RU2273961C1 - Device for receiving quadruple-encoded series - Google Patents
Device for receiving quadruple-encoded series Download PDFInfo
- Publication number
- RU2273961C1 RU2273961C1 RU2004124331/09A RU2004124331A RU2273961C1 RU 2273961 C1 RU2273961 C1 RU 2273961C1 RU 2004124331/09 A RU2004124331/09 A RU 2004124331/09A RU 2004124331 A RU2004124331 A RU 2004124331A RU 2273961 C1 RU2273961 C1 RU 2273961C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- information
- output
- delay
- unit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к квантовой радиотехнике и оптической связи и может быть использовано в волоконно-оптических системах связи в качестве приема дискретной информации и синхронизации.The invention relates to quantum radio engineering and optical communication and can be used in fiber-optic communication systems as a reception of discrete information and synchronization.
Известное устройство, описанное в статье Roland Wilson and John Richter "Generation and Performance of Quadraphase Welti Codes for Radar and Synchronization of Coherent and Differentially Coherent PSK" // IEEE Transactions on Communications, 1979, September, - v.COM-27, - №9, - p.1296-1301, fig.4, состоит из генератора опорных колебаний, фазовращателя на 
Недостатком такого устройства является отсутствие возможности применения относительной фазовой манипуляции (ОФМ), так как при обработке четверично-кодированной последовательности с ОФМ при временных сдвигах элементов четверично-кодированной последовательности нарушаются взаимно корреляционные свойства, а также невозможности его применения для обработки оптического сигнала в волоконно-оптических системах связи, что ограничивает область применения данного устройства для приема четверично-кодированных последовательностей.The disadvantage of this device is the lack of the possibility of using relative phase shift keying (OFM), since when processing a quaternary-encoded sequence with OFM, the temporal shifts of the elements of the quaternary-encoded sequence violate the cross-correlation properties, as well as the impossibility of its use for processing an optical signal in fiber communication systems, which limits the scope of this device for receiving quaternary-encoded sequences.
Известное устройство, описанное в статье В.В.Крылова, И.В.Стеклова "Формирование и обработка сложных сигналов с квадратурной манипуляцией кодами Велти" // Радиотехника, 1994 г., - №10, - с.61-65, рис.2, состоит из оптимального фильтра одиночного сигнала, первого и второго перемножителя и k - идентичных каскадов, каждый из которых включает в себя линию задержки на время 2k-lτ и ячейку суммирования-вычитания, и осуществляет обработку сложных сигналов с квадратурной манипуляцией кодами Велти.The well-known device described in the article by V.V. Krylov, I.V. Steklov "Formation and processing of complex signals with quadrature keying of Velty codes" // Radio Engineering, 1994, - No. 10, - p. 61-65, Fig. 2, consists of an optimal filter of a single signal, the first and second multiplier and k - identical stages, each of which includes a delay line for a time of 2 kl τ and a summing-subtracting cell, and performs the processing of complex signals with quadrature manipulation of Velty codes.
Недостатком такого устройства является отсутствие возможности когерентной свертки четверично-кодированной последовательности, а также невозможность его применения для обработки оптического сигнала в волоконно-оптических системах связи, что ограничивает область применения данного устройства для приема четверично-кодированных последовательностей.The disadvantage of this device is the lack of the possibility of coherent convolution of a quaternary-encoded sequence, as well as the impossibility of its use for processing an optical signal in fiber-optic communication systems, which limits the scope of this device for receiving quaternary-encoded sequences.
Наиболее близким по технической сущности и выполняемым функциям к заявленному устройству аналогу (прототипу), является устройство для приема четверично-кодированных последовательностей (см. авт.св. №1721837 СССР, МПК7 Н 04 L 27/26, заявл. 08.01.90, опубл. 23.03.92. Бюл. №11). Известное устройство содержит демодулятор, многоотводную линию задержки, коммутатор, k-1 блоков задержки, k-1 преобразователей импульсной последовательности, знакозадающий блок, вычитатель и решающий блок, каждый из блоков задержки содержит вычитатель, элемент задержки и переключатель, а каждый из преобразователей импульсной последовательности содержит знакозадающий блок и сумматор.The closest in technical essence and the functions performed to the claimed device analogue (prototype), is a device for receiving quaternary-encoded sequences (see ed. St. No. 1721837 USSR, IPC 7 H 04
Устройство для приема четверично-кодированных последовательностей содержит последовательно соединенные многоотводную линию задержки, коммутатор, k-1 блоков задержки, вычитатель и решающий блок. При этом k - выходов многоотводной линии задержки подключены к соответствующим k - входам коммутатора. Кроме того, устройство также содержит последовательно соединенные k-1 преобразователей импульсной последовательности и знакозадающий блок, выход которого подключен к второму информационному входу вычитателя. Второй информационный выход и второй информационный вход каждого блока задержки соответственно являются вторым информационным входом и первым информационным выходом соответствующего преобразователя импульсной последовательности. Причем каждый блок задержки выполнен в виде последовательно соединенных вычитателя, элемента задержки и переключателя. Причем первый информационный вход вычитателя соответственно является первым информационным входом и вторым информационным выходом блока задержки. Второй информационный вход вычитателя является вторым информационным входом блока задержки. Второй информационный выход элемента задержки подключен к второму информационному входу переключателя, выход которого является первым информационньм выходом блока задержки. Установочные входы коммутатора и блоков задержки, которые являются установочными входами переключателей, являются вторыми установочными входами устройства. Каждый преобразователь импульсной последовательности выполнен в виде последовательно соединенных знакозадающего блока и сумматора. Вход знакозадающего блока является первым информационным входом преобразователя импульсной последовательности. Выход знакозадающего блока соответственно является первым информационным входом сумматора и первым информационным выходом преобразователя импульсной последовательности. Второй информационный вход и выход сумматора соответственно являются вторым информационным входом и вторым информационным выходом преобразователя импульсной последовательности. Установочные входы преобразователей импульсной последовательности, которые являются установочными входами знакозадающих блоков, а также установочный вход знакозадающего блока являются первыми установочными входами устройства. Вход демодулятора является входом устройства, а первый и второй информационные выходы демодулятора соответственно подключены к входу многоотводной линии задержки и к первому информационному входу первого преобразователя импульсной последовательности. При этом выход решающего блока является выходом устройства.A device for receiving quaternary-encoded sequences contains a series-connected multi-tap delay line, a switch, k-1 delay blocks, a subtracter and a decision block. Moreover, the k - outputs of the multi-tap delay line are connected to the corresponding k - inputs of the switch. In addition, the device also contains k-1 converters of a pulse sequence and a character-set unit in series, the output of which is connected to the second information input of the subtractor. The second information output and the second information input of each delay unit, respectively, are the second information input and the first information output of the corresponding pulse sequence converter. Moreover, each delay unit is made in the form of a series-connected subtractor, a delay element and a switch. Moreover, the first information input of the subtractor, respectively, is the first information input and the second information output of the delay unit. The second information input of the subtractor is the second information input of the delay unit. The second information output of the delay element is connected to the second information input of the switch, the output of which is the first information output of the delay unit. The installation inputs of the switch and delay units, which are the installation inputs of the switches, are the second installation inputs of the device. Each pulse sequence converter is made in the form of a series-connected character-setting unit and an adder. The input of the character-block is the first information input of the pulse sequence converter. The output of the character-setting block is respectively the first information input of the adder and the first information output of the pulse sequence converter. The second information input and the output of the adder, respectively, are the second information input and the second information output of the pulse sequence converter. The installation inputs of the pulse sequence converters, which are the installation inputs of the character sets, as well as the installation input of the character blocks are the first installation inputs of the device. The input of the demodulator is the input of the device, and the first and second information outputs of the demodulator are respectively connected to the input of the multi-tap delay line and to the first information input of the first pulse sequence converter. The output of the decisive block is the output of the device.
Устройство для приема четверично-кодированной последовательности - прототип осуществляет обработку сложных сигналов с четверичной фазовой манипуляцией (ФМ-4), где нечетные и четные элементы четверично-кодированной последовательности передаются с различными значениями начальной фазы, то есть значение начальной фазы элементов четверично-кодированной последовательности определяет его принадлежность к номеру дополнительной последовательности.Device for receiving a quaternary-encoded sequence - the prototype processes complex signals with quaternary phase shift keying (FM-4), where the odd and even elements of the quaternary-encoded sequence are transmitted with different values of the initial phase, that is, the value of the initial phase of the elements of the quaternary-encoded sequence determines its affiliation to the sequence number.
