RU2121229C1 - Optical communication system - Google Patents

Optical communication system Download PDF

Info

Publication number
RU2121229C1
RU2121229C1 RU95116011A RU95116011A RU2121229C1 RU 2121229 C1 RU2121229 C1 RU 2121229C1 RU 95116011 A RU95116011 A RU 95116011A RU 95116011 A RU95116011 A RU 95116011A RU 2121229 C1 RU2121229 C1 RU 2121229C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
information
communication system
photodetector
counter
Prior art date
Application number
RU95116011A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95116011A (en
Inventor
А.Б. Козырев
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью Предприятие "А. & П"
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 Товарищество с ограниченной ответственностью Предприятие "А. & П" filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью Предприятие "А. & П"
Priority to RU95116011A priority Critical patent/RU2121229C1/en
Publication of RU95116011A publication Critical patent/RU95116011A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2121229C1 publication Critical patent/RU2121229C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

FIELD: automatic control and computer engineering; wireless data exchange, for example, between two movable computers or those separated by stationary obstacles interfering with establishing wire communications. SUBSTANCE: system has on sending end controlled reference-frequency generator 1, combined counter 2, pulse current amplifier 3, and light emitter 4. On receiving end, it has photodetector 5, limiting pulse voltage amplifier 6, low-frequency filter 7, one-shot multivibrator 8, and signal reception indicator 9. Sending part of communication system functions as converter of signal waveform of input digital information into short light pulses to reduce active state time of optical system and to provide for increasing light pulse power. EFFECT: improved operating reliability and increased communication distance. 2 dwg

Description

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для беспроводного обмена информацией, например, между двумя ЭВМ, находящимися в подвижном состоянии друг относительно друга или разделенными препятствием для проводных средств связи. The invention relates to automation and computer technology and can be used for wireless information exchange, for example, between two computers that are in a mobile state relative to each other or separated by an obstacle for wired communication means.

Известны устройства оптической системы передачи информации (см. патенты Германии N 3930067, 3930069 МКИ H 04 B 10/00, 1991 г.). Данные устройства содержат электрооптический преобразователь на передающей стороне и оптоэлектронный преобразователь в приемнике. В передатчике сформировано колебание несущей частоты, которую модулирует передаваемый сигнал, и промодулированный сигнал поступает на электрооптический преобразователь. Наличие генератора, управляемого напряжением, фазовых детекторов усложняет схему, что влияет на ее надежность. Known devices for an optical information transmission system (see German patents N 3930067, 3930069 MKI H 04 B 10/00, 1991). These devices contain an electro-optical converter on the transmitting side and an optoelectronic converter in the receiver. A carrier frequency oscillation is generated in the transmitter, which is modulated by the transmitted signal, and the modulated signal is fed to the electro-optical converter. The presence of a voltage-controlled generator and phase detectors complicates the circuit, which affects its reliability.

Известна также оптическая система (см. патент Японии N 4-59815 МКИ H 04 B 10/24, 10/40, 1992 г.), принятая автором за прототип. Эта система осуществляет связь между устройствами, среди которых по меньшей мере одно является подвижным. Устройство содержит схему формирования, формирующую сигнал несущей заданной частоты, модулятор, модулирующий полученную несущую при помощи передаваемой информации, устройство управления, осуществляющее избирательную передачу несущей, индикатор, информирующий о приеме сигнала. Система осуществляет связь, используя канал связи, наличие которого подтверждает индикатор. An optical system is also known (see Japanese Patent No. 4-59815 MKI H 04 B 10/24, 10/40, 1992), adopted by the author as a prototype. This system communicates between devices, among which at least one is mobile. The device comprises a generating circuit that generates a carrier signal of a given frequency, a modulator that modulates the received carrier using the transmitted information, a control device that carries out selective carrier transmission, an indicator informing about the signal reception. The system communicates using a communication channel, the presence of which is confirmed by the indicator.

