RU2085048C1 - Method for data transmission and reception over communication channel - Google Patents
Method for data transmission and reception over communication channel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2085048C1 RU2085048C1 RU95113738A RU95113738A RU2085048C1 RU 2085048 C1 RU2085048 C1 RU 2085048C1 RU 95113738 A RU95113738 A RU 95113738A RU 95113738 A RU95113738 A RU 95113738A RU 2085048 C1 RU2085048 C1 RU 2085048C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- information
- received
- vector
- vectors
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обмена дискретной информацией с применением систем связи с амплитудными, фазовыми, частотными видами модуляций, используемых в различных каналах связи. The invention relates to the field of discrete information exchange using communication systems with amplitude, phase, frequency types of modulations used in various communication channels.
Известно устройство, реализующее способ, который по совокупности действий наиболее близок к предлагаемому способу и поэтому выбран в качестве прототипа. A device is known that implements a method that, by the totality of actions, is closest to the proposed method and therefore is selected as a prototype.
В известном способе формируют схему расположения совокупности сигнальных "точек-векторов", которые являются концами сигнальных векторов, расположенных на векторной плоскости. В качестве векторной плоскости используется двухкоординатная плоскость в прямоугольных координатах, у которых параметрами "точки-вектора" будут проекции вектора на оси X и Y. Сигнальная точка одна из точек принятой схемы, обладающая индивидуальными координатами на векторной плоскости и соответствующая определенному знаку (коду), необходимому для передачи информации. In the known method, an arrangement of a set of signal "point vectors" is formed, which are the ends of signal vectors located on a vector plane. As a vector plane, a two-coordinate plane is used in rectangular coordinates, in which the "point-vector" parameters are the projections of the vector on the X and Y axes. The signal point is one of the points of the adopted scheme that has individual coordinates on the vector plane and corresponds to a certain sign (code), necessary to transmit information.
В известном способе определяют параметры синусоидального сигнала, необходимого для формирования информационного сигнала и длительности его посылки, формируют посылки информационных сигналов, по параметрам соответствующих "точек-векторов", передают сформированные посылки в канал связи, принимают переданные посылки информационных сигналов, прошедших через канал связи, определяют параметры принятого информационного сигнала, идентифицируют принятый информационный сигнал, и преобразуют его в форму, удобную для потребителя. In the known method, the parameters of the sinusoidal signal necessary for generating the information signal and the duration of its transmission are determined, the information signals are generated, according to the parameters of the corresponding “point vectors”, the generated messages are transmitted to the communication channel, the transmitted information signals transmitted through the communication channel are received, determine the parameters of the received information signal, identify the received information signal, and convert it into a form convenient for the consumer.
Однако, в предложенном способе недостаточно высока достоверность идентификации информационного сигнала, пошедшего через канал связи и подвергшегося там искажениям, т.к. решение по идентификации сигнала происходит пороговым методом и в системе координат, имеющих фазовую и амплитудную нестабильность во времени. (В системах передачи данных, использующих сигнальную совокупность, содержащую более 2-х сигнальных "точек-векторов", принципиально необходимым и влияющим на достоверность идентификации принимаемых сигналов является фазовая и амплитудная стабильность системы координат, в которых на приемной стороне проводится идентификация сигнальной совокупности, по отношению к системе координат на передающей стороне). Задача повышения достоверности восстановления информационного сигнала, прошедшего через канал связи, в предлагаемом способе решается за счет введения опорного сигнала, который связан с динамическим диапазоном информационных сигналов, суммируется с информационным сигналом и передается в линию связи, а после приема выделяется из принятого сигнала и позволяет восстановить параметры переданных сигналов за счет известного соотношения между параметрами в опорном и информационном сигналах. Во-вторых, задача повышения достоверности идентификации принятых информационных сигналов решается за счет привязки опорного сигнала к сформированной схеме расположения совокупности сигнальных "точек-векторов" на векторной плоскости. Саму схему получают "естественным" путем при помощи векторного суммирования элементарных сигнальных "точек-векторов" в различных сочетаниях. (Элементарная сигнальная "точка-вектор" это одна из числа точек первоначально выбираемых для формирования совокупности сигнальных "точек-векторов"). However, in the proposed method, the identification of the information signal that went through the communication channel and was distorted there is not high enough, because The decision on the identification of the signal occurs by the threshold method and in the coordinate system having phase and amplitude instability in time. (In data transmission systems using a signal constellation containing more than 2 signal “vector points”, the phase and amplitude stability of the coordinate system in which the signal constellation is identified on the receiving side is fundamentally necessary and affecting the accuracy of identification of received signals relative to the coordinate system on the transmitting side). The task of increasing the reliability of the restoration of the information signal that has passed through the communication channel in the proposed method is solved by introducing a reference signal that is associated with the dynamic range of information signals, is summed with the information signal and transmitted to the communication line, and after reception is extracted from the received signal and allows you to restore parameters of the transmitted signals due to the known relationship between the parameters in the reference and information signals. Secondly, the task of increasing the reliability of identification of received information signals is solved by linking the reference signal to the generated arrangement of the set of signal "point vectors" on the vector plane. The circuit itself is obtained in a "natural" way by means of vector summation of elementary signal "point vectors" in various combinations. (An elementary signal "point-vector" is one of the number of points initially selected to form a set of signal "point-vectors").
