RU2357372C1 - Start-stop communication system with signal frequency keying - Google Patents

Start-stop communication system with signal frequency keying Download PDF

Info

Publication number
RU2357372C1
RU2357372C1 RU2008105138/09A RU2008105138A RU2357372C1 RU 2357372 C1 RU2357372 C1 RU 2357372C1 RU 2008105138/09 A RU2008105138/09 A RU 2008105138/09A RU 2008105138 A RU2008105138 A RU 2008105138A RU 2357372 C1 RU2357372 C1 RU 2357372C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
circuit
key
shift register
Prior art date
Application number
RU2008105138/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Герман Борисович Волобуев (RU)
Герман Борисович Волобуев
Николай Николаевич Семенов (RU)
Николай Николаевич Семенов
Валерий Иванович Ледовских (RU)
Валерий Иванович Ледовских
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет"
Priority to RU2008105138/09A priority Critical patent/RU2357372C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2357372C1 publication Critical patent/RU2357372C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Selective Calling Equipment (AREA)

Abstract

FIELD: information technology.
SUBSTANCE: proposed start-stop communication system pertains to wireless communication and can be used in different communication lines. The start-stop communication system with signal frequency keying has on the transmission side an information source, first shift register, OR circuit, carrier frequency generator, transmitter, first trigger flip-flop, first AND circuit and a pseudorandom sequence generator. On the receiving side, the system has a receiver, frequency discrimination circuit, interrupter switch, matched filter, decision device, pulse former, non-linear element, first adder, delay line, second adder, threshold device, RS-trigger, first key, comparator, second shift register, second key, minimum signal selection circuit, N switches, second trigger flip-flop and a second AND circuit.
EFFECT: increased noise immunity of communication.
3 dwg

Description

Изобретение относится к электро- и радиосвязи и может использоваться в проводных радио, радиорелейных и метеорных линиях связи.The invention relates to electrical and radio communications and can be used in wired radio, radio relay and meteor communication lines.

Известна система связи для непрерывной передачи дискретной информации, в которой перед каждым сообщением посылается «зондирующий ключ». Если приходит этот сигнал, приемник открывается для регистрации сообщения и после приема отправляет квитанцию по обратному каналу. В противном случае приемник остается закрытым и передатчик повторяет сообщение, продолжая попытки для получения нужной квитанции [1]. Однако такая система связи имеет низкую помехоустойчивость, а в стартстопном режиме - недопустимо высокую вероятность ложной тревоги.A known communication system for the continuous transmission of discrete information, in which a sounding key is sent before each message. If this signal arrives, the receiver opens to register the message and after receiving it sends a receipt on the return channel. Otherwise, the receiver remains closed and the transmitter repeats the message, continuing to try to obtain the desired receipt [1]. However, such a communication system has low noise immunity, and in start-stop mode - an unacceptably high probability of false alarm.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой системе связи является стартстопная система связи с частотной манипуляцией связи [2], принятая за прототип.The closest in technical essence to the proposed communication system is a start-stop communication system with frequency-shift keying [2], adopted as a prototype.

Схема системы-прототипа представлена на фиг.1, где обозначеноThe scheme of the prototype system is presented in figure 1, where indicated

на передающей стороне:on the transmitting side:

1 - источник информации;1 - source of information;

2 - первый регистр сдвига (PC);2 - the first shift register (PC);

3 - схема ИЛИ;3 - OR scheme;

4 - генератор несущих частот (ГНЧ);4 - carrier frequency generator (LFO);

5 - передатчик;5 - transmitter;

8 - генератор псевдослучайной последовательности (ГПСП);8 - pseudo-random sequence generator (GPSP);

на приемной стороне:on the receiving side:

9 - приемник;9 - receiver;

10 - частотный дискриминатор (ЧД);10 - frequency discriminator (BH);

11 - прерыватель;11 - breaker;

12 - согласованный фильтр (СФ);12 - matched filter (SF);

13 - решающее устройство (РУ);13 - a decisive device (RU);

14 - формирователь импульсов (ФИ);14 - pulse shaper (FI);

15 - нелинейный элемент (НЭ);15 - non-linear element (NE);

16 - первый сумматор;16 - the first adder;

17 - линия задержки (ЛЗ) с n отводами;17 - delay line (LZ) with n taps;

18 - второй сумматор;18 - second adder;

19 - пороговое устройство (ПУ);19 - threshold device (PU);

20 - RS-триггер;20 - RS-trigger;

21 - первый ключ;21 is the first key;

22 - компаратор;22 - a comparator;

23 - второй PC;23 - second PC;

24 - второй ключ;24 - the second key;

29 - линия связи.29 - communication line.