Недостатком такого устройства является отсутствие возможности когерентной свертки четверично-кодированной последовательности, а также невозможности его применения для обработки оптического сигнала в волоконно-оптических системах связи, что ограничивает область применения данного устройства для приема четверично-кодированных последовательностей.The disadvantage of this device is the lack of the ability to coherently convolution of a quaternary-encoded sequence, as well as the impossibility of its use for processing an optical signal in fiber-optic communication systems, which limits the scope of this device for receiving quaternary-encoded sequences.
Задачей изобретения является разработка устройства для приема четверично-кодированных последовательностей, обеспечивающего достижение технического результата, заключающегося в расширении области применения за счет когерентной свертки на оптическом уровне сложного сигнала. При этом повышается помехоустойчивость цифрового оптического сигнала или увеличивается длина регенерационного участка волоконно-оптической линии передачи в волоконно-оптических системах связи при приеме дискретной информации и синхронизации.The objective of the invention is to develop a device for receiving quaternary-encoded sequences, ensuring the achievement of a technical result, which consists in expanding the scope due to coherent convolution at the optical level of a complex signal. This increases the noise immunity of the digital optical signal or increases the length of the regeneration section of the fiber-optic transmission line in fiber-optic communication systems when receiving discrete information and synchronization.
Для достижения технического результата в известном устройстве для приема четверично-кодированных последовательностей, содержащее последовательно соединенные многоотводную линию задержки, коммутатор и k-1 блоков задержки (при этом k - выходов многоотводной линии задержки подключены к соответствующим k - входам коммутатора), а также последовательно соединенные k-1 преобразователей импульсной последовательности и знакозадающий блок. Второй информационный выход и второй информационный вход каждого блока задержки соответственно являются вторым информационным входом и первым информационным выходом соответствующего преобразователя импульсной последовательности. Причем каждый блок задержки выполнен в виде последовательно соединенных элемента задержки и переключателя, при этом второй информационный выход элемента задержки подключен к второму информационному входу переключателя, выход которого является первым информационным выходом блока задержки. При этом установочные входы каждого блока задержки, которые являются установочными входами переключателей, а также установочный вход коммутатора являются первыми установочными входами устройства. Каждый преобразователь импульсной последовательности содержит знакозадающий блок и сумматор, при этом каждый знакозадающий блок содержит переключатель, а второй информационный вход и выход сумматора соответственно являются вторым информационным входом и вторым информационным выходом преобразователя импульсной последовательности. При этом установочные входы каждого преобразователя импульсной последовательности, которые являются установочными входами знакозадающих блоков, а также установочный вход знакозадающего блока являются вторыми установочными входами устройства. Кроме того, устройство содержит решающий блок, выход которого является выходом устройства. Дополнительно введены разветвитель и блок обработки оптического сигнала, причем вход разветвителя является входом устройства, а первый и второй информационные выходы разветвителя соответственно подключены к входу многоотводной линии задержки и к первому информационному входу первого преобразователя импульсной последовательности, первый информационный вход которого является входом знакозадающего блока. Причем в каждый блок задержки дополнительно введены последовательно соединенные направленный ответвитель и сумматор. При этом вход и второй информационный выход направленного ответвителя соответственно являются первым информационным входом и вторым информационным выходом блока задержки. Второй информационный вход сумматора является вторым информационным входом блока задержки. Причем выход сумматора подключен к входу элемента задержки. В каждый преобразователь импульсной последовательности дополнительно введен направленный ответвитель, вход и второй информационные выходы которого соответственно подключены к выходу знакозадающего блока и к первому информационному входу сумматора. При этом первый информационный выход направленного ответвителя является первым информационным выходом преобразователя импульсной последовательности. Первый информационный выход k-1-го блока задержки и выход знакозадающего блока соответственно подключены к первому и второму информационным входам блока обработки оптического сигнала, выход которого подключен к входу решающего блока.To achieve a technical result in a known device for receiving quadruple-coded sequences, containing a series-connected multi-tap delay line, a switch and k-1 delay blocks (with k-outputs of a multi-tap delay line connected to the corresponding k - inputs of the switch), as well as series-connected k-1 pulse sequence converters and character-setting unit. The second information output and the second information input of each delay unit, respectively, are the second information input and the first information output of the corresponding pulse sequence converter. Moreover, each delay unit is made in the form of a series-connected delay element and a switch, while the second information output of the delay element is connected to the second information input of the switch, the output of which is the first information output of the delay unit. In this case, the installation inputs of each delay unit, which are the installation inputs of the switches, as well as the installation input of the switch are the first installation inputs of the device. Each pulse sequence converter comprises an identifying unit and an adder, wherein each identifying unit contains a switch, and the second information input and the output of the adder, respectively, are the second information input and the second information output of the pulse sequence converter. In this case, the installation inputs of each pulse sequence converter, which are the installation inputs of the character-setting blocks, as well as the installation input of the character-setting block are the second installation inputs of the device. In addition, the device contains a decision unit, the output of which is the output of the device. An additional splitter and an optical signal processing unit are introduced, the splitter input being the input of the device, and the first and second information outputs of the splitter respectively connected to the input of the multi-tap delay line and to the first information input of the first pulse sequence converter, the first information input of which is the input of the character-setting unit. Moreover, in each delay unit, a directional coupler and an adder are connected in series in series. In this case, the input and the second information output of the directional coupler, respectively, are the first information input and the second information output of the delay unit. The second information input of the adder is the second information input of the delay unit. Moreover, the output of the adder is connected to the input of the delay element. A directional coupler is additionally introduced into each pulse sequence converter, the input and the second information outputs of which are respectively connected to the output of the character-setting unit and to the first information input of the adder. In this case, the first information output of the directional coupler is the first information output of the pulse sequence converter. The first information output of the k-1st delay unit and the output of the character-setting unit are respectively connected to the first and second information inputs of the optical signal processing unit, the output of which is connected to the input of the decision unit.
В знакозадающий блок дополнительно введены фазовращатель на π и объединитель. Причем первый и второй информационные выходы переключателя соответственно подключены к входу фазовращателя на π и к второму информационному входу объединителя, первый информационный вход которого подключен к выходу фазовращателя на π. При этом информационный и установочный входы переключателя соответственно являются информационным и установочными входами знакозадающего блока. Выход объединителя является информационным выходом знакозадающего блока.An π phase shifter and a combiner are additionally introduced into the character-setting unit. Moreover, the first and second information outputs of the switch are respectively connected to the input of the phase shifter at π and to the second information input of the combiner, the first information input of which is connected to the output of the phase shifter at π. In this case, the information and installation inputs of the switch, respectively, are information and installation inputs of the character-setting unit. The output of the combiner is the information output of the character-setting block.
Блок обработки оптического сигнала состоит из сумматора, согласующего устройства, фотодетектора, видеоусилителя, фильтра нижних частот, фазовращателя на 
Благодаря новой совокупности существенных признаков за счет введения разветвителя, направленных ответвителей и блока обработки оптического сигнала обеспечивается возможность использования когерентной свертки на оптическом уровне четверично-кодированных последовательностей. Этим достигается возможность расширения области применения заявленного устройства, в частности, повышения помехоустойчивости цифрового оптического сигнал или увеличения длины регенерационного участка волоконно-оптической линии передачи в волоконно-оптических системах связи при приеме дискретной информации и синхронизации.Thanks to the new set of essential features, due to the introduction of a splitter, directional couplers and an optical signal processing unit, it is possible to use coherent convolution at the optical level of four-coded sequences. This makes it possible to expand the scope of the claimed device, in particular, to increase the noise immunity of a digital optical signal or to increase the length of the regeneration section of a fiber-optic transmission line in fiber-optic communication systems when receiving discrete information and synchronization.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволили установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Выбор из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "новизна".The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information, and the identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all essential features of the claimed invention. The selection from the list of identified analogues of the prototype, as the closest in the set of essential features of the analogue, allowed to identify the set of essential distinguishing features in relation to the applicant's technical result in the claimed device set forth in the claims. Therefore, the claimed invention meets the criterion of "novelty."
