RU2087072C1 - Data transmission method - Google Patents

Data transmission method Download PDF

Info

Publication number
RU2087072C1
RU2087072C1 RU95109791A RU95109791A RU2087072C1 RU 2087072 C1 RU2087072 C1 RU 2087072C1 RU 95109791 A RU95109791 A RU 95109791A RU 95109791 A RU95109791 A RU 95109791A RU 2087072 C1 RU2087072 C1 RU 2087072C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
sections
value
frequency
signals
Prior art date
Application number
RU95109791A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95109791A (en
Inventor
Александр Александрович Баскаков
Original Assignee
Александр Александрович Баскаков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Александрович Баскаков filed Critical Александр Александрович Баскаков
Priority to RU95109791A priority Critical patent/RU2087072C1/en
Publication of RU95109791A publication Critical patent/RU95109791A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2087072C1 publication Critical patent/RU2087072C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Dc Digital Transmission (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)

Abstract

FIELD: computer engineering; digital data transmission systems, such as local computer networks. SUBSTANCE: method involves use of double-frequency coding in which signal transmitted is shaped by alternating W sections including signal periods with carrier frequency Fo and V sections incorporating half-periods of signals with frequency Fo/2; W sections in source signal are shifted in time (delayed) with respect to V sections through θ ranging within 0 < θ ≅ To/4; length of first half-period of V section at boundary of transition from W to V is reduced from To to To - θ and at boundary of transition from V to W length of first half-period of section W is increased from To/2 to To/2+θ, where To = 1/Fo is carrier frequency period. EFFECT: improved signal stability relative to zero line and provision for maintaining validity of decoding results in long transmission lines thereby ensuring twice as long transmission distance and more compared to phase-keyed code. 4 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых системах передачи информации, например, в локальных вычислительных сетях. The invention relates to computer technology and can be used in digital information transfer systems, for example, in local area networks.

При передаче данных по линиям связи широко применяется двухчастотное кодирование. Наиболее известным вариантом реализации двухчастотного кодирования является фазоманипулированный код типа Манчестер II (Шевкопляс Б.В. Микропроцессорные структуры. Инженерные решения. М. "Радио и связь", 1986, с. 93-97, рис. 6. 2в). When transmitting data over communication lines, dual-frequency coding is widely used. The most famous implementation of dual-frequency coding is a phase-shifted code of the Manchester II type (Shevkoplyas B.V. Microprocessor structures. Engineering solutions. M. "Radio and Communication", 1986, pp. 93-97, Fig. 6. 2c).

К основным достоинствам этого кода относятся: простота формирования, самосинхронизация данных в каждом кодовом интервале, отсутствие постоянной составляющей в спектре и наличие только двух уровней напряжения в выходном сигнале. Эти достоинства обусловлены именно двухчастотной структурой сигнала (фиг. 1а). В то же время двухчастотное кодирование требует удвоения несущей частоты по сравнению с обычным представлением двоичной информации в виде кода БВН (без возврата к нулю), что приводит к более быстрому затуханию сигнала в линии передачи. Однако дальность передачи информации ограничивается главным образом не величиной затухания сигнала, а степенью искажения формы сигнала в линии передачи, приводящей к возрастанию сложности и снижению надежности декодирования информации. The main advantages of this code include: ease of formation, self-synchronization of data in each code interval, the absence of a constant component in the spectrum and the presence of only two voltage levels in the output signal. These advantages are due precisely to the two-frequency structure of the signal (Fig. 1a). At the same time, dual-frequency coding requires a doubling of the carrier frequency compared to the usual representation of binary information in the form of a BVN code (without returning to zero), which leads to faster attenuation of the signal in the transmission line. However, the transmission range of information is limited mainly not by the amount of signal attenuation, but by the degree of distortion of the signal shape in the transmission line, which leads to an increase in complexity and a decrease in the reliability of information decoding.

Искажения формы сигнала связаны с частотной дисперсией скорости распространения и коэффициента затухания для различных составляющих в спектре сигнала. Наибольшее влияние на форму оказывает относительное увеличение низкочастотных составляющих спектра сигнала вследствие их меньшего затухания в линии передачи, что приводит к потере устойчивости сигнала относительно нулевой линии (фиг.2, a-d). Последнее обстоятельство в свою очередь приводит к тому, что в реальных системах передачи данных, использующих фазоманипулированный код, дальность передачи в большинстве случаев ограничена длинами линии передачи, соответствующими степени затухания в нем несущей частоты порядка 10-15 дБ по напряжению. Например, стандарт на локальную вычислительную сеть ETHERNET, использующую код Манчестер II с несущей частотой 10 Мгц, ограничивает величину затухания сигнала в линии передачи значением 8,5 дБ. The distortion of the waveform is associated with the frequency dispersion of the propagation velocity and attenuation coefficient for various components in the signal spectrum. The greatest influence on the shape is exerted by the relative increase in the low-frequency components of the signal spectrum due to their lower attenuation in the transmission line, which leads to a loss of signal stability relative to the zero line (Fig. 2, a-d). The latter circumstance, in turn, leads to the fact that in real data transmission systems using a phase-shifted code, the transmission range in most cases is limited by the length of the transmission line corresponding to the degree of attenuation of the carrier frequency in it of the order of 10-15 dB in voltage. For example, the standard for an ETHERNET local area network using a Manchester II code with a carrier frequency of 10 MHz limits the amount of signal attenuation in the transmission line to 8.5 dB.

