RU2287904C2 - Spectrally effective code-division transmitter - Google Patents
Spectrally effective code-division transmitter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2287904C2 RU2287904C2 RU2005102655/09A RU2005102655A RU2287904C2 RU 2287904 C2 RU2287904 C2 RU 2287904C2 RU 2005102655/09 A RU2005102655/09 A RU 2005102655/09A RU 2005102655 A RU2005102655 A RU 2005102655A RU 2287904 C2 RU2287904 C2 RU 2287904C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- inputs
- adder
- channel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиосвязи и может найти применение в системах беспроводного доступа, фиксированной, сухопутной подвижной и спутниковой связи.The invention relates to the field of radio communications and may find application in wireless access systems, fixed, land mobile and satellite communications.
Известны системы сотовой и спутниковой связи с кодовым разделением каналов, а именно: система сотовой подвижной связи стандарта IS-95 на основе технологии многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР), (в иностранной терминологии - CDMA); система спутниковой связи «Глобалстар» (США), а также перспективные системы с МДКР, такие как CDMA-450, CDMA-2000 и WCDMA и спутниковые: SAT-CDMA (Ю.Корея), SW-CDMA (Европейское космическое агентство-ESA) [1].Known cellular and satellite communication systems with code division multiplexing, namely: IS-95 standard mobile cellular communications system based on code division multiple access (CDMA) technology, (in foreign terminology - CDMA); Globalstar satellite communications system (USA), as well as promising CDMA systems such as CDMA-450, CDMA-2000 and WCDMA and satellite: SAT-CDMA (South Korea), SW-CDMA (European Space Agency-ESA) [one].
Основным требованием, предъявляемым как к существующим, так и к перспективным системам связи в условиях возросшего спроса на выделение полос частот, является требование по обеспечению высокой спектральной эффективности.The main requirement for both existing and prospective communication systems in the face of increased demand for the allocation of frequency bands is the requirement to ensure high spectral efficiency.
Под спектральной эффективностью системы с кодовым разделением каналов понимается максимально высокий трафик радиоинтерфейса в заданной полосе частот, которая оценивается коэффициентом спектральной эффективности и представляет собой отношение скорости передачи информации в системе (пропускной способности системы) к ширине полосы частот спектра сигнала.The spectral efficiency of a code division multiplexing system is understood to mean the maximum traffic of the radio interface in a given frequency band, which is estimated by the spectral efficiency coefficient and represents the ratio of the information transfer rate in the system (system bandwidth) to the signal spectrum bandwidth.
Современные системы связи, в том числе и с кодовым разделением каналов, характеризуются низкой спектральной эффективностью.Modern communication systems, including those with code division multiplexing, are characterized by low spectral efficiency.
Например, у системы сотовой подвижной связи стандарта IS-95 значение коэффициента спектральной эффективности не превосходит величины, равной 0,5.For example, in an IS-95 standard cellular mobile communication system, the value of the spectral efficiency coefficient does not exceed a value of 0.5.
Наиболее близким к предполагаемому изобретению является передатчик с кодовым разделением каналов [2], включающий N информационных каналов (ИК), каждый из которых включает последовательно соединенные кодер (КД), перемежитель (Пер), первый сумматор по модулю два (С), уплотнитель символов (УС), второй С и формирователь спектра сигнала канала (ФССК), выход которого является выходом ИК, а также последовательно соединенные генератор кода адреса (ГКА), первый прореживатель (П), второй П, выход которого соединен с вторым входом УС, выход первого П соединен с вторым входом первого С, причем вход ГКА является первым входом ИК, вход КД - вторым входом ИК, третий вход УС - третьим входом ИК, второй вход второго С является четвертым входом ИК, второй вход ФССК является пятым входом ИК, третий вход ФССК - шестым входом ИК, четвертый вход ФССК - седьмым входом ИК, а пятый вход ФССК - восьмым входом ИК,Closest to the proposed invention is a transmitter with code division multiplexing [2], including N information channels (IR), each of which includes a series-connected encoder (CD), interleaver (Per), the first adder modulo two (C), a character seal (DC), the second C and the channel signal spectrum shaper (FSSK), the output of which is the IR output, as well as the address code generator (GCA), the first decimator (P), the second P, the output of which is connected to the second input of the DC, first P compound a second input of the first C, and the input of the GCA is the first input of the IR, the input of the CD is the second input of the IR, the third input of the DC is the third input of the IR, the second input of the second C is the fourth input of the IR, the second input of the FCCC is the fifth input of the IR, the third input of the FCC - the sixth IR input, the fourth input of the FSSC - the seventh input of the IR, and the fifth input of the FSSC - the eighth input of the IR,
К каналов вызова (KB), каждый из которых включает последовательно соединенные КД, Пер, первый С, второй С и ФССК, выход которого является выходом KB, а также последовательно соединенные ГКА, П, выход которого соединен с вторым входом первого С, причем вход ГКА является первым входом KB, вход КД - вторым входом KB, второй вход второго С является третьим входом KB, второй вход ФССК является четвертым входом KB, третий вход ФССК - пятым входом KB, четвертый вход ФССК - шестым входом KB, а пятый вход ФССК - седьмым входом KB,To call channels (KB), each of which includes a series-connected CD, Per, first C, second C and FSSK, the output of which is the output of KB, as well as series-connected GCA, P, the output of which is connected to the second input of the first C, and the input GCA is the first KB input, the CD input is the second KB input, the second C input is the third KB input, the second FCCC input is the fourth KB input, the third FCCC input is the fifth KB input, the fourth FCCC input is the sixth KB input, and the fifth FCCC input - seventh input KB,
J каналов синхронизации (КС), каждый из которых включает последовательно соединенные КД, повторитель символов (ПС), С и ФССК, выход которого является выходом КС, причем вход КД является первым входом КС, второй вход С является вторым входом КС, второй вход ФССК является третьим входом КС, третий вход ФССК - четвертым входом КС, четвертый вход ФССК - пятым входом КС, а пятый вход ФССК - шестым входом КС иJ synchronization channels (CS), each of which includes a series-connected CD, a character repeater (PS), C and FSSK, the output of which is the output of the CS, the input of the CD being the first input of the CS, the second input C is the second input of the CS, the second input of the FSS is the third input of the KS, the third input of the FSSK is the fourth input of the KS, the fourth input of the FSSK is the fifth input of the KS, and the fifth input of the FSSK is the sixth input of the KS and
канал пилот-сигнала (КПС), включающий последовательно соединенные С и ФССК, выход которого является выходом КПС, причем первый вход С является первым входом КПС, а второй вход С - вторым входом КПС, второй вход ФССК является третьим входом КПС, третий вход ФССК - четвертым входом КПС, четвертый вход ФССК - пятым входом КПС, а пятый вход ФССК - шестым входом КПС,a pilot signal channel (CPS) including serially connected C and FSSK, the output of which is the output of the CPS, with the first input C being the first input of the CPS and the second input C the second input of the CPS, the second input of the FCC is the third input of the CPS, the third input of the FSS - the fourth input of the KPS, the fourth input of the FSSK - the fifth input of the KPS, and the fifth entrance of the FSSK - the sixth input of the KPS,
тактовый генератор (ТГ), выход которого соединен с входом генератора кодов синхронизации (ГКС) и с входом генератора ортогональных кодов (ГОК), генератор несущей частоты (ГНЧ) и сумматор канальных сигналов (СКС), выход которого является выходом передатчика,a clock generator (TG), the output of which is connected to the input of the generator of synchronization codes (GKS) and to the input of the generator of orthogonal codes (GOK), a carrier frequency generator (LFO) and an adder of channel signals (SCS), the output of which is the output of the transmitter,
первый выход ГКС соединен с объединенными пятыми входами всех ИК, объединенными четвертыми входами всех KB, объединенными третьими входами всех КС и третьим входом КПС,the first output of the GCS is connected to the combined fifth inputs of all IRs, the combined fourth inputs of all KB, the combined third inputs of all KS and the third input of the KPS,
второй выход ГКС соединен с объединенными седьмыми входами всех ПК, объединенными шестыми входами всех KB, объединенными пятыми входами всех КС и пятым входом КПС,the second output of the GCS is connected to the combined seventh inputs of all PCs, the combined sixth inputs of all KB, the combined fifth inputs of all KS and the fifth input of the KPS,
первый выход ГНЧ соединен с объединенными восьмыми входами всех ИК, объединенными седьмыми входами всех KB, объединенными шестыми входами всех КС и шестым входом КПС,the first LFO output is connected to the combined eighth inputs of all IRs, the combined seventh inputs of all KB, the combined sixth inputs of all KS and the sixth input of the KPS,
второй выход ГНЧ соединен с объединенными шестыми входами всех ИК, объединенными пятыми входами всех KB, объединенными четвертыми входами всех КС и четвертым входом КПС,the second output of the LFO is connected to the combined sixth inputs of all IR, the combined fifth inputs of all KB, the combined fourth inputs of all KS and the fourth input of the KPS,
n-й выход ГОК соединен с четвертым входом n-го ИК, где n принимает значения от 1 до N,The nth output of the GOK is connected to the fourth input of the nth IR, where n takes values from 1 to N,
(N+k)-й выход ГОК соединен с третьим входом k-го KB, где k принимает значения от 1 до К,The (N + k) -th output of the GOK is connected to the third input of the k-th KB, where k takes values from 1 to K,
(N+K+j)-й выход ГОК соединен с вторым входом j-го КС, где j принимает значения от 1 до J,(N + K + j) -th output of the GOK is connected to the second input of the j-th CS, where j takes values from 1 to J,
N+K+J+1-й выход ГОК соединен с вторым входом КПС,N + K + J + 1st GOK output is connected to the second input of the KPS,
n-й вход СКС соединен с выходом n-го информационного канала,The nth input of the SCS is connected to the output of the nth information channel,
(N+k)-й вход СКС соединен с выходом соответствующего k-го KB,The (N + k) -th input of the SCS is connected to the output of the corresponding k-th KB,
(N+K+j)-й вход СКС соединен с выходом соответствующего j-го КС,The (N + K + j) -th input of the SCS is connected to the output of the corresponding j-th CS,
N+K+J+1-й вход СКС соединен с выходом КПС.N + K + J + 1st SCS input connected to the output of the KPS.