Для проверки соответствия заявленного изобретение критерию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, определенного заявителем. Не выявлено влияние преобразований, предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения, на достижение технического результата. В частности, заявленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования: дополнение известного средства какой-либо известной частью, присоединяемой к нему по известным правилам, для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений; замену какой-либо части известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены; исключение какой-либо части средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата; увеличение однотипных элементов для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов; выполнение известного средства или его части из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами материала; создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, рекомендаций, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого объекта и связей между ними; изменение количественных признаков или взаимосвязи признаков, если известен факт влияния каждого из них на технический результат и новые значения признаков или их взаимосвязь могли быть получены из известных зависимостей.To verify compliance of the claimed invention with the criterion of "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify signs that match the distinctive features of the claimed device from the prototype. The search results showed that the claimed invention does not follow for a specialist explicitly from the prior art determined by the applicant. The effect of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention on the achievement of a technical result is not revealed. In particular, the claimed invention does not provide for the following transformations: the addition of a known product with any known part, attached to it according to known rules, to achieve a technical result in respect of which the effect of such additions is established; the replacement of any part of a known product with another known part to achieve a technical result in respect of which the effect of such a replacement is established; the exclusion of any part of the funds with the simultaneous exclusion of the function due to its presence and the achievement of the usual result for such exclusion; the increase in the same type of elements to enhance the technical result due to the presence in the tool of just such elements; the implementation of a known tool or part of a known material to achieve a technical result due to the known properties of the material; the creation of a tool consisting of known parts, the choice of which and the connection between them are based on known rules, recommendations, and the technical result achieved in this case is due only to the known properties of the parts of this object and the relationships between them; a change in the quantitative features or the relationship of the features, if the fact of the influence of each of them on the technical result is known and new values of the features or their relationship could be obtained from known dependencies.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".Therefore, the claimed invention meets the criterion of "inventive step".
Изобретение поясняется графическими материалами, на которых изображено: фиг.1 - структурная схема устройства для приема четверично-кодированных последовательностей; фиг.2 - структурная схема знакозадающего блока; фиг.3 - структурная схема блока обработки оптического сигнала; фиг.4 - эпюры, поясняющие принцип свертки дополнительных последовательностей в первом блоке задержки и в первом преобразователе импульсной последовательности; фиг.5 - эпюры, поясняющие принцип свертки дополнительных последовательностей в k-1-ом блоке задержки и k-1-ом преобразователе импульсной последовательности; фиг.6 - эпюры, поясняющие принцип свертки дополнительных последовательностей в блоке обработки оптического сигнала.The invention is illustrated by graphic materials, which depict: figure 1 is a structural diagram of a device for receiving Quaternary-encoded sequences; figure 2 is a structural diagram of the symbol block; figure 3 is a structural diagram of an optical signal processing unit; 4 is a diagram illustrating the principle of convolution of additional sequences in the first delay unit and in the first pulse sequence converter; 5 is a diagram illustrating the principle of convolution of additional sequences in the k-1-th delay unit and the k-1-th pulse sequence converter; 6 is a plot explaining the principle of convolution of additional sequences in the processing unit of the optical signal.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.Information confirming the possibility of carrying out the invention with obtaining the above technical result are as follows.
Устройство для приема четверично-кодированных последовательностей, представленное на фиг.1, содержащее последовательно соединенные многоотводную линию задержки 4, коммутатор 1, k-1 блоков задержки 21-2k-1, блок обработки оптического сигнала 7 и решающий блок 8, при этом k - выходов многоотводной линии задержки 4, подключены к соответствующим k - входам коммутатора 1. Также последовательно соединенные k-1 преобразователей импульсной последовательности 51-5k-1 и знакозадающий блок 6, выход которого подключен к второму информационному входу блока обработки оптического сигнала 7. Второй информационный выход и второй информационный вход каждого блока задержки 21-2k-1 соответственно являются вторым информационным входом и первым информационным выходом соответствующего преобразователя импульсной последовательности 51-5k-1. Причем каждый блок задержки 21-2k-1 выполнен в виде последовательно соединенных направленного ответвителя 2.11, сумматора 2.21 элемента задержки 2.31 и переключателя 2.41. Вход и второй выход направленного ответвителя 2.11 соответственно являются первым информационным входом и вторым информационным выходом блока задержки 21, второй информационный вход сумматора 2.21 является вторым информационным входом блока задержки 21, второй информационный выход элемента задержки 2.31 подключен к второму информационному входу переключателя 2.41, выход которого является первым информационным выходом блока задержки 21. При этом установочные входы каждого блока задержки 21, которые являются установочными входами переключателей 2.41, а также установочный вход коммутатора 1 являются первыми установочными входами устройства. Каждый преобразователь импульсной последовательности 51-5k-1 выполнен в виде последовательно соединенных знакозадающего блока 5.11, направленного ответвителя 5.21 и сумматора 5.31, вход знакозадающего блока 5.11 является первым информационным входом преобразователя импульсной последовательности 51, первый информационный выход направленного ответвителя 5.21 является первым информационным выходом преобразователя импульсной последовательности 51, второй информационный вход и выход сумматора 5.31 соответственно являются вторым информационным входом и вторым информационными выходами преобразователя импульсной последовательности 51. При этом установочные входы каждого преобразователя импульсной последовательности 51-5k-1, которые являются установочными входами знакозадающих блоков 5.11, а также установочный вход знакозадающего блока 6 являются вторыми установочными входами устройства. Вход разветвителя 3 является входом устройства, первый и второй информационные выходы разветвителя 3 соответственно подключены к входу многоотводной линии задержки 4 и к первому информационному входу первого преобразователя импульсной последовательности 51, первый информационный вход которого является входом знакозадающего блока 5.11, выход решающего блока 8 является выходом устройства.The device for receiving quaternary-coded sequences shown in figure 1, containing a series-connected
Коммутатор 1 предназначен для подключения в соответствии с номером j функции Радемахера (где j=0,1,..., k) k-го выхода многоотводной линии задержки 4 к первому информационному входу первого блока задержки 21. Он может быть реализован, как описано в книге P.P.Убайдуллаев "Волоконно-оптические сети" (М.: Эко-Трендз, 2000, с.60-61, рис.3.19 а), а также в книге Н.Н.Слепова "Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи" (М.: Радио и связь, 2000, с.326, рис.10-12).Switch 1 is designed to connect, in accordance with the number j of the Rademacher function (where j = 0,1, ..., k) the k-th output of the
Блоки задержки 21-2k-1, каждый из которых состоит из направленного ответвителя 2.11, сумматора 2.21, элемента задержки 2.31 и переключателя 2.41, предназначены для свертки первой дополнительной последовательности и задержки ее на выходе на время в соответствии с номером j функции Радемахера.Delay blocks 2 1 -2 k-1 , each of which consists of a directional coupler 2.1 1 , adder 2.2 1 , delay element 2.3 1 and switch 2.4 1 , are designed to convolve the first additional sequence and delay it at the output for a time in accordance with the number j Rademacher functions.
Направленные ответвители 2.11-2.1k-1 в блоках задержки 2i-2k-i и направленные ответвители 5.21-5.2k-1 в преобразователях импульсной последовательности 51-5k-1 идентичны и предназначены для разделения оптического сигнала на прямой и отраженный оптический сигнал, отличающиеся на 
Сумматоры 2.21-2.2k-1 в блоках задержки 21-2K-1, сумматоры 5.31-5.3k-1 в преобразователях импульсной последовательности 51-5k-1 и сумматор 7.1 в блоке обработки оптического сигнала 7 идентичны и предназначены для объединения первой и второй дополнительных последовательностей. Они могут быть реализованы, как описано в книге М.М.Бутусов и др. "Волоконно-оптические системы передачи" под ред. В.Н.Гомзина (М.: Радио и связь, 1992, с.194-209, рис.6.10 а, в).The adders 2.2 1 -2.2 k-1 in the delay units 2 1 -2 K-1 , the adders 5.3 1 -5.3 k-1 in the pulse sequence converters 5 1 -5 k-1 and the adder 7.1 in the optical signal processing unit 7 are identical and are designed to combine the first and second additional sequences. They can be implemented as described in the book by M. M. Butusov et al. “Fiber-optic transmission systems”, ed. V.N. Gomzina (M .: Radio and communications, 1992, p. 194-209, fig. 6.10 a, c).