Система-прототип содержит на передающей стороне: последовательно соединенные источник информации 1, первый PC 2, схему ИЛИ 3, ГНЧ 4 и передатчик 5, а также ГПСП 8, выход которого соединен со вторым входом схемы ИЛИ 3, причем второй выход источника информации 1 соединен с тактовым входом первого PC 2 и первым входом ГПСП 8, второй вход которого соединен с третьим выходом источника информации 1 и вторым входом передатчика 5, а на приемной стороне содержит: последовательно соединенные приемник 9, ЧД 10, прерыватель 11, СФ 12, РУ 13 и ФИ 14, последовательно соединенные НЭ 15, первый сумматор 16 и ЛЗ 17, последовательно соединенные второй сумматор 18, первые n входов которого подключены через шину к выходам ЛЗ 17, а (n+1)-ый вход соединен с ее входом; ПУ 19 и RS-триггер 20; второй ключ 21 и последовательно соединенные компаратор 22, второй PC 23 и второй ключ 24, выход которого является выходом системы, причем первый выход ФИ 14 подключен к тактовым входам компаратора 22 и второго PC 23, а его второй выход соединен со вторыми входами прерывателя 11 и ПУ 19, выход ЧД 10 подключен к сигнальному входу компаратора 22 и входу НЭ 15, выход СФ 12 соединен первым входом первого ключа 21, второй вход первого ключа 21 объединен с выходом РУ 13 и вторым входом RS-триггера 20, а его выход подключен ко второму входу первого сумматора 16, выход RS-триггера 20 соединен со вторым входом второго ключа 24; приемная и передающая стороны системы соединены посредством линии связи 29. Система-прототип работает следующим образом.The prototype system contains on the transmitting side: a source of information 1, a first PC 2, an OR 3 circuit, an LFO 4 and a transmitter 5, as well as a GPS 8, whose output is connected to the second input of the OR 3 circuit, the second output of information source 1 being connected in series with a clock input of the first PC 2 and the first input of the GPS 8, the second input of which is connected to the third output of the information source 1 and the second input of the transmitter 5, and on the receiving side contains: serially connected receiver 9, BH 10, chopper 11, SF 12, RU 13 and FI 14, sequentially connect ennye NE 15, the first adder 16 and LZ 17, serially connected second adder 18, the first n inputs of which are connected via a bus 17 to the outputs LZ, and (n + 1) th input is connected to its input; PU 19 and RS-trigger 20; the second key 21 and the serially connected comparator 22, the second PC 23 and the second key 24, the output of which is the output of the system, the first output of FI 14 is connected to the clock inputs of the comparator 22 and the second PC 23, and its second output is connected to the second inputs of the chopper 11 and PU 19, the output of the BH 10 is connected to the signal input of the comparator 22 and the input of the NE 15, the output of the SF 12 is connected to the first input of the first key 21, the second input of the first key 21 is combined with the output of the RU 13 and the second input of the RS flip-flop 20, and its output is connected to the second input of the first adder 16, the output of the RS-trig EPA 20 is connected to the second input of the second switch 24; the receiving and transmitting sides of the system are connected via a communication line 29. The prototype system operates as follows.

Источник информации 1 в случайный момент времени создает на первом выходе сообщение, состоящее из n двоичных символов одинаковой длительности τ, а на втором и третьем выходах в момент начала сообщения - сетку из S коротких импульсов с периодом следования τ и положительный импульс, соответственно. При этом в ГПСП 8 формируется синхросигнал - псевдослучайная двоичная последовательность, состоящая из S элементов длительности τ, а сообщение задерживается в PC 2 на время, равное Sτ. В результате этого на выходе схемы ИЛИ 3 формируется последовательность, состоящая из синхросигнала и сообщения. Элементы этих сигналов используются для управления частотой ГНЧ 4. Полученный частотно-манипулированный сигнал усиливается в передатчике 5, включаемом импульсом длительности (n+S)τ, действующем на третьем выходе источника информации 1, и передается по линии связи 29.Information source 1 at a random moment in time creates a message at the first output consisting of n binary symbols of the same duration τ, and at the second and third outputs at the time of the beginning of the message, a grid of S short pulses with a repetition period τ and a positive pulse, respectively. At the same time, a synchronization signal is formed in GPSP 8 — a pseudo-random binary sequence consisting of S elements of duration τ, and the message is delayed in PC 2 for a time equal to Sτ. As a result of this, a sequence consisting of a clock signal and a message is formed at the output of the OR 3 circuit. Elements of these signals are used to control the frequency of the LFO 4. The obtained frequency-manipulated signal is amplified in the transmitter 5, turned on by a pulse of duration (n + S) τ, acting on the third output of the information source 1, and transmitted via communication line 29.

На приемной стороне после общей фильтрации в приемнике 9 осуществляется демодуляция полученного сигнала в ЧД 10 и согласованная фильтрация синхросигнала в СФ 12, который вместе с блоком 13 составляет первый измерительный канал, представляющий собой устройство оптимального измерения временного положения синхросигнала (см., например, стр.115, рис.7.2 в книге Ю.С.Лезина «Введение в теорию и технику радиотехнических систем», М., «Радио и связь», 1986 г.).On the receiving side, after general filtering in the receiver 9, the received signal is demodulated in BH 10 and the synchronized signal is filtered in SF 12, which together with block 13 constitutes the first measuring channel, which is an optimal measurement device for the temporal position of the clock signal (see, for example, page 115, Fig. 7.2 in the book of Yu.S. Lezin “Introduction to the theory and technique of radio engineering systems”, M., “Radio and communications”, 1986).