Целью настоящего изобретения является повышение спектральной эффективности передачи информации в перспективных системах связи.The aim of the present invention is to increase the spectral efficiency of information transfer in promising communication systems.
Указанная цель достигается тем, что в известном передатчике с кодовым разделением каналов, включающим N ИК, каждый из которых включает последовательно соединенные КД, Пер, первый С, УС, второй С и ФССК, выход которого является выходом ИК, а также последовательно соединенные ГКА, первый П, второй П, выход которого соединен с вторым входом УС, выход первого П соединен с вторым входом первого С, причем вход ГКА является первым входом ИК, вход КД - вторым входом ИК, третий вход УС - третьим входом ИК, второй вход второго С является четвертым входом ИК, второй вход ФССК является пятым входом ИК, третий вход ФССК - шестым входом ИК, четвертый вход ФССК - седьмым входом ИК, а пятый вход ФССК - восьмым входом ИК, К KB, каждый из которых включает последовательно соединенные КД, Пер, первый С, второй С и ФССК, выход которого является выходом KB, а также последовательно соединенные ГКА, П, выход которого соединен с вторым входом первого С, причем вход ГКА является первым входом KB, вход КД - вторым входом KB, второй вход второго С является третьим входом KB, второй вход ФССК является четвертым входом KB, третий вход ФССК - пятым входом KB, четвертый вход ФССК - шестым входом KB, а пятый вход ФССК - седьмым входом KB, J КС, каждый из которых включает последовательно соединенные КД, ПС, С и ФССК, выход которого является выходом КС, причем вход КД является первым входом КС, второй вход С является третьим входом КС, второй вход ФССК является третьим входом КС, третий вход ФССК - четвертым входом КС, четвертый вход ФССК - пятым входом КС, а пятый вход ФССК - шестым входом КС, канал пилот сигнала, включающий последовательно соединенные С и ФССК, выход которого является выходом КПС, причем первый вход С является первым входом КПС, а второй вход С - вторым входом КПС, второй вход ФССК является третьим входом КПС, третий вход ФССК - четвертым входом КПС, четвертый вход ФССК - пятым входом КПС, а пятый вход ФССК - шестым входом КПС, ТГ, выход которого соединен с входом ГКС и с входом ГОК, ГНЧ и СКС, выход которого является выходом передатчика, первый выход ГКС соединен с объединенными пятыми входами всех ИК, объединенными четвертыми входами всех KB, объединенными третьими входами всех КС и третьим входом КПС, второй выход ГКС соединен с объединенными седьмыми входами всех ИК, объединенными шестыми входами всех KB, объединенными пятыми входами всех КС и пятым входом КПС, первый выход ГНЧ соединен с восьмыми входами всех ИК, седьмыми входами всех KB, шестыми входами всех КС и шестым входом КПС, второй выход ГНЧ соединен с шестыми входами всех ИК, пятыми входами всех KB, четвертыми входами всех КС и четвертым входом КПС, n-й выход ГОК соединен с четвертым входом n-го ПК, N+k-й выход ГОК соединен с третьим входом k-го KB, каждый из следующих N+K+j-й выход ГОК соединен с вторым входом j-го КС, N+K+J+1-ый выход ГОК соединен с вторым входом КПС, n-ый вход СКС соединен с выходом n-ого информационного канала, N+k-й вход СКС соединен с выходом k-го KB, N+K+j-й вход СКС соединен с выходом j-го КС, N+K+J+1-й вход СКС соединен с выходом КПС,This goal is achieved by the fact that in the known transmitter with code division multiplexing, including N IR, each of which includes series-connected CD, Per, first C, DC, second C and FSSK, the output of which is the IR output, as well as series-connected GCA, the first P, the second P, the output of which is connected to the second input of the DC, the output of the first P is connected to the second input of the first C, and the input of the GCA is the first input of the IR, the input of the CD is the second input of the IR, the third input of the DC is the third input of the IR, the second input of the second C is the fourth IR input, the second input of the FCCC is the fifth input of IR, the third input of the FCCC is the sixth input of IR, the fourth input of the FCCC is the seventh input of IR, and the fifth input of the FCCC is the eighth input of IR, KB, each of which includes a series-connected CD, Per, first C, second C and FSSK, the output of which is the output of KB, as well as series-connected GCA, P, the output of which is connected to the second input of the first C, and the input of the GCA is the first input of KB, the input of the CD is the second input of KB, the second input of the second C is the third input of KB , the second input of the FSSC is the fourth input of KB, the third the FSSK input is the fifth input of KB, the fourth input of the FSSK is the sixth input of KB, and the fifth input of the FSSK is the seventh input of KB, J KS, each of which includes series-connected KD, PS, S and FSSK, the output of which is the output of KS, and the input is KD is the first input of the CS, the second input C is the third input of the CS, the second input of the FCCC is the third input of the CS, the third input of the CCC is the fourth input of the CC, the fourth input of the CCC is the fifth input of the CC, and the fifth input of the CCC is the sixth input of the CC, the signal pilot channel, including serially connected C and FSSK, the output of which is I have a KPS output, with the first input C being the first KPS input, and the second C input being the KPS second input, the second FSSK input is the third KPS input, the third FSSK input is the fourth KPS input, the fourth FSSK input is the fifth KPS input, and the fifth FSSK input - the sixth input of the KPS, TG, the output of which is connected to the input of the GCS and with the input of the GOK, LF and SCS, the output of which is the output of the transmitter, the first output of the GKS is connected to the combined fifth inputs of all IR, the combined fourth inputs of all KB, the combined third inputs of all CS and the third input of the KPS, the second the GCS output is connected to the combined seventh inputs of all IR, the combined sixth inputs of all KB, the combined fifth inputs of all KS and the fifth input of the KPS, the first output of the LFO is connected to the eighth inputs of all IR, the seventh inputs of all KB, the sixth inputs of all KS and the sixth input of KPS, the second LFO output is connected to the sixth inputs of all IRs, the fifth inputs of all KB, the fourth inputs of all KS and the fourth input of the KPS, the nth output of the GOK is connected to the fourth input of the nth PC, the N + kth output of the GOK is connected to the third input k -th KB, each of the following N + K + j-th GOK output is connected to by the n-th input of the j-th CS, N + K + J + the first GOK output is connected to the second KPS input, the n-th SCS input is connected to the output of the nth information channel, N + k-th SCS input is connected to the output k- go KB, N + K + j-th SCS input is connected to the output of the j-th CS, N + K + J + 1st SCS input is connected to the KPS output,
в схему передатчика внесены следующие изменения:The following changes have been made to the transmitter circuit:
из схемы каждого ИК исключен ФССК и разорваны связи между вторым входом ИК и КД, между УС и вторым С, второй вход второго С отключен от ГОК, а также в схему каждого ИК введены новые элементы и соответствующие связи между элементами, а именно:FSSK is excluded from the circuit of each IR and the connections between the second input of IR and CD are broken, between the DC and the second C, the second input of the second C is disconnected from the GOK, and new elements and corresponding connections between the elements are introduced into the circuit of each IR, namely:
последовательно соединенные разделитель (Р), второй КД, второй Пер, выход которого соединен с первым входом второго С, а также второй УС, вход которого соединен с выходом второго сумматора по модулю два, вход Р является вторым входом ИК, второй выход Р соединен с входом первого КД, выход первого П соединен с вторым входом второго С, а выход второго П - с вторым входом второго УС, третьи входы первого и второго УС объединены, выход первого УС является первым выходом ИК, а выход второго УС - вторым выходом ИК,serially connected separator (P), the second CD, the second Per, the output of which is connected to the first input of the second C, as well as the second CSS, the input of which is connected to the output of the second adder modulo two, the input P is the second input of the IR, the second output P is connected to the input of the first CD, the output of the first P is connected to the second input of the second C, and the output of the second P is connected to the second input of the second CSS, the third inputs of the first and second CSS are combined, the output of the first CSS is the first IR output, and the output of the second CSS is the second IR output,