Элементы задержки 2.31-2.3k-1 предназначены для задержки первой дополнительной последовательности на первом и втором информационных выходах соответственно на 2h-1τ и 2hτ (где h=1,2,...,k-1 - номер элемента задержки 2.3k-1 блока задержки 2k-1). Они могут быть реализованы, как описано в книге Л.Е.Варакин "Системы связи с шумоподобными сигналами" (М.: Радио и связь, 1985, с.352-361, рис.21.11).Delay elements 2.3 1 -2.3 k-1 are designed to delay the first additional sequence at the first and second information outputs, respectively, at 2 h-1 τ and 2 h τ (where h = 1,2, ..., k-1 is the element number Delays 2.3 k-1 block delay 2 k-1 ). They can be implemented, as described in the book of L.E. Varakin, "Communication systems with noise-like signals" (M .: Radio and communication, 1985, p. 352-361, Fig. 21.11).
Переключатели 2.41-2.4k-1 предназначены для подключения в соответствии с номером j функции Радемахера первого или второго информационных выходов элементов задержки 2.31-2.3k-1 к второму информационному выходу блока задержки 21-2k-1. Они могут быть реализованы, как описано в книге М.М.Бутусов и др. "Волоконно-оптические системы передачи" под ред. В.Н.Гомзина (М.: Радио и связь, 1992, с.209-221, рис.6.23).The switches 2.4 1 -2.4 k-1 are designed to connect, in accordance with the number j of the Rademacher function, the first or second information outputs of the delay elements 2.3 1 -2.3 k-1 to the second information output of the delay unit 2 1 -2 k-1 . They can be implemented as described in the book by M. M. Butusov et al. “Fiber-optic transmission systems”, ed. V.N. Gomzina (M .: Radio and communications, 1992, p.209-221, fig. 6.23).
Разветвитель 3 предназначен для деления четверично-кодированной последовательности на две дополнительные последовательности с половинной мощностью в каждой ветви. Он может быть реализован, как описано в книге М.М.Бутусов и др. "Волоконно-оптические системы передачи" под ред. В.Н.Гомзина (М.: Радио и связь, 1992, с.194-209, рис.6.10 а, в).
Многоотводная линия задержки 4 предназначена для задержки первой дополнительной последовательности на l-ом отводе многоотводной линии задержки на 2ι-1τ (где l=1,2,..., k - номер отвода многоотводной линии задержки). Она может быть реализована, как описано в книге Л.Е.Варакин "Системы связи с шумоподобными сигналами" (М.: Радио и связь, 1985, с.352-361, рис.21.11).The
Преобразователи импульсной последовательности 51-5k-1, каждый из которых состоит из знакозадающего блока 5.11, направленного ответвителя 5.21 и сумматора 5.31 предназначены в соответствии с номером j функции Радемахера для инвертирования (неинвертирования), а также свертки второй дополнительной последовательности.Pulse sequence converters 5 1 -5 k-1 , each of which consists of a character-setting block 5.1 1 , a directional coupler 5.2 1 and an adder 5.3 1, are designed in accordance with the number j of the Rademacher function for inverting (non-inverting), as well as convolving the second additional sequence.
Знакозадающие блоки 5.11-5.1k-1 в преобразователях импульсной последовательности 51-5k-1 и знакозадающий блок 6 идентичны и предназначены для инвертирования (неинвертирования) в соответствии с номером j функции Радемахера второй дополнительной последовательности. Вариант знакозадающего блока 5.11 представлен на фиг.2 и состоит из переключателя 5.1.1, фазовращателя на π 5.1.2 и объединителя 5.1.3. Первый и второй информационные выходы переключателя 5.1.1 соответственно подключены к входу фазовращателя на π 5.1.2 и к второму информационному входу объединителя 5.1.3, первый информационный вход которого подключен к выходу фазовращателя на π 5.1.2. При этом информационный и установочный входы переключателя 5.1.1 соответственно являются информационным и установочным входами знакозадающего блока 5.1. Выход объединителя 5.1.3 является информационным выходом знакозадающего блока 5.1.The symbol blocks 5.1 1 -5.1 k-1 in the pulse train 5 1 -5 k-1 and the
Переключатель 5.1.1 предназначен для подключения своего входа к своему первому или второму информационному выходу в соответствии с номером j функции Радемахера. Он может быть реализован, как описано в книге М.М.Бутусов и др. "Волоконно-оптические системы передачи" под ред. В.Н.Гомзина (М.: Радио и связь, 1992, с.209-221, рис.6.23).Switch 5.1.1 is designed to connect its input to its first or second information output in accordance with the number j of the Rademacher function. It can be implemented as described in the book by M. M. Butusov et al. “Fiber-optic transmission systems”, ed. V.N. Gomzina (M .: Radio and communications, 1992, p.209-221, fig. 6.23).
Фазовращатель на π 5.1.2 предназначен для поворота фазы оптического сигнала на π. Он выполнен в виде двух последовательно соединенных электрооптических модуляторов на основе эффекта Поккельса и может быть реализован, как описано в книге Н.Н.Слепов "Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи" (М.: Радио и связь, 2000, с.348-349, рис.10-36).The phase shifter on π 5.1.2 is designed to rotate the phase of the optical signal by π. It is made in the form of two series-connected electro-optical modulators based on the Pokels effect and can be implemented as described in the book by N. N. Slepov "Modern Technologies of Digital Optical Fiber Communication Networks" (M .: Radio and Communication, 2000, p. 348-349 , fig. 10-36).
Объединитель 5.1.3 предназначен для объединения оптических сигналов. Он может быть реализован, как описано в книге М.М.Бутусов и др. "Волоконно-оптические системы передачи" под ред. В.Н.Гомзина (М.: Радио и связь, 1992, с.194-209, рис.6.10 а, в).The combiner 5.1.3 is designed to combine optical signals. It can be implemented as described in the book by M. M. Butusov et al. “Fiber-optic transmission systems”, ed. V.N. Gomzina (M .: Radio and communications, 1992, p. 194-209, fig. 6.10 a, c).
Блок обработки оптического сигнала 7, схема которого представлена на фиг.3, предназначен для окончательной свертки четверично-кодированной последовательности на оптическом уровне, а также обработки оптического сигнала и состоит из сумматора 7.1, согласующего устройства 7.2, фотодетектора 7.3, видеоусилителя 7.4, фильтра нижних частот 7.5, фазовращателя на 
Согласующее устройство 7.2 предназначено для вывода оптического излучения из волоконного световода волоконно-оптического кабеля и сопряжения его с фотодетектором 7.3. Оно может быть реализовано, как описано в книге М.М.Бутусов и др. "Волоконно-оптические системы передачи" под ред. В.Н.Гомзина (М.: Радио и связь, 1992, с.193, рис.6.9).Matching device 7.2 is designed to output optical radiation from a fiber optic fiber optic cable and pair it with a photo detector 7.3. It can be implemented, as described in the book of M. M. Butusov et al. "Fiber-optic transmission systems", ed. V.N. Gomzina (M .: Radio and communications, 1992, p. 193, fig. 6.9).
Фотодетектор 7.3 предназначен для преобразования входного оптического сигнала в электрический цифровой сигнал. Он может быть реализован, как описано в книге А.Б.Иванов "Волоконная оптика: компоненты, системы передачи, измерения" (М.: Сайрус Системе, 1999, с.149-154, рис.2.20).Photodetector 7.3 is designed to convert the input optical signal into an electrical digital signal. It can be implemented as described in the book by AB Ivanov “Fiber optics: components, transmission systems, measurements” (M .: Cyrus Sistem, 1999, p.149-154, Fig.2.20).
Видеоусилитель 7.4 предназначен для усиления цифрового сигнала до уровня, необходимого для дальнейшей обработки. Он может быть реализован, как описано в книге Л.Н.Астраханцев и др. "Военные системы многоканальной электросвязи" под ред. А.Т.Лебедева (Л.: ВАС, 1979, с.263-265, рис.18.22, рис.18.23).Video amplifier 7.4 is designed to amplify a digital signal to the level necessary for further processing. It can be implemented, as described in the book by L.N. Astrakhantsev et al. "Military systems of multichannel telecommunications", ed. A.T. Lebedeva (L .: VAS, 1979, p. 263-265, fig. 18.22, fig. 18.23).