В РУ 13 осуществляется сравнение входного сигнала с определенным порогом и, при условии его превышения сигналом, - формирование в момент действия его максимального значения короткого импульса, который при отсутствии помех точно совпадает по времени с моментом окончания синхросигнала при приеме. По положительному фронту этого импульса на первом выходе ФИ 14 с задержкой на время τ создается сетка из 2n коротких тактовых импульсов длительности α (α<<τ) с периодом τ, а на втором - импульс длительностью nτ+2α, который с помощью прерывателя 11 отключает вход СФ 12 от выхода блока 10. В компараторе 22 в момент действия первых n выходных тактовых импульсов блока 14 по знаку выходных сигналов ЧД 10 выносятся решения о приеме n двоичных символов сообщения, которые теми же импульсами записываются в (n+1)-разрядный PC 23, следующие n тактовые импульсы считывают информацию из PC 23 на первый вход второго ключа 24. Выходной сигнал СФ 12 в момент действия выходного импульса РУ 13 с выхода первого ключа 21 через первый сумматор 16 поступает в Л3 17 с n отводами, расстояние между которыми (по времени) равно τ.RU 13 compares the input signal with a certain threshold and, if it is exceeded by the signal, generates a short pulse at the moment of its maximum value, which, in the absence of interference, exactly coincides in time with the end of the clock signal at reception. A positive edge of this pulse at the first output of FI 14 with a delay of time τ creates a grid of 2n short clock pulses of duration α (α << τ) with a period τ, and at the second one, a pulse of duration nτ + 2α, which disconnects using the interrupt 11 input SF 12 from the output of block 10. In the comparator 22 at the time of the first n output clock pulses of block 14, according to the sign of the output signals of BH 10, decisions are made to receive n binary message symbols, which are written in the same pulses to the (n + 1) -bit PC 23, the next n clock pulses read information from PC 23 to the first input of the second key 24. The output signal of the SF 12 at the time of the output pulse RU 13 from the output of the first key 21 through the first adder 16 enters L3 17 with n taps, the distance between which (in time) is τ.

В НЭ 15 вычисляются модульные значения элементов выходного сигнала ЧД 10, которые через этот же сумматор 16 поступают на вход ЛЗ 17. Затем входной сигнал ЛЗ 17 и выходные сигналы с n ее выходов суммируются во втором сумматоре 18 и полученный сигнал в момент действия заднего фронта импульса на втором выходе ФИ 14 сравнивается в ПУ 19 с определенным порогом. При условии превышения им порога RS-триггер 20, установленный выходным импульсом РУ 13 в нулевое состояние, переводится в единичное состояние. При этом открывается ключ 24 и информация с его первого входа передается на его выход. Если порог в ПУ 19 сигналом не превышается, то входной сигнал блока 24 на его выход поступать не будет.In NE 15, the modular values of the elements of the output signal BH 10 are calculated, which through the same adder 16 go to the input of the LZ 17. Then the input signal LZ 17 and the output signals from n of its outputs are summed in the second adder 18 and the received signal at the moment of the trailing edge of the pulse at the second output, FI 14 is compared in PU 19 with a certain threshold. If it exceeds the threshold, the RS-trigger 20, set by the output pulse of the RU 13 to the zero state, is transferred to the single state. At the same time, key 24 is opened and information from its first input is transmitted to its output. If the threshold in the control unit 19 is not exceeded by the signal, then the input signal of block 24 will not be output.

Недостаток системы-прототипа - низкая помехоустойчивость связи.The disadvantage of the prototype system is the low noise immunity of the communication.

Изобретение направлено на повышение помехоустойчивости связи.The invention is aimed at improving the noise immunity of communication.

