RU2090975C1 - Multichannel signal transmission technique - Google Patents

Multichannel signal transmission technique Download PDF

Info

Publication number
RU2090975C1
RU2090975C1 RU95100814A RU95100814A RU2090975C1 RU 2090975 C1 RU2090975 C1 RU 2090975C1 RU 95100814 A RU95100814 A RU 95100814A RU 95100814 A RU95100814 A RU 95100814A RU 2090975 C1 RU2090975 C1 RU 2090975C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
carriers
channel
frequency
signal
channel signals
Prior art date
Application number
RU95100814A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95100814A (en
Inventor
В.И. Пономарев
Original Assignee
Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им.проф.М.А.Бонч-Бруевича
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 Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им.проф.М.А.Бонч-Бруевича filed Critical Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им.проф.М.А.Бонч-Бруевича
Priority to RU95100814A priority Critical patent/RU2090975C1/en
Publication of RU95100814A publication Critical patent/RU95100814A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2090975C1 publication Critical patent/RU2090975C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

FIELD: electric communications including multichannel communication; multichannel analog transmission systems. SUBSTANCE: on sending end, channel signals are multiplied by harmonic carriers of waves, signals obtained are summed up and transmitted through common channel; on receiving end, in order to discriminate channel signals, common signal is multiplied by carriers of waves of same frequencies and filtered off; novelty is that on sending end, each of N = 2n channel signals is simultaneously multiplied by n+K (n=1, 2.. . , K - 0, 1, 2...) harmonic carriers which have one of their frequencies higher than maximum frequency of channel signals, frequency of each next one being twice as high as that of preceding one, frequency of last carrier is twice or more higher than that of preceding one, and phase of each carrier is of one of two possible values differing by value other than a multiple of 180 deg; for different channel signals of phase, at least K+1 carriers are different; on receiving end, in order to discriminate definite channel signal, common signal is simultaneously multiplied by n+K carriers of same frequencies; while on transmission end, phases of carriers of particular channel signal are of one of two mentioned possible values, on receiving end, phases of carriers differ by 90 deg from other possible value. EFFECT: provision for similar conditions in transmitting all channel signals in common channel; improved frequency characteristics of channels without noticeable extension of spectrum inherent to digital transmission systems, simplified hardware implementing this technique. 2 dwg

Description

Изобретение относится к электрической связи, в частности к многоканальной связи. The invention relates to electrical communications, in particular to multi-channel communications.

Известен способ многоканальной связи с частотным разделением каналов (способ с ЧРК) [1] при котором на передаче каждый канальный сигнал умножают на гармоническое колебание с определенной для каждого канала частотой, после чего сигналы всех каналов суммируют и передают в линию (в общий тракт), а на приеме для выделения сигнала определенного канала общий проходящий сигнал умножают на гармоническое колебание той же частоты и фильтруют фильтром нижних частот. A known method of multichannel communication with frequency division of channels (method with PDA) [1] in which each channel signal is multiplied by harmonic oscillation at a frequency determined for each channel, after which the signals of all channels are summed and transmitted to the line (into the common path), and at the reception, to isolate the signal of a certain channel, the total transmitted signal is multiplied by harmonic oscillation of the same frequency and filtered by a low-pass filter.

Однако при таком способе разные канальные сигналы занимают в общем тракте разные диапазоны частот, вследствие чего затухание и помехи для разных каналов различны, отсюда различно и качество связи по разным каналам. Например, на кабельных линиях связи в наихудших условиях обычно оказываются каналы, передаваемые в верхней части диапазона частот. However, with this method, different channel signals occupy different frequency ranges in the common path, as a result of which the attenuation and interference for different channels are different, hence the quality of communication over different channels is different. For example, on cable lines in the worst-case conditions are usually the channels transmitted at the top of the frequency range.

Кроме того, спектр канального сигнала, умноженного на несущее колебание, вдвое шире спектра исходного канального сигнала (и, соответственно, вдвое шире минимально необходимой для передачи полосы частот). Сокращение спектра обеспечивают выделением из модулированного сигнала только одной боковой полосы частот при помощи электрических фильтров. Но при этом, во-первых, требуется усложнение аппаратуры за счет введения фильтров, а во-вторых, ухудшаются частотные характеристики каналов связи: теряется возможность передавать низкочастотные (ниже 300 Гц) спектральные составляющие канальных сигналов, появляются существенные фазочастотные искажения. И хотя качество передачи речевых сигналов при этом ухудшается незначительно, передача других сигналов (цифровых, факсимильных и т.д.) оказывается возможной лишь при помощи введения специальных устройств (модемов). In addition, the spectrum of the channel signal multiplied by the carrier wave is twice as wide as the spectrum of the original channel signal (and, accordingly, twice as wide as the minimum necessary for transmitting the frequency band). Spectrum reduction is achieved by isolating from the modulated signal only one side frequency band using electric filters. But at the same time, firstly, the complexity of the equipment due to the introduction of filters is required, and secondly, the frequency characteristics of communication channels are deteriorating: the ability to transmit low-frequency (below 300 Hz) spectral components of channel signals is lost, significant phase-frequency distortions appear. And although the quality of the transmission of speech signals decreases slightly, the transmission of other signals (digital, fax, etc.) is possible only through the introduction of special devices (modems).

