RU2013012C1 - Multichannel digital system for transmission and reception of information - Google Patents
Multichannel digital system for transmission and reception of information Download PDFInfo
- Publication number
- RU2013012C1 RU2013012C1 SU4897000A RU2013012C1 RU 2013012 C1 RU2013012 C1 RU 2013012C1 SU 4897000 A SU4897000 A SU 4897000A RU 2013012 C1 RU2013012 C1 RU 2013012C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- unit
- output
- clock
- inputs
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике связи, в частности, к системам многоканальной связи, и может найти применение при создании радиосистем передачи информации с использованием спутников-ретрансляторов. The invention relates to communication technology, in particular, to multi-channel communication systems, and may find application in the creation of radio information transmission systems using satellite transponders.
Известна многоканальная система передачи с временным разделением, в которой передаваемая импульсная последовательность разделяется на циклы, каждый из которых начинается с регулярно передаваемого импульса цикловой синхронизации. Остальные временные позиции используются для передачи информации (в частности, речевой) способом фазовой манипуляции. Особенностью системы является использование в качестве мультиплексора и демультиплексора регистра сдвига. К числу недостатков системы следует отнести ограниченный диапазон скоростей передачи группового сигнала и отсутствие возможности изменения скорости передачи в каждом из временных каналов. A multi-channel time-division transmission system is known in which the transmitted pulse sequence is divided into cycles, each of which begins with a regularly transmitted cyclic synchronization pulse. The remaining temporary positions are used to transmit information (in particular, voice) by the phase manipulation method. A feature of the system is the use of a shift register as a multiplexer and demultiplexer. The disadvantages of the system include the limited range of transmission speeds of the group signal and the inability to change the transmission speed in each of the time channels.
Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является многоканальная цифровая система связи, содержащая передающий и приемный групповые блоки, передающий и приемный индивидуальные блоки, блоки переключения, блок управления, приемник команд и генераторы тактовой частоты. Closest to the invention in terms of technical nature and the effect achieved is a multi-channel digital communication system containing transmitting and receiving group units, transmitting and receiving individual units, switching units, a control unit, a command receiver and clock generators.
Недостатком известной системы является отсутствие возможности функционирования с изменением скорости передачи группового сигнала, так как его прием и передача ведутся на одной тактовой частоте, величина которой неизменна и определяется частотой задающего генератора. Отсутствие возможности изменения скорости группового сигнала обусловливает невозможность адаптации режима передачи информации к текущему состоянию линии связи (соотношению сигнал/шум) и конкретной помеховой обстановке, что приводит в конечном счете к ухудшению качества передаваемой информации (увеличению числа ошибок в принятых сообщениях). A disadvantage of the known system is the inability to operate with a change in the transmission speed of the group signal, since its reception and transmission are carried out at the same clock frequency, the value of which is constant and is determined by the frequency of the master oscillator. The inability to change the speed of a group signal makes it impossible to adapt the information transmission mode to the current state of the communication line (signal-to-noise ratio) and a specific interference situation, which ultimately leads to a deterioration in the quality of transmitted information (an increase in the number of errors in received messages).
Кроме того, переключение скоростей считывания передаваемых и принимаемых сигналов в известной системе связи осуществляется путем передачи по каналу команд, что, соответственно, снижает скорость передачи полезной информации и уменьшает тем самым коэффициент использования канала, т. е. снижает эффективность системы связи. In addition, switching the read speeds of the transmitted and received signals in a known communication system is carried out by transmitting commands through the channel, which, accordingly, reduces the transmission rate of useful information and thereby reduces the channel utilization coefficient, i.e., reduces the efficiency of the communication system.
Следует также добавить, что отсутствие в известной системе связи средств обеспечения синхронной работы тактовых генераторов приводит к снижению точности передачи информации, которая находится в зависимости от соотношения величин погрешностей и временной нестабильности выходной частоты генераторов тактовых импульсов, находящихся, соответственно, на передающей и приемной сторонах. It should also be added that the absence in the known communication system of means for ensuring synchronous operation of clock generators leads to a decrease in the accuracy of information transmission, which depends on the ratio of the errors and the temporal instability of the output frequency of the clock generators located, respectively, on the transmitting and receiving sides.
Цель изобретения - повышение эффективности передачи информации и повышение коэффициента использования пропускной способности канала связи. The purpose of the invention is to increase the efficiency of information transfer and increase the utilization rate of the bandwidth of the communication channel.
