре 9 и поступают на вход формирователя 9. Формирователь 9 формирует корректирующий сигнал. Этот сигнал в виде символа с такой же длительностью, как и информационные символы, подается на один из входов коммутатора 4.In the
Каждый корректирующий символ следует перед соответствующим ему информационным символом и предназначен для коррекции (вычитания) суммарного уровня всех предыдущих символов, которые будут в канале накладываться на этот следующий за ним информационный символ. Для этого уровень корректирующего символа выбирается равным суммарному уровню всех; излученных предыдущих символов (включая и предыдущие корректирующие; символы, которые следовали между информационными символами). Знак корректирующего символа формируется противоположным знаку этого суммарного уровня предыдущих символов.Each correction symbol follows the corresponding information symbol and is intended for correction (subtraction) of the total level of all previous symbols that will be superimposed on this next information symbol in the channel. For this, the level of the correcting symbol is chosen equal to the summed level of all; emitted previous symbols (including the previous corrective ones; symbols that followed between information symbols). The sign of the correcting symbol is formed opposite to the sign of this total level of the previous symbols.
Принцип работы устройства состоит в следующем. Пусть передатчик излучает в многолучевой канал последовательность символов zi, включающих в себя информационные и проверочные символы. В результате воздействия многолучевости принимаемый yi, сигнал после демодуляции можно записать в виде:The principle of operation of the device is as follows. Let the transmitter emits a sequence of symbols z i , including information and parity symbols, into a multipath channel. As a result of the multipath effect, the received y i signal after demodulation can be written as:
где m - количество интерферирующих мешающих символов значимого уровня; a j, - коэффициенты МСИ, с которыми все символы входят в общую сумму.where m is the number of interfering significant level interfering symbols; a j , are the ISI coefficients with which all symbols are included in the total.
Пусть коэффициент a 1 определяет основной символ, а все остальные коэффициенты а 2÷a m определяют уровни остальных интерферирующих с ним символов. Для удобства можно считать коэффициент а 1 равным единице, а другие коэффициенты нормировать относительно его. Также длительность каждого символа будем считать равной TC.Let the coefficient a 1 determine the main symbol, and all the other coefficients a 2 ÷ a m determine the levels of the remaining symbols interfering with it. For convenience, we can consider the coefficient a 1 equal to one, and normalize other coefficients relative to it. Also, the duration of each symbol will be considered equal to T C.
Величина всех коэффициентов МСИ в устройстве определяются во время тестовых сеансов в обоих направлениях передачи сигналов. Для того каждая станция во время тестового сеанса информационный поток не передает, а передает символ уровня, равного уровню информационного символа (пусть единичного) и равной ему длительности. После этого передача сигнала не производится (передается пауза). Длительность паузы должна быть не меньше, чем m длительностей символа.The value of all the ISI coefficients in the device are determined during test sessions in both directions of signal transmission. For this, each station during a test session does not transmit an information flow, but transmits a symbol of a level equal to the level of an information symbol (albeit one) and a duration equal to it. The signal is then not transmitted (a pause is transmitted). The pause duration must be at least m symbol durations.
Воздействие многолучевости приводит на приемной стороне к тому, что каждый принимаемый символ расширяется в несколько раз. В результате такие «хвосты» от предыдущих символов накладываются на последующие символы. Демодуляция символов производится обычно с помощью корреляционной обработки. При этом принимаемые сигналы домножаются на сигнал опорного генератора, частота и фаза которого совпадают с частотой и фазой несущей, и результат интегрируется на интервале времени TC, равном длительности символа. Таким образом, во время передаваемой передатчиком паузы в приемнике пауза отсутствует, а принимается то напряжение «хвоста», которое вызывает интерференцию. При этом принимаемый сигнал также обрабатывается на каждом интервале времени, равном TC, В результате на выходе приемника получаются «в чистом виде» коэффициенты a j, которые во время информационной передачи будут накладываться на информационные символы. Эти коэффициенты измеряются, запоминаются в блоке памяти 11 до следующего тестового сеанса и передаются на противоположную станцию.The effect of multipath leads to the fact that each received symbol is expanded several times on the receiving side. As a result, such "tails" from previous