Фильтр нижних частот 7.5 предназначен для выделения полезного сигнала и эффективного подавления всех побочных комбинационных колебаний на входе решающего блока 8. Он может быть реализован, как описано в книге А.Ф.Белецкий "Основы теории линейных электрических цепей" (М.: Связь, 1967, с.591-596, рис.21.36, рис.21.37).The low-pass filter 7.5 is designed to isolate the useful signal and effectively suppress all side Raman oscillations at the input of the
Фазовращатель на 
Автоматический регулятор усиления 7.7 предназначен для формирования управляющего напряжения для изменения коэффициента усиления видеоусилителя 7.4 при слабом уровне входного цифрового сигнала, обеспечивая линейность всего тракта приема цифрового сигнала. Он может быть реализован, как описано в книге Л.Н.Астраханцев и др. "Военные системы многоканальной электросвязи" под ред. А.Т.Лебедева (Л.: ВАС, 1979, с.302-308, рис.20.4).Automatic gain control 7.7 is designed to generate a control voltage to change the gain of the video amplifier 7.4 with a weak level of the input digital signal, ensuring the linearity of the entire path of receiving the digital signal. It can be implemented, as described in the book by L.N. Astrakhantsev et al. "Military systems of multichannel telecommunications", ed. A.T. Lebedeva (L .: YOU, 1979, p. 302-308, Fig. 20.4).
Решающий блок 8 предназначен для принятия решения по идентификации и регистрации единичного элемента цифрового сигнала. Он может быть реализован, как описано в книге М.М.Бутусов и др. "Волоконно-оптические системы передачи" под ред. В.Н.Гомзина (М.: Радио и связь, 1992, с.34-36, рис.1.11).The
Устройство для приема четверично-кодированных последовательностей, представленное на фиг.1, работает следующим образом.The device for receiving Quaternary-encoded sequences shown in figure 1, operates as follows.
По первым установочным входам устройства (фиг.1) до приема четверично-кодированной последовательности с периодом N=2k (где N - число элементов в четверично-кодированной последовательности) производится коммутация многоотводной линии задержки 4 и элементов задержки 2.31-2.3k-1 в соответствии с номером j функции Радемахера, соответствующего принимаемой четверично-кодированной последовательности, по следующему правилу:According to the first installation inputs of the device (Fig. 1), before receiving a quaternary-encoded sequence with a period of N = 2 k (where N is the number of elements in the quaternary-encoded sequence), a
а) номер отвода многоотводной линии задержки 4, который с помощью коммутатора 1 коммутируется на первый информационный вход блока задержки 21, который является входом направленного ответвителя 2.11, определяется выражением l=k-j+1 (где l=1,2,..., k; l - номер отвода многоотводной линии задержки).a) the number of the tap of the
б) в зависимости от номера j функции Радемахера формируются установочные напряжения Uвх.уст.П, поступающие на установочные входы переключателей 2.41-2.4k-1 блоков задержки 21-2k-1.b) depending on the number j of the Rademacher function, the installation voltages U input voltage P are generated , which are supplied to the installation inputs of the switches 2.4 1 -2.4 k-1 delay units 2 1 -2 k-1 .
Номера блоков задержки 21-2k-1, в которых переключатели 2.41-2.4k-1 подключают вторые информационные выходы элементов задержки 2.31-2.3k-1 к своим выходам, которые являются вторыми информационными выходами блоков задержки 21-2k-1, определяются по следующему правилу:The numbers of delay units 2 1 -2 k-1 , in which the switches 2.4 1 -2.4 k-1 connect the second information outputs of the delay elements 2.3 1 -2.3 k-1 to their outputs, which are the second information outputs of the delay units 2 1 -2 k -1 are determined by the following rule:
По вторым установочным входам устройства (фиг.1) до приема четверично-кодированной последовательности с периодом N=2k знакозадающие блоки 5.11-5.1k-1 преобразователей импульсной последовательности 51-5k-1 и знакозадающий блок 6 включаются в режим инвертирования или неинвертирования поступающей на их входы четверично-кодированной последовательности в соответствии с номером E-кода (где i=0,1,...,N-1, i-номер E-кода), соответствующего принимаемой четверично-кодированной последовательности, по следующему правилу:According to the second installation inputs of the device (Fig. 1), before receiving a quaternary-encoded sequence with a period of N = 2 k, character-setting blocks 5.1 1 -5.1 k-1 of pulse train converters 5 1 -5 k-1 and character-setting
а) при номере Е-кода i=7 (для k=3) в двоичном исчислении номер Е-кода соответствует кодовой комбинации 111, следовательно, установочные напряжения Uвх.уст. 3Б поступающие на установочные входы знакозадающих блоков 5.11-5.1k-1 и 6 будут соответствовать Uвх.уст. 3Б=1.a) with the E-code number i = 7 (for k = 3) in binary terms, the E-code number corresponds to the code combination 111, therefore, the installation voltage U in. 3B arriving at the installation inputs of the character-setting blocks 5.1 1 -5.1 k-1 and 6 will correspond to U input. 3B = 1.
В качестве примера на эпюрах фиг.4а показано цикловое поступление на вход разветвителя 3 оптического сигнала в виде двух четверично-кодированных последовательностей (Е-кода) αδβδβγβδ с алфавитом α, β, γ, δ при числе элементов N=8, где α=-β, γ=-δ, причем элементы α и β ортогональны γ и δ. Это может быть, например, фазоманипулированная последовательность, в которой начальные фазы элементов принимают значенияAs an example, the diagrams of FIG. 4a show the cyclic arrival of an optical signal at the input of the
В разветвителе 3 четверично-кодированная последовательность (фиг.4а) делится на две дополнительные последовательности с половинной мощностью в каждой ветви разветвителя 3. На первом и втором информационных выходах разветвителя 3 соответственно формируются первая и вторая дополнительные последовательности. При этом в первой дополнительной последовательности нечетные элементы четверично-кодированной последовательности α, β являются активными, а четные элементы четверично-кодированной последовательности γ, δ являются пассивными. Во второй дополнительной последовательности четные элементы четверично-кодированной последовательности γ, δ являются активными, а нечетные элементы четверично-кодированной последовательности α, β являются пассивными. Частота чередования активных элементов одной и другой дополнительных последовательностей определяется номером j функции Радемахера. Например, при j=k активные элементы одной последовательности чередуются с активными элементами другой последовательности через один, а при j=1 сначала следуют все активные элементы первой последовательности, а затем - все активные элементы второй последовательности. Эпюры первой и второй дополнительных последовательностей при j=k=3 представлены на фиг.4б, в соответственно, при этом неактивные элементы первой и второй дополнительных последовательностей на эпюрах выделены в виде темных квадратов.In
Первая дополнительная последовательность (фиг.4б) поступает на вход многоотводной линии задержки 4, в которой задержка первой дополнительной последовательности (фиг.4б) в ее l-м отводе равна 2l-1τ. Коммутатор 1 обеспечивает в соответствии с номером j=3 функции Радемахера подключение первого выхода l=1 многоотводной линии задержки 4 к первому информационному входу блока задержки 21, который является входом направленного ответвителя 2.11. Следовательно, первая дополнительная последовательность (фиг.4б) в многоотводной линии задержки 4 задерживается на τ. Эпюра задержанной первой дополнительной последовательности представлена на фиг.4г. Этим обеспечивается совмещение по времени активных и пассивных элементов первой (задержанной на τ) и второй дополнительных последовательностей (фиг.4в, г), при этом первая и вторая дополнительные последовательности (фиг.4в, г) имеют по 2k-1 активных элементов. Вторая дополнительная последовательность (фиг.4в) поступает на первый информационный вход преобразователя импульсной последовательности 51, который является информационным входом знакозадающего блока 5.11.The first additional sequence (Fig. 4b) is input to the