На чертежах показаны схемы, помогающие понять сущность предложенного способа. The drawings show diagrams that help to understand the essence of the proposed method.
На фиг. 1 изображена векторная плоскость с нанесенными на ней 5-ю элементарными сигнальными "точками-векторами". На фиг.1а в прямоугольной системе координат, на фиг.1б в полярной системе координат. In FIG. 1 shows a vector plane with 5 elementary signal “point vectors” plotted on it. On figa in a rectangular coordinate system, on figb in a polar coordinate system.
На фиг.2 схема совокупности сигнальных "точек-векторов", сформированная из 5-ти элементарных. Figure 2 is a diagram of a set of signal "point vectors" formed from 5 elementary.
На фиг. 3 последовательность формирования информационного сигнала (элементарные информационные сигналы, на фиг.3а, и информационные сигналы полученные путем суммирования, на фиг.3б, в амплитудно-временном виде и в векторном виде). In FIG. 3, the sequence of formation of the information signal (elementary information signals, in figa, and information signals obtained by summing, in fig.3b, in the amplitude-time form and in the vector form).
На фиг.4 последовательность формирования суммарного сигнала (информационный сигнал опорный сигнал суммарный сигнал). В амплитудно-временном виде
На фиг.5 определение параметров и идентификация принятого сигнала.In Fig.4, the sequence of formation of the total signal (information signal, the reference signal, the total signal). In amplitude-time form
5, parameter determination and identification of the received signal.
Предлагаемый способ заключается в последовательном выполнении следующих действий. The proposed method consists in sequentially performing the following actions.
Формируют схему расположения совокупности сигнальных "точек-векторов". Для этого предварительно рассматривают параметры схемы. Выбор количества сигнальных "точек-векторов" в схеме зависит от количества информационных знаков (символов), необходимых для обеспечения информационной передачи, с другой стороны число сигнальных "точек-векторов" в сформированной совокупности зависит от числа первоначально выбранных элементарных сигнальных "точек-векторов". Кроме того на выбор схемы влияют соображения оптимальной, в заданной полосе канала, скорости передачи и ее достоверности. Например, имея 3-и элементарных сигнальных "точки-вектора", одинаковых по амплитуде и равномерно смещенных по фазе (на векторной плоскости в полярных координатах), получаем 7 сигнальных "точек-векторов" (включая нуль-вектор). Имея 4 элементарных "точки-вектора" 9 сигнальных "точек-векторов", 5 элементарных "точек-векторов" (см. фиг.1) 31 сигнальную "точку-вектор" (см. фиг.2) и т.д. An arrangement of a set of signal "point vectors" is formed. To do this, preliminary consider the parameters of the circuit. The choice of the number of signal "point vectors" in the circuit depends on the number of information signs (symbols) necessary to ensure information transfer, on the other hand, the number of signal "point vectors" in the generated population depends on the number of initially selected elementary signal "point vectors" . In addition, considerations of optimal, in a given channel band, transmission speed and its reliability influence the choice of a circuit. For example, having 3 elementary signal "point-vectors", identical in amplitude and uniformly shifted in phase (on the vector plane in polar coordinates), we get 7 signal "point-vectors" (including zero-vector). Having 4 elementary “point vectors”, 9 signal “point vectors”, 5 elementary “point vectors” (see FIG. 1) 31 signal “point vectors” (see FIG. 2), etc.