Известны варианты модификации фазоманипулированного и других кодов (патент США N:4219890, НКИ: 395-98, 1980 и а.с. СССР N: 1259493, МКИ(4) H 03 М 5/12, 1984), позволяющие повысить устойчивость сигнала относительно нулевой линии за счет исключения так называемой "локальной постоянной составляющей" сигнала посредством введения дополнительных уровней напряжения в форме сигнала. Known are modifications of the phase-manipulated and other codes (US patent N: 4219890, NKI: 395-98, 1980 and A.S. USSR N: 1259493, MKI (4) H 03 M 5/12, 1984), which make it possible to increase the signal stability with respect to zero line by eliminating the so-called "local constant component" of the signal by introducing additional voltage levels in the form of a signal.

Наличие более двух уровней напряжения в выходном сигнале является недостатком, так как в этом случае возрастают требования к точности формирования формы выходного сигнала передатчика. Кроме того, многоуровневые сигналы более критичны к наличию в линии передачи отраженных сигналов и сигналов помехи. The presence of more than two voltage levels in the output signal is a drawback, since in this case the requirements for the accuracy of forming the shape of the output signal of the transmitter increase. In addition, multilevel signals are more critical to the presence of reflected signals and interference signals in the transmission line.

Задачей изобретения является воплощение варианта модификации двухчастотного кода при сохранении двухуровневого сигнала посредством введения в сигнал дополнительного относительного фазового сдвига двух составляющих сигнал частотных последовательностей F0 и F0/2, где F0 - несущая частота.The objective of the invention is the embodiment of a modification of a two-frequency code while maintaining a two-level signal by introducing into the signal an additional relative phase shift of the two signal components of the frequency sequences F 0 and F 0/2 , where F 0 is the carrier frequency.

Технический результат изобретения повышение устойчивости сигнала относительно нулевой линии и сохранение достоверности декодирования при длинах линии передачи, соответствующих затуханию в ней несущей частоты сигнала более 30 дБ по напряжению, что соответствует увеличению дальности передачи более чем в два раза по сравнению с фазоманипулированным кодом. The technical result of the invention is to increase the stability of the signal with respect to the zero line and maintain decoding reliability at transmission line lengths corresponding to attenuation of the signal carrier frequency in it of more than 30 dB in voltage, which corresponds to an increase in the transmission distance by more than two times compared to the phase-shifted code.

Указанный технический результат в предлагаемом способе передачи информации, использующем двухчастотное кодирование, при котором передаваемый сигнал формируют посредством чередования участков "W", содержащих периоды сигнала с несущей частотой F0, с участками "V", содержащими полупериоды сигнала с частотой F0/2, достигается тем, что участки "W" в исходном сигнале сдвигают во времени (задерживают) по отношению к участкам "V" на величину θ находящуюся в интервале 0 <q ≅ T0/4, при этом на границе перехода от "W" к "V" длительность первого полупериода участка "V" уменьшают с величины T0 до величины T0 q, а на границе перехода от "V" к "W" длительность первого полупериода участка "W" увеличивают с величины T0/2 до величины T0/2 + q где T0 1/F0 период несущей частоты.The specified technical result in the proposed method of transmitting information using two-frequency coding, in which the transmitted signal is formed by alternating sections "W" containing periods of the signal with a carrier frequency F 0 , with sections "V" containing half-periods of a signal with a frequency F 0/2 , is achieved in that the portions of "W" in the original signal are shifted in time (delayed) with respect to the portions "V" on the value of θ being in the range of 0 <q ≅ T 0/4, while at the interface of the "W" to " V "the duration of the first half-life stka "V" is reduced from a value T 0 to a value T 0 q, and at the interface of the "V" to "W" duration of the first half-cycle portion "W" increases from a value T 0/2 to a value of T 0/2 + q where T 0 1 / F 0 period of the carrier frequency.

Для достижения дополнительного технического результата, заключающегося в получении максимальной разрешающей способности при декодировании сигнала, значение величины задержки q выбирают равным величине относительной фазовой задержки одночастотных сигналов с частотами F0 и F0/2, имеющих ту же форму импульсов, что и участки "V" и "W", при прохождении последних между наиболее удаленными в смысле максимального затухания сигнала - приемником и передатчиков в линии.To achieve an additional technical result, which consists in obtaining the maximum resolution when decoding the signal, the value of the delay q is chosen equal to the relative phase delay of single-frequency signals with frequencies F 0 and F 0/2 having the same pulse shape as the "V" sections and "W", when passing the last between the most remote in the sense of maximum signal attenuation - the receiver and the transmitters in the line.