На фиг. 1 приведена функциональная схема многоканальной цифровой системы передачи и приема информации: на фиг. 2 - электрическая схема устройства для определения скорости передачи цифровой информации; на фиг. 3 - электрическая схема синтезатора частот, подключенного к блоку переключения; на фиг. 4 - электрическая схема устройств для относительной фазовой манипуляции (а) и деманипуляции (б); на фиг. 5 - электрическая схема распределителя группового сигнала. In FIG. 1 is a functional diagram of a multi-channel digital system for transmitting and receiving information: FIG. 2 is an electrical diagram of a device for determining the transmission rate of digital information; in FIG. 3 is a circuit diagram of a frequency synthesizer connected to a switching unit; in FIG. 4 is an electrical diagram of devices for relative phase manipulation (a) and demanipulation (b); in FIG. 5 is an electrical diagram of a group signal distributor.
Многоканальная цифровая система связи (см. фиг. 1) содержит генераторы 1 и 2 тактовых импульсов (ГТИ), генераторы 3 и 4 псевдослучайной последовательности (ГПСП), синтезаторы 5 и 6 частот (СЧ), блоки 7 и 8 переключения (БП), передающий групповой блок (ПД) 9, приемный групповой блок (ПМ) 10, распределитель 11 импульсов (РИ), формирователь 12 циклового синхронизатора (ФЦС), сумматор 13, устройство 14 цикловой синхронизации (УЦС), распределитель 15 группового сигнала (РГС), индивидуальные передающие блоки 16, индивидуальные приемные блоки 17, кодер 18 и декодер 19 группового сигнала, устройство 20 относительной фазовой манипуляции (УОФМ), устройство 21 относительной фазовой деманипуляции (УОФДМ), радиопередатчик (ПРД) 22, радиоприемник (ПРМ) 23, генератор 24 несущей частоты (ГНЧ), генератор 25 опорной частоты (ГОЧ), блок 26 управления (БУ), усилитель 27 мощности (УМ), устройство 28 слежения за задержкой псевдослучайной последовательности (УСЭ), устройство 29 для определения скорости передачи группового сигнала (УСП). A multi-channel digital communication system (see Fig. 1) contains
Устройство для определения скорости передачи цифровой информации (см. фиг. 2) содержит: схему 30 защиты от импульсных помех, дифференциатор 31, преобразователь 32 временного интервала в двоичный код, схему 33 управления, счетчик 34, триггер 35, регистры 36, 37, цифровой компаратор 38, накопитель 39, элемент ИЛИ-НЕ 40. A device for determining the transmission rate of digital information (see Fig. 2) contains: a
Синтезатор частот (см. фиг. 3) содержит триггер 41, элемент ИЛИ-НЕ 42, счетчик 43, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 44. The frequency synthesizer (see Fig. 3) contains a
Устройство для относительной фазовой манипуляции (см. фиг, 4, а) содержит триггер 45, инвертор 46, триггер 47, сумматор 48 по модулю 2, преобразователь 49 уровня сигнала, усилитель 50. A device for relative phase manipulation (see Fig. 4, a) contains a trigger 45, an
Устройство для относительной фазовой деманипуляции (см. фиг. 4, б), содержит инвертор 51, триггеры 52, 53, сумматор 54 по модулю 2. A device for relative phase demanipulation (see Fig. 4, b), contains an
Распределитель группового сигнала (см. фиг. 5) содержит счетчик 55, ПЗУ 56, демультиплексоры 57 и 58. The group signal distributor (see Fig. 5) contains a
Выход генератора 1 тактовых импульсов (см. фиг. 1) подключен ко входу синтезатора 5 частот и к тактовому входу ГПСП 3, соединенному синхронизирующим выходом с соответствующим входом СЧ 5. Выходы СЧ 5 подключены к информационным входам БП 7, управляющие входы которых объединены с управляющими входами ПД 9 и подключены к выходам БУ 26. Выход БП 7 соединен с тактовыми входами ПД 9 и кодера 18 группового сигнала, выход которого через последовательно соединенные УОФМ 20 и ПРД 22 подключен к УМ 27, а вход соединен с групповым информационным выходом ПД 9. Входы и выходы индивидуальных передающих блоков 16 соединены, соответственно, с информационными входами и выходами ПД 9. Выходы ГПСП 3 и ГНЧ 24 подключены к соответствующим входам ПРД 22. The output of the clock generator 1 (see Fig. 1) is connected to the input of the
Выход ГТИ 2 подключен к тактовым входам СЧ6, УСЗ 28, УСП 29. Выходы ГПСП 4 подключены, соответственно, ко входу ПРМ 23 и к синхронизирующему входу СЧ 6, соединенному выходами с информационными входами БП 8. Выход ГОЧ 25 соединен с опорным входом ПРМ 23, информационным выходом, подключенным через последовательно соединенные УОФДМ 21 и декодер 19 группового сигнала к информационному входу ПМ 10, корреляционный выход ПРМ 23 подключен через УСЗ 28 и ГПСП 4 к его тактовому входу. Информационный выход ПРМ 23 соединен со входом УСП 29, второй вход которого соединен с выходом наличия синхронизма МП 10, а выходы подключены к управляющим входам БП 8 и ПМ 10. Выход БПЗ соединен с тактовым входом декодера 19 группового сигнала и тактовым входом ПМ 10, информационные выходы которого подключены к соответствующим входам индивидуальных приемных блоков 17. The output of the