Для формирования схемы, по заданной совокупности (количеству) входных знаков (символов), необходимых для передачи информации, задают необходимое количество элементарных сигнальных "точек-векторов", заранее зная какую совокупность сигнальных "точек-векторов" можно получить путем векторного суммирования известного числа элементарных сигнальных "точек-векторов" в различных сочетаниях и далее, проводя векторное суммирование, получают эту совокупность, а следовательно, и формируют требуемую схему. To form a circuit, for a given set (number) of input signs (symbols) necessary for transmitting information, the required number of elementary signal "point vectors" is set, knowing in advance which set of signal "point vectors" can be obtained by vector summing a known number of elementary signal "point-vectors" in various combinations and further, performing vector summation, get this combination, and therefore form the desired circuit.
Сформировав схему расположения сигнальных "точек-векторов", определяют динамический диапазон сигнальной совокупности на векторной плоскости. На приведенной на фиг. 2 схеме динамический диапазон распространяется от 0 до rmax, а если точка с координатами "0" не используется, от rmin до rmax.Having formed the location scheme of the signal "point vectors", determine the dynamic range of the signal population on the vector plane. In FIG. 2 scheme, the dynamic range extends from 0 to r max , and if the point with the coordinates "0" is not used, from r min to r max .
Далее определяют соответствие каждой сигнальной "точки-вектора" определенному информационному знаку (символу). Преобразуют входные информационные знаки из формы, используемой потребителем, в форму, используемую при модуляции и жестко связанную с параметрами (геометрическими координатами), соответствующих этим знакам сигнальных "точек-векторов". Выбирают частоту Wи синусоидального сигнала, на базе которого формируются информационные сигналы, и длительность посылки Ти информационного сигнала.Next, the correspondence of each signal “point-vector” to a certain information sign (symbol) is determined. The input information signs are converted from the form used by the consumer to the form used in modulation and tightly connected with the parameters (geometric coordinates) corresponding to these signs of the signal "point-vectors". The frequency W and the sinusoidal signal on the basis of which information signals are formed, and the duration of sending T and the information signal are selected.
(Информационный сигнал синусоидальный сигнал, сформированный таким образом, что его параметры привязаны к геометрическим параметрам соответствующих "точек-векторов"). (The information signal is a sinusoidal signal, formed in such a way that its parameters are tied to the geometric parameters of the corresponding "point vectors").
Для формирования соответствующих информационных сигналов Sи (см. фиг.3) сначала формируют элементарные информационные сигналы, которые представляют собой синусоидальный сигнал с частотой Wи и параметрами соответствующей элементарной сигнальной "точки-вектора". Такими параметрами являются амплитуда А и фаза F в полярной системе, или координаты X и Y в прямоугольной системе.To form respective data signals and S (cm. 3) is first formed elementary data signals, which represent the sinusoidal signal with frequency W and the unit and associated signal parameters "vector points". Such parameters are the amplitude A and phase F in the polar system, or the coordinates X and Y in a rectangular system.
Соответствующие информационные сигналы формируют путем суммирования тех элементарных информационных сигналов, вектора которых суммируясь образовывают соответствующую данному информационному сигналу "точку-вектор" на сформированной схеме. Такое формирование можно проводить используя для этого память перепрограммируемого запоминающего устройства. Corresponding information signals are formed by summing those elementary information signals whose vectors, when summed up, form a point-vector corresponding to this information signal on the generated circuit. Such formation can be carried out using the memory of a reprogrammable memory device.
Далее в соответствии с определенной последовательностью входных знаков формируют информационные сигналы Sи в пакетах посылок.Further, in accordance with a certain sequence of input signs, information signals S are also formed in parcel packets.