из схемы каждого KB исключен ФССК и разорваны связи между вторым входом KB и КД, между первым и вторым С, второй вход второго С отключен от ГОК, а также в схему каждого KB введены новые элементы и соответствующие связи между элементами, а именно:FSSC is excluded from the circuit of each KB and the connections between the second input of KB and the CD are broken, between the first and second C, the second input of the second C is disconnected from the GOK, and new elements and corresponding connections between the elements are introduced into the circuit of each KB, namely:
последовательно соединенные Р, второй КД, второй Пер, выход которого соединен с первым входом второго С, вход Р является вторым входом KB, второй выход Р соединен с входом первого КД, выход первого С является первым выходом KB, а выход второго С - вторым выходом KB, выход П соединен с вторым входом второго С,connected in series P, the second CD, the second Per, the output of which is connected to the first input of the second C, the input P is the second input KB, the second output P is connected to the input of the first CD, the output of the first C is the first output KB, and the output of the second C is the second output KB, output P is connected to the second input of the second C,
из схемы каждого КС исключены С и ФССК и введена новая связь - выход ПС является выходом КС,C and FSSK are excluded from the circuit of each CS and a new connection is introduced - the PS output is the CS output,
из схемы КПС исключены С и ФССК и выход канала соединен с его входом,C and FSSK are excluded from the KPS circuit and the channel output is connected to its input,
причем N+K+J+1 равно L, где L - общее число каналов передатчика, соотношение между N, К и J определяется трафиком радиообмена,moreover, N + K + J + 1 is equal to L, where L is the total number of transmitter channels, the ratio between N, K and J is determined by the traffic of the radio,
а в схему передатчика дополнительно введены генератор ортогональных М-ичных кодов (ГОКМ), вход которого соединен с выходом ТГ, 2(n+k) модуляторов (М), каждый из которых имеет m информационных входов, где n=N/m; a k=К/m, и М опорных входов, где М=2m, m основание кода используемого сигнала, а К и N кратны m,and an orthogonal M-ary code generator (GOKM) is added to the transmitter circuit, the input of which is connected to the TG output, 2 (n + k) modulators (M), each of which has m information inputs, where n = N / m; ak = K / m, and M reference inputs, where M = 2 m , m is the code base of the signal used, and K and N are multiples of m,
(n+k+J+1) формирователей спектра сигнала (ФСС), каждый из которых включает последовательно соединенные первый С, второй С, сглаживающий фильтр (СФ), перемножитель (ПР) и сумматор (Сум), выход которого является выходом формирователя спектра сигнала, а также последовательно соединенные третий С, четвертый С, второй СФ, второй ПР, выход которого подключен к второму входу Сум, причем первый вход первого С является первым входом ФСС, первый вход третьего С - вторым входом ФСС, вторые входы второго и четвертого С объединены и являются третьим входом ФСС, второй вход первого С является четвертым входом ФСС, второй вход третьего С - пятым входом ФСС, второй вход первого ПР - шестым входом ФСС, а второй вход второго ПР - седьмым входом ФСС,(n + k + J + 1) signal spectrum shapers (FSS), each of which includes a first C, a second C, a smoothing filter (SF), a multiplier (PR) and an adder (Sum), the output of which is the output of the spectrum shaper the signal, as well as series-connected third C, fourth C, second SF, second PR, the output of which is connected to the second input of Sum, and the first input of the first C is the first input of the FSS, the first input of the third C is the second input of the FSS, the second inputs of the second and fourth C combined and are the third input of the FSS, the second input of the first C is the fourth input of the FSS, the second input of the third C is the fifth input of the FSS, the second input of the first PR is the sixth input of the FSS, and the second input of the second PR is the seventh input of the FSS,
все ПК разбиты на n=N/m групп по m каналов в каждой, первый выход каждого из m ПК каждой из n групп соединен с соответствующим из m входов (2n-1)-го М, второй выход каждого из m ИК каждой из n групп соединен с соответствующим из m входов 2n-го М, выход (2n-1)-ого М соединен с первым входом n-го ФСС, а выход 2n-го М соединен с вторым входом n-го ФСС, выход n-го ФСС соединен с n-м входом СКС,all PCs are divided into n = N / m groups of m channels in each, the first output of each of m PCs of each of n groups is connected to the corresponding of m inputs of (2n-1) th M, the second output of each of m IR of each of n groups is connected to the corresponding of the m inputs of the 2nth M, the output of the (2n-1) th M is connected to the first input of the nth FSS, and the output of the 2nth M is connected to the second input of the nth FSS, the output of the nth FSS connected to the nth input of the SCS,
все KB разбиты на k=К/m групп по m каналов в каждой, первый выход каждого из m KB каждой из k групп соединен с соответствующим из m входов (2I+2k-1)-го M, второй выход каждого из m KB каждой из k групп соединен с соответствующим из m входов (2n+2k) M, выход (2n+2k-1)-го M соединен с первым входом (n+k)-го ФСС, а выход (2n+2k)-го M соединен с вторым входом (n+k)-го ФСС, выход (n+k)-го ФСС соединен с (n+k)-м входом СКС,all KBs are divided into k = K / m groups of m channels in each, the first output of each of m KB of each of k groups is connected to the corresponding of m inputs of (2I + 2k-1) th M, the second output of each of m KB of each of k groups is connected to the corresponding of m inputs (2n + 2k) M, the output of (2n + 2k-1) -th M is connected to the first input of the (n + k) -th FSS, and the output of (2n + 2k) -th M connected to the second input of the (n + k) -th FSS, the output of the (n + k) -th FSS is connected to the (n + k) -th input of SCS,
выход каждого из J КС подключен к первому и второму входам соответствующего из (n+k+1)-го no (n+k+J)-й ФСС, выход каждого из (n+k+1)-го по (n+k+J)-й ФСС соединен с соответствующим из (n+k+1)-го по (n+k+J)-й входов СКС,the output of each of the JCs is connected to the first and second inputs of the corresponding from the (n + k + 1) -th no (n + k + J) -th FSS, the output of each of the (n + k + 1) -th by (n + k + J) -th FSS is connected to the corresponding from the (n + k + 1) -th by (n + k + J) -th SCS inputs,
первый и второй входы (n+k+J+1)-го ФСС объединены и являются входом КПС, а его выход соединен с (n+k+J+1)-м входом СКС,the first and second inputs of the (n + k + J + 1) -th FSS are combined and are the input of the KPS, and its output is connected to the (n + k + J + 1) -th input of the SCS,
каждый из n выходов ГОК соединен с третьим входом соответствующего из n ФСС,each of the n outputs of the GOK is connected to the third input of the corresponding of n FSS,
каждый из (n+k) выходов ГОК соединен с третьим входом соответствующего из (n+k)-го ФСС,each of the (n + k) GOK outputs is connected to the third input of the corresponding of the (n + k) th FSS,
каждый из (n+k+1)-го no (n+k+J)-й выходов ГОК соединен с третьим входом соответствующего из ((n+k+1)-го no (n+k+J)-й ФСС,each of the (n + k + 1) -th no (n + k + J) -th outputs of the GOK is connected to the third input of the corresponding of the ((n + k + 1) -th no (n + k + J) -th FSS ,
каждый из (n+k+J+1) выходов ГОК соединен с третьим входом соответствующего из (n+k+J+1) ФСС,each of (n + k + J + 1) GOK outputs is connected to the third input of the corresponding from (n + k + J + 1) FSS,
первый выход ГКС соединен с объединенными четвертыми входами всех ФСС, а его второй выход соединен с объединенными пятыми входами всех ФСС,the first output of the GCS is connected to the combined fourth inputs of all FSS, and its second output is connected to the combined fifth inputs of all FSS,
первый выход ГНЧ соединен с объединенными шестыми входами всех ФСС, а его второй выход соединен с объединенными седьмыми входами всех ФСС,the first output of the LFO is connected to the combined sixth inputs of all FSS, and its second output is connected to the combined seventh inputs of all FSS,
каждый из М выходов ГОКМ соединен с соответствующим из М объединенных опорных входов всех модуляторов.each of the M outputs of the GOKM is connected to the corresponding of the M combined reference inputs of all modulators.