С другой стороны, значение величины фазового сдвига q может быть выбрано равным максимальному значению qmax T0/4. Эта величина численно равна предельному значению относительной фазовой задержки Φmax при прохождении прямоугольных сигналов с частотами F0/2 и Fo через идеальный кабель бесконечной длины и близка по значению для аналогичной максимальной задержки Φпред в реальных линиях передачи. При использовании максимального значения θmax для величины дополнительного фазового сдвига может быть упрощена конструкция кодирующего устройства за счет исключения из него линии задержки.On the other hand, the value of the phase shift q may be chosen equal to the maximum value of q max T 0/4. This value is numerically equal to the limiting value of the relative phase delay Φ max during the passage of rectangular signals with frequencies F 0/2 and F o cable through the perfect infinite length and close in value for the same Φ maximum delay before a real transmission lines. Using the maximum value of θ max for the value of the additional phase shift, the design of the encoder can be simplified by eliminating the delay line from it.

Кроме того, для достижения простоты кодирования и декодирования информации уровни логической единицы передаваемой информации кодируют битовыми интервалами, содержащими два полупериода в составе участков "W", а уровни логического нуля кодируют битовыми интервалами, содержащими один полупериод в составе участков "V". In addition, to achieve the simplicity of encoding and decoding information, the logical unit levels of the transmitted information are encoded in bit intervals containing two half-periods in the "W" sections, and logical zero levels are encoded in bit intervals containing one half-period in the "V" sections.

На фиг. 1 дан пример, поясняющий для некоторой произвольной последовательности битов сущность формирования сигнала с модифицированным согласно изобретению кодом и сравнение его с кодом Манчестер II, где a-c - исходный кодированный сигнал для трех значений фазового сдвига θa 0; θb T0/8; θc T0/4 и соответствующее ему расположение битовых интервалов; d форма сигнала в бесконечном идеальном кабеле при затухании исходного сигнала с параметром сдвига θmax T0/4; e распределение длительностей сигнала в бесконечном идеальном кабеле при затухании исходного сигнала с параметром сдвига θmax T0/4 и соответствующее расположение битовых интервалов; на фиг.2 осциллограмма сигнала с кодом Манчестер II при прохождении последнего через линию передач с распределенными параметрами (реальный коаксиальный кабель, несущая частота F0 30 Мгц) для разных длин линии, соответствующих значениям величины затухания по напряжению сигнала несущей частоты, где a 0 дБ, b 10 дБ, c 20 дБ, d 35 дБ; на фиг.3 осциллограммы сигнала с модифицированным, согласно изобретению, двухчастотным кодом, при прохождении последнего через линию передач с распределенными параметрам (реальный коаксиальный кабель, несущая частота F0 30 МГц) для разных длин линии, соответствующих значениям величины затухания по напряжению сигнала несущей частоты, где a 0 дБ, b 10 дБ, c 20 дБ, d 35 дБ; на фиг.4, a-e изменение формы сигналов при затухании сигналов прямоугольной формы с частотами F0 и F0/2 в идеальном коаксиальном кабеле различной длины; на фиг.5 зависимость относительной фазовой задержки Φ сигналов с частотами F0 и F0/2 от длины линии для идеального (1) и реального (2) кабеля; на фиг. 6 области (I и II) допустимых значений q для различных длин линии передачи, ограниченные кривыми: 1 значения q, лежащие на границе устойчивости кода относительной нулевой линии; 2 значения q, обеспечивающие максимальную разрешающую способность при декодировании сигнала и соответствующие величинам относительной фазовой задержки v сигналов F0 и F0/2; на фиг.7 пример реализации кодирующего устройства.In FIG. 1 is an example explaining for some arbitrary sequence of bits the essence of signal formation with a code modified according to the invention and comparing it with a Manchester II code, where ac is the original encoded signal for three phase shift values θ a 0; θ b T 0/8 ; θ c T 0/4 and its corresponding arrangement of bit intervals; d waveform in the endless cable with the ideal original signal attenuation parameter to shift θ max T 0/4; e allocation signal durations in infinite attenuation at the perfect cable original signal with shift parameter θ max T 0/4 bit intervals corresponding to the location; in Fig.2, the waveform of the signal with the Manchester II code when the latter passes through a transmission line with distributed parameters (real coaxial cable, carrier frequency F 0 30 MHz) for different line lengths corresponding to the values of the attenuation value of the voltage of the carrier frequency signal, where a 0 dB , b 10 dB, c 20 dB, d 35 dB; figure 3 oscillograms of a signal with a modified, according to the invention, two-frequency code, when the latter passes through a transmission line with distributed parameters (real coaxial cable, carrier frequency F 0 30 MHz) for different line lengths corresponding to the attenuation values for the voltage of the carrier frequency signal where a 0 dB, b 10 dB, c 20 dB, d 35 dB; figure 4, ae the change in the shape of the signals during the attenuation of rectangular signals with frequencies F 0 and F 0/2 in an ideal coaxial cable of various lengths; figure 5 the dependence of the relative phase delay Φ of signals with frequencies F 0 and F 0/2 on the line length for the ideal (1) and real (2) cable; in FIG. 6 areas (I and II) of admissible q values for various transmission line lengths, bounded by curves: 1 q values lying on the code stability boundary of the relative zero line; 2 values of q, providing maximum resolution when decoding the signal and corresponding to the values of the relative phase delay v of the signals F 0 and F 0/2 ; 7 is an example implementation of an encoding device.