characters are superimposed on subsequent characters. Demodulation of symbols is usually done using correlation processing. In this case, the received signals are multiplied by the signal of the reference generator, the frequency and phase of which coincide with the frequency and phase of the carrier, and the result is integrated over a time interval T C equal to the symbol duration. Thus, during the pause transmitted by the transmitter, there is no pause in the receiver, but the “tail” voltage that causes the interference is received. In this case, the received signal is also processed at each time interval equal to T C. As a result, at the output of the receiver, coefficients a j are obtained "in their pure form", which will be superimposed on information symbols during information transmission. These coefficients are measured, stored in the
Подавление МСИ производится следующим образом. При передаче информационных символов величина коэффициентов m известна. Также, естественно, в передатчике известны все предыдущие значения переданных информационных символов. Поэтому и та величина суммарной добавки от предыдущих символов, которые наложатся на текущий передаваемый символ и исказят его, может быть определена на основе формулы (1), т.е. будет известна заранее. Она равна: ISI suppression is performed as follows. When transmitting information symbols, the value of the coefficients m is known. Also, of course, the transmitter knows all the previous values of the transmitted information symbols. Therefore, the amount of the total addition from the previous symbols, which will be superimposed on the current transmitted symbol and distort it, can be determined on the basis of formula (1), i.e. will be known in advance. It is equal to:
Передаваемая в канал последовательность состоит в чередовании корректирующих символов и информационных символов. (В канал передаются символы с выхода сдвигового регистра 7, т.е. задержанные на величину mTC относительно входных информационных символов). Для каждого информационного символа используется свой корректирующий символ. Он передается перед каждым информационным символом. Пусть его величина равна ki-1. Тогда величина суммарной интерферирующей добавки будет равна: Как говорилось, с параллельных выходов сдвигового регистра 7 берется величина всех символов, которые будут переданы перед текущей парой «корректирующий символ - основной символ», т.е. zi 2÷zi m+1. Они домножаются на коэффициенты a 3÷a m. Таким образом, с помощью сдвигового регистра 7 и блока сумматоров 8 величина вычисляется. Потом на основе этой величины формируется величина корректирующего символа, равная Таким образом, при передаче по многолучевому каналу в результате интерференции всех переданы предыдущих символов (с учетом и переданных корректирующих символов) с основным символом на основной символ наложится добавка, равная:The sequence transmitted to the channel consists of an alternation of equalization symbols and information symbols. (Symbols from the output of the
Корректирующий символ убирает мешающие символы, интерферирующие с основным символом. В результате коррекции интерференция не происходит, и искажения за счет многолучевого распространения удаляются.The corrective symbol removes interfering symbols that interfere with the main symbol. As a result of the correction, interference does not occur and multipath distortion is removed.
Таким образом, применение корректора межсимвольных искажений цифровых сигналов позволяет убрать негативное интерференции передаваемых символов и, тем самым, повысить помехоустойчивость и надежность передачи цифровых сигналов.Thus, the use of an intersymbol distortion corrector for digital signals allows you to remove the negative interference of transmitted symbols and, thereby, to increase the noise immunity and reliability of digital signal transmission.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019142152U RU200964U1 (en) | 2019-12-17 | 2019-12-17 | Digital signal intersymbol distortion corrector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019142152U RU200964U1 (en) | 2019-12-17 | 2019-12-17 | Digital signal intersymbol distortion corrector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU200964U1 true RU200964U1 (en) | 2020-11-20 |
Family
ID=73455922
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019142152U RU200964U1 (en) | 2019-12-17 | 2019-12-17 | Digital signal intersymbol distortion corrector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU200964U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU204499U1 (en) * | 2021-03-11 | 2021-05-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | DEVICE FOR INCREASING THE IMMUNITY OF DIGITAL SIGNAL TRANSMISSION IN CONDITIONS OF INTER-SYMBOL INTERFERENCE |
RU211269U1 (en) * | 2021-12-27 | 2022-05-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | DEVICE FOR ADAPTIVE TRANSMISSION OF PHASE-MODULATED DIGITAL SIGNALS |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU91241U1 (en) * | 2009-10-14 | 2010-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет" | DIGITAL FREQUENCY DISTANCE TRANSMISSION SYSTEM |