Отличительными признаками предлагаемого устройства являются введенные в схему передатчика новые элементы, а именно: модуляторы, формирователи спектра сигналов, генератор ортогональных М-ичных сигналов и соответствующие связи между ними, а также введены новые и дополнительные элементы в ПК и KB и соответствующие связи между ними, благодаря чему удалось в несколько раз увеличить спектральную эффективность системы связи за счет формирования новой сигнально-кодовой конструкции и нового вида кодового уплотнения ПК и KB, что соответствует критерию «новизна».Distinctive features of the proposed device are new elements introduced into the transmitter circuit, namely: modulators, signal spectrum shapers, an orthogonal M-ary signal generator and corresponding connections between them, as well as new and additional elements are introduced into the PC and KB and the corresponding connections between them, due to which it was possible to increase the spectral efficiency of the communication system several times due to the formation of a new signal-code design and a new type of code compression of PC and KB, which corresponds to the novelty.
Поскольку совокупность введенных элементов и их связи до даты подачи заявки в патентной и научной литературе не обнаружены, то предлагаемое техническое решение соответствует «изобретательскому уровню».Since the totality of the introduced elements and their relationship to the filing date of the application in the patent and scientific literature are not found, the proposed technical solution corresponds to the "inventive step".
Структурная схема заявляемого устройства представлена на чертеже. На чертеже обозначено:The structural diagram of the inventive device is presented in the drawing. The drawing indicates:
1, 9, 23, 28, 31 - кодер (КД);1, 9, 23, 28, 31 - encoder (CD);
2, 10, 24, 29 - перемежитель (Пер);2, 10, 24, 29 - interleaver (Trans);
3, 11, 25, 30 13, 14, 18, 19 - сумматор по модулю два (С);3, 11, 25, 30 13, 14, 18, 19 - adder modulo two (C);
4, 12 - уплотнитель символов (УС);4, 12 - seal characters (CSS);
5, 22 - разделитель (Р);5, 22 - separator (P);
6, 26 - генератор кода адреса (ГКА);6, 26 - address code generator (GCA);
7, 8, 27 - прореживатель (П);7, 8, 27 - decimator (P);
15, 20 - сглаживающий фильтр;15, 20 - smoothing filter;
16, 21 - перемножитель (ПР);16, 21 - multiplier (PR);
17 - сумматор (Сум);17 - adder (Sum);
32 - повторитель символов (ПС);32 - character repeater (PS);
33 - тактовый генератор (ТГ);33 - clock generator (TG);
34 - генератор кодов синхронизации (ГКС);34 - generator synchronization codes (GKS);
35 - генератор ортогональных кодов (ГОК);35 - generator of orthogonal codes (GOK);
36 - генератор ортогональных М-ичных кодов (ГОКМ);36 - generator of orthogonal M-ary codes (GOKM);
37 - генератор несущей частоты (ГНЧ);37 - carrier frequency generator (LFO);
38 - сумматор канальных сигналов (СКС);38 - adder channel signals (SCS);
М (2n-1, n=1) - первый модулятор первой группы ИК;M (2n-1, n = 1) is the first modulator of the first IR group;
М (2n, n=1) - второй модулятор первой группы ИК;M (2n, n = 1) is the second modulator of the first IR group;
М (2n+2k-l, k=1) - первый модулятор первой группы KB;M (2n + 2k-l, k = 1) is the first modulator of the first group KB;
М (2n+2k, k=1) - второй модулятор первой группы KB;M (2n + 2k, k = 1) is the second modulator of the first group KB;
ФСС (n, n=1) - формирователь спектра сигнала первой группы ИК;FSS (n, n = 1) - shaper of the spectrum of the signal of the first IR group;
ФСС (n+k, k=1) - формирователь спектра сигнала первой группы KB;FSS (n + k, k = 1) - shaper of the spectrum of the signal of the first group of KB;
ФСС (n+k+J, J=1) - формирователь спектра сигнала первого КС;FSS (n + k + J, J = 1) - shaper of the signal spectrum of the first CS;
ФСС (n+k+J+1) - формирователь спектра сигнала КПС.FSS (n + k + J + 1) is a KPS signal spectrum former.
С целью упрощения схемы на чертеже изображены только один (m-ый) ИК из n-й группы и элементы (два модулятора (2n-1 и 2n) и n-й ФСС), которые поясняют работу n-й группы ИК в составе устройства, только один (m-й) KB из k-й группы и элементы (два модулятора (2n+2k-1 и 2n+2k) и (n+k)-й ФСС, которые поясняют работу группы KB в составе устройства, только один J-й КС и (n+k+J)-й ФСС, которые поясняют работу канала в составе устройства, и информация пилот-сигнала.To simplify the scheme, the drawing shows only one (mth) IR from the n-th group and elements (two modulators (2n-1 and 2n) and the n-th FSS) that explain the operation of the n-th IR group as part of the device , only one (mth) KB from the k-th group and elements (two modulators (2n + 2k-1 and 2n + 2k) and (n + k) -th FSS, which explain the operation of the KB group as part of the device, only one J-th CS and (n + k + J) -th FSS, which explain the operation of the channel as part of the device, and pilot information.
Работа передатчика. Порядок работы передатчика рассмотрим по структурной схеме, которая изображена на чертеже.Transmitter operation. The operation of the transmitter will consider the structural diagram, which is shown in the drawing.
При рассмотрении работы передатчика будем исходить из следующего:When considering the operation of the transmitter, we will proceed from the following:
1. Алгоритм работы служебных (KB, КС и КПС) каналов заявляемого устройства и устройства-прототипа одинаков.1. The algorithm of the service (KB, CS and KPS) channels of the claimed device and the prototype device is the same.
2. Загруженность каналов передатчика определяется текущим трафиком и управляется стандартными средствами базовой станции, например такими, как конвольвер, которые и в данном устройстве не рассматриваются.2. The load on the transmitter channels is determined by the current traffic and is controlled by standard means of the base station, for example, such as a convolver, which are not considered in this device either.