Для пояснения сущности способа предварительно рассмотрим прохождение двух моночастотных сигналов (F0 и F0/2) прямоугольной формы вдоль линии передачи, представляющей собой идеальный коаксиальный кабель.To clarify the essence of the method previously consider the passage of two monofrequency signal (F 0 and F 0/2) of rectangular shape along the transmission line representing an ideal coaxial cable.

На фиг. 4 (a-e) показано последовательное изменение формы сигнала и относительной фазовой задержки v для этих двух сигналов. По мере затухания в кабеле возрастает относительная фазовая задержка сигнала F0/2 по отношению к F0. Характер изменения величины относительной фазовой задержки v показан на фиг. 5 (кривая 1). Значение v монотонно приближается к величине vmax T0/4. Эта величина численно равна пределу значения относительной фазовой задержки в идеальном кабеле бесконечной длины.In FIG. 4 (ae) shows a sequential change in the waveform and relative phase delay v for these two signals. As the attenuation in the cable increases the relative phase delay of the signal F 0/2 with respect to F 0 . The nature of the change in the relative phase delay v is shown in FIG. 5 (curve 1). The value of v is monotonically approaches the value of v max T 0/4. This value is numerically equal to the limit of the relative phase delay in an ideal cable of infinite length.

В реальном кабеле из-за наличия частотной дисперсии скорости распространения и нелинейности процессов затухания, предельное значение Φпред относительной фазовой задержки (фиг.5 кривая 2) составляет величину несколько меньше величины Φmax Эта величина является экспериментальной характеристикой всей системы передачи и зависит от передающей среды, формы выходного сигнала передатчика и значения несущей частоты F0.In a real cable, due to the presence of a frequency dispersion of the propagation velocity and nonlinearity of the attenuation processes, the limiting value Φ before the relative phase delay (Fig. 5 curve 2) is slightly less than Φ max This value is an experimental characteristic of the entire transmission system and depends on the transmission medium , the form of the output signal of the transmitter and the value of the carrier frequency F 0 .

Сущность изобретения заключается в следующем. Поскольку при затухании двухчастотного сигнала возникает относительный фазовый сдвиг Φ моночастотных составляющих участков (участки с частотой F0/2 задерживаются во времени относительно участков с частотой F0/2 задерживаются во времени относительно участков с частотой F0) (фиг.4, b-e), который приводит к потере устойчивости сигнала относительно нулевой линии (фиг.2d), в исходный сигнал для компенсации этого сдвига вводится предыскажение в виде противоположно направленного относительного фазового сдвига q = Φ составляющих моночастотных участков сигнала. Способ формирования сигнала с модифицированным за счет дополнительного сдвига фаз кодом, а также принцип разбиения сигнала на моночастотные участки "W" и "V" и составляющие их битовые интервалы "H", "L" проиллюстрирован на фиг.1.The invention consists in the following. Since the attenuation of the dual-frequency signal occurs relative phase shift Φ monofrequency constituting portions (portions with a frequency F 0/2 delayed in time relative portions of frequency F 0/2 delayed in time relative portions of frequency F 0) (Figure 4, be), which leads to a loss of signal stability relative to the zero line (Fig.2d), pre-emphasis is introduced into the original signal to compensate for this shift in the form of an oppositely directed relative phase shift q = Φ of tk signal. The method of generating a signal with a code modified due to an additional phase shift, as well as the principle of dividing the signal into mono-frequency sections "W" and "V" and their bit intervals "H", "L" are illustrated in Fig. 1.

На фиг. 1a показан исходный сигнал с qa 0. На фиг. 1b,c показан модифицированный сигнал для двух значений, соответственно θb T0/8 и θc T0/4.In FIG. 1a shows an initial signal with q a 0. In FIG. 1b, c shows a modified signal to two values, respectively θ b T 0/8 and θ c T 0/4.

Битовые интервалы, принадлежащие участкам "W", обозначены как "H", а битовые интервалы, принадлежащие участкам "V", обозначены как "L". При θ > 0 битовые интервалы имеют неодинаковую длину, однако по мере затухания сигнала битовые интервалы будут постепенно выравниваться. Форма сигнала в бесконечном идеальном кабеле при затухании исходного сигнала с параметром q T0/4 показана на фиг. 4d. В нем битовые интервалы и длительности периодов (фиг. 4e) соответствуют исходному сигналу с q 0.Bit intervals belonging to sections "W" are indicated as "H", and bit intervals belonging to sections "V" are indicated as "L". For θ> 0, the bit intervals have an unequal length, however, as the signal attenuates, the bit intervals will gradually become equal. The waveform in an infinite ideal cable with the attenuation of the original signal with the parameter q T 0/4 is shown in FIG. 4d. In it, bit intervals and durations of periods (Fig. 4e) correspond to the original signal with q 0.