Постоянное присутствие несущей частоты ведет к тому, что излучатель света все время находится в рабочем положении, т.е. нагружен на 100%. Данное обстоятельство, а также громоздкость схемы ведет к снижению ее надежности. The constant presence of the carrier frequency leads to the fact that the light emitter is in the working position all the time, i.e. 100% loaded. This circumstance, as well as the bulkiness of the circuit, leads to a decrease in its reliability.

Технический результат, достигаемый изобретением, - повышение надежности работы системы связи и увеличение дальности связи. Данный технический результат достигается тем, что оптическая система связи, состоящая из передающей части, в которую входит излучатель света, и приемной части, включающей фотоприемник и индикатор приема сигналов, передающая часть выполнена в виде преобразователя формы сигнала входной дискретной информации в укороченные импульсы света, включающего в себя последовательно соединенные управляемый генератор опорной частоты, комбинированный счетчик, импульсный усилитель тока и излучатель света, кроме того, вход выбора режима комбинированного счетчика соединен с входом управляемого генератора опорной частоты и является информационным входом передающей части, информационные входы комбинированного счетчика являются входом кода числа, а приемная часть выполнена в виде блока восстановления исходной формы сигнала, включающего в себя последовательно соединенные фотоприемник, импульсный усилитель-ограничитель напряжения, фильтр нижних частот, одновибратор и индикатор приема сигнала, причем выход одновибратора является информационным выходом приемной части. The technical result achieved by the invention is to increase the reliability of the communication system and increase the communication range. This technical result is achieved in that the optical communication system, consisting of a transmitting part, which includes a light emitter, and a receiving part, including a photodetector and a signal reception indicator, the transmitting part is made in the form of a signal form converter of input discrete information into shortened light pulses, including a serially connected controlled reference frequency generator, a combined counter, a pulse current amplifier and a light emitter, in addition, the mode selection input is combined of the counter is connected to the input of the controlled reference frequency generator and is the information input of the transmitting part, the information inputs of the combined counter are the input of the number code, and the receiving part is made in the form of a unit for restoring the original waveform, which includes a series-connected photodetector, a pulse amplifier-voltage limiter, a low-pass filter, a single-shot and a signal reception indicator, and the output of a single-shot is an information output of the receiving part.

Сравнение заявляемого решения с прототипом показывает, что передающая часть системы связи выполнена в виде преобразователя формы сигнала входной дискретной информации в укороченные импульсы света, благодаря чему уменьшается время активного состояния оптической системы и создаются условия для увеличения мощности импульсов света, а значит и дальности связи. Comparison of the proposed solution with the prototype shows that the transmitting part of the communication system is made in the form of a signal form converter of input discrete information into shortened light pulses, thereby reducing the time of the active state of the optical system and creating conditions for increasing the power of light pulses, and hence the communication distance.

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них данной совокупности признаков. А вышеуказанная совокупность позволяет достичь необходимый технический результат - повышение надежности работы системы связи и увеличение дальности связи. Comparison of the proposed solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in the art did not allow to reveal in them a given set of features. And the above combination allows you to achieve the necessary technical result - improving the reliability of the communication system and increasing the communication range.

На фиг. 1 представлена функциональная схема оптической системы связи, на фиг. 2 - диаграммы сигналов, поясняющие ее работу. In FIG. 1 is a functional diagram of an optical communication system; FIG. 2 is a signal diagram explaining its operation.

Оптическая система связи содержит в передающей части: управляемый генератор опорной частоты 1 (в дальнейшем "генератор"), комбинированный счетчик 2 (в дальнейшем "счетчик"), импульсный усилитель тока 3 и излучатель света 4. The optical communication system contains in the transmitting part: a controlled reference frequency generator 1 (hereinafter “generator”), a combined counter 2 (hereinafter “counter”), a pulse current amplifier 3 and a light emitter 4.