3. Для уяснения характера обработки информации в каналах передатчика достаточно рассмотреть обработку информации в каком-либо одном канале.3. To understand the nature of information processing in the channels of the transmitter, it is sufficient to consider the processing of information in any one channel.
Работа информационного канала. Рассмотрим работу первого ИК (m=1) в n-ой группе. На первый вход ИК поступает информация об адресе абонента, а на второй - информация, которую необходимо передать другому абоненту. Информация, поступающая на 1 и 2 входы ИК, представляет собой поток двоичных символов. Поток двоичных символов, поступающий на первый вход ИК, разделителем (5) преобразуется в два потока для создания синфазной I и квадратурной Q составляющих (условно в одном потоке следуют четные символы, а в другом - нечетные). С первого выхода разделителя (5) первый поток поступает на вход кодера (9), а с второго выхода второй поток поступает на вход кодера (1). Потоки двоичных символов в кодерах (1) и (9) кодируются избыточным кодом с целью обеспечения возможности исправления ошибок на приемной стороне. С выхода кодера (1) информация поступает на вход перемежителя (2), а с выхода кодера (9) - на вход перемежителя (10). В перемежителях (2) и (10) кодированная информация «перемешивается» таким образом, чтобы исключить возможность группирования ошибок на приемной стороне. С выхода перемежителя (2) информация поступает на первый вход сумматора по модулю два (4), а с выхода перемежителя (10) - на первый вход сумматора по модулю два (11). Поток двоичных символов, содержащий информацию об адресе вызываемого абонента, с первого входа ИК поступает на вход ГКА (6), который формирует адрес вызываемого абонента и направляет его на вход прореживателя (7). Информация с выхода прореживателя (7) поступает на вторые входы сумматоров по модулю два (3) и (11) и на вход прореживателя (8). В сумматорах по модулю два (3) и (11) в потоки информации, поступающие на их первые входы, с помощью прореживателя (7) «замешивается» информация об адресе абонента, поступающая с ГКА (6). С выхода сумматора по модулю два (3) информационный поток, содержащий уже признак адреса абонента, поступает на первый вход уплотнителя символов (4), а с выхода сумматора по модулю два (11) - на первый вход уплотнителя символов (12). В уплотнителях символов (4) и (12) с помощью информации, поступающей на их вторые входы с выхода прореживателя (8), обеспечивается «замешивание» в информационный поток с адресом абонента дополнительной информации, которая поступает на их третьи входы для управления уровнем излучаемой мощности передатчика абонента. Информация с выхода уплотнителя символов (4) поступает на первый выход ИК, а информация с выхода уплотнителя символов (12) поступает на второй выход ИК.The work of the information channel. Consider the work of the first IR (m = 1) in the nth group. Information on the subscriber’s address is received at the first input of the IR, and information that must be transferred to another subscriber is received at the second. The information received at the 1 and 2 inputs of the IR is a stream of binary characters. The stream of binary symbols arriving at the first input of the IR is converted into two streams by separator (5) to create in-phase I and quadrature Q components (conventionally, even symbols follow in one stream and odd ones in the other). From the first output of the splitter (5), the first stream enters the input of the encoder (9), and from the second output the second stream enters the input of the encoder (1). The streams of binary characters in the encoders (1) and (9) are encoded with redundant code in order to enable error correction at the receiving side. From the output of the encoder (1), the information goes to the input of the interleaver (2), and from the output of the encoder (9) to the input of the interleaver (10). In the interleavers (2) and (10), the encoded information is “mixed” in such a way as to exclude the possibility of grouping errors on the receiving side. From the output of the interleaver (2), the information enters the first input of the adder modulo two (4), and from the output of the interleaver (10) - to the first input of the adder modulo two (11). The stream of binary characters containing information about the address of the called subscriber from the first input of the infrared is fed to the input GCA (6), which generates the address of the called subscriber and sends it to the input of the decimator (7). Information from the output of the decimator (7) goes to the second inputs of the adders modulo two (3) and (11) and to the input of the decimator (8). In adders modulo two (3) and (11) into the information flows arriving at their first inputs, with the help of decimator (7) information about the subscriber’s address coming from the CCA (6) is “mixed”. From the output of the adder modulo two (3) the information stream containing already a sign of the subscriber’s address goes to the first input of the symbol seal (4), and from the output of the adder modulo two (11) to the first input of the symbol seal (12). In the symbol seals (4) and (12), using the information supplied to their second inputs from the output of the decimator (8), “mixing” into the information stream with the subscriber’s address provides additional information that goes to their third inputs to control the level of radiated power subscriber transmitter. Information from the output of the symbol packer (4) goes to the first IR output, and information from the output of the symbol packer (12) goes to the second IR output.
В остальных m-1 каналах n-й группы происходит аналогичное преобразование информации.In the remaining m-1 channels of the nth group, a similar transformation of information occurs.
Потоки двоичных символов с первых выходов каждого ИК n-й группы подаются на соответствующие информационные входы (2n-1)-ого модулятора, а информационные потоки с вторых выходов каждого ИК n-й группы подаются на соответствующие информационные входы 2n-го модулятора. Одновременно на все опорные входы (с 1 по 2m) всех модуляторов с соответствующих выходов ГОКМ (36) подаются опорные кодовые М-ычные последовательности.The streams of binary symbols from the first outputs of each IR of the nth group are fed to the corresponding information inputs of the (2n-1) th modulator, and the information flows from the second outputs of each IR of the n-th group are fed to the corresponding information inputs of the 2n-th modulator. At the same time, all reference inputs (1 to 2 m ) of all modulators from the corresponding outputs of the GOKM (36) are supplied with reference M-lingual code sequences.
Модуляторы, в зависимости от комбинации двоичных символов на их информационных входах, обеспечивают выбор и передачу на свои выходы одного из 2m ортогональных М-ычных кодов (последовательностей), вырабатываемых ГОКМ (36).Modulators, depending on the combination of binary symbols at their information inputs, provide for the selection and transmission to their outputs of one of the 2 m orthogonal M-codes (sequences) generated by the GOKM (36).
Информация с выхода (2n-1)-го модулятора подается на первый вход n-го ФСС, а с выхода 2n-го модулятора подается на второй вход n-го ФСС.Information from the output of the (2n-1) th modulator is fed to the first input of the nth FSS, and from the output of the 2n-th modulator is fed to the second input of the nth FSS.
Информация с первого входа n-го ФСС подается на первый вход сумматора по модулю два (13) n-го ФСС, а с второго входа n-го ФСС - на первый вход сумматора по модулю два (18) n-го ФСС. На вторые входы сумматоров по модулю два (13) и (18) через четвертый и пятый входы n-го ФСС подаются коды синхронизации (I и Q) с первого и второго выходов ГКС (34) соответственно. Информация с выхода сумматора по модулю два (13) подается на первый вход сумматора по модулю два (14) n-го ФСС, а информация с выхода сумматора по модулю два (18) подается на первый вход сумматора по модулю два (19) n-ого ФСС. На вторые входы сумматоров по модулю два (14) и (19) n-го ФСС через его третий вход подаются символы ортогонального кода с n-ого выхода ГОК (35).Information from the first input of the nth FSS is fed to the first input of the adder modulo two (13) of the nth FSS, and from the second input of the nth FSS, to the first input of the adder modulo two (18) of the nth FSS. The second inputs of adders modulo two (13) and (18) through the fourth and fifth inputs of the n-th FSS synchronization codes (I and Q) from the first and second outputs of the GCS (34) respectively. Information from the output of the adder modulo two (13) is fed to the first input of the adder modulo two (14) n-th FSS, and information from the output of the adder modulo two (18) is fed to the first input of the adder modulo two (19) n- Wow FSS. The second inputs of the adders modulo two (14) and (19) of the nth FSS through its third input are the symbols of the orthogonal code from the nth output of the mining and processing complex (35).