Если сравнить битовые интервалы для модифицированного кода при q 0 (фиг. 1a) и битовые интервалы фазоманипулированного кода типа Манчестер II, показанные в нижней части фиг. 1a, то можно заметить, что они сдвинуты друг относительно друга на T0/2. Возможно так представить информацию в модифицированном коде, чтобы для случая q 0 форма выходного сигнала совпадала с формой сигнала с фазоманипулированным кодом для одной и той же битовой последовательности. Однако, с точки зрения достижения простоты кодирования и декодирования информации, более удобным является кодирование логической "1" интервалом "H", а логического "0" интервалом "L". Ниже использовано именно такое представление.If we compare the bit intervals for the modified code at q 0 (Fig. 1a) and the bit intervals of the phase-shifted code of the Manchester II type shown at the bottom of FIG. 1a, it can be seen that they are shifted relative to each other by T 0/2 . It is possible to present information in a modified code in such a way that, for the case q 0, the output waveform coincides with the waveform with a phase-shifted code for the same bit sequence. However, from the point of view of achieving simplicity of encoding and decoding information, encoding with a logical “1” with an interval “H” and a logical “0” with an interval “L” is more convenient. The following representation is used below.

Диапазон допустимых значений вносимого в исходный сигнал дополнительного фазового сдвига соответствует диапазону возможных значений относительных фазовых задержек моночастотных сигналов при затуханиях в линиях различной длины, т.е. 0 <q ≅ T0/4. При этом от выбранной величины q зависит максимальная длина, при которой сигнал сохраняет устойчивость относительно нулевой линии и соответственно сохраняется возможность декодирования информации.The range of allowable values of the additional phase shift introduced into the original signal corresponds to the range of possible values of the relative phase delays of mono-frequency signals during attenuation in lines of different lengths, i.e. 0 <q ≅ T 0/4. In this case, the maximum length depends on the selected quantity q at which the signal remains stable with respect to the zero line and, accordingly, the possibility of decoding information is preserved.

На фиг. 6 показана область (I+II) допустимых значений фазового сдвига q для различных длин линии передачи. Эта область ограничена справа кривой 1 - границей устойчивости кода относительно нулевой линии. Однако точки, лежащие на этой кривой, соответствуют нулевому запасу по помехоустойчивости, поэтому реальные предельные значения для длины линии передачи с учетом запаса на помехоустойчивость находятся внутри области II, ограниченной слева кривой 2. На этой кривой лежат точки, которые соответствуют максимальной разрешающей способности при декодировании. In FIG. 6 shows a region (I + II) of acceptable phase shift values q for various transmission line lengths. This area is bounded on the right by curve 1 — the code stability boundary with respect to the zero line. However, the points on this curve correspond to zero margin of noise immunity, therefore, the real limit values for the length of the transmission line, taking into account the margin of noise immunity, are inside region II, bounded to the left of curve 2. This curve contains points that correspond to the maximum resolution for decoding .

Максимальная разрешающая способность возможна при равенстве длин битовых интервалов "H" и "L", которое возникает в момент, когда фазовый сдвиг q в исходном сигнале компенсируется равной ему относительной фазовой задержкой v возникающей при затухании сигнала. Кривая 2 характерна для конкретной передающей системы и ее форма зависит от характеристик линии передачи, значения несущей частоты и формы выходного сигнала передатчика. Эта кривая может быть использована для выбора оптимального варианта кодирования сигнала. The maximum resolution is possible if the lengths of the bit intervals “H” and “L” are equal, which occurs at the moment when the phase shift q in the original signal is compensated by the relative relative phase delay v arising from the attenuation of the signal. Curve 2 is characteristic of a particular transmission system and its shape depends on the characteristics of the transmission line, the value of the carrier frequency, and the shape of the output signal of the transmitter. This curve can be used to select the best signal coding option.

При длинах линии передачи, не превышающих длину, обеспечивающую гарантированный запас по помехозащищенности и разрешающей способности декодирования при q 0, условно показанную на графике lmii, целесообразно использование манчестерского кода. В передающих системах, где lmax > lmii, оптимальным является использование модифицированного кода со значением q лежащим на нижней ветви кривой 2. В этом случае достигается максимальная разрешающая способность при декодировании и соответственно максимальная для данной длины помехозащищенности. Следует отметить, что при использовании модифицированного кода на длинах lmax < lmii может быть получен дополнительный запас по помехоустойчивости.When the transmission line lengths do not exceed the length that provides a guaranteed margin of noise immunity and resolution of decoding at q 0, conditionally shown on the graph l mii , it is advisable to use the Manchester code. In transmitting systems, where l max > l mii , it is optimal to use a modified code with the q value lying on the lower branch of curve 2. In this case, the maximum resolution for decoding is achieved and, accordingly, the maximum for a given noise immunity length. It should be noted that when using the modified code at lengths l max <l mii , an additional margin in noise immunity can be obtained.