Известен также способ многоканальной связи с временным разделением каналов (способ с ВРК), при котором на передаче каждый сигнал дискретизирует и полученные таким образом импульсы отсчетов канальных сигналов передают в общий тракт поочередно, а на приеме для выделения канального сигнала из общего потока импульсов временным селектором выделяют отсчеты данного канального сигнала, после чего фильтром нижних частот фильтруют их, восстанавливая непрерывность сигнала. There is also a known method of multichannel communication with time division of channels (WRC method), in which each signal is sampled by transmission and the thus obtained pulses of samples of channel signals are transmitted to the common path one by one, and at the reception, a time selector is selected to isolate the channel signal from the general pulse stream samples of this channel signal, after which a low-pass filter filters them, restoring signal continuity.

Однако при таком способе общий сигнал характеризуется большой абсолютной шириной спектра, свойственной импульсным сигналам, и, что еще хуже, спектр начинается с нулевой частоты, так что имеет бесконечную относительную ширину. Сигналы с таким спектром неизбежно претерпевают значительные линейные искажения в общем тракте передачи, вследствие чего возникают взаимные влияния между каналами. Кроме того, при таком спектре информационных сигналов возникают затруднения с передачей сигналов синхронизации для управления временными селекторами приемника, а неточная временная селекция еще больше увеличивает взаимные влияния. However, with this method, the overall signal is characterized by a large absolute spectrum width characteristic of pulsed signals, and, even worse, the spectrum starts at zero frequency, so that it has an infinite relative width. Signals with such a spectrum inevitably undergo significant linear distortions in the general transmission path, as a result of which mutual influences arise between the channels. In addition, with such a spectrum of information signals, difficulties arise in transmitting synchronization signals for controlling the temporary selectors of the receiver, and inaccurate temporal selection further increases the mutual influences.

Изложенное приводит к тому, что при временном разделении становится невозможным передавать аналоговые речевые сигналы, а можно передавать лишь цифровые. Поэтому на передаче после дискретизации кодируют отсчеты, превращая сигналы в цифровые и, кроме того, для устранения низкочастотных составляющих общего потока цифровых импульсов производят дополнительное перекодирование (линейное кодирование), а на приеме для восстановления канальных сигналов производят обратные операции. Все это усложняет аппаратуру и расширяет спектр передаваемого в общем тракте сигнала (при существующем стандарте кодирования каждого отсчета восемью цифровыми импульсами требуемая ширина спектра увеличивается в 8 раз. Расширение же спектра в сочетании с ростом затухания линии на высоких частотах приводит к соответствующему сокращению длины усилительных (регенерационных) участков по сравнению с длиной усилительных участков систем с частотным разделением. The foregoing leads to the fact that in the time division it becomes impossible to transmit analog speech signals, but only digital can be transmitted. Therefore, samples are encoded in the transmission after sampling, converting the signals into digital ones, and, in addition, additional transcoding (linear coding) is performed to eliminate the low-frequency components of the total stream of digital pulses, and the reverse operations are performed for receiving channel signals to recover. All this complicates the equipment and expands the spectrum of the signal transmitted in the common path (with the existing coding standard for each sample with eight digital pulses, the required spectrum width increases by 8 times. The expansion of the spectrum, combined with the increase in the attenuation of the line at high frequencies, leads to a corresponding reduction in the length of the amplification (regenerative ) sections in comparison with the length of amplification sections of systems with frequency division.

В качестве прототипа настоящего изобретения выбран способ с частотным разделением каналов (ЧРК) как наиболее близкий по операциям преобразования сигналов на передаче и приеме. As a prototype of the present invention, the method of frequency division multiplexing (PDK) is selected as the closest in terms of signal conversion operations on transmission and reception.

Задачей изобретения являются обеспечение одинаковых условий передачи всех канальных сигналов в общем тракте и улучшение частотных характеристик каналов без существенного расширения спектра, свойственного цифровым системам передачи, а также упрощение аппаратуры, реализующей данный способ. The objective of the invention is to provide the same conditions for the transmission of all channel signals in a common path and to improve the frequency characteristics of the channels without significantly expanding the spectrum inherent in digital transmission systems, as well as simplifying the apparatus implementing this method.