Информация с выхода сумматора по модулю два (14) через сглаживающий фильтр (15) поступает на первый вход перемножителя (16), а информация с выхода сумматора по модулю два (19) через сглаживающий фильтр (20) поступает на первый вход перемножителя (21). На вторые входы перемножителей (16) и (21) через шестой и седьмой входы n-го ФСС с первого и второго выходов ГНЧ (37) соответственно подаются квадратурные (косинусная (I) и синусная (Q)) составляющие несущей частоты. С выхода перемножителя (16) информация поступает на первый вход сумматора (17), а с выхода перемножителя (21) - на второй вход сумматора (17), который обеспечивает линейное сложение квадратурных составляющих. Информация с выхода сумматора (17), который является выходом n-ого ФСС, подается на n-ый вход СКС (38).Information from the output of the adder modulo two (14) through the smoothing filter (15) goes to the first input of the multiplier (16), and information from the output of the adder modulo two (19) through the smoothing filter (20) goes to the first input of the multiplier (21) . The quadrature (cosine (I) and sine (Q)) components of the carrier frequency are respectively supplied to the second inputs of the multipliers (16) and (21) through the sixth and seventh inputs of the n-th FSS from the first and second outputs of the LFO (37). From the output of the multiplier (16), the information goes to the first input of the adder (17), and from the output of the multiplier (21) to the second input of the adder (17), which provides a linear addition of quadrature components. Information from the output of the adder (17), which is the output of the nth FSS, is fed to the nth input of the SCS (38).
Работа канала вызова. Рассмотрим работу первого KB (m=1) в k-й группе. На первый вход KB поступает информация об адресе абонента, а на второй - информация, из которой формируется сигнал вызова. Информация, поступающая на 1 и 2 входы KB, представляет собой поток двоичных символов. Поток двоичных символов, поступающий на второй вход KB, разделителем (22) преобразуется в два потока для создания синфазной I и квадратурной Q составляющих (условно в одном потоке следуют четные символы, а в другом - нечетные). С первого выхода разделителя (22) первый поток поступает на вход кодера (28), а с второго выхода (22) второй поток поступает на вход кодера (23). Потоки двоичных символов в кодерах (23) и (28) кодируются избыточным кодом с целью обеспечения возможности исправления ошибок на приемной стороне. С выхода кодера (23) информация поступает на вход перемежителя (24), а с выхода кодера (28) - на вход перемежителя (29). В перемежителях (24) и (29) кодированная информация «перемешивается» таким образом, чтобы исключить возможность группирования ошибок на приемной стороне. С выхода перемежителя (24) информация поступает на первый вход сумматора по модулю два (25), а с выхода перемежителя (29) - на первый вход сумматора по модулю два (30). Поток двоичных символов, содержащий информацию об адресе вызываемого абонента, с первого входа KB поступает на вход ГКА (26), который формирует адрес вызываемого абонента и направляет его на вход прореживателя (27). Информация с выхода прореживателя (27) поступает на вторые входы сумматоров по модулю два (25) и (30). В сумматорах по модулю два (25) и (30) в потоки информации, поступающие на их первые входы, с помощью прореживателя (27) «замешивается» информация об адресе абонента, поступающая с ГКА (26). С выхода сумматора по модулю два (25) информационный поток, содержащий уже признак адреса абонента, поступает на первый выход KB, а с выхода сумматора по модулю два (30) - на второй выход КВ.Work channel call. Consider the work of the first KB (m = 1) in the k-th group. The first KB input receives information about the subscriber’s address, and the second - the information from which the call signal is generated. The information received at the 1 and 2 inputs of KB is a stream of binary characters. The stream of binary symbols arriving at the second input of KB is converted by a separator (22) into two streams to create in-phase I and quadrature Q components (conventionally, even symbols follow in one stream and odd ones in the other). From the first output of the splitter (22), the first stream enters the input of the encoder (28), and from the second output (22) the second stream enters the input of the encoder (23). The streams of binary symbols in encoders (23) and (28) are encoded with redundant code in order to provide the possibility of error correction at the receiving side. From the output of the encoder (23), the information enters the input of the interleaver (24), and from the output of the encoder (28) - to the input of the interleaver (29). In interleavers (24) and (29), the encoded information is “mixed” in such a way as to exclude the possibility of grouping errors on the receiving side. From the output of the interleaver (24), the information enters the first input of the adder modulo two (25), and from the output of the interleaver (29) - to the first input of the adder modulo two (30). The stream of binary symbols containing information about the address of the called subscriber, from the first input KB goes to the input of the SCA (26), which generates the address of the called subscriber and sends it to the input of the decimator (27). Information from the output of the decimator (27) enters the second inputs of the adders modulo two (25) and (30). In adders modulo two (25) and (30) in the information flows arriving at their first inputs, with the help of decimator (27) information about the subscriber’s address coming from the GCA (26) is “mixed”. From the output of the adder modulo two (25), an information stream containing already a sign of the subscriber’s address goes to the first output KB, and from the output of the adder modulo two (30) to the second output KV.
В остальных m-1 каналах вызова k-й группы происходит аналогичное преобразование информации.In the remaining m-1 channels of the call of the k-th group, a similar transformation of information occurs.
Потоки двоичных символов с первых выходов каждого KB k-й группы подаются на соответствующие информационные входы (2n+2k-1)-го модулятора, а информационные потоки с вторых выходов каждого KB k-й группы подаются на соответствующие информационные входы (2n+2k)-го модулятора. Одновременно на опорные входы (с 1 по 2m) выше упомянутых модуляторов с соответствующих выходов ГОКМ (36) подаются опорные кодовые М-ычные последовательности.Streams of binary symbols from the first outputs of each KB of the k-th group are fed to the corresponding information inputs of the (2n + 2k-1) -th modulator, and information flows from the second outputs of each KB of the k-th group are fed to the corresponding information inputs (2n + 2k) modulator. At the same time, reference code sequences M are supplied to the reference inputs (1 to 2 m ) of the above-mentioned modulators from the corresponding outputs of the GOKM (36).
Модуляторы, в зависимости от комбинации двоичных символов на их информационных входах, обеспечивают выбор и передачу на свои выходы одного из 2m ортогональных М-ычных кодов (последовательностей), вырабатываемых ГОКМ (36).Modulators, depending on the combination of binary symbols at their information inputs, provide for the selection and transmission to their outputs of one of the 2 m orthogonal M-codes (sequences) generated by the GOKM (36).
Информация с выхода (2n+2k-1)-го модулятора подается на первый вход (n+k)-го ФСС, а с выхода (2n+2k)-го модулятора подается на второй вход (n+k)-го ФСС.Information from the output of the (2n + 2k-1) th modulator is fed to the first input of the (n + k) th FSS, and from the output of the (2n + 2k-1) th modulator is fed to the second input of the (n + k) th FSS.
На третий вход (n+k)-ого ФСС подаются символы ортогонального кода с (n+k)-ого выхода ГОК (35).The symbols of the orthogonal code from the (n + k) -th output of the GOK are fed to the third input of the (n + k) -th FSS (35).
На четвертый и пятый входы (n+k)-ого ФСС подаются коды синхронизации (I и Q) с первого и второго выходов ГКС (34) соответственно.The fourth and fifth inputs of the (n + k) -th FSS provide synchronization codes (I and Q) from the first and second outputs of the GCS (34), respectively.
На шестой и седьмой входы (n+k)-ого ФСС с первого и второго выходов ГНЧ (37) соответственно подаются квадратурные (косинусная (I) и синусная (Q)) составляющие несущей частоты. В (n+k)-м ФСС осуществляется преобразование информационных потоков, поступающих на его первый и второй входы, в соответствии с алгоритмом, описанном выше в информационном канале. Информация с выхода (n+k)-го ФСС подается на (I+к)-й вход СКС (38).At the sixth and seventh inputs of the (n + k) -th FSS from the first and second LFO outputs (37), respectively, the quadrature (cosine (I) and sine (Q)) components of the carrier frequency are supplied. In the (n + k) th FSS, information flows arriving at its first and second inputs are converted in accordance with the algorithm described above in the information channel. Information from the output of the (n + k) -th FSS is fed to the (I + k) -th input of the SCS (38).