Предельное расстояние lпред, достигаемое при использовании модифицированного кода в данной передающей системе, соответствует точке перегиба кривой 2, и соответственно qпред есть предельная величина сдвига, для которого возможно получить максимальную дальность передачи.Limiting the distance l before achieved when using the modified code to this transmission system corresponds to the inflection point of the curve 2, and q respectively before the shift is a limit value for which it is possible to obtain the maximum transmission distance.

С другой стороны, если ограничить максимальную дальность передачи величиной L0,25, соответствующей точке пересечения кривой 2 с горизонтальной линией θ = θmax то для величины фазового сдвига возможно использование значения θ = θmax. θmax/ в отличие от θпред не зависит от конкретных характеристик передающей системы. Эту задержку проще сформировать в кодирующем устройстве.On the other hand, if we limit the maximum transmission distance to L 0.25 , which corresponds to the intersection of curve 2 with the horizontal line θ = θ max, then for the magnitude of the phase shift, it is possible to use the value θ = θ max . θ max / unlike θ pre does not depend on the specific characteristics of the transmitting system. This delay is easier to generate in the encoder.

Возможность гибкого выбора фазового сдвига θ позволяет строить адаптивные приемо-передающие системы, настраиваемые на конкретное расстояние между приемным и передающим устройствами. С другой стороны, если одну среду передачи, что бывает обычным в локальных вычислительных сетях, используют одновременно несколько приемо-передающих устройств, либо если требуется для всех приемо-передающих устройств обеспечить единую настройку параметров, в этом случае конкретное значение величины q для данной системы выбирается исходя из поставленных при проектировании задач: достижение максимальной дальности, либо достижение максимальной помехоустойчивости, либо упрощение кодирующего устройства и др. The possibility of flexible selection of the phase shift θ allows you to build adaptive transceiver systems that are tuned to a specific distance between the receiving and transmitting devices. On the other hand, if one transmitting medium, which is usual in local area networks, uses several transceivers at the same time, or if it is required for all transceivers to provide a single parameter setting, in this case, the specific value of q for this system is selected based on the tasks set during the design: achieving the maximum range, or achieving maximum noise immunity, or simplifying the encoding device, etc.

Непосредственно из сущности изобретения и описанного выше представления информации битовыми интервалами "H" и "L" следует простой алгоритм построения кодирующего устройства: для получения выходного сигнала необходимо использовать два задержанных друг относительно друга сигнала с частотами F0 и F0/2, либо с кратными им частотами.Directly from the essence of the invention and the above presentation of information, the bit intervals "H" and "L" follow a simple algorithm for constructing an encoding device: to obtain an output signal, two signals delayed relative to each other with frequencies F 0 and F 0/2 , or with multiple them frequencies.

На фиг.7 показан пример реализации кодирующего устройства, которое содержит счетный триггер 1, D-триггер 2, счетный триггер 3, логический элемент 4, логический элемент (мультиплексор) 5 и блок задержки 6. Здесь для формирования конечного сигнала использованы сигналы с удвоенной частотой F2w 2F0 и F2v F0. Сигнал F0 получают с выхода триггера 1. Сигнал F2v получают на выходе элемента 4 как функцию сигналов 2F0 и F0. Сигнал F2w получают из сигнала 2F0, задержанного в блоке задержки 6. Значение задержки сигнала в блоке 6 выбирается равным сумме относительного фазового сдвига q и значений задержек сигнала в триггере 1 и логическом элементе 4. Триггер 2 синхронизирует фазу поступающих данных по падающему фронту сигнала F0 и формирует управляющие сигналы для мультиплексора 5. В зависимости от поступающих данных мультиплексор 5 подключает ко входу триггера 3 либо сигнал с частотой F2w, либо сигнал с частотой F2v. На выходе триггера 3 частота входного сигнала делится на 2 и формируется сигнал с требуемым сдвигом фазы. Парафазные сигналы с выхода триггера 3 используются для управления оконечным каскадом передатчика.Figure 7 shows an example implementation of an encoding device that contains a counting trigger 1, a D-trigger 2, a counting trigger 3, a logic element 4, a logic element (multiplexer) 5 and a delay unit 6. Here, signals with a double frequency are used to form the final signal F 2w 2F 0 and F 2v F 0 . The signal F 0 is received from the output of trigger 1. The signal F 2v is received at the output of element 4 as a function of signals 2F 0 and F 0 . The signal F 2w is obtained from the signal 2F 0 delayed in the delay unit 6. The signal delay value in block 6 is chosen equal to the sum of the relative phase shift q and the signal delay values in trigger 1 and logic element 4. Trigger 2 synchronizes the phase of the incoming data along the falling edge of the signal F 0 and generates control signals for the multiplexer 5. Depending on the incoming data, the multiplexer 5 connects to the input of the trigger 3 either a signal with a frequency of F 2w or a signal with a frequency of F 2v . At the output of trigger 3, the frequency of the input signal is divided by 2 and a signal is formed with the required phase shift. Paraphase signals from the output of trigger 3 are used to control the end stage of the transmitter.