Данная задача решается тем, что в способ многоканальной передачи сигналов, при котором на передаче канальные сигналы умножают на гармонические несущие колебания, полученные сигналы суммируют и передают в общем тракте, а на приеме для выделения канальных сигналов общий сигнал умножают на несущие колебания тех же частот и фильтруют, вводят отличительные особенности, заключающиеся в том, что на передаче каждый из N 2n канальных сигналов умножают одновременно на n + K (n 1,2, K 0, 1, 2,) гармонических несущих, частота одной из которых больше максимальной частоты канальных сигналов, частота каждой следующей вдвое больше частоты предыдущей, частота последней несущей вдвое или более чем вдвое больше частоты предыдущей, а фаза каждой несущей имеет одно из двух возможных значений, отличающихся на величину, не кратную 180o, причем для разных канальных сигналов фазы по крайней мере K + 1 несущих различны, а на приеме для выделения определенного канального сигнала умножают общий сигнал одновременно на n + K несущих тех же частот, причем если на передаче фазы несущих данного канального сигнала имеют одно из упомянутых двух возможных значений, то на приеме фазы несущих отличаются на 90o от другого возможного значения.This problem is solved by the fact that in the method of multi-channel signal transmission, in which channel signals are multiplied by harmonic carrier oscillations, the received signals are summed and transmitted in the common path, and at the reception, channel signals are multiplied by carrier oscillations of the same frequencies and filter, introduce distinctive features, namely, that each of the N 2 n channel signals is transmitted simultaneously by multiplying by n + K (n 1,2, K 0, 1, 2,) harmonic carriers, the frequency of one of which is greater than the maximum the frequency of the channel signals, the frequency of each of the next two times the frequency of the previous one, the frequency of the last carrier is twice or more than twice the frequency of the previous one, and the phase of each carrier has one of two possible values that differ by an amount not multiple of 180 o , and for different channel signals the phases of at least K + 1 carriers are different, and at the reception, to select a specific channel signal, multiply the total signal simultaneously by n + K carriers of the same frequencies, and if I have one of said two possible values, then the reception carrier phases differ by 90 o from other possible values.

Отличительные особенности способа обеспечивают решение задачи изобретения. Distinctive features of the method provide a solution to the problem of the invention.

Рассмотрим преимущества данного способа формирования сигналов на передаче. Сигнал в общем тракте является суммой N 2n канальных сигналов, каждый из которых умножен на n + K несущих с частотами, выбранными по указанному правилу.Consider the advantages of this method of generating signals in transmission. The signal in the common path is the sum of N 2 n channel signals, each of which is multiplied by n + K carriers with frequencies selected according to the indicated rule.

Figure 00000001

где ωi=2πfi,
fi частота i-й несущей;
Φei= Φ1i или Φ2i выбранное на передаче значение фазы этой несущей.
Figure 00000001

where ω i = 2πf i ,
f i is the frequency of the i-th carrier;
Φ ei = Φ 1i or Φ 2i is the phase value of this carrier selected on the transmission.

Найдем спектр сигнала (1). Вначале -спектр произведения несущих. С помощью тригонометрических преобразований это произведение можно представить в виде суммы из 2n+k-1 спектральных составляющих с частотами fn+k±fn+k-1±fn+k-2 ±. ±f1, причем каждой комбинации знаков соответствует частота одной из составляющих. Минимальная частота спектральной составляющей равна

Figure 00000002

максимальная, аналогично, равна fn+k+(N2-1)f1, а расстояние между соседними спектральными составляющими равно 2f1.Find the signal spectrum (1). At first, the spectrum of the product of the carriers. Using trigonometric transformations, this product can be represented as a sum of 2 n + k-1 spectral components with frequencies f n + k ± f n + k-1 ± f n + k-2 ±. ± f 1 , and each combination of signs corresponds to the frequency of one of the components. The minimum frequency of the spectral component is
Figure 00000002

the maximum, likewise, is equal to f n + k + (N2-1) f 1 , and the distance between adjacent spectral components is 2f 1 .

Теперь спектр каждого модулированного сигнала (каждого слагаемого суммы (1) легко найти как две боковых полосы, соответствующие спектру исходного канального сигнала, расположенные около каждой спектральной составляющей произведения несущих. При этом минимальная частота каждого модулированного сигнала
fn+k-(N2k-1-1)f1-fmax,
максимальная -
fn+k+(N2k-1-1)f1+fmax,
а абсолютная ширина спектра
N2kf1-2(f1-fmax) N2kf1,
где fmax максимальная частота спектра исходного (немодулированного) канального сигнала.
Now the spectrum of each modulated signal (of each summand (1) is easy to find as two sidebands corresponding to the spectrum of the original channel signal located near each spectral component of the product of the carriers. Moreover, the minimum frequency of each modulated signal
f n + k - (N2 k-1 -1) f 1 -f max ,
maximum -
f n + k + (N2 k-1 -1) f 1 + f max ,
and the absolute width of the spectrum
N2 k f 1 -2 (f 1 -f max ) N2 k f 1 ,
where f max is the maximum frequency of the spectrum of the original (unmodulated) channel signal.