В приемной части - фотоприемник 5, импульсный усилитель-ограничитель напряжения 6, фильтр нижних частот 7, одновибратор 8 и индикатор приема сигнала 9. In the receiving part there is a photodetector 5, a pulse amplifier-voltage limiter 6, a low-pass filter 7, a single-shot 8 and a signal reception indicator 9.

Шкала скоростей обмена информацией по последовательным каналам между двумя ЭВМ стандартна и в зависимости от выбранной скорости VБИТ и от коэффициента деления Kсч счетчика 2 подбирается опорная частота fг генератора 1.The speed scale for the exchange of information over serial channels between two computers is standard and depending on the selected speed V BIT and on the division coefficient K cc of counter 2, the reference frequency f g of generator 1 is selected.

fг = Kсч•VБИТ.f g = K sc • V BIT .

Длительность восстанавливаемого выходного импульса tимп одновибратора 8 подбирается ориентировочно
tимп ≈ 1/VБИТ ≈ tБИТ,
где
tБИТ - длительность одного бита информации
Оптическая система связи работает следующим образом.
The duration of the restored output pulse t imp single-vibrator 8 is selected approximately
t imp ≈ 1 / V BIT ≈ t BIT ,
Where
t BIT - duration of one bit of information
The optical communication system operates as follows.

В исходном состоянии, когда на входе передающей части системы информация отсутствует, на управляющий вход генератора 1 поступает сигнал запрета генерации, одновременно на вход выбора режима счетчик 2 - разрешение параллельной записи в счетчик 2 числа, соответствующего коду числа на его информационных входах и равного половине коэффициента деления счетчика Kсч/2. В этом случае на выходах переноса счетчика 2 и импульсного усилителя тока 3, на излучателе света 4, выходах фотоприемника 5, усилителя-ограничителя напряжения 6, фильтра нижних частот 7 и одновибратора 8 устанавливается нулевой уровень, соответствующий режиму отсутствия информации.In the initial state, when there is no information at the input of the transmitting part of the system, a generator inhibit signal is received at the control input of generator 1, at the same time, at the input of the mode selection, counter 2 - allows parallel writing to the counter 2 of the number corresponding to the number code on its information inputs and equal to half the coefficient dividing the counter K sc / 2. In this case, the outputs of the transfer of the counter 2 and the pulse current amplifier 3, the light emitter 4, the outputs of the photodetector 5, the amplifier-voltage limiter 6, the low-pass filter 7 and the one-shot 8 are set to zero, corresponding to the mode of lack of information.

Информация на входе системы начинается со стартового бита, дающего разрешение на работу генератора 1 (см. фиг. 2 (1)) и переводящего счетчик 2 в режим деления частоты сигнала, поступающего с выхода генератора 1 на счетный вход счетчика 2 (фиг. 2 (2)). Счетчик 2, имея предустановку кода числа Kсч/2, отсчитывает число импульсов Kсч/2 и при переполнении выдает на выход переноса импульс, равный одному периоду выходного сигнала генератора 1 (фиг. 2 (3)). Этот импульс передается импульсным усилителем тока 3 на излучатель света 4, воспринимается фотоприемником 5, усиливается, и при возрастании амплитуды сигнала с уменьшением длины оптического канала связи формируется импульсным усилителем-ограничителем напряжения 6, и затем после обработки формы импульса фильтром нижних частот 7 передним фронтом запускает одновибратор 8, выход которого принимает единичное состояние на время tимп, и таким образом восстанавливается стартовый бит информации (фиг. 2 (4)). Восстановленный бит информации отличается от исходного сдвигом фазы на 90 эл. градусов и длительностью tимп ≈ tбит, что несущественно для достоверности приема стартового бита ЭВМ-приемником согласно характеристикам асинхронного режима обмена информацией по последовательному каналу.Information at the input of the system begins with a start bit that gives permission for the operation of generator 1 (see Fig. 2 (1)) and sets the counter 2 to the mode of dividing the frequency of the signal from the output of generator 1 to the counting input of counter 2 (Fig. 2 ( 2)). Counter 2, having a preset code number K cq / 2, counts the number of pulses K MF / 2 and the overflow outputs a carry output pulse is equal to one period of the output signal of the generator 1 (FIG. 2 (3)). This pulse is transmitted by a pulsed current amplifier 3 to a light emitter 4, sensed by a photodetector 5, amplified, and when the signal amplitude increases with a decrease in the length of the optical communication channel, it is formed by a voltage-limiting pulse amplifier-amplifier 6, and then, after processing the pulse shape with a low-pass filter 7, the leading edge starts one-shot 8, the output of which takes a single state for a time t imp , and thus the start bit of information is restored (Fig. 2 (4)). The recovered bit of information differs from the original by a phase shift of 90 e. degrees and duration t imp ≈ t bits , which is insignificant for the reliability of receiving the start bit by the computer receiver according to the characteristics of the asynchronous mode of exchanging information over the serial channel.