Вследствие периодического характера сигналов F0 и 2F0 относительная задержка может быть также получена за счет дополнительной задержки сигнала с меньшей частотой.Due to the periodic nature of the signals F 0 and 2F 0, the relative delay can also be obtained due to the additional delay of the signal with a lower frequency.

В частном случае q T0/4 из кодирующего устройства может быть вообще исключена линия задержки, а соответствующий сдвиг фазы может быть сформирован с использованием сигнала с учетверенной несущей частотой - 4F0.In the particular case of q T 0/4 of the encoder can be generally excluded delay line and the corresponding phase shift can be generated using a signal with carrier frequency quadrupled - 4F 0.

Описываемый модифицированный код однозначно декодируется для любых значений 0 <q ≅ T0/4. Это является следствием избыточности двухчастотного кода, в котором одно логическое состояние передаваемой информации, обозначенное "H", передается двумя интервалами сигнала с меньшими длительностями, а другое, обозначенное "L", передается одним интервалом с большей длительностью. Для рассматриваемого модифицированного кода отнесение интервалов к состоянию "H" или "L" зависит от идентификации предыдущих состояний:
если предыдущий интервал соответствовал битовому интервалу "L", то интервал с длительностью t > (3T0/4 q/2 ) относят к битовому интервалу "L", а интервал с длительностью t < (3T0/4 θ/2 ) относится к первому полупериоду битового интервала "H";
если предыдущий интервал являлся первым полупериодом битового интервала "H", то текущий интервал рассматривают вне зависимости от длительности как второй полупериод битового интервала "H";
если предыдущий интервал являлся вторым полупериодом битового интервала "H", то интервал с длительностью t > (3T0/4 + θ/2 ) относят к битовому интервалу "L", а интервал с длительностью t < (3T0/4 + θ/2 ) относится к первому полупериоду битового интервала "H".
Described modified code uniquely decoded for any value 0 <q ≅ T 0/4. This is a consequence of the redundancy of the two-frequency code, in which one logical state of the transmitted information, indicated by "H", is transmitted by two signal intervals with shorter durations, and the other, indicated by "L", is transmitted by one interval with a longer duration. For the modified code under consideration, the assignment of intervals to the “H” or “L” state depends on the identification of previous states:
if the previous interval corresponds to a bit interval of "L", then the interval of duration t> (3T 0/4 q / 2) refers to the bit interval of "L", and the interval of duration t <(3T 0/4 θ / 2) refers to the first half-period of the bit interval "H";
if the previous interval was the first half-period of the bit interval "H", then the current interval is considered, regardless of the duration, as the second half-period of the bit interval "H";
if the previous slot was the second half-bit interval "H", then the interval of duration t> (3T 0/4 + θ / 2) refers to the bit interval of "L", and the interval of duration t <(3T 0/4 + θ / 2) refers to the first half-period of the bit interval "H".

Представление информации в виде двухчастотного кода, образованного посредством чередования участков "W", содержащих периоды сигнала с несущей частотой F0, и участков "V", содержащими полупериоды сигнала с частотой F0/2, сдвинутых друг относительно друга по фазе на величину θ находящуюся в интервале 0 <q ≅ T0/4, где T0 1/F0 период несущей частоты, таким образом, что на границе перехода от "W" к "V" длительность первого полупериода участка "V" уменьшается с величины T0 до величины T0 q а на границе перехода от "V" к "W" длительность первого полупериода участка "W" увеличивается с величины T0 до величины T0/2 + q при котором уровни логической единицы передаваемой информации кодируются битовыми интервалами "H", содержащими два полупериода в составе участков "W", а уровни логического нуля кодируются битовыми интервалами "L", содержащими один полупериод в составе участков "V", предлагается назвать БАСК-кодом (BASK-code) или двухчастотным кодом с задержанной фазой.Presentation of information in the form of two-frequency code, formed by alternating sections of "W", containing periods of the signal with a carrier frequency F 0, and plots "V", comprising half cycles of the signal with frequency F 0/2 are shifted relative to each other in phase by an amount θ located in the range of 0 <q ≅ T 0/4, where T 0 1 / F 0 between the carrier frequency, so that at the interface of the "W" to "V" duration of the first half-cycle portion "V" decreases from a value T 0 to q value T 0 and at the interface of the "V" to "W" duration of the first half cycle lan and "W" increases from a value T 0 to a value of T 0/2 + q in which the transmitted information levels of logic-one coded bit intervals of "H", comprising two half-period composed plots "W", and the levels of logic-zero encoded bit intervals of "L "containing one half-cycle in the structure of sections" V ", it is proposed to call BASK-code (BASK-code) or two-frequency code with a delayed phase.