Фиг. 1 иллюстрирует сказанное для частного случая 8-канальной системы (N 8, n 3), при K 1 с канальными сигналами, имеющими частоту меньше 4 кГц, например телефонными. Частоты несущих выберем в соответствии с указанным в способе правилом: f1 4 кГц, f2 8 кГц, f3 16 кГц, f4≥32 кГц, причем рассмотрим несколько случаев выбора f4, а именно 32 кГц, 48 кГц и 64 кГц.FIG. 1 illustrates what has been said for a special case of an 8-channel system (N 8, n 3), at K 1 with channel signals having a frequency of less than 4 kHz, for example, telephone. We select the carrier frequencies in accordance with the rule specified in the method: f 1 4 kHz, f 2 8 kHz, f 3 16 kHz, f 4 ≥32 kHz, and we will consider several cases of choosing f 4 , namely 32 kHz, 48 kHz and 64 kHz .

На первой строке фиг. 1 показан спектр канального сигнала, на 2-4 строках спектр произведения несущих при различном выборе f4, а на 5-7 строках спектр модулированного умножением на n + k несущих канального сигнала при разных f4.On the first line of FIG. Figure 1 shows the spectrum of the channel signal, on 2–4 lines the spectrum of the product of the carriers with different choices of f 4 , and on 5–7 lines the spectrum modulated by multiplying by n + k carriers of the channel signal for different f 4 .

Из полученного результата следует, что:
1. Спектры всех модулированных сигналов занимают один и тот же частотный диапазон, поэтому способ обеспечивает одинаковые условия передачи всех канальных сигналов в общем тракте;
2. Скорость убывания амплитуд спектра на верхней и нижней границах равна скорости убывания амплитуд спектра исходных канальных сигналов, следовательно, фильтры в общем тракте не нужны. Таким образом, способ решает поставленную задачу улучшения по сравнению с прототипом частотных характеристик каналов и, к тому же, обеспечивает передачу спектральных составляющих канальных сигналов начиная с нулевой частоты;
3. Если выбрать f1 4 кГц, то абсолютная ширина спектра при минимальном K (K 0) совпадает с минимально требуемой для способа-прототипа (способ с ЧРК). Увеличение K на единицу приводит к удвоению ширины. При K 3 ширина спектра равна минимально требуемой для способа цифровой передачи (при принятом стандарте представления отсчетов сигнала 8-разрядным двоичным кодом). Ниже показано, что увеличение K позволяет повысить помехозащищенность.
From the result it follows that:
1. The spectra of all modulated signals occupy the same frequency range, so the method provides the same transmission conditions for all channel signals in a common path;
2. The rate of decrease in the amplitude of the spectrum at the upper and lower boundaries is equal to the rate of decrease in the amplitude of the spectrum of the original channel signals, therefore, filters in the common path are not needed. Thus, the method solves the problem of improvement compared with the prototype of the frequency characteristics of the channels and, in addition, provides the transmission of the spectral components of the channel signals starting from zero frequency;
3. If you select f 1 4 kHz, then the absolute width of the spectrum with a minimum K (K 0) coincides with the minimum required for the prototype method (method with PDA). An increase in K by one leads to a doubling of the width. At K 3, the width of the spectrum is equal to the minimum required for the digital transmission method (with the accepted standard for the representation of signal samples by 8-bit binary code). It is shown below that an increase in K improves the noise immunity.

Таким образом, способ позволяет сохранить абсолютную ширину полосы такой же, как в способе-прототипе, а кроме того, позволяет увеличить помехозащищенность за счет расширения полосы частот;
4. Дополнительным преимуществом способа, особенно по сравнению с цифровым способом передачи, является то, что выбором несущей с максимальной частотой можно разместить спектр модулированного сигнала в любом диапазоне частот, обеспечив желаемую относительную ширину и возможность использования низкочастотной части диапазона для передачи сигналов синхронизации и других служебных сигналов.
Thus, the method allows you to keep the absolute bandwidth the same as in the prototype method, and in addition, allows you to increase the noise immunity by expanding the frequency band;
4. An additional advantage of the method, especially compared to the digital transmission method, is that by selecting a carrier with a maximum frequency, you can place the spectrum of the modulated signal in any frequency range, providing the desired relative width and the ability to use the low-frequency part of the range for transmitting synchronization signals and other overhead signals.