Для достижения этого в стартстопную систему связи с частотной манипуляцией сигнала (СССЧМ), содержащую на передающей стороне последовательно соединенные источник информации, первый PC, схему ИЛИ, ГНЧ и передатчик, а также ГПСП, выход которого соединен со вторым входом схемы ИЛИ, причем второй выход источника информации соединен с тактовым входом первого PC и первым входом ГПСП, второй вход ГПСП соединен с третьим выходом источника информации и вторым входом передатчика, а на приемной стороне - последовательно соединенные приемник, ЧД, прерыватель, СФ, РУ и ФИ; последовательно соединенные НЭ, первый сумматор и ЛЗ; последовательно соединенные второй сумматор, первые n входов которого подключаются через шину к n выходам ЛЗ, а (n+1)-ый вход соединен со входом ЛЗ, пороговое устройство и RS-триггер; первый ключ и последовательно соединенные компаратор, второй PC и второй ключ, выход которого является выходом СССЧМ, причем первый выход ФИ подключен к тактовым входам компаратора и второго PC, а его второй выход соединен со вторыми входами прерывателя и ПУ, выход ЧД подключен к сигнальному входу компаратора и входу НЭ, выход СФ соединен с первым входом первого ключа, второй вход первого ключа объединен с выходом РУ и вторым входом RS-триггера, а выход первого ключа подключен ко второму входу первого сумматора, выход RS-триггера соединен со вторым входом второго ключа; приемная и передающая стороны СССЧМ соединены посредством линии связи, согласно изобретению введены на передающей стороне: четвертый выход источника информации, третий вход схемы ИЛИ и последовательно соединенные первый Т-триггер и первая схема И, второй вход которой соединен с четвертым выходом источника информации, а выход подключен к третьему входу схемы ИЛИ, причем счетный вход первого Т-триггера соединен с выходом первого PC, а его установочный вход - с третьим выходом источника информации, а на приемной стороне дополнительно введены: (n+1)-ый отвод ЛЗ, 2n установочных входов и n выходов второго PC, (n+2)-ой вход второго сумматора, подключенный к (n+1)-му отводу ЛЗ, схема выбора минимального сигнала (СВМ), соединенная n входами через шину с первыми n выходами ЛЗ, а (n+1)-ым - со входом ЛЗ, n переключателей, каждый из которых соединен первым входом с соответствующим выходом СВМ, вторым - с соответствующим выходом второго PC, а парой выходов - с соответствующей парой установочных входов второго PC; последовательно соединенные второй Т-триггер, подключенный счетным входом к выходу компаратора, а установочным входом - к выходу РУ, и вторая схема И, выход которой соединен со стробирующим входом СВМ, а второй вход - с выходом ПУ.To achieve this, a start-stop communication system with frequency-shift keying signal (MSSM), containing on the transmitting side a series-connected information source, a first PC, an OR circuit, an LFO and a transmitter, as well as GPS, the output of which is connected to the second input of the OR circuit, the second output the information source is connected to the clock input of the first PC and the first input of the GPS, the second input of the GPS is connected to the third output of the information source and the second input of the transmitter, and on the receiving side, the receiver, BH, interrupts are connected in series Atelier SF, PN and PI; series-connected NEs, the first adder and LZ; connected in series to the second adder, the first n inputs of which are connected via bus to the n outputs of the LP, and the (n + 1) -th input is connected to the input of the LP, a threshold device and an RS-trigger; the first key and the comparator in series, the second PC and the second key, the output of which is the output of the MSSM, the first FI output connected to the clock inputs of the comparator and the second PC, and its second output connected to the second inputs of the chopper and the control panel, the BH output is connected to the signal input comparator and NE input, the SF output is connected to the first input of the first key, the second input of the first key is combined with the RU output and the second input of the RS trigger, and the output of the first key is connected to the second input of the first adder, the output of the RS trigger is connected to the second second input of the second key; The receiving and transmitting sides of the MSSM are connected via a communication line, according to the invention, they are introduced on the transmitting side: the fourth output of the information source, the third input of the OR circuit, and the first T-trigger and the first circuit And, the second input of which is connected to the fourth output of the information source, and the output connected to the third input of the OR circuit, and the counting input of the first T-trigger is connected to the output of the first PC, and its installation input is connected to the third output of the information source, and at the receiving side it is additionally entered : (n + 1) -th tap of the LH, 2n installation inputs and n outputs of the second PC, (n + 2) -th input of the second adder connected to the (n + 1) -th tap of the LH, minimum signal selection circuit (CBM) connected by n inputs through the bus with the first n outputs of the LZ, and (n + 1) -th - with the input of the LZ, n switches, each of which is connected by the first input to the corresponding output of the CBM, the second - from the corresponding output of the second PC, and a pair of outputs - with the corresponding pair of installation inputs of the second PC; the second T-trigger connected in series with the counting input to the output of the comparator, and the installation input to the output of the switchgear, and the second circuit I, the output of which is connected to the gate input of the CBM, and the second input is connected to the output of the control panel.

На фиг.2 представлена функциональная схема предлагаемой СССЧМ.Figure 2 presents the functional diagram of the proposed SSSM.