Claims (4)

1. Способ передачи информации с использованием двухчастотного кодирования, при котором передаваемый сигнал формируют посредством чередования участков W, содержащих периоды сигнала с несущей частотой F0, с участками V, содержащими полупериоды сигнала с частотой F0/2, отличающийся тем, что участки W в исходном сигнале сдвигают во времени по отношению к участкам V на величину θ, находящуюся в интервале 0 < θ ≅ To/4, при этом на границе перехода от W к V длительность первого полупериода участка V уменьшают с величины Т0 до величины To-θ, а на границе перехода от V к W длительность первого полупериода участка W увеличивают с величины Т0/2 до величины To/2+θ, где Т0 1/F0 период несущей частоты.1. A method of transmitting information using two-frequency coding, in which the transmitted signal is formed by alternating sections of W containing periods of the signal with a carrier frequency of F 0 , with sections of V containing half-periods of the signal with a frequency of F 0/2 , characterized in that the sections of W in the initial signal is shifted in time with respect to sections V by a value of θ located in the interval 0 <θ ≅ T o / 4, while at the boundary of the transition from W to V, the duration of the first half-period of section V is reduced from T 0 to T o - θ, and at the boundary n Navigate from V to W duration of the first half-cycle portion is increased with the value W 0 T / 2 to the value T o / 2 + θ, where T 0 1 / F 0 between the carrier frequency. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что значение величины сдвига θ выбирают равным величине относительной фазовой задержки сигналов с частотами F0/2 и F0, имеющих ту же форму импульсов, что и соответствующие им участки V и W, при прохождении этих сигналов между наиболее удаленными в смысле максимального затухания сигнала приемником и передатчиком.2. A method according to claim 1, characterized in that the value of the shift amount θ is selected at a value of the relative phase delay of signals at frequencies F 0 / F 0 2 and having the same pulse shape as the corresponding portions of V and W, the passage these signals between the most distant in the sense of maximum signal attenuation by the receiver and transmitter. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что величину сдвига q выбирают равной максимальному значению qmax= To/4, которое численно равно предельной величине относительной фазовой задержки сигналов с частотами F0 и F0/2, имеющих импульсы с огибающей прямоугольной формы, при прохождении последних через идеальный коаксиальный кабель бесконечной длины.3. A method according to claim 1, characterized in that the shift amount q is chosen equal to the maximum value of q max = T o / 4, which is numerically equal to the limit value of the relative phase delay of signals at frequencies F 0 and F 0/2, having pulses with an envelope rectangular in shape, when passing through the perfect coaxial cable of infinite length. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что уровни логической единицы передаваемой информации кодируют битовыми интервалами, содержащими два полупериода в составе участков W, а уровни логического нуля кодируют битовыми интервалами, содержащими один полупериод в составе участков V. 4. The method according to claim 1, characterized in that the logical unit levels of the transmitted information are encoded in bit intervals containing two half-periods in the sections of W, and the logical zero levels are encoded in bit intervals containing one half-period in the sections of V.
RU95109791A 1995-06-14 1995-06-14 Data transmission method RU2087072C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95109791A RU2087072C1 (en) 1995-06-14 1995-06-14 Data transmission method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95109791A RU2087072C1 (en) 1995-06-14 1995-06-14 Data transmission method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95109791A RU95109791A (en) 1997-06-10
RU2087072C1 true RU2087072C1 (en) 1997-08-10

Family

ID=20168845

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95109791A RU2087072C1 (en) 1995-06-14 1995-06-14 Data transmission method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2087072C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Шевкопляс Б.В. Микропроцессорные структуры. Инженерные решения. - М.: Радио и связь, 1986, с. 93 - 97, рис. 6.2в. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU95109791A (en) 1997-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Viterbi On coded phase-coherent communications
US7653165B2 (en) Pulse amplitude modulated system with reduced intersymbol interference
US4410878A (en) Digital signal transmission
EP0142847B1 (en) Digital signal generating device
CA2002783A1 (en) Alternate pulse inversion encoding scheme for serial data transmission
US4021744A (en) Demodulator for frequency-keyed communication system
US3697874A (en) Multilevel code conversion system
US4535297A (en) Binary signal demodulator with comparative value decision circuitry
JPS63296425A (en) Communication system
RU2087072C1 (en) Data transmission method
US8044744B2 (en) Time modulation with cosine function
JPH06104793A (en) Pulse communication system
WO1996004740A1 (en) Fsk permutation modulation
USRE27810E (en) Output
GB2038143A (en) Circuit arrangements for converting binary digital signals to pseudo-ternary alternating pulses
RU2677358C1 (en) Modulator of discrete signal by time position
SU1474850A1 (en) Delta-modulator
RU2774840C1 (en) Method for digital radio signal modulation
RU2774346C1 (en) Digital modulation method
KR100390582B1 (en) Line code transmission using pulse width bit inversion
US7606537B2 (en) System and method for transmitting data via wave reflection
US3764792A (en) Method and apparatus for adding two delta coded signals
SU1718388A1 (en) Data encoding and communication method
RU2249914C2 (en) Communication system
KR100356898B1 (en) Baseband code