Параллельно действиям по формированию информационного сигнала Sи формируют опорный сигнал Sо (см. фиг.4), с помощью которого на приемной стороне формируется фазовая плоскость, в которой и осуществляется идентификация сигнала. Частота формируемого опорного сигнала связана с выбранной частотой информационного сигнала соотношением W=Wи/N, где N - натуральное число.Parallel action on the formation of the information signal S and form of the reference signal S (see FIG. 4), by which the phase plane on the reception side is formed, and wherein the identification signal is carried out. The frequency of the generated reference signal is related to the selected frequency of the information signal by the ratio W = W and / N, where N is a natural number.
Амплитуда опорного сигнала Аo связана с динамическим диапазоном сигнальной совокупности (с верхней границей диапазона расположения совокупности сигнальных точек А= Кrmax, где rmax верхняя граница диапазона расположения совокупности "точек-векторов") и величиной информационного сигнала.The amplitude of the reference signal A o is associated with the dynamic range of the signal constellation (with the upper boundary of the range of arrangement of the aggregate of signal points A = Kr max , where r max is the upper boundary of the range of the arrangement of the aggregate “point vectors”) and the magnitude of the information signal.
Сформированный информационный сигнал Sи суммируют с опорным сигналом So, получают суммарный сигнал S(и+о) (см. фиг.4) и модулируют этим сигналом по частоте несущий сигнал, посылаемый в канал связи Fи[S(и+о)] Посланный в канал связи сигнал из-за наличия помех претерпевает искажения.The generated information signal S and is summed with the reference signal S o , receive the total signal S (and + o) (see figure 4) and modulate this signal in frequency carrier signal sent to the communication channel F and [S (and + о) ] The signal sent to the communication channel undergoes distortion due to interference.
Прошедший через канал связи сигнал Fпр[S(и+о)] принимают и проводят его частотную демодуляцию, выделяя принятый суммарный сигнал Sпр(и+о).The signal passed through the communication channel F CR [S (and + o) ] receive and conduct its frequency demodulation, highlighting the received total signal S CR (and + o) .
Следующее действие определение параметров и длительности принятого информационного сигнала. Для этого:
выделяют из суммарного принятого сигнала Sпр(и+о) принятый опорный сигнал Sпр(о);
измеряют его амплитуду Апр.о сравнивают ее с известной величиной амплитуды опорного сигнала Аo, используемого при формировании суммарного сигнала S(и+о), устанавливают по соотношению этих амплитуд коэффициент усиления суммарного принятого сигнала Sпр(и+о);
выделяют из двух сигналов Sпр(и+о) и Sпр(о) принятый информационный сигнал Sпр(и);
параллельно с предыдущим действием изменяют в N раз частоту опорного сигнала, получая при этом новую частоту опорного сигнала Wн(о) (эта частота равна частоте информационного сигнала);
формируют при помощи сигнала Wн(о) два ортогональных сигнала (Wнx, Wнy) для корреляционной обработки принятого информационного сигнала Sпр(и). (Ортогональные сигнала имеют одинаковую частоту и амплитуду, но их фазы сдвинуты на 90 градусов);
принятый информационный сигнал Sпр(и) умножают на ортогональные сигналы (Wнx, Wнy), получая при этом (см. фиг.5) корреляционные составляющие принятого информационного сигнала Xпр(и) и Yпр(и), тем самым получают параметры принятого информационного сигнала на стабилизированной векторной плоскости.The next step is to determine the parameters and duration of the received information signal. For this:
extracting from the total received signal S pr (and + o) the received reference signal S pr (o) ;
measure its amplitude A pr. o compare it with a known magnitude of the amplitude of the reference signal A o used in the formation of the total signal S (and + o) , set the ratio of these amplitudes to the gain of the total received signal S pr (and + o) ;
isolated from two signals S pr (and + o) and S pr (o) the received information signal S pr (and) ;
in parallel with the previous action, the frequency of the reference signal is changed N times, while receiving a new frequency of the reference signal W n (o) (this frequency is equal to the frequency of the information signal);
form using the signal W n (o) two orthogonal signals (W nx , W ny ) for the correlation processing of the received information signal S pr (and) . (Orthogonal signals have the same frequency and amplitude, but their phases are shifted 90 degrees);
the received information signal S pr (s) is multiplied by orthogonal signals (W nx , W ny ), thereby obtaining (see FIG. 5) the correlation components of the received information signal X pr (s) and Y pr (s) , thereby obtaining parameters of the received information signal on a stabilized vector plane.