Она содержит на передающей стороне последовательно соединенные источник информации 1, первый PC 2, схему ИЛИ 3, ГНЧ 4 и передатчик 5; последовательно соединенные первый Т-триггер 6 и первую схему И 7, второй вход которой подключен к четвертому выходу источника информации 1, а выход - к третьему входу схемы ИЛИ 3, причем счетный вход первого Т-триггера 6 соединен с выходом PC 2, а его установочный вход объединен с третьим выходом источника информации 1 и вторым входом передатчика 5; ГПСП 8, первый вход которого объединен с тактовым входом PC 2 и подключен ко второму выходу источника информации, второй вход соединен с третьим выходом источника информации 1, а выход подключен ко второму входу схемы ИЛИ 3, а на приемной стороне содержит: последовательно соединенные приемник 9, ЧД 10, прерыватель 11, СФ 12, РУ 13 и ФИ 14; последовательно соединенные НЭ 15, первый суммматор 16 и ЛЗ 17; последовательно соединенные второй сумматор 18, первые n входов которого подключены через шину к n выходам ЛЗ 17, (n+1)-ый вход подключен ко входу ЛЗ 17, а (n+2)-ой - к (n+1)-му выходу ЛЗ 17, ПУ 19 и RS-триггер 20; первый ключ 21 и последовательно соединенные компаратор 22, второй (n+2)-разрядный PC 23 и второй ключ 24, выход которого является выходом СССЧМ, причем первый выход ФИ 14 подключен к тактовым входам компаратора 22 и второго PC 23, а его второй выход соединен со вторыми входами прерывателя 11 и ПУ 19, выход ЧД 10 подключен к сигнальному входу компаратора 22 и входу НЭ 15, выход СФ 12 соединен с первым входом первого ключа 21, второй вход которого объединен с выходом РУ 13 и вторым входом RS-триггера 20, а его выход подключен ко второму входу первого сумматора 16, выход RS-триггера 20 соединен со вторым входом второго ключа 24; а также содержит: СВМ 25, соединенную n входами через шину с первыми n выходами ЛЗ 17, а (n+1)-ым - со входом ЛЗ 17, n переключателей (26-1)-(26-n), каждый из которых соединен первым входом с соответствующим выходом СВМ 25, вторым - с соответствующим выходом PC 23 (начиная с выхода второго разряда), а парой выходов - с соответствующей парой установочных входов PC 23 (начиная с пары установочных входов второго разряда); последовательно соединенные второй Т-триггер 27, подключенный счетным входом к выходу компаратора 22, а установочным входом - к выходу РУ 13, и вторую схему И 28, выход которой соединен со стробирующим входом СВМ 25, а второй вход - с выходом ПУ 19; приемная и передающая стороны СССЧМ соединены посредством линии связи 29.It contains on the transmitting side a series-connected information source 1, a first PC 2, an OR 3 circuit, an LFO 4 and a transmitter 5; the first T-flip-flop 6 and the first And 7 circuit are connected in series, the second input of which is connected to the fourth output of the information source 1, and the output is connected to the third input of the OR 3 circuit, and the counting input of the first T-flip-flop 6 is connected to the output of PC 2, and its installation input is combined with the third output of the information source 1 and the second input of the transmitter 5; GPSSP 8, the first input of which is combined with the clock input of PC 2 and connected to the second output of the information source, the second input is connected to the third output of the information source 1, and the output is connected to the second input of the OR 3 circuit, and on the receiving side it contains: series-connected receiver 9 , BH 10, chopper 11, SF 12, RU 13 and FI 14; connected in series NE 15, the first adder 16 and LZ 17; connected in series to the second adder 18, the first n inputs of which are connected through the bus to the n outputs of the LZ 17, the (n + 1) -th input is connected to the input of the LZ 17, and the (n + 2) -th - to the (n + 1) -m the output of the LZ 17, PU 19 and RS-trigger 20; the first key 21 and the comparator 22 connected in series, the second (n + 2) -bit PC 23 and the second key 24, the output of which is the output of the MSSM, the first output of FI 14 being connected to the clock inputs of the comparator 22 and the second PC 23, and its second output connected to the second inputs of the chopper 11 and PU 19, the output of the BH 10 is connected to the signal input of the comparator 22 and the input of the NE 15, the output of the SF 12 is connected to the first input of the first key 21, the second input of which is combined with the output of the RU 13 and the second input of the RS-flip-flop 20 , and its output is connected to the second input of the first adder 16, the output RS flip-flop 20 is connected to the second input of the second key 24; and also contains: CBM 25, connected by n inputs through the bus with the first n outputs of LZ 17, and (n + 1) -th - with the input of LZ 17, n switches (26-1) - (26-n), each of which connected to the first input with the corresponding output of CBM 25, the second to the corresponding output of PC 23 (starting from the output of the second discharge), and the pair of outputs to the corresponding pair of installation inputs of PC 23 (starting from the pair of installation inputs of the second discharge); connected in series to the second T-flip-flop 27, connected by a counting input to the output of the comparator 22, and the installation input to the output of the RU 13, and a second circuit And 28, the output of which is connected to the gate input of the CBM 25, and the second input to the output of the PU 19; the receiving and transmitting sides of the MSSM are connected via a communication line 29.

Стартстопная система связи с частотной манипуляцией сигнала работает следующим образом.Start-stop communication system with frequency signal manipulation works as follows.

Источник информации 1 в случайный момент времени создает на первом выходе сообщение, состоящее из n-двоичных символов одинаковой длительности τ, на втором и третьем выходах в момент начала сообщения - сетку из S коротких импульсов с периодом следования τ и положительный импульс, соответственно, а на четвертом - импульс длительности τ в момент действия последнего импульса на его втором выходе.Information source 1 at a random moment in time creates a message at the first output consisting of n-binary symbols of the same duration τ, at the second and third outputs at the time the message starts, a grid of S short pulses with a repetition period τ and a positive pulse, respectively, and the fourth is an impulse of duration τ at the moment the last impulse acts on its second output.

При этом в ГПСП 8 формируется синхросигнал - псевдослучайная двоичная последовательность, состоящая из S элементов длительности τ, а сообщение задерживается в PC 2 на время, равное Sτ.At the same time, a synchronization signal is formed in GPSP 8 — a pseudo-random binary sequence consisting of S elements of duration τ, and the message is delayed in PC 2 for a time equal to Sτ.

Если число символов «1» в сообщении нечетное, то Т-триггер 6, установленный передним фронтом импульса, действующего на третьем выходе источника информации 1 в состояние «0», переходит в состояние «1» и этот сигнал пропускает через первую схему И 7 на третий вход схемы ИЛИ 3 импульс с четвертого выхода источника информации 1, являющийся проверочным символом кода. При четном числе символов «1» в сообщении импульс на третий вход схемы ИЛИ 3 не поступит. В результате всего этого на выходе схемы ИЛИ 3 формируется последовательность, состоящая из синхросигнала, сообщения и символа «1» или «0» (в зависимости от числа символов «1» в сообщении). Элементы этих сигналов используются для управления частотой ГНЧ 4. Полученный частотно-манипулированный сигнал усиливается в передатчике 5, включаемом импульсом длительности (n+S+1)τ, действующем на третьем выходе источника информации и передается по линии связи 29.If the number of characters “1” in the message is odd, then the T-trigger 6, set by the leading edge of the pulse acting on the third output of the information source 1 to state “0”, goes into state “1” and this signal passes through the first circuit AND 7 to the third input of the OR circuit 3 is a pulse from the fourth output of the information source 1, which is a check symbol of the code. With an even number of characters “1” in the message, the pulse will not arrive at the third input of the OR 3 circuit. As a result of all this, at the output of the OR 3 circuit, a sequence is formed consisting of a clock signal, a message, and the symbol “1” or “0” (depending on the number of characters “1” in the message). Elements of these signals are used to control the frequency of the LFO 4. The resulting frequency-manipulated signal is amplified in the transmitter 5, which is switched on by a pulse of duration (n + S + 1) τ, acting on the third output of the information source and transmitted via communication line 29.