Теперь покажем, что способ обеспечивает возможность выбора фаз несущих на передаче так, чтобы для разных канальных сигналов были различны фазы по крайней мере K + 1. С этой целью заметим, что n + K независимых несущих с одной либо другой возможными фазами каждая можно рассматривать как кодовую комбинацию двоичного кода, в котором, например, 0 обозначает выбор первой фазы, а 1 выбор второй фазы. При таком представлении задача сводится к тому, чтобы из всех возможных 2n+K комбинаций блочного двоичного кода выбрать N 2n разрешенных комбинаций так, чтобы минимальное Хэммингово расстояние между разрешенными комбинациями (в данном случае число несущих с разными фазами) -было максимально возможным. В теории кодирования эта задача является одной из простейших, например, в [2] показано, что Хэммингово расстояние для кода (n + K, n) равно K + 1, что соответствует указанному признаку изобретения.Now we show that the method allows the selection of carrier phases in the transmission so that at least K + 1 phases are different for different channel signals. To this end, we note that n + K independent carriers with one or the other possible phases can each be considered as a code combination of a binary code in which, for example, 0 indicates the selection of the first phase, and 1 indicates the selection of the second phase. With such a representation, the problem boils down to choosing N 2 n allowed combinations from all possible 2 n + K combinations of the block binary code so that the minimum Hamming distance between the allowed combinations (in this case, the number of carriers with different phases) is the maximum possible. In coding theory, this problem is one of the simplest, for example, in [2] it was shown that the Hamming distance for the code (n + K, n) is K + 1, which corresponds to the indicated feature of the invention.

Наконец, докажем, что правило приема, указанное в описании изобретения, действительно обеспечивает выделение одного из канальных сигналов при одновременном подавлении остальных. Как указано в описании способа, на приеме, для выделения определенного сигнала, проходящий общий сигнал умножают на n + K несущих тех же частот, причем если фазы несущих на передаче имеют для данного канального сигнала одно из двух возможных значений, то на приеме фазы несущих должны отличаться от другого значения на 90o. Следуя этому правилу, для выделения, например, сигнала с μ M умножим все слагаемые общего сигнала

Figure 00000003

где Φri другая по сравнению с выбраной на передаче для M-го сигнала фаза i й несущей. В результате умножения получим
Figure 00000004

Раскрывая произведения, входящие в эту сумму, получим
произведения канальных сигналов на сравнительно высокочастотные колебания с частотами не менее удвоенной минимальной частоты несущих. Эти произведения будут подавлены фильтрами нижних частот при последующей фильтрации детектированных сигналов;
пропорциональные канальным сигналам (относительно низкочастотные) колебания вида
Figure 00000005

При этом для выделяемого μ M-го сигнала для всех несущих vri и Φei разные, т. е. если l 1, то r 2, и наоборот. Поэтому произведение не обращается в ноль, и, следовательно, сигнал действительно выделяется. Кстати, отсюда следует, что, во-первых, две возможные фазы каждой несущей не должны отличаться на величину, кратную 180o, т. к. при этом даже та строка выражения (4), которая соответствует μ M, обратилась бы в ноль, во-вторых, если желательно получить возможно большую интенсивность выделяемого сигнала, то разность двух возможных фаз каждой несущей следует брать равной 90o или близкой к этому значению. Тогда все сомножители под знаком произведения приобретают максимальное (по модулю) значение, равное 1.Finally, we prove that the reception rule specified in the description of the invention really provides the selection of one of the channel signals while suppressing the rest. As indicated in the description of the method, at the reception, to isolate a certain signal, the transmitted common signal is multiplied by n + K carriers of the same frequencies, and if the phases of the carriers in the transmission have one of two possible values for this channel signal, then at the reception the phases of the carriers should differ from other values by 90 o . Following this rule, to isolate, for example, a signal with μ M, we multiply all terms of the common signal
Figure 00000003

where Φ ri is different from the phase of the ith carrier selected in the transmission for the Mth signal. As a result of multiplication, we obtain
Figure 00000004

Opening the works included in this amount, we get
products of channel signals with relatively high-frequency oscillations with frequencies of at least twice the minimum carrier frequency. These works will be suppressed by low-pass filters during subsequent filtering of the detected signals;
proportional to channel signals (relatively low-frequency) oscillations of the form
Figure 00000005

Moreover, for the extracted μ Mth signal for all carriers, v ri and Φ ei are different, i.e., if l 1, then r 2, and vice versa. Therefore, the product does not vanish, and, therefore, the signal really stands out. By the way, it follows that, firstly, the two possible phases of each carrier should not differ by a multiple of 180 o , since even that line of expression (4), which corresponds to μ M, would go to zero, secondly, if it is desirable to obtain the largest possible intensity of the allocated signal, then the difference between the two possible phases of each carrier should be taken equal to 90 o or close to this value. Then all the factors under the product sign acquire the maximum (modulo) value equal to 1.