RU2437225C2 (en) * | 2006-02-21 | 2011-12-20 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Structure of feedback channel for communication systems with multiple inputs and multiple outputs |
RU127563U1 (en) * | 2012-05-03 | 2013-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | BILATERAL ADAPTIVE DISTANCE TRANSMISSION LINE |
US9350411B2 (en) * | 2011-08-17 | 2016-05-24 | CBF Networks, Inc. | Full duplex backhaul radio with MIMO antenna array |
WO2018119153A2 (en) * | 2016-12-21 | 2018-06-28 | Intel Corporation | Wireless communication technology, apparatuses, and methods |
-
2019
- 2019-12-17 RU RU2019142152U patent/RU200964U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2437225C2 (en) * | 2006-02-21 | 2011-12-20 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Structure of feedback channel for communication systems with multiple inputs and multiple outputs |
RU91241U1 (en) * | 2009-10-14 | 2010-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет" | DIGITAL FREQUENCY DISTANCE TRANSMISSION SYSTEM |
US9350411B2 (en) * | 2011-08-17 | 2016-05-24 | CBF Networks, Inc. | Full duplex backhaul radio with MIMO antenna array |
RU127563U1 (en) * | 2012-05-03 | 2013-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | BILATERAL ADAPTIVE DISTANCE TRANSMISSION LINE |
WO2018119153A2 (en) * | 2016-12-21 | 2018-06-28 | Intel Corporation | Wireless communication technology, apparatuses, and methods |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU204499U1 (en) * | 2021-03-11 | 2021-05-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | DEVICE FOR INCREASING THE IMMUNITY OF DIGITAL SIGNAL TRANSMISSION IN CONDITIONS OF INTER-SYMBOL INTERFERENCE |
RU211269U1 (en) * | 2021-12-27 | 2022-05-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | DEVICE FOR ADAPTIVE TRANSMISSION OF PHASE-MODULATED DIGITAL SIGNALS |
RU219035U1 (en) * | 2022-12-07 | 2023-06-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Device for correction of intersymbol distortions of digital signals |
RU221085U1 (en) * | 2023-07-26 | 2023-10-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | DEVICE FOR INCREASING RESISTANCE TO INTER-CHARACTER DISTORTION OF DIGITAL SIGNALS |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7289494B2 (en) | Systems and methods for wireless communication over a wide bandwidth channel using a plurality of sub-channels | |
CN108028669B (en) | Method and device for communicating data in digital chaotic cooperative network | |
KR100299625B1 (en) | High speed simultaneous broadcasting system using adaptive compensation means | |
US7406647B2 (en) | Systems and methods for forward error correction in a wireless communication network | |
US5623511A (en) | Spread spectrum code pulse position modulated receiver having delay spread compensation | |
KR100887909B1 (en) | Method and System for Increasing Bandwidth Efficiency in Multiple Input Multiple Output Channels | |
US7496128B2 (en) | Multi-user interference resilient ultra wideband (UWB) communication | |
CN103988454B (en) | Communicator and communication system | |
US6456669B1 (en) | Data communication method, transmitter, and cellular radio communication system | |
US10536188B2 (en) | Signal processing method and transmitter and receiver | |
RU2434334C1 (en) | Method of evaluating reception integrity of multi-position differential phase shift keyed signals | |
RU200964U1 (en) | Digital signal intersymbol distortion corrector | |
KR102045110B1 (en) | Apparatus for repetitive transmission of underwater communication and method thereof | |
US9048911B2 (en) | Alamouti encoding and decoding | |
RU2638760C1 (en) | Method of discrete information transmission via communication channel with multibeam transmission | |
CN108055103B (en) | A kind of anti-pulse interference method and system of TDMA system | |
RU168000U1 (en) | DEVICE FOR JOINT TRANSFER OF INFORMATION AND TEST SIGNALS IN CHANNELS WITH INTER-CHARACTER INTERFERENCE | |
WO2023097023A2 (en) | Multi-user wireless digital communication over sound wave in air by coupling direct sequence spread spectrum - orthogonal frequency division multiplexing (dsss-ofdm) for low snr regime | |
RU221085U1 (en) | DEVICE FOR INCREASING RESISTANCE TO INTER-CHARACTER DISTORTION OF DIGITAL SIGNALS | |
RU219035U1 (en) | Device for correction of intersymbol distortions of digital signals | |
RU91241U1 (en) | DIGITAL FREQUENCY DISTANCE TRANSMISSION SYSTEM | |
US20150131755A1 (en) | (Nx2)-CHANNEL BIT COMMUNICATION SYSTEM | |
RU172181U1 (en) | DEVICE FOR JOINT TRANSMISSION OF INFORMATION AND TEST SIGNALS WITH FREQUENCY SHIFT IN CHANNELS WITH INTER-CHARACTER INTERFERENCE | |
RU127565U1 (en) | HF MODEM | |
GB2404533A (en) | Multicarrier transmission using overlapping frequency channels. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20201004 |