Работа канала синхронизации. Рассмотрим работу J-го КС (J=1). На вход КС поступает служебная информация, которая представляет собой поток двоичных символов. Эта информация с входа канала поступает на вход кодера (31), в котором осуществляется ее избыточное кодирование с целью обеспечения возможности исправления ошибок на приемной стороне.The operation of the synchronization channel. Consider the work of the Jth CS (J = 1). The input of the KS receives overhead information, which is a stream of binary characters. This information from the input of the channel enters the input of the encoder (31), in which it is redundantly encoded in order to provide the possibility of correcting errors on the receiving side.
С выхода кодера (31) информация поступает на вход повторителя символов (32), который обеспечивает доведение значения скорости передачи информации в КС до скорости передачи информации в ИК и КВ.From the output of the encoder (31), the information is fed to the input of the symbol follower (32), which ensures that the value of the information transmission speed in the CS reaches the information transmission speed in the IR and HF.
С выхода повторителя символов (32) информационный поток поступает на выход КС.From the output of the symbol follower (32), the information flow enters the output of the CS.
В остальных J-1 каналах синхронизации происходит аналогичное преобразование информации.In the remaining J-1 synchronization channels, a similar conversion of information occurs.
Поток двоичных символов с выхода j-го КС подается на первый и второй входы (I+G+j)-ого ФСС.The stream of binary symbols from the output of the j-th CS is fed to the first and second inputs of the (I + G + j) -th FSS.
На третий вход (n+k+J)-го ФСС подаются символы ортогонального кода с (n+k+J)-го выхода ГОК (35).The symbols of the orthogonal code from the (n + k + J) -th output of the GOK are fed to the third input of the (n + k + J) FSS (35).
На четвертый и пятый входы (n+k+J)-го ФСС подаются коды синхронизации (I и Q) с первого и второго выходов ГКС (34) соответственно.The fourth and fifth inputs of the (n + k + J) -th FSS provide synchronization codes (I and Q) from the first and second outputs of the GCS (34), respectively.
На шестой и седьмой входы (n+k+J)-го ФСС с первого и второго выходов ГНЧ (37) соответственно подаются квадратурные (косинусная (I) и синусная (Q)) составляющие несущей частоты. В (n+k+J)-м ФСС осуществляется преобразование информационных потоков, поступающих на его первый и второй входы, в соответствии с алгоритмом, описанном выше.At the sixth and seventh inputs of the (n + k + J) -th FSS from the first and second LFO outputs (37), respectively, the quadrature (cosine (I) and sine (Q)) components of the carrier frequency are supplied. In the (n + k + J) -m FSS, information flows arriving at its first and second inputs are converted in accordance with the algorithm described above.
Информация с выхода (n+k+J)-го ФСС подается на (n+k+J)-ый вход СКС (38).Information from the output of the (n + k + J) -th FSS is fed to the (n + k + J) -th input of the SCS (38).
Работа канала пилот-сигнала. На первый и второй входы (n+k+J+1)-го ФСС при включенном передатчике постоянно поступает служебная информация (пилот-сигнал), которая представляет собой поток двоичных символов (все нули).The operation of the pilot channel. When the transmitter is switched on, the first and second inputs of the (n + k + J + 1) -th FSS continuously receive service information (pilot signal), which is a stream of binary symbols (all zeros).
На третий вход (n+k+J+1)-го ФСС подаются символы ортогонального кода с (n+k+J+1)-го выхода ГОК (35).The symbols of the orthogonal code from the (n + k + J + 1) -th output of the GOK (35) are fed to the third input of the (n + k + J + 1) -th FSS.
На четвертый и пятый входы (n+k+J+1)-го ФСС подаются коды синхронизации (I и Q) с первого и второго выходов ГКС (34) соответственно.The fourth and fifth inputs of the (n + k + J + 1) -th FSS provide synchronization codes (I and Q) from the first and second outputs of the GCS (34), respectively.
На шестой и седьмой входы (n+k+J+1)-го ФСС с первого и второго выходов ГНЧ (37) соответственно подаются квадратурные (косинусная (I) и синусная (Q)) составляющие несущей частоты. В (n+k+J+1)-м ФСС осуществляется преобразование информационных потоков, поступающих на его первый и второй входы, в соответствии с алгоритмом, описанном выше.At the sixth and seventh inputs of the (n + k + J + 1) -th FSS from the first and second LFO outputs (37), respectively, the quadrature (cosine (I) and sine (Q)) components of the carrier frequency are supplied. In the (n + k + J + 1) -m FSS, information flows arriving at its first and second inputs are converted in accordance with the algorithm described above.
Информация с выхода (n+k+J+1)-го ФСС подается на (n+k+J+1)-й вход СКС(38).Information from the output of the (n + k + J + 1) -th FSS is fed to the (n + k + J + 1) -th input of the SCS (38).
КПС непрерывно работает при включенном передатчике, обеспечивая тем самым возможность всем абонентам контролировать свое постоянное подключение к базовой станции.KPS continuously works when the transmitter is on, thereby providing the ability for all subscribers to control their permanent connection to the base station.
Сигналы с выходов всех формирователей спектра сигнала линейно складываются в СКС (38), с выхода которого результирующий сигнал подается на усилитель мощности (не показан).The signals from the outputs of all the signal spectrum shapers are linearly added to the SCS (38), from the output of which the resulting signal is fed to a power amplifier (not shown).
Сравнительная оценка спектральной эффективности заявляемого устройства и прототипа. Потенциальную оценку спектральной эффективности рассматриваемых устройств проведем в условиях отсутствия внешних помех.A comparative assessment of the spectral efficiency of the claimed device and prototype. A potential assessment of the spectral efficiency of the considered devices will be carried out in the absence of external interference.
1. Основываясь на определении спектральной эффективности системы с кодовым разделением каналов, ее значение для устройства-прототипа можно определить из выражения1. Based on the determination of the spectral efficiency of the system with code division multiplexing, its value for the prototype device can be determined from the expression
где П - пропускная способность системы;where P is the system capacity;
F - ширина спектра сигнала.F is the signal spectrum width.
В свою очередь пропускная способность устройства-прототипа П равна сумме скоростей передачи информации по всем каналам, а при одинаковой скорости передачи информации в каждом канале, равной R, пропускная способность устройства равна произведению скорости передачи информации в одном канале R на число используемых каналов связи L. Для устройства-прототипа L=N+K+J+1. В этом случае выражение (1) примет видIn turn, the throughput of the prototype device P is equal to the sum of the information transfer rates on all channels, and for the same information transfer rate in each channel equal to R, the device throughput is equal to the product of the information transfer rate in one channel R by the number of communication channels L. For the prototype device, L = N + K + J + 1. In this case, expression (1) takes the form
Учитывая, что для рассматриваемых устройств ширина спектра сигнала F принимается равной тактовой частоте формирования кодовой последовательности сигнала Fт, то значение ширины спектра сигнала можно записать в видеConsidering that for the devices under consideration the signal spectrum width F is taken to be equal to the clock frequency of generating the signal code sequence F t , the signal spectrum width can be written as
где r - скорость кода.where r is the code speed.
Тогда выражение (2) с учетом (3) будет иметь видThen expression (2), taking into account (3), will have the form
2. Для заявляемого устройства число каналов в системе может быть определено как [3, 4]2. For the inventive device, the number of channels in the system can be defined as [3, 4]
где 
m=1, 2,... - основание кода (определяется числом каналов в группе), который имеет длину l=2i+m-1;m = 1, 2, ... - the base of the code (determined by the number of channels in the group), which has a length l = 2 i + m-1 ;
i - число повторов последовательности кодера;i is the number of repetitions of the encoder sequence;
δ - дисперсия боковых выбросов нормированной функции взаимной корреляции сигналов (кодов);δ is the variance of the lateral emissions of the normalized function of the cross-correlation of signals (codes);
h - заданное отношение сигнал/шум на бит, определяемое требуемым качеством передаваемой информации.h is the given signal-to-noise ratio per bit, determined by the required quality of the transmitted information.