На приемной стороне после общей фильтрации в приемнике 9 осуществляется демодуляция полученного сигнала в ЧД 10, и согласованная фильтрация синхросигнала - в СФ 12, который вместе с блоком 13 составляет первый измерительный канал такой же, что и в системе-прототипе. В РУ 13 осуществляется сравнение входного сигнала с определенным порогом и, при условии его превышения сигналом, - формирование в момент действия его максимального значения короткого импульса, длительности α, который при отсутствии помех точно совпадает по времени с моментом получения синхросигнала при приеме. По положительному фронту этого импульса на первом выходе ФИ 14 с задержкой на время τ создается сетка из [(n+1)+n] коротких тактовых импульсов длительности α с периодом τ, а на втором выходе - импульс длительности (n+1)τ+0,5α, который с помощью прерывателя 11 отключает вход СФ 12 от выхода блока 10. В компараторе 22 в момент действия передних фронтов первых (n+1) выходных тактовых импульсов блока 14, по знаку выходных сигналов ЧД 10 выносятся решения о приеме n двоичных символов сообщения и проверочного символа кода, которые теми же импульсами записываются в (n+2)-разрядный PC 23. Выходной сигнал СФ 12 в момент действия выходного импульса РУ 13 с выхода первого ключа 21 через первый сумматор 16 поступает в ЛЗ 17 с (n+1) отводами, расстояние между которыми (по времени) равно τ.On the receiving side, after general filtering in the receiver 9, the received signal is demodulated in BH 10 and the synchronized signal is filtered in SF 12, which, together with block 13, makes up the first measuring channel the same as in the prototype system. RU 13 compares the input signal with a certain threshold and, if it is exceeded by the signal, generates a short pulse, duration α, at the moment of its maximum value, which, in the absence of interference, exactly coincides in time with the moment of receiving the clock signal at reception. On the positive front of this pulse, a grid of [(n + 1) + n] short clock pulses of duration α with a period of τ is created at the first output of FI 14 with a delay of time τ, and a pulse of duration (n + 1) τ + 0.5α, which, using a chopper 11, disconnects the input of the SF 12 from the output of block 10. In the comparator 22, at the time of the leading edges of the first (n + 1) output clock pulses of block 14, the decisions on the reception of n binary message characters and code verification character, which are written in the same pulses in ( n + 2) -bit PC 23. The output signal of the SF 12 at the time of the output pulse of RU 13 from the output of the first key 21 through the first adder 16 enters LZ 17 with (n + 1) taps, the distance between which (in time) is τ .

В НЭ 15 вычисляются модульные значения элементов выходного сигнала ЧД 10, которые через этот же сумматор 16 поступают на вход ЛЗ 17. Затем входной сигнал ЛЗ 17, выходные сигналы с первых n ее входов (шина) и выходной сигнале (n+1)-го дополнительного выхода суммируются во втором сумматоре 18 и полученный сигнал в момент действия заднего фронта импульса на втором выходе ФИ 14, сравниваются в ПУ 19 с определенным порогом. При условии превышения им порога RS-триггер 20, установленный выходным импульсом РУ 13 в нулевое состояние, переводится в единичное состояние. При этом открывается ключ 24. Если порог в ПУ 19 сигналом не превышается, то ключ 24 не открывается. Блоки 25, 26, 27 и 28 предназначены для обнаружения и коррекции одиночной ошибки в принятой кодовой комбинации. Для этого на входы СВМ 25 подаются входной сигнал ЛЗ 17 и ее выходные сигналы (по шине) с n-первых отводов, а на первый вход второго Т-триггера 27 - (n+1) выходных двоичных символов блока 22. Если число символов «1» оказывается при этом нечетным (что свидетельствует об искажении помехами кодовой комбинации), то на выходе второй схемы И 28 в момент действия переднего фронта выходного сигнала ПУ 19 будет действовать перепад напряжения и в СВМ 25 произойдет выборка номера выходного сигнала с наименьшим уровнем, так что только на одном из ее выходов будет действовать импульс с уровнем «1», а на остальных - нулевой сигнал.NE 15 calculates the modular values of the elements of the output signal BH 10, which through the same adder 16 are fed to the input LZ 17. Then the input signal LZ 17, the output signals from the first n of its inputs (bus) and the output signal of the (n + 1) th additional output are summarized in the second adder 18 and the received signal at the time of the trailing edge of the pulse at the second output of FI 14, are compared in the PU 19 with a certain threshold. If it exceeds the threshold, the RS-trigger 20, set by the output pulse of the RU 13 to the zero state, is transferred to the single state. This opens the key 24. If the threshold in the control room 19 by the signal is not exceeded, then the key 24 does not open. Blocks 25, 26, 27 and 28 are designed to detect and correct a single error in the received code combination. To this end, the input signal LZ 17 and its output signals (via the bus) from the n-first taps are fed to the inputs of the CBM 25, and (n + 1) output binary symbols of block 22 are sent to the first input of the second T-trigger 27. If the number of characters is “ 1 ”turns out to be odd (which indicates a distortion of the code combination interference), then at the output of the second circuit And 28, at the moment of the leading edge of the output signal of the PU 19, the voltage drop will act and in the CBM 25 the output signal number will be sampled with the lowest level, so that only on one of her exits will there be action pulse with level “1”, and on the rest - zero signal.