Рассмотрим другие члены суммы (4), связанные с сигналами m≠M, т.е. теми, которые должны быть подавлены. В этих сигналах по крайней мере K + 1 несущих имеют другие фазы по сравнению с фазами несущих выделяемого сигнала, значит, разность фаз соответствующих сомножителей sin(Φriei) обращается в ноль, так что по крайней мере K + 1 сомножителей равны нулю, чем и обеспечивается подавление всех сигналов, кроме выделяемого.Consider other terms of the sum (4) associated with the signals m ≠ M, i.e. those to be suppressed. In these signals, at least K + 1 carriers have different phases compared to the phases of the carriers of the extracted signal, which means that the phase difference of the corresponding factors sin (Φ riei ) vanishes, so that at least K + 1 factors are equal to zero , which ensures the suppression of all signals except the allocated.

В реальных условиях фаза каждой i-й несущей на приеме может отличаться от требуемой. Если это (сравнительно малое) отличие обозначить δi (радиан), то соответствующий сомножитель sinδi≈ δi, так что фактическая помехозащищенность от влияющего сигнала за счет различия фаз выделяемого и подавляемого сигналов на i-й несущей равна

Figure 00000006
, а общая помехозащищенность от влияющего сигнала равна
Figure 00000007
где P номера несущих, для которых фазы выделяемого и подавляемого (влияющего) сигналов различны.Under real conditions, the phase of each i-th receiving carrier may differ from the required one. If this (relatively small) difference is denoted by δ i (radian), then the corresponding factor is sinδ i ≈ δ i , so that the actual noise immunity from the influencing signal due to the difference in phases of the extracted and suppressed signals on the ith carrier is
Figure 00000006
, and the total noise immunity from the influence signal is
Figure 00000007
where P is the number of carriers for which the phases of the allocated and suppressed (influencing) signals are different.

Отсюда следует, что увеличение K, хотя и приводит, как показано выше, к расширению спектра сигнала, но зато позволяет резко повысить помехозащищенность от взаимных влияний между канальными сигналами или при той же помехозащищенности снизить требования к точности установки фаз несущих на приеме. Таким образом, предлагаемый способ позволяет найти оптимальное в том или ином смысле решение для конкретных условий. It follows that an increase in K, although it leads, as shown above, to the expansion of the signal spectrum, but it can dramatically increase the noise immunity from mutual influences between channel signals or, at the same noise immunity, reduce the requirements for the accuracy of the installation of the carrier phases at the reception. Thus, the proposed method allows you to find the optimal solution in one sense or another for specific conditions.

Возможная реализация способа иллюстрируется фиг. 2, на которой показаны передатчик и приемник. A possible implementation of the method is illustrated in FIG. 2, which shows a transmitter and a receiver.

Передатчик содержит блок умножителей 1, сумматор 2 и блок генераторного оборудования передачи 3 с 2 (n + K) выходами, обозначенными на фиг. 1 как Φ1,i и Φ2,i (i 1,2,n + K), что означает выход i-й несущей с 1 и 2 ее возможными фазами, а также с выходом синхросигнала. Блок умножителей 1 состоит из N (n + K) умножителей, каждый из которых имеет два входа для сигналов-сомножителей и один выход сигнала-произведения. Умножители разделены на N групп по числу канальных сигналов с n + K каскадно соединенными умножителями в каждой группе (по числу несущих). Первый вход первого умножителя каждой группы соединен с источником соответствующего канального сигнала, выходы последних умножителей групп подключены к входам сумматора 2, выход каждого соединен со входом общего тракта, а вторые входы i-х умножителей каждой групп блока 1 соединены с соответствующими выходами Φ1,i и Φ2,i блока 3 с выбором фаз несущих, как указано в способе.The transmitter comprises a block of multipliers 1, an adder 2 and a block of transmission generating equipment 3 with 2 (n + K) outputs indicated in FIG. 1 as Φ 1, i and Φ 2, i (i 1,2, n + K), which means the output of the ith carrier with its possible phases 1 and 2, as well as with the output of the clock signal. The multiplier block 1 consists of N (n + K) multipliers, each of which has two inputs for the multiplier signals and one output of the product signal. Multipliers are divided into N groups according to the number of channel signals with n + K cascade-connected multipliers in each group (according to the number of carriers). The first input of the first multiplier of each group is connected to the source of the corresponding channel signal, the outputs of the last multipliers of the groups are connected to the inputs of the adder 2, the output of each is connected to the input of the common path, and the second inputs of the ith multipliers of each groups of block 1 are connected to the corresponding outputs Φ 1, i and Φ 2, i of block 3 with a selection of carrier phases, as indicated in the method.

В результате сигнал на выходе каждой μ-й (m 1,2,N) группы умножителей является канальным сигналом, умноженным на n + K гармонических несущих, каждая из которых имеет одну из двух возможных фаз, а общий сигнал в общем тракте является суммой умноженных сигналов и соответствует выражению (1). As a result, the output signal of each μth (m 1,2, N) group of multipliers is a channel signal multiplied by n + K harmonic carriers, each of which has one of two possible phases, and the common signal in the common path is the sum of multiplied signals and corresponds to the expression (1).