В устройстве для определения скорости передачи цифровой информации (см. фиг. 2) его вход через схему 30 защиты от импульсных помех соединен со входом дифференциатора 31, подключенного выходом ко входу преобразователя 32 временного интервала в двоичный код, кодовые выходы которого соединены со входами параллельной записи регистров 36 и 37 и с первой группой входов цифрового компаратора 38. Выходы цифрового компаратора 38 подключены к накопителю 39, соединенному первым выходом с тактовым входом регистра 37, а вторым выходом - со входом обнуления преобразователя 32 временного интервала в двоичный код. Выходы схемы 33 управления соединены, соответственно, с первым входом элемента 40 ИЛИ и со стробирующим входом накопителя 39, счетчик 34 включен между выходом дифференциатора 31 и входом сброса регистра 36. Тактовый вход триггера 35 соединен со входом дифференциатора 31, а выход подключен ко входу разрешения работы дифференциатора 31. Инверсный выход триггера 35 подключен к установочному входу преобразователя 32 временного интервала в двоичный код и к установочным входам счетчика 34, регистра 37, схемы 33 управления. Тактовый вход УСП соединен со входом преобразователя 32 временного интервала в двоичный код, схемой 33 управления. In the device for determining the transmission rate of digital information (see Fig. 2), its input through the impulse
Синтезатор частот (см. фиг. 3) содержит триггер 41, соединенный выходом через элемент ИЛИ-НЕ 42 с тактовым входом счетчика 43. Выходы счетчика 43 подключены к адресным входам ППЗУ 44, выходы которого соединены с информационными входами блока 7 переключения. The frequency synthesizer (see Fig. 3) contains a
Многоканальная цифровая система передачи и приема информации работает следующим образом. A multi-channel digital system for transmitting and receiving information works as follows.
ГТИ 1 и 2 формируют последовательности тактовых импульсов, которые поступают на входы ГПСП 3 и 4 и на входы СЧ 5 и 6, соответственно. СЧ 5 и 6 формируют наборы последовательностей тактовых импульсов, соответствующих набору возможных скоростей передачи группового сигнала, значения которых устанавливаются кодом с выхода БУ 26 (представляющим собой в простейшем варианте набора переключателей, соединяющих выходы с лог. 0 или лог. 1). На выходе БП 7 присутствует частота последовательности тактовых импульсов, соответствующая выбранной скорости передачи, которая поступает на входы распределителя 11 импульсов блока 9. На управляющие входы распределителя тактовых импульсов поступает код, определяющий соотношения скоростей передачи информации индивидуальных передающих блоков 16. Таким образом, на передающей стороне имеется возможность задания не только скоростей передачи в каждом из временных каналов, но и возможность варьирования скоростей передачи группового сигнала.
Последовательности цифровых информационных сигналов поступают по соединительным линиям на информационные входы передающих индивидуальных блоков 16, в которых сигналы задерживаются на определенное время, и восстанавливается их форма. Сигналы со всех передающих индивидуальных блоков 16 поступают в передающий групповой блок 9, который обеспечивает их временное объединение, распределение по циклам и передачу на выход. The sequence of digital information signals are fed through the connecting lines to the information inputs of the transmitting individual units 16, in which the signals are delayed for a certain time, and their shape is restored. The signals from all the transmitting individual blocks 16 enter the transmitting
Сформированный информационный групповой сигнал поступает на вход кодера 12 группового сигнала (например, сверточного кода), на выходе которого образуется кодированная последовательность импульсов. Кодированный групповой сигнал подвергается относительной фазовой манипуляции в УОФМ 20 и там же суммируется по мод. 2 с коднесущей частотой. Это повышает помехоустойчивость цифрового потока и создает наиболее оптимальные условия для приема сигнала. The generated group information signal is fed to the input of the group signal encoder 12 (for example, a convolutional code), at the output of which a coded sequence of pulses is generated. The encoded group signal undergoes relative phase shift keying in the UOFM 20 and is summed mod. 2 with code carrier frequency. This increases the noise immunity of the digital stream and creates the most optimal conditions for signal reception.