Знакозадающий блок 5.11, представлен на фиг.2 (аналогичным образом реализованы все остальные знакозадающие блоки 5.1k-1 и 6). Знакозадающий блок 5.11 работает следующим образом. Вторая дополнительная последовательность (фиг.4в) поступает на информационный вход переключателя 5.1.1, где при поступлении установочного напряжения Uвх.уст.3Б=0 на установочный вход переключателя 5.1.1 вторая дополнительная последовательность (фиг.4в) с первого информационного выхода переключателя 5.1.1 через фазовращатель на π 5.1.2 поступает на первый информационный вход объединителя 5.1.3. На выходе знакозадающего блока 5.11 формируется инвертированная четверично-кодированная последовательность. При поступлении установочного напряжения Uвх.уст.3Б=1 на установочный вход переключателя 5.1.1 вторая дополнительная последовательность (фиг.4в) с первого информационного выхода переключателя 5.1.1 поступает на второй информационный вход объединителя 5.1.3. На выходе объединителя 5.1.3, выход которого является выходом знакозадающего блока 5.11, формируется неинвертированная четверично-кодированная последовательность (фиг.4в), которая соответствует дополнительной последовательности, поступающей на информационный вход оптического переключателя 5.1.1. Следовательно, знакозадающие блоки 5.11-5.1k-1 (блок 6) работают по следующему правилу:The character-setting block 5.1 1 is shown in FIG. 2 (all other character-setting blocks 5.1 k-1 and 6 are similarly implemented). Character set unit 5.1 1 works as follows. The second additional sequence (Fig.4c) is supplied to the information input of the switch 5.1.1, where when the installation voltage U input 3B = 0B is input to the installation input of the switch 5.1.1, the second additional sequence (Fig.4c) is from the first information output of the switch 5.1.1 through the phase shifter on π 5.1.2 is fed to the first information input of the combiner 5.1.3. At the output of the character-setting block 5.1 1 , an inverted four-coded sequence is formed. Upon receipt of the installation voltage U input 3B = 1 to the installation input of the switch 5.1.1, the second additional sequence (Fig.4c) from the first information output of the switch 5.1.1 goes to the second information input of the combiner 5.1.3. At the output of combiner 5.1.3, the output of which is the output of the character-setting block 5.1 1 , a non-inverted four-coded sequence is formed (Fig. 4c), which corresponds to an additional sequence received at the information input of the optical switch 5.1.1. Therefore, the character-setting blocks 5.1 1 -5.1 k-1 (block 6) work according to the following rule:
Таким образом, под действием установочного напряжения Uвх.уст.3Б=0 на установочные входы знакозадающих блоков 5.11-5.1k-1 и 6 на их выходах формируется инвертированная вторая дополнительная последовательность, а под действием установочного напряжения Uвх.уст.3Б=1 на установочные входы знакозадающих блоков 5.11-5.1k-1 и 6 на их выходах формируется неинвертированная вторая дополнительная последовательность, которая соответствует дополнительной последовательности, поступающей на информационные входы знакозадающих блоков 5.11-5.1k-1 и 6. Для примера выбран такой Е-код у которого по вторым установочным входам устройства все знакозадающие блоки 5.11-5.1k-1 и 6 включены в режим неинвертирования по фазе, поступающего на их информационный вход второй дополнительной последовательности.Thus, under the action of the installation voltage U input 3B = 0 at the installation inputs of the character-setting blocks 5.1 1 -5.1k- 1 and 6, an inverted second additional sequence is formed at their outputs, and under the influence of the installation voltage U input 3B = 1 on the mounting block inputs znakozadayuschih 1 5.1 -5.1 k-1 and 6 at their outputs non-inverted shaped second additional sequence that corresponds to the additional sequence on the incoming data inputs znakozadayuschih blocks 1 5.1 -5.1 k-1 and 6. for Prima E is selected as a code by which the second adjusting device inputs all znakozadayuschie blocks 1 5.1 -5.1 k-1, and 6 are included in the non-inverting phase mode input to the data input of a second additional sequence.
С выхода знакозадающего блока 5.11 вторая дополнительная последовательность (фиг.4в) поступает на вход направленного ответвителя 5.21. В направленном ответвителе 5.21 с полупрозрачным зеркалом вторая дополнительная последовательность (фиг.4в) разделяется на две ветви (с половинной мощностью второй дополнительной последовательности в каждой ветви направленного ответвителя 5.21). На первом и втором информационных выходах направленного ответвителя 5.21 соответственно формируются отраженная и прямая вторые дополнительные последовательности. С второго информационного выхода направленного ответвителя 5.21 вторая дополнительная последовательность (фиг.4 в), без фазовых изменений (прямая), поступает на первый информационный вход сумматора 5.31, а с первого информационного выхода направленного ответвителя 5.21, который является первым информационным выходом преобразователя импульсной последовательности 51, отраженная вторая дополнительная последовательность, отличающаяся на 
С выхода коммутатора 1 задержанная на τ первая дополнительная последовательность (фиг.4г) поступает на первый информационный вход блока задержки 21, который является информационным входом направленного ответвителя 2.11. В направленном ответвителе 2.11 с полупрозрачным зеркалом задержанная первая дополнительная последовательность (фиг.4г) разделяется на две ветви (с половинной мощностью первой дополнительной последовательности в каждой ветви направленного ответвителя 2.11). На первом и втором информационных выходах направленного ответвителя 2.11 соответственно формируются прямая и отраженная первые дополнительные последовательности. С первого информационного выхода направленного ответвителя 2.11 первая задержанная дополнительная последовательность (фиг.4г), без фазовых изменений (прямая), поступает на первый информационный вход сумматора 2.21, а с второго информационного выхода направленного ответвителя 2.11, который является вторым информационным выходом блока задержки 21, отраженная первая задержанная дополнительная последовательность, отличающаяся на 
При этом дополнительные последовательности в силу механизма их образования характерны тем, что половина их активных элементов одинакова по фазе, а другая половина активных элементов - противоположна по фазе. Следовательно, в сумматорах 2.21 и 5.31 происходит суммирование по фазе 2k-2 активных элементов дополнительных последовательностей с одинаковой фазой (в сумматоре 2.21 суммируются последовательности, представленные на фиг.4г и фиг.4д, а в сумматоре 5.31 суммируются последовательности, представленные на фиг.4в и фиг.4е). В результате на выходах сумматоров 2.21 и 5.31 образуются новые дополнительные последовательности, но они содержат по 2k-2 активных элемента с амплитудами в два раза большими, чем у элементов принимаемой четверично-кодированной последовательности. Эпюры вновь сформированных первой и второй дополнительных последовательностей представлены на фиг.4ж, з соответственно.Moreover, due to the mechanism of their formation, additional sequences are characterized by the fact that half of their active elements are the same in phase, and the other half of the active elements are opposite in phase. Therefore, in adders 2.2 1 and 5.3 1 ,
С выхода сумматора 5.31 вторая дополнительная последовательность (фиг.4з) поступает на второй информационный выход преобразователя импульсной последовательности 51. С выхода сумматора 2.21 первая дополнительная последовательность (фиг.4ж) поступает на вход элемента задержки 2.31. На первом информационном выходе первая дополнительная последовательность (фиг.4ж) задерживается на 2h-1τ, а на втором информационном выходе элемента задержки 2.31 первая дополнительная последовательность (фиг.4ж) задерживается на 2hτ.From the output of the adder 5.3 1, the second additional sequence (Fig.4z) is supplied to the second information output of the pulse sequence converter 5 1 . From the output of the adder 2.2 1 the first additional sequence (Fig.4g) is fed to the input of the delay element 2.3 1 . At the first information output, the first additional sequence (FIG. 4g) is delayed by 2 h-1 τ, and at the second information output of the delay element 2.3 1, the first additional sequence (FIG. 4zh) is delayed by 2 h τ.