Следующим действием идентифицируют принятый информационный сигнал согласно схемы расположения совокупности сигнальных точек на векторной (фазовой) плоскости (см. фиг.5). The next step identifies the received information signal according to the arrangement of the set of signal points on the vector (phase) plane (see figure 5).
Далее, в случае необходимости, проводят коррекцию принятых информационных сигналов на основе параметров принятого опорного сигнала. Then, if necessary, the received information signals are corrected based on the parameters of the received reference signal.
В заключении преобразуют идентифицированный сигнал в форму удобную для потребителя. In conclusion, the identified signal is converted into a form convenient for the consumer.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95113738A RU2085048C1 (en) | 1995-08-10 | 1995-08-10 | Method for data transmission and reception over communication channel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95113738A RU2085048C1 (en) | 1995-08-10 | 1995-08-10 | Method for data transmission and reception over communication channel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2085048C1 true RU2085048C1 (en) | 1997-07-20 |
RU95113738A RU95113738A (en) | 1997-08-10 |
Family
ID=20170856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95113738A RU2085048C1 (en) | 1995-08-10 | 1995-08-10 | Method for data transmission and reception over communication channel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2085048C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2603127C2 (en) * | 2012-06-16 | 2016-11-20 | Тендирон Корпорейшн | Audio data transmission system, audio data transmission device and electronic signature token |
-
1995
- 1995-08-10 RU RU95113738A patent/RU2085048C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент США N 4546332, кл. H 04 L 27/22, 1983. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2603127C2 (en) * | 2012-06-16 | 2016-11-20 | Тендирон Корпорейшн | Audio data transmission system, audio data transmission device and electronic signature token |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4922506A (en) | Compensating for distortion in a communication channel | |
JP3078997B2 (en) | Multiple access method of direct spreading communication system and multiple access device used therefor | |
EP0716526B1 (en) | Method of producing modulating waveforms with constant envelope | |
TW202141957A (en) | Baseband transmitter, baseband receiver, modulation and demodulation system and terminal | |
US4516079A (en) | Coherent phase shift keyed demodulator for power line communication systems | |
JP3371175B2 (en) | Transmission method | |
US3688196A (en) | Quadrature transmission modern using single sideband data detection | |
RU2085048C1 (en) | Method for data transmission and reception over communication channel | |
US6456671B1 (en) | Decision feedback phase tracking demodulation | |
JPH0271639A (en) | System and apparatus for detecting unique word | |
US5541966A (en) | System and circuit for estimating the carrier frequency of a PSK numeric signal | |
US4149168A (en) | Sequentially balanced modulation tone ranging system and method | |
GB2142806A (en) | Differential coding system and apparatus therefor | |
AU731683B2 (en) | Diversity apparatus with improved ability of reproducing carrier wave in synchronous detection | |
US6389081B1 (en) | Signal transmission equipment | |
Shin et al. | Constant Envelope Multiplexing via Constellation Tailoring Scheme for Flexible Power Allocation of GNSS Signals | |
JPH1070584A (en) | Data transmission method, data transmitter, data receiver, facsimile equipment, computer data acquisition system and data reproducing system | |
US6501806B1 (en) | Estimation of introduced frequency offset by a signal correction and transmission medium | |
JPH07107128A (en) | Digital modulating/demodulating method and digital modulator | |
JP2972997B2 (en) | CDMA signal modulation analyzer | |
JPS6158338A (en) | Spread spectrum phase encoding power communication system | |
JP2847441B2 (en) | Spread signal correlation value extraction method | |
RU95113738A (en) | METHOD FOR TRANSMISSION AND RECEIVING INFORMATION ON THE COMMUNICATION CHANNEL | |
JPH08316877A (en) | Spread spectrum communication equipment | |
Kurskii et al. | On the possibility of asynchronous connection establishment with the use of broadband wireless access to the infrastructure of the GRID computer network based on surface-acoustic-wave convolvers |