В качестве умножителей можно использовать выпускаемые промышленностью микросхемы умножителей, например К 525 ПС 2 А, Б [3]
Задающий (самый низкочастотный) генератор генераторного оборудования можно выполнить различным образом, например, как в[4] где приведена схема генератора с двумя фазами выходного сигнала, отличающимися на 90o. Генераторы других несущих с частотами, вдвое, вчетверо и т.д. более высокими, можно получить от задающего, например, при помощи того же умножителя К525 ПС 2А, Б, включенного по схеме удвоения частоты [3] Приемник содержит блок умножителей приема 4, идентичный блоку умножителей передачи, блок фильтров нижних частот 5, состоящий из фильтров по числу канальных сигналов, и блок генераторного оборудования приема 6 с входом сигнала синхронизации и 2 (n + K) выходами v1,i и Φ2,i (i 1,2,n + K), что означает выходы i-й гармонической несущей с двумя ее фазами, отличающимися от фаз несущих передачи на 90o. Выходы первых умножителей групп блока умножителей приема соединены параллельно и подключены к выходу общего тракта, выходы каждого последнего умножителя группы соединены со входами соответствующих фильтров блока 5, выходы которых являются выходами каналов, второй вход i-го умножителя каждой группы блока 4 соединен с выходом Φ1,i и Φ2,i блока 6, причем фазы выбраны, как указано в способе.
As multipliers, industrial multiplier chips can be used, for example, K 525 PS 2 A, B [3]
The master (lowest frequency) generator of the generator equipment can be performed in various ways, for example, as in [4] where the generator circuit is shown with two phases of the output signal differing by 90 ° . Other carrier generators with frequencies, double, quadruple, etc. higher, can be obtained from the master, for example, using the same multiplier K525 PS 2A, B, turned on according to the frequency doubling scheme [3] The receiver contains a block of reception multipliers 4, identical to a block of transmission multipliers, a block of low-pass filters 5, consisting of filters according to the number of channel signals, and the receiving generator equipment block 6 with the synchronization signal input and 2 (n + K) outputs v 1, i and Φ 2, i (i 1,2, n + K), which means the outputs of the i-th harmonic carrier with two phases different from the phases of the transmission carriers by 90 o . The outputs of the first group multipliers of the block of reception multipliers are connected in parallel and connected to the output of the common path, the outputs of each last group multiplier are connected to the inputs of the corresponding filters of block 5, the outputs of which are channel outputs, the second input of the i-th multiplier of each group of block 4 is connected to the output Φ 1 , i and Φ 2, i of block 6, the phases being selected as indicated in the method.

Наиболее массовыми устройствами в рассмотренной схеме являются умножители. Их требуется по N (n + K) на передаче и на приеме, а если учесть и обратное направление передачи, то на каждый двухсторонний канал необходимо 4 (n + K) умножителей/канал. The most popular devices in the considered circuit are multipliers. They are required for N (n + K) in transmission and reception, and if you take into account the reverse direction of transmission, then for each two-way channel you need 4 (n + K) multipliers / channel.

Количество умножителей можно уменьшить, если учесть, что на последней ступени умножения на передаче можно вместо N умножителей обойтись всего двумя, запараллелив все выходы предпоследней ступени, поступающие на вход умножителя с той или иной фазой последней несущей. Аналогично, на предпоследней ступени достаточно 4 умножителей, и т.д. То же на приеме. При таком построении схемы на один двухсторонний канал нужно 4 (K + 2/N) умножителей. The number of multipliers can be reduced if we take into account that at the last stage of multiplication by transmission, instead of N multipliers, you can do just two, parallelizing all the outputs of the penultimate stage, coming to the input of the multiplier with one or another phase of the last carrier. Similarly, in the penultimate stage, 4 multipliers are sufficient, etc. The same at the reception. With this construction of a circuit for one two-way channel, 4 (K + 2 / N) multipliers are needed.

Источники информации
1. Шувалов В.П. Катунин Г.П. Крук Б.И. и др. Системы электросвязи. Учебник для вузов /Под ред. В.П.Шувалова. М. Радио и связь, 1987.
Sources of information
1. Shuvalov V.P. Katunin G.P. Kruk B.I. and other telecommunication systems. Textbook for high schools / Ed. V.P. Shuvalova. M. Radio and Communications, 1987.

2. Зюко А.Г. Кловский Д.Д. Назаров М.В. Финк Л.М. Теория передачи сигналов. Учебник для вузов. М. Связь, 1980. 2. Zyuko A.G. Klovsky D.D. Nazarov M.V. Fink L.M. Theory of signal transmission. Textbook for high schools. M. Communication, 1980.