Этот импульс поступит на вход соответствующего переключателя 26, на второй вход которого подается выходной сигнал соответствующего разряда PC 23 и, если его уровень, например будет равным «1», то импульс с первого входа переключателя поступит на один из пары его выходов, который установит соответствующий разряд PC 23 в противоположное состояние. Таким образом произойдет исправление ошибочно принятого символа. Последними n выходными импульсами с первого выхода ФИ 14 информация из PC 23 будет считана через открытый ключ 24 на выход системы связи. Естественно, что такой метод коррекции ошибок не позволяет исправить их с вероятностью, равной единице. Однако расчеты показали, что при реальных отношениях сигнал/шум в канале связи 12-14 дБ вероятность ошибочного приема сообщения оказывается меньше, чем в системе-прототипе почти на порядок. Причем сравнение двух систем проводилось при одинаковых энергетических затратах при передаче. Это преимущество предлагаемой системы по сравнению с известной иллюстрируют кривые зависимости вероятности ошибочного приема сообщения Р (при n=12) от отношения с/ш h (где пунктирной линией нанесена кривая для предлагаемой системы, а сплошной - для известной), полученные методом статистического моделирования.This pulse will be fed to the input of the corresponding switch 26, to the second input of which the output signal of the corresponding discharge PC 23 is supplied, and if its level, for example, will be equal to “1”, then the pulse from the first input of the switch will go to one of the pair of its outputs, which will set the corresponding discharge PC 23 to the opposite state. This will correct the erroneously received character. The last n output pulses from the first output of FI 14 information from PC 23 will be read through the public key 24 to the output of the communication system. Naturally, such a method of error correction does not allow correcting them with a probability equal to unity. However, the calculations showed that with real signal-to-noise ratios in the 12-14 dB communication channel, the probability of erroneous message reception is less than in the prototype system by almost an order of magnitude. Moreover, the comparison of the two systems was carried out at the same energy costs during transmission. This advantage of the proposed system compared to the known one is illustrated by the curves of the probability of erroneous reception of the message P (for n = 12) on the ratio s / w h (where the dashed line shows the curve for the proposed system and the solid line for the known) obtained by statistical modeling.

Таким образом, применение предложенной стартстопной системы связи с частотной манипуляцией сигнала позволяет повысить помехоустойчивость связи.Thus, the application of the proposed start-stop communication system with frequency signal manipulation allows to increase the noise immunity of the communication.

Источники информацииInformation sources

1. Каневский З.М., Ледовских В.И. Передача дискретной информации по каналам с обратной связью с прерываниями. «Электросвязь», №2, 1970 г.1. Kanevsky Z.M., Ledovskikh V.I. Transfer of discrete information on channels with feedback with interruptions. "Telecommunication", No. 2, 1970

2. Г.Б.Волобуев, В.И.Ледовских. О помехоустойчивости стартстопных систем связи с частотной манипуляцией сигнала. «Теория и техника радиосвязи», вып.№2, 1998 г.2. G. B. Volobuev, V. I. Ledovsky. On noise immunity of start-stop communication systems with frequency signal manipulation. “Theory and technique of radio communication”, issue No. 2, 1998

Claims (1)