Если логический уровень очередного бита информации после стартового не меняется, то генератор 1 продолжает работать, а счетчик 2 отсчитывать импульсы с выхода генератора 1. При очередном переполнении счетчика 2 через Kсч импульсов на выходе переноса вновь появится короткий импульс, сдвинутый на 90 эл.градусов относительно начала текущего бита. И далее система реагирует на этот импульс аналогично описанному со стартовым битом. Если логический уровень очередного бита информации после стартового или аналогичного по уровню текущего бита меняется, то на управляющий вход генератора 1 поступает сигнал запрета генерации, в счетчик 2 по входу выбора режима - разрешение параллельной записи кода числа Kсч/2 аналогично исходному состоянию системы, и на выходе одновибратора 8 по окончании формирования предыдущего бита с единичным уровнем устанавливается нулевой уровень.If the logical level of the next bit of information does not change after the start bit, then generator 1 continues to work, and counter 2 counts the pulses from the output of generator 1. At the next overflow of counter 2 through K sc counts, a short pulse will again appear at the transfer output, shifted by 90 el. relative to the start of the current bit. And then the system responds to this impulse in the same way as described with the start bit. If the logic level of the next data bit after the starting or the like by the level of this bit is changed, then the control input of oscillator 1 enters inhibiting signal generation, a counter 2 for entry mode selection - allowing code parallel recording number K cq / 2 similarly to the initial state of the system, and at the output of the one-shot 8 at the end of the formation of the previous bit with a unit level, a zero level is set.

Таким образом, благодаря приведенному схемному решению оптической системы связи уменьшается время активного состояния системы и создаются условия для повышения надежности ее работы при одновременном увеличении мощности импульсов света и, следовательно, дальности связи. Thus, due to the presented schematic solution of the optical communication system, the time of the active state of the system is reduced and conditions are created to increase the reliability of its operation while increasing the power of light pulses and, consequently, the communication range.

Claims (1)

Оптическая система связи, состоящая из передающей части, в которую входит излучатель света, и приемной части, включающей фотоприемник и индикатор приема сигналов, отличающаяся тем, что передающая часть выполнена в виде преобразователя формы сигнала входной дискретной информации в укороченные импульсы света, включающего в себя последовательно соединенные управляемый генератор опорной частоты, комбинированный счетчик, импульсный усилитель тока и излучатель света, кроме того, вход выбора режима комбинированного счетчика соединен с входом управляемого генератора опорной частоты и является информационным входом передающей части, информационные входы комбинированного счетчика являются входом кода числа, а приемная часть выполнена в виде блока восстановления исходной формы сигнала, включающего в себя последовательно соединенные фотоприемник, импульсный усилитель-ограничитель напряжения, фильтр нижних частот, одновибратор и индикатор приема сигнала, причем выход одновибратора является информационным выходом приемной части. An optical communication system, consisting of a transmitting part, which includes a light emitter, and a receiving part, including a photodetector and a signal reception indicator, characterized in that the transmitting part is made in the form of a waveform converter of the input discrete information into shortened light pulses, including in series connected by a controlled reference frequency generator, a combined counter, a pulsed current amplifier and a light emitter, in addition, the combined counter mode selection input is connected to the input ohm of the controlled reference frequency generator and is the information input of the transmitting part, the information inputs of the combined counter are the input of the number code, and the receiving part is made in the form of a unit for restoring the original waveform, which includes a series-connected photodetector, a pulse voltage limiting amplifier, a low-pass filter, a single vibrator and a signal reception indicator, wherein the output of the single vibrator is the information output of the receiving part.
RU95116011A 1995-09-12 1995-09-12 Optical communication system RU2121229C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95116011A RU2121229C1 (en) 1995-09-12 1995-09-12 Optical communication system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95116011A RU2121229C1 (en) 1995-09-12 1995-09-12 Optical communication system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95116011A RU95116011A (en) 1997-09-27
RU2121229C1 true RU2121229C1 (en) 1998-10-27