При поступлении на установочные входы переключателей 2.41-2.4k-1 установочного напряжения Uвх.уст.П=1 они подключают к своим выходам (которые являются первыми информационными выходами блоков задержки 21-2k-1) первые информационные выходы соответствующих элементов задержки 2.31-2.3k-1, что обеспечивает задержку первой дополнительной последовательности на 2h-1τ, а при поступлении на установочные входы переключателей 2.41-2.4k-1 установочного напряжения Uвх.уст.П=0 они подключают к своим выходам вторые информационные выходы соответствующих элементов задержки 2.31-2.3k-1, что обеспечивает задержку первой дополнительной последовательности на 2hτ. Для примера выбран Е-код (при k=j=3), при котором по первым установочным входам устройства все переключатели 2.41-2.4k-1 обеспечивают подключение второго информационного выхода элементов задержки 2.31-2.3k-1 к вторым информационным выходам блоков задержки 21-2k-i, что обеспечивает задержку первой дополнительной последовательности на 2hτ в блоках задержки 21-2k-1. Следовательно, первая дополнительная последовательность (фиг.4ж) в блоке задержки 21 задерживается на втором информационном выходе элемента задержки 2.31 на 2 τ и с помощью переключателя 2.41 подключается к первому информационному выходу блока задержки 21. Эпюра задержанной первой дополнительной последовательности в элементе задержки 2.31 на первом информационном выходе блока задержки 21 представлена на фиг.4и.Upon receipt at the installation inputs of the switches 2.4 1 -2.4 k-1 of the installation voltage U input voltage P = 1, they connect to their outputs (which are the first information outputs of the delay units 2 1 -2 k-1 ) the first information outputs of the corresponding delay elements 2.3 1 -2.3 k-1 , which ensures a delay of the first additional sequence by 2 h-1 τ, and when they are supplied to the installation inputs of the switches 2.4 1 -2.4 k-1 of the installation voltage U input voltage P = 0, they connect to their outputs second information outputs of the respective elements nt delay 2.3 1 -2.3 k-1 , which provides a delay of the first additional sequence by 2 h τ. For example, an E-code was chosen (for k = j = 3), in which, at the first installation inputs of the device, all switches 2.4 1 -2.4k- 1 provide the connection of the second information output of delay elements 2.3 1 -2.3 k-1 to the second information outputs of the blocks delays 2 1 -2 ki , which provides a delay of the first additional sequence by 2 h τ in delay blocks 2 1 -2 k-1 . Therefore, the first additional sequence (Fig. 4g) in the
Таким образом, блок задержки 21 обеспечивает при помощи элементов задержки 2.31 и переключателя 2.41 совмещение активных элементов новых сформированных дополнительных последовательностей (фиг.4з, и).Thus, the
На первом и втором информационных выходах направленного ответвителя 2.12 вновь формируются прямая (фиг.4 и или фиг.5б) и отраженная (фиг.5г) первая дополнительная последовательность, а на первом и втором информационных выходах направленного ответвителя 5.22 вновь формируются отраженная (фиг.5в) и прямая (фиг.4з или фиг.5а) вторая дополнительная последовательность. В сумматорах 2.22 и 5.32 суммируются соответствующие прямые (фиг.4з, и или фиг.5а, б) и отраженные (фиг.5в, г) дополнительные последовательности, а на их выходах образуются новые дополнительные последовательности, содержащие по 2k-3 активных элемента с амплитудами в 4 раза большими, чем у элементов принимаемой четверично-кодированной последовательности, и так далее. Эпюры вновь сформированных первой и второй дополнительных последовательностей представлены на фиг.5д, е соответственно.At the first and second information outputs of the directional coupler 2.1 2 , the straight line (Fig. 4 and Fig. 5b) and reflected (Fig. 5d) are again formed the first additional sequence, and at the first and second information outputs of the directional coupler 5.2 2 the reflected is formed again (Fig. .5c) and a straight line (Fig. 4h or Fig. 5a) a second additional sequence. In adders 2.2 2 and 5.3 2, the corresponding straight lines (FIG. 4z, and or FIGS. 5a, b) and the reflected additional sequences are summed (FIGS. 5c, d), and new additional sequences containing 2 k-3 each are formed at their outputs active elements with
При этом первая дополнительная последовательность (фиг.5д) в блоке задержки 22 задерживается на втором информационном выходе элемента задержки 2.32 на 4τ и с помощью переключателя 2.42 подключается к первому информационному выходу блока задержки 22. Эпюра задержанной первой дополнительной последовательности в элементе задержки 2.32 на первом информационном выходе блока задержки 22 представлена на фиг.5ж.Thus the first additional sequence (fig.5d) 2 in the delay unit 2 is delayed by the second information output of the delay element 2 for 2.3 4τ and 2.4 with the switch 2 is connected to the first informational output of the
Первая дополнительная последовательность (фиг.5ж) с первого информационного выхода блока задержки 22 поступает на первый информационный вход блока обработки оптического сигнала 7, а вторая дополнительная последовательность (фиг.5е) с второго информационного выхода преобразователя импульсной последовательности 52, поступает на информационный вход знакозадающего блока 6. Под действием установочного напряжения Uвх.уст.ЗБ=1 на установочный вход знакозадающего блока 6 на его выходе формируется неинвертированная вторая дополнительная последовательность (фиг.5е), которая соответствует дополнительной последовательности, поступающей на информационный вход знакозадающего блока 6. С выхода знакозадающего блока 6 вторая дополнительная последовательность (фиг.5е) поступает на второй информационный вход блока обработки оптического сигнала 7.The first additional sequence (Fig. 5g) from the first information output of the
Блок обработки оптического сигнала 7 представлен на фиг.3. Блок обработки оптического сигнала 7 работает следующим образом. Первая дополнительная последовательность (фиг.5ж или фиг.6а) поступает на первый информационный вход сумматора 7.1, а вторая дополнительная последовательность (фиг.5е или фиг.6б) поступает на фазовращатель на 
На выходе сумматора 7.1 на протяжении времени 2k-1 τ после начала поступления на вход устройства четверично-кодированной последовательности полезный сигнал с фазой Δφα будет отсутствовать, но по истечении этого времени появится импульс длительностью τ с амплитудой в 2k раз больше амплитуды элемента четверично-кодированной последовательности и фазой Δφα.At the output of adder 7.1, over a period of 2 k-1 τ after the beginning of the arrival of a four-coded sequence at the input of the device, there will be no useful signal with phase Δφ α , but after this time an impulse of duration τ with an amplitude of 2 k times the amplitude of the element is quadrupled -coded sequence and phase Δφ α .
Таким образом, в процессе приема четверично-кодированной последовательности формируется сигнал (фиг.6г) с амплитудой, пропорциональной автокорреляционной функции (АКФ) этой последовательности при условии, что по вторым установочным входам устройства знакозадающие блоки 5.11-5.1k-1 и 6 включены в соответствии с номером Е-кода, соответствующего принимаемой четверично-кодированной последовательности, а по первым установочным входам устройства произошла коммутация многоотводной линии задержки 4 и элементов задержки 2.31-2.3k-1 в соответствии с номером j функции Радемахера, соответствующего принимаемой четверично-кодированной последовательности. В результате происходит когерентная свертка на оптическом уровне четверично-кодированной последовательности с увеличением амплитуды оптического сигнала на входе фотодетектора в N раз с фазой Δφα Thus, in the process of receiving a quaternary-encoded sequence, a signal is generated (Fig.6d) with an amplitude proportional to the autocorrelation function (ACF) of this sequence, provided that the second setting inputs of the device are character-setting blocks 5.1 1 -5.1 k-1 and 6 are included in in accordance with the E-code number corresponding to the received quaternary-coded sequence, and along the first installation inputs of the device, a
Следовательно, свернутую четверично-кодированную последовательность на входе фото детектора 7.3 можно представить следующим выражением:Therefore, a convolved quadruple-encoded sequence at the input of the photo detector 7.3 can be represented by the following expression:
U7.1=NUccos(2πƒн+Δφα),U 7.1 = NU c cos (2πƒ н + Δφ α ),
где ƒн - частота несущего сигнала; Uc - амплитуда четверично-кодированной последовательности.where ƒ n is the frequency of the carrier signal; U c is the amplitude of the four-coded sequence.
Свертка четверично-кодированной последовательности (кодов Велти или E-кодов) характеризуется тем, что апериодическая АКФ имеет импульсный вид (не имеет боковых выбросов) Uα=000000080000000 при N=8 и Uс=1.The convolution of a four-coded sequence (Velty codes or E-codes) is characterized by the fact that the aperiodic ACF has a pulsed form (does not have side outliers) U α = 000000080000000 at N = 8 and U с = 1.