Учитывая, что 
С учетом (5) выражение (4) будет иметь видIn view of (5), expression (4) will have the form
Тогда выражение (2) для определения спектральной эффективности заявляемого устройства с учетом (5) и (6) будет иметь видThen the expression (2) for determining the spectral efficiency of the claimed device, taking into account (5) and (6), will have the form
Определим численное значение коэффициента спектральной эффективности ε для прототипа и заявляемого устройства при определенных значениях переменных δ, h, i, m, r.Define the numerical value of the spectral efficiency coefficient ε for the prototype and the claimed device with certain values of the variables δ, h, i, m, r.
Известно, что для ортогональных последовательностей численное значение δ≈0,44 [5, 6], а отношение сигнал/шум h для биортогонального кода (32, 6, 16) при обеспечении вероятности ошибки на бит, равной 10-3, должно быть равно 2,6 [7]. Величина r для выбранного кода для заявляемого устройства = 6/32, а для прототипа - r=0,5. Примем i=1, а m=6.It is known that for orthogonal sequences, the numerical value δ≈0.44 [5, 6], and the signal-to-noise ratio h for the biorthogonal code (32, 6, 16), while ensuring the probability of an error per bit equal to 10 -3 , should be equal 2.6 [7]. The value of r for the selected code for the inventive device = 6/32, and for the prototype - r = 0.5. We take i = 1, and m = 6.
Тогда значение коэффициента спектральной эффективности ε при этих данных для заявляемого устройства будет равно ≈ 1,65, а для устройства прототипа - 0,5. Сравнивая значения коэффициентов спектральной эффективности заявляемого устройства и прототипа легко установить, что заявляемое устройство в 3,3 раза превосходит его по эффективности.Then the value of the spectral efficiency coefficient ε with these data for the inventive device will be ≈ 1.65, and for the prototype device - 0.5. Comparing the values of the spectral efficiency coefficients of the claimed device and the prototype, it is easy to establish that the claimed device is 3.3 times superior in efficiency.
Таким образом, заявляемое устройство имеет явные преимущества по сравнению с прототипом.Thus, the claimed device has clear advantages compared to the prototype.
Вариант технической реализации генератора ортогональных М-ичных кодов (36) представлен в [8, 9].A variant of the technical implementation of the orthogonal M-ary code generator (36) is presented in [8, 9].
Источники информацииInformation sources
1. Новые стандарты широкополосной радиосвязи на базе технологии W-CDMA, М.: Международный центр научно-технической информации, 1999. (стр.38-58).1. New standards for broadband radio communications based on W-CDMA technology, M .: International Center for Scientific and Technical Information, 1999. (pp. 38-58).
2. Vijay К.Garg. IS-95 CDMA and cdma2000 Cellular/PCS Systems Implementation. Pretice Hall, PTR, 2000. (прототип).2. Vijay K. Garg. IS-95 CDMA and cdma2000 Cellular / PCS Systems Implementation. Pretice Hall, PTR, 2000. (prototype).
3. Сивов В.А. Сравнительная оценка помехоустойчивости и пропускной способности систем связи с разделением каналов по форме сигналов. - Радиотехника, 1983, №6, с.41-45.3. Sivov V.A. Comparative evaluation of noise immunity and bandwidth of communication systems with channel separation in the form of signals. - Radio engineering, 1983, No. 6, p.41-45.
4. Помехозащищенность радиосистем со сложными сигналами./ Под ред. Г.И.Тузова. - М.: Радио и связь, 1985. - 264 с. (стр.75, выражение 3.5).4. Interference immunity of radio systems with complex signals. / Ed. G.I. Tuzova. - M .: Radio and communications, 1985 .-- 264 p. (p. 75, expression 3.5).
5. Там же (стр.32, табл. №2.3).5. In the same place (p. 32, table. No. 2.3).
6. Бельтюков В.В., Сивов В.А. Ортогональные сигналы на основе полных кодовых колец и их корреляционные свойства. - Радиотехника и электроника, 1982, т.27, №9, с.1733-1738.6. Beltyukov V.V., Sivov V.A. Orthogonal signals based on full code rings and their correlation properties. - Radio engineering and electronics, 1982, v. 27, No. 9, p. 1733-1738.
7. Цифровые методы в космической связи: Пер с англ./ Под ред. В.И.Шляпоберского. - М.: Связь. 1969. - 270 с. (стр.263).7. Digital methods in space communications: Transl. From English / Ed. V.I.Shlyapobersky. - M .: Communication. 1969 .-- 270 s. (p. 263).
8. Бельтюков В.В., Сивов В.А. АС №906326 от 14.10.1981 г. Генератор кодовых последовательностей.8. Beltyukov V.V., Sivov V.A. AS No. 906326 dated 10/14/1981 Generator of code sequences.
9. Бельтюков В.В., Сивов В.А. АС №1082283 от 22.11.1983 г. Генератор кодовых последовательностей.9. Beltyukov V.V., Sivov V.A. AS No. 1082283 of November 22, 1983, a code sequence generator.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005102655/09A RU2287904C2 (en) | 2005-02-04 | 2005-02-04 | Spectrally effective code-division transmitter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005102655/09A RU2287904C2 (en) | 2005-02-04 | 2005-02-04 | Spectrally effective code-division transmitter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005102655A RU2005102655A (en) | 2006-07-10 |
| RU2287904C2 true RU2287904C2 (en) | 2006-11-20 |
Family
ID=36830519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005102655/09A RU2287904C2 (en) | 2005-02-04 | 2005-02-04 | Spectrally effective code-division transmitter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2287904C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2553083C1 (en) * | 2014-01-30 | 2015-06-10 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МО РФ | Multichannel transmitter for spectrally efficient radio communication system |
-
2005
- 2005-02-04 RU RU2005102655/09A patent/RU2287904C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2553083C1 (en) * | 2014-01-30 | 2015-06-10 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МО РФ | Multichannel transmitter for spectrally efficient radio communication system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005102655A (en) | 2006-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR0181319B1 (en) | Method and apparatus for creating a composite waveform | |
| SE532289C2 (en) | Variable speed CDMA spreading circuit | |
| CN1187917A (en) | Method and apparatus for determining signal strength in spread spectrum communication system having variable data rate | |
| CN1075911C (en) | Automobile on-board and/or portable telephone system | |
| AU7497398A (en) | Method and apparatus for generating complex four-phase sequences for a cdma communication system | |
| US6847658B1 (en) | Demultiplexer for channel interleaving | |
| RU2494550C2 (en) | Transmitter with code division of channels with structural security of transmitted signals | |
| RU2553083C1 (en) | Multichannel transmitter for spectrally efficient radio communication system | |
| RU2287904C2 (en) | Spectrally effective code-division transmitter | |
| CN103339907A (en) | Wireless communication system, transmitter apparatus, receiver apparatus, and wireless communication method | |
| KR20010043087A (en) | Method and apparatus for performing a modulation | |
| RU2303331C1 (en) | Transmitter with code division of channels and efficient usage of allocated frequency spectrum | |
| RU2553055C1 (en) | Transmitter with code division of channels with structural security of transmitted signals | |
| CA2254396C (en) | Asymmetrical encoding/decoding method and apparatus for communication networks | |
| US7072422B2 (en) | Device and method for spectrally shaping a transmission signal in a radio transmitter | |
| RU2320093C1 (en) | Multi-channel transmitter of signals with pseudo-random adjustment of working frequency | |
| RU2341026C1 (en) | Direct and reverse data transmission and reception system | |
| RU2770857C1 (en) | Multichannel spectral-efficient transmitter with quadrature amplitude-inverse modulation with coherent frequency-code channel separation | |
| RU2341020C1 (en) | Direct and reverse information transmission and reception system | |
| KR100585832B1 (en) | Apparatus and method for expanding channels in CDMA system | |
| RU2341019C1 (en) | Method of direct and reverse data transmission and receiption | |
| RU2327285C1 (en) | Data receipt and transmission system | |
| RU2340107C1 (en) | Method of transmitting and receiving information in direct and reverse directions | |
| RU2327284C1 (en) | Data receipt and transmission method | |
| CN115801054A (en) | Turbo code sending method of frequency hopping system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070205 |