С выхода УОФМ 20 групповой сигнал поступает на вход радиопередатчика 22. В радиопередатчике 22 несущая частота, поступающая на ГНЧ 24, сначала модулируется групповым сигналом с выхода УОФМ 20, а затем модулируется ПСП с выхода ГПСП 3, что обеспечивает равномерное распределение сигнала в спектральной области и снижение плотности потока мощности. Промодулированный сигнал с выхода ПРД 22 устанавливается в УМ 27 и излучается (передается) по каналу связи. From the output of the UOFM 20, the group signal is fed to the input of the radio transmitter 22. In the radio transmitter 22, the carrier frequency supplied to the
Сигналом, соответствующим началу ПСП и поступающим с выхода ГПСП 3, синхронизируется работа синтезатора 5 частоты. За счет этого обеспечивается "привязка" начала импульса тактовой последовательности к началу ПСП, что позволяет при приеме сигнала синхронизировать работу СЧ 6 с работой СЧ 5 с точностью до задержки между синхросигналом с выхода ГПСП 3 и фронтом импульса выхода СЧ 5, которая в общем случае определяется задержкой срабатывания элементов и может составлять сравнительно малую величину. The signal corresponding to the beginning of the SRP and coming from the output of the
Принятый сигнал двукратно демодулируется в ПРМ 23, причем с первого выхода ПРМ 23 поступает последовательность информационных импульсов, а на втором выходе ПРМ 23 присутствует сигнал, пропорциональный величине рассогласования по задержке между переданной ПСП и опорной, поступающей с выхода ГПСП 4, т. е. , пропорциональный величине корреляции двух ПСП. Ориентируясь по величине корреляции, УСЗ 28 автоматически устраняет рассогласование между принятой и опорной ПСП, используя принцип экстремального регулирования и поддерживая величину взаимной корреляции двух ПСП на максимальном уровне. Началом опорной ПСП, которое однозначно совпадает с началом принятой ПСП, синхронизируется работа СЧ 6, что, как уже отмечалось выше, позволяет синхронизировать тактовые сигналы приемной и передающей сторон. The received signal is twice demodulated in the PFP 23, and a sequence of information pulses is received from the first PFP 23 output, and a signal proportional to the delay mismatch between the transmitted PSS and the reference one received from the
Поступающий групповой сигнал с выхода ПРМ 23 подвергается относительной фазовой деманипуляции в УОФДМ 21 и декодированию в декодере 19 группового сигнала, после чего поступает на вход приемного группового блока 10. Кроме этого, сигнал с выхода ПРМ 23 поступает на информационный вход устройства 29 для определения скорости передачи группового сигнала. УСП 29 на своих выходах формирует двоичный код, соответствующий скорости передачи группового сигнала, который поступает на управляющие входы ПМ 10 и БП 8. На выходе БП 8 образуется последовательность тактовых импульсов, равная частоте передачи группового сигнала, которая поступает на тактовый вход ПМ 10. The incoming group signal from the output of the PFP 23 is subjected to relative phase demanipulation in UOFDM 21 and decoding in the decoder 19 of the group signal, after which it is input to the
В ПМ 10 УЦС 14 устанавливает и поддерживает цикловую синхронизацию. По сигналам синхронизации с выхода УЦС 14 РГС 15 распределяет входной поток цифровой информации по соответствующим каналам. К выходу одного из каналов РГС 15 подключено УППК. In
В распределителе 11 группового сигнала (см. фиг. 5) происходят процессы, аналогичные работе синтезатора 5 частоты. Перераспределение группового сигнала здесь осуществляется в зависимости от кода управления, т. е. от области памяти используемого ППЗУ. In the
В многоканальной цифровой системе передачи и приема информации содержатся технические средства, обеспечивающие поддержание тактовой синхронизации при изменении частот задающих генераторов 1 и 2 от температуры или от старения элементов, а также при значительном удалении приемной части системы от передающей, что имеет место, например, при работе через спутник-ретранслятор. Априори известный вид ПСП и ее начала, а также синхронизация работы СЧ 5 и 6 и началом ПСП обеспечивают однозначное выделение начала импульса тактовой последовательности на приемной стороне, что позволяет синхронизировать работу СЧ 5 и 6 с точностью до разницы в задержках срабатывания дискретных элементов. The multichannel digital information transmission and reception system contains technical means that ensure clock synchronization when the frequencies of the
Таким образом, изобретение имеет следующие технико-экономические преимущества:
- повышенная точность передачи цифровой информации за счет обеспечения устойчивой тактовой синхронизации передающей и приемной частей системы;
- повышенная эффективность системы связи за счет исключения необходимости передачи дополнительной служебной информации в виде команд управления по каналу связи;