Family

ID=20172061

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95116011A RU2121229C1 (en) 1995-09-12 1995-09-12 Optical communication system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2121229C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004047342A1 (en) * 2002-11-19 2004-06-03 Alexander Alexandrovich Maier Method for data transmission in optical communication systems
RU2483445C1 (en) * 2011-12-02 2013-05-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") System for wireless atmospheric optical communication at high electromagnetic interference facilities
RU2485688C2 (en) * 2011-08-09 2013-06-20 Государственное казённое образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) Method to transfer analogue signals along emergency digital fibre-optic transmission system and device that realises it
RU2522893C2 (en) * 2012-08-21 2014-07-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Device for inspecting fibre-optic lines

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004047342A1 (en) * 2002-11-19 2004-06-03 Alexander Alexandrovich Maier Method for data transmission in optical communication systems
RU2485688C2 (en) * 2011-08-09 2013-06-20 Государственное казённое образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) Method to transfer analogue signals along emergency digital fibre-optic transmission system and device that realises it
RU2483445C1 (en) * 2011-12-02 2013-05-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") System for wireless atmospheric optical communication at high electromagnetic interference facilities
RU2522893C2 (en) * 2012-08-21 2014-07-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Device for inspecting fibre-optic lines

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1114903A (en) Remote control system
EP0407031A2 (en) Apparatus for transmitting digital data in analog form
US5255111A (en) Full-duplex optical transmission system
JPS63253739A (en) Method of repulsion between tranceiver and carrier wave
US4021744A (en) Demodulator for frequency-keyed communication system
EP0172236B1 (en) Method and apparatus for detecting the collision of data packets
RU2121229C1 (en) Optical communication system
EP0671826A1 (en) Device for optical transmissions
JPH06326662A (en) Source of light pulse, and optical transmission system by soliton containing source
IT1261466B (en) PROCEDURE AND CIRCUIT FOR SELECTIVE TUNING OF APPARATUS.
US5729371A (en) Optical communications device
CA1119254A (en) Fiber optics high speed modem
US5969839A (en) Optical communications device
US5808770A (en) Method and apparatus for using on-off-keying using laser relaxation oscillation
GB1559216A (en) Digital data transmission in remote control systems
US4628503A (en) Method and device for performing a bus request and collective acknowledgement in a process bus system
US4201884A (en) Digital data transmission system
SU1439611A1 (en) Device for interfacing computer with subscriber through telegraph channel
SU1483663A1 (en) Shaper of frequency-shift-keyed signals
SU420134A1 (en) METHOD OF COMBINED SYNCHRONIZATION BY WORDS AND SYMBOLS
SU1487090A1 (en) Data receiver
JP2517630B2 (en) Distribution communication system and signal recovery method
SU1279078A1 (en) Cable system for transmission and reception of digital information
SU688082A1 (en) Discrete information transmission system
SU1681317A2 (en) Multichannel digital telemetric system