3. Атаев Д. И. Болотников В.А. Аналоговые интегральные микросхемы для бытовой радиоаппаратуры. Справочник. М. МЭИ, 1993. 3. Ataev D. I. Bolotnikov V.A. Analog integrated circuits for household radio equipment. Directory. M. MEI, 1993.

4. Хоровиц П. Хилл У. Искусство схемотехники. М. Мир, 1983, т.1. 4. Horowitz P. Hill W. Art of circuitry. M. Mir, 1983, v. 1.

Claims (1)

Способ многоканальной передачи сигналов, при котором на передаче канальные сигналы умножают на гармонические несущие колебания, полученные сигналы суммируют и передают в общем тракте, а на приеме для выделения канальных сигналов общий сигнал умножают на несущие колебания тех же частот и фильтруют, отличающийся тем, что на передаче каждый из N 2n канальных сигналов умножают одновременно на n + К (n 1,2, K 0,1,2,) гармонических несущих, частота одной из которых больше максимальной частоты канальных сигналов, частота каждой следующей вдвое больше частоты предыдущей, частота последней несущей вдвое или более чем вдвое больше частоты предыдущей, а фаза каждой несущей имеет одно из двух возможных значений, отличающихся на величину, некратную 180o, причем для разных канальных сигналов фазы по крайней мере K+1 несущих различны, а на приеме для выделения определенного канального сигнала умножают общий сигнал одновременно на n+K несущих тех же частот, причем если на передаче фазы несущих данного канального сигнала имеют одно из упомянутых двух возможных значений, то на приеме фазы несущих отличаются на 90o от другого возможного значения.A method of multi-channel signal transmission, in which channel signals are multiplied by harmonic carrier oscillations, the received signals are summed and transmitted in the common path, and at the reception, channel signals are multiplied by carrier oscillations of the same frequencies and filtered, characterized in that by transferring each of the n 2 n multiplied channel signals simultaneously on n + K (1.2 n, K 0,1,2,) harmonic carrier frequency of one of which is greater than the maximum frequency of the channel signals, the frequency of each next twice h simplicity previous frequency last carrier twice or more than twice the frequency of the previous one, and the phase of each carrier has one of two possible values, which differ by the amount nonmultiple 180 o, wherein for the different channel signals in phase at least K + 1 carriers are different, and at the reception, to isolate a specific channel signal, the total signal is simultaneously multiplied by n + K carriers of the same frequencies, and if at the phase transmission of the carriers of this channel signal they have one of the two possible values, then the reception of the phase of the carriers subtract by 90 o from another possible value.
RU95100814A 1995-01-13 1995-01-13 Multichannel signal transmission technique RU2090975C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95100814A RU2090975C1 (en) 1995-01-13 1995-01-13 Multichannel signal transmission technique

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95100814A RU2090975C1 (en) 1995-01-13 1995-01-13 Multichannel signal transmission technique

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95100814A RU95100814A (en) 1996-11-10
RU2090975C1 true RU2090975C1 (en) 1997-09-20

Family

ID=20164133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95100814A RU2090975C1 (en) 1995-01-13 1995-01-13 Multichannel signal transmission technique

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2090975C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Шувалов В.П. и др. Системы электросвязи. - М.: Радио и связь, 1987, с. 47, 48. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU95100814A (en) 1996-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3678204A (en) Signal processing and transmission by means of walsh functions
US5293398A (en) Digital matched filter
US4999831A (en) Synchronous quantized subcarrier multiplexer for digital transport of video, voice and data
US5818813A (en) Orthogonal frequency division multiplexing transmission system and transmitter and receiver adapted to the same
US4300161A (en) Time compression multiplexing of video signals
US4768206A (en) Data transmission system
US3723880A (en) System for the transmission of multilevel data signals
US3676598A (en) Frequency division multiplex single-sideband modulation system
KR20000052914A (en) Method of transmission and device to carry out said method
US4188506A (en) Method and installation for masked speech transmission over a telephone channel
US4013842A (en) Method and apparatus for interfacing digital and analog carrier systems
US2559644A (en) Pulse multiplex system
US4835791A (en) Single sideband signal generator
US4034160A (en) System for the transmission of speech signals
EP0077091B1 (en) Multiplier circuit for stereo decoders
US3674939A (en) Baseband pulse code modulation system
RU2090975C1 (en) Multichannel signal transmission technique
US6064325A (en) Frequency modulation-based folding optical analog-to-digital converter
US5517433A (en) Parallel digital data communications
US4399536A (en) Convolution filter arrangement for digital multifrequency receiver
US5226083A (en) Communication apparatus for speech signal
US5032908A (en) High definition television acoustic charge transport filter bank
US7072412B1 (en) Multicarrier digital transmission system using an OQAM transmultiplexer
US7212577B2 (en) Information transfer methods
US5226038A (en) Method for converting and method for processing electronic multiplex signals, and apparatus for processing such signals