В предлагаемом устройстве приема четверично-кодированной последовательности относительно просто решена задача когерентной свертки оптического сигнала, поскольку колебания принимаются от одного и того же источника. Любые изменения в световой линии от передатчика до приемника оказываются одинаковыми для всех элементов четверично-кодированной последовательности.In the proposed device for receiving a quaternary-encoded sequence, the problem of coherent convolution of an optical signal is relatively simple to solve, since the oscillations are received from the same source. Any changes in the light line from the transmitter to the receiver turn out to be the same for all elements of the four-coded sequence.
АКФ четверично-кодированной последовательности (фиг.6г) поступает на вход согласующего устройства 7.2, которое выводит оптическое излучение из волоконного световода волоконно-оптического кабеля и сопрягает его с фотодетектором 7.3. С согласующего устройства 7.2 АКФ четверично-кодированной последовательности (фиг.6г) поступает на вход фотодетектора 7.3. Таким образом, на выходе фотодетектора 7.3 формируются цифровые сигналы, представленные на эпюрах фиг.6д.The ACF of the quaternary-coded sequence (Fig.6d) is fed to the input of the matching device 7.2, which outputs the optical radiation from the fiber optic fiber optic cable and matches it with the photodetector 7.3. From the matching device 7.2, the ACF of the quaternary-encoded sequence (Fig.6d) is fed to the input of the photodetector 7.3. Thus, at the output of the photodetector 7.3, digital signals are generated, which are presented on the diagrams of Fig.6d.
Вследствие того, что элементы четверично-кодированной последовательности α и β ортогональны γ и δ, то на выходе фотодетектора 7.3 отклики на "чужие" сигналы равны нулю, то есть на выходе фотодетектора 7.3 Uβ=0, Uγ=0 и Uδ=0.Due to the fact that the elements of the four-coded sequence α and β are orthogonal to γ and δ, the responses to “alien” signals at the output of photodetector 7.3 are zero, that is, at the output of photodetector 7.3, U β = 0, U γ = 0 and U δ = 0.
Сформированный (фиг.6г) цифровой сигнал с выхода фотодетектора 7.3 поступает на вход видеусилителя 7.4 для первичного усиления цифрового сигнала. С выхода видеусилителя 7.4 цифровой сигнал одновременно поступает на вход автоматического регулятора усиления 7.7 и фильтра нижних частот 7.5. В автоматическом регуляторе усиления 7.7 формируется управляющее напряжение, которое поступает на управляющий вход видеусилителя 7.4 для автоматического управления коэффициентом усиления видеоусилителя 7.4 при слабом уровне входного цифрового сигнала, этим обеспечивая линейность всего тракта приема цифрового сигнала. В фильтре нижних частот 7.5 происходит выделение полезного цифрового сигнала и эффективное подавление побочных комбинационных составляющих цифрового сигнала. С выхода фильтра нижних частот 7.5 цифровой сигнал поступает на вход решающего блока 8.The generated (Fig.6d) digital signal from the output of the photodetector 7.3 is fed to the input of the video amplifier 7.4 for the primary amplification of the digital signal. From the output of the video amplifier 7.4, the digital signal simultaneously enters the input of the automatic gain control 7.7 and the low-pass filter 7.5. In the automatic gain controller 7.7, a control voltage is generated, which is supplied to the control input of the video amplifier 7.4 to automatically control the gain of the video amplifier 7.4 at a weak level of the input digital signal, thereby ensuring the linearity of the entire path for receiving the digital signal. In the low-pass filter 7.5, a useful digital signal is extracted and the side combinational components of the digital signal are effectively suppressed. From the output of the low-pass filter 7.5, a digital signal is fed to the input of the
Решающий блок 8 восстанавливает исходную форму и амплитуду сигнала, а также его временное расположение на тактовом интервале. При этом решение в решающем блоке 8 принимается с нулевым пороговым значением, то есть по закону напряжения на выходе фильтра нижних частот.The
Таким образом, предлагаемое устройство для приема четверично-кодированных последовательностей обеспечивает расширение области применения благодаря повышению помехоустойчивости цифрового оптического сигнала или увеличения длины регенерационного участка волоконно-оптической линии передачи за счет когерентной свертки на оптическом уровне сложного сигнала для волоконно-оптических систем связи в качестве приема дискретной информации и синхронизации.Thus, the proposed device for receiving Quaternary-encoded sequences provides an extension of the scope by increasing the noise immunity of the digital optical signal or increasing the length of the regeneration section of the fiber-optic transmission line due to coherent convolution at the optical level of a complex signal for fiber-optic communication systems as a discrete reception information and synchronization.
Вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного устройства следующей совокупности условий:The above information indicates the following conditions are met when using the claimed device:
- средство, воплощающее заявленное устройство при его осуществлении, предназначено для использования в волоконно-оптических системах связи в качестве приема дискретной информации и синхронизации;- a tool embodying the claimed device in its implementation, is intended for use in fiber-optic communication systems as a reception of discrete information and synchronization;
- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;- for the claimed device in the form described in the claims, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application or known prior to the priority date is confirmed;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- a tool embodying the claimed invention in its implementation, is able to ensure the achievement of the perceived by the applicant technical result.
Таким образом, заявленное изобретение соответствует критерию "промышленная применяемость".Thus, the claimed invention meets the criterion of "industrial applicability".
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004124331/09A RU2273961C1 (en) | 2004-08-09 | 2004-08-09 | Device for receiving quadruple-encoded series |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004124331/09A RU2273961C1 (en) | 2004-08-09 | 2004-08-09 | Device for receiving quadruple-encoded series |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004124331A RU2004124331A (en) | 2006-01-27 |
| RU2273961C1 true RU2273961C1 (en) | 2006-04-10 |
Family
ID=36047505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004124331/09A RU2273961C1 (en) | 2004-08-09 | 2004-08-09 | Device for receiving quadruple-encoded series |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2273961C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2740001C1 (en) * | 2020-03-05 | 2020-12-30 | федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации | Device for transmission of four-coded radio signals |
-
2004
- 2004-08-09 RU RU2004124331/09A patent/RU2273961C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2740001C1 (en) * | 2020-03-05 | 2020-12-30 | федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации | Device for transmission of four-coded radio signals |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004124331A (en) | 2006-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2505922C2 (en) | Differential phase-shift keyed signal digital demodulator | |
| EP3264701B1 (en) | Frequency shift keying (fsk) demodulators | |
| JP2010178222A (en) | Distortion compensation apparatus, light receiving apparatus, and light transmitting/receiving system | |
| USH1626H (en) | Fiber optic network system with low crosstalk using code-division multiplexing | |
| JP2955576B1 (en) | Digital communication system, transmitter and receiver thereof, and frame synchronization detection circuit | |
| RU2273961C1 (en) | Device for receiving quadruple-encoded series | |
| KR101266020B1 (en) | Method and apparatus for optically filtering a communication signal | |
| RU186407U1 (en) | Relative phase modulation adaptive pseudo random signal demodulator | |
| JPH04313939A (en) | Fsk signal reception circuit | |
| RU2188516C1 (en) | Quaternary-coded radio signal transmission system | |
| RU2286647C1 (en) | Digital optical signal transmission line | |
| RU2749876C1 (en) | Method for formation of interference hybrid phasomanipulated signals | |
| RU2258313C1 (en) | System for transmitting quadruple-encoded radio signals | |
| JP3191895B2 (en) | SSB modulator | |
| Aguilar-Torrentera et al. | Extending distributed-based transversal filter method to spectral amplitude encoded CDMA | |
| RU2268550C1 (en) | System for transmission of quad-encoded radio signals | |
| RU2740001C1 (en) | Device for transmission of four-coded radio signals | |
| RU2781271C1 (en) | Amplitude shift keying demodulator | |
| RU2320084C1 (en) | Data transmission system with multi-access and time division of channels | |
| RU2276467C1 (en) | Device for receiving signals with minimal frequency modulation | |
| RU2212767C1 (en) | Adaptive device for separating binary phase keying signals | |
| US20070075880A1 (en) | Coding circuit and coding apparatus | |
| RU2207737C1 (en) | Procedure of information transmission and converter of sequence of digital readings | |
| RU2286024C2 (en) | Device for receiving signals with minimal frequency modulation | |
| EP1630985A1 (en) | A device and a method for processing a digital signal in a bit-to-bit polarization-interleaved format of an optical transmission system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200810 |