- расширен диапазон скоростей передачи группового сигнала, что позволяет адаптировать режим работы системы связи в зависимости от качества канала связи. В конечном счете такая адаптация приводит к повышению точности (качества) передаваемой информации, поскольку имеется возможность за счет изменения скорости передачи информации исключить влияние изменений качества канала связи;
- обеспечена возможность работы при значительном удалении приемной части от передающей, в том числе и через спутник-ретранслятор, что существенно повышает дальность работы системы связи при использовании частотных диапазонов, дающих хорошие результаты при работе в пределах прямой видимости.Thus, the invention has the following technical and economic advantages:
- increased accuracy of digital information transmission due to the provision of stable clock synchronization of the transmitting and receiving parts of the system;
- increased efficiency of the communication system by eliminating the need to transfer additional service information in the form of control commands over the communication channel;
- the range of transmission speeds of the group signal has been expanded, which allows you to adapt the mode of operation of the communication system depending on the quality of the communication channel. Ultimately, such an adaptation leads to an increase in the accuracy (quality) of the transmitted information, since it is possible to eliminate the influence of changes in the quality of the communication channel by changing the speed of information transmission;
- it is possible to work with a significant distance of the receiving part from the transmitting one, including via a satellite-repeater, which significantly increases the range of the communication system when using frequency ranges that give good results when working within line of sight.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4897000 RU2013012C1 (en) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | Multichannel digital system for transmission and reception of information |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4897000 RU2013012C1 (en) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | Multichannel digital system for transmission and reception of information |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013012C1 true RU2013012C1 (en) | 1994-05-15 |
Family
ID=21552403
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4897000 RU2013012C1 (en) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | Multichannel digital system for transmission and reception of information |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2013012C1 (en) |
-
1990
- 1990-12-26 RU SU4897000 patent/RU2013012C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4280222A (en) | Receiver and correlator switching method | |
GEP20032874B (en) | Positioning System For Digital Telephone Networks | |
EP0616443A2 (en) | Telecommunication system with ranging | |
EP0138434B1 (en) | Multipoint data communications | |
RU2163053C2 (en) | Radio link | |
US6198736B1 (en) | Telecommunications system | |
US3596002A (en) | System for transmitting binary-coded data | |
RU2013012C1 (en) | Multichannel digital system for transmission and reception of information | |
JP2693758B2 (en) | Frame pulse generation method | |
RU2047908C1 (en) | Information transmission and reception system | |
US5737372A (en) | Apparatus for synchronizing multipoint-to-point communications systems | |
RU2262201C1 (en) | Method for forming of signal in mobile communication system with temporal separation of channels | |
DK0787389T3 (en) | Reconciliation method for point-to-multipoint communication systems | |
SU1688430A1 (en) | Method of synchronous conversion of discrete information in fiber-optical communication systems | |
RU2181527C1 (en) | Method and system for serial data transmission and reception | |
SU1506561A1 (en) | Device for receiving batched data in satellite communication system | |
SU794599A2 (en) | Time signal transmitting system | |
SU1210227A1 (en) | Method of transmission of discrete messages | |
SU1739502A1 (en) | Multichannel radio communication system synchronizer | |
SU1279076A1 (en) | System for transmission of information through electric networks | |
SU1172040A1 (en) | Transmission device for intermediate station of digital communication line | |
SU792606A1 (en) | Cyclic synchronization system | |
EP3723309A1 (en) | Synchronization in a psss radio communication technology for high data rates | |
SU1478363A1 (en) | Device for synchronization of equally-available multiaddress radio communication systems | |
RU2012143C1 (en) | Data transmission system with multiple access and time sharing of distant stations |