Стартстопная система связи с частотной манипуляцией сигнала, содержащая на передающей стороне последовательно соединенные источник информации, первый регистр сдвига, схему ИЛИ, генератор несущих частот и передатчик, а также генератор псевдослучайной последовательности, выход которого соединен со вторым входом схемы ИЛИ, причем второй выход источника информации соединен с тактовым входом первого регистра сдвига и первым входом генератора псевдослучайной последовательности, второй вход генератора псевдослучайной последовательности соединен с третьим выходом источника информации и вторым входом передатчика, а на приемной стороне - последовательно соединенные приемник, частотный дискриминатор, прерыватель, согласованный фильтр, решающее устройство и формирователь импульсов; последовательно соединенные нелинейный элемент, первый сумматор и линию задержки; последовательно соединенные второй сумматор, первые n входов которого подключаются через шину к n выходам линии задержки, а (n+1)-й вход соединен со входом линии задержки, пороговое устройство и RS-триггер; первый ключ и последовательно соединенные компаратор, второй регистр сдвига и второй ключ, выход которого является выходом системы связи, причем первый выход формирователя импульсов подключен к тактовым входам компаратора и второго регистра сдвига, а его второй выход соединен со вторыми входами прерывателя и порогового устройства, выход частотного дискриминатора подключен к сигнальному входу компаратора и входу нелинейного элемента, выход согласованного фильтра соединен с первым входом первого ключа, второй вход первого ключа объединен с выходом решающего устройства и вторым входом RS-триггера, а выход первого ключа подключен ко второму входу первого сумматора, выход RS-триггера соединен со вторым входом второго ключа; приемная и передающая стороны системы связи соединены посредством линии связи, отличающаяся тем, что в нее введены на передающей стороне: четвертый выход источника информации, третий вход схемы ИЛИ и последовательно соединенные первый Т-триггер и первая схема И, второй вход которой соединен с четвертым выходом источника информации, а выход подключен к третьему входу схемы ИЛИ, причем счетный вход первого Т-триггера соединен с выходом первого регистра сдвига, а его установочный вход - с третьим выходом источника информации, а на приемной стороне дополнительно введены: (n+1)-й отвод линии задержки, 2n установочных входов и n выходов второго регистра сдвига, (n+2)-й вход второго сумматора, подключенный к (n+1)-му отводу линии задержки, схема выбора минимального сигнала, соединенная n входами через шину с первыми n выходами линии задержки, а (n+1)-м - со входом линии задержки, n переключателей, каждый из которых соединен первым входом с соответствующим выходом схемы выбора минимального сигнала, вторым - с соответствующим выходом второго регистра сдвига, а парой выходов - с соответствующей парой установочных входов второго регистра сдвига; последовательно соединенные второй Т-триггер, подключенный счетным входом к выходу компаратора, а установочным входом - к выходу решающего устройства, и вторая схема И, выход которой соединен со стробирующим входом схемы выбора минимального сигнала, а второй вход - с выходом порогового устройства. A start-stop communication system with frequency-shift keying of the signal, comprising, on the transmitting side, a source of information, a first shift register, an OR circuit, a carrier frequency generator and a transmitter, and a pseudo-random sequence generator whose output is connected to the second input of the OR circuit, the second output of the information source connected to the clock input of the first shift register and the first input of the pseudo-random sequence generator, the second input of the pseudo-random sequence generator connected to the third output of the information source and the second input of the transmitter, and on the receiving side there are serially connected receiver, frequency discriminator, chopper, matched filter, resolver and pulse shaper; serially connected non-linear element, the first adder and the delay line; connected in series to the second adder, the first n inputs of which are connected via bus to the n outputs of the delay line, and the (n + 1) -th input is connected to the input of the delay line, a threshold device and an RS-trigger; the first key and the comparator in series, the second shift register and the second key, the output of which is the output of the communication system, the first output of the pulse shaper connected to the clock inputs of the comparator and the second shift register, and its second output connected to the second inputs of the chopper and threshold device, output the frequency discriminator is connected to the signal input of the comparator and the input of the nonlinear element, the output of the matched filter is connected to the first input of the first key, the second input of the first key is combined nen with the output of the solving device and the second input of the RS-trigger, and the output of the first key is connected to the second input of the first adder, the output of the RS-trigger is connected to the second input of the second key; the receiving and transmitting sides of the communication system are connected via a communication line, characterized in that the fourth output of the information source, the third input of the OR circuit, and the first T-trigger and the first And circuit, the second input of which is connected to the fourth output, are connected in series on the transmitting side information source, and the output is connected to the third input of the OR circuit, and the counting input of the first T-trigger is connected to the output of the first shift register, and its installation input is connected to the third output of the information source, and at the receiving Orone additionally introduced: (n + 1) -th tap of the delay line, 2n installation inputs and n outputs of the second shift register, (n + 2) -th input of the second adder connected to the (n + 1) -th tap of the delay line, circuit select the minimum signal, connected by n inputs through the bus with the first n outputs of the delay line, and (n + 1) -m with the input of the delay line, n switches, each of which is connected by the first input to the corresponding output of the minimum signal selection circuit, the second - with the corresponding output of the second shift register, and the pair of outputs with the corresponding pair oh installation inputs of the second shift register; a second T-trigger connected in series with the counting input to the output of the comparator, and the installation input to the output of the deciding device, and a second AND circuit, the output of which is connected to the gate input of the minimum signal selection circuit, and the second input is connected to the output of the threshold device.
RU2008105138/09A 2008-02-11 2008-02-11 Start-stop communication system with signal frequency keying RU2357372C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008105138/09A RU2357372C1 (en) 2008-02-11 2008-02-11 Start-stop communication system with signal frequency keying

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008105138/09A RU2357372C1 (en) 2008-02-11 2008-02-11 Start-stop communication system with signal frequency keying

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2357372C1 true RU2357372C1 (en) 2009-05-27

Family

ID=41023644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008105138/09A RU2357372C1 (en) 2008-02-11 2008-02-11 Start-stop communication system with signal frequency keying

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2357372C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2507687C1 (en) * 2012-12-27 2014-02-20 Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы") Signal frequency generating device, automatically eliminating malfunctions in minimal time

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ВОЛОБУЕВ Г.Б., ЛЕДОВСКИХ В.И. О помехоустойчивости стартстопных систем связи с частотной манипуляцией сигнала. Теория и техника радиосвязи, вып.2, 1998, с.24-30. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2507687C1 (en) * 2012-12-27 2014-02-20 Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы") Signal frequency generating device, automatically eliminating malfunctions in minimal time

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2763321B1 (en) Low power long range transmitter
EP2823583B1 (en) Poisson-based communication systems and methods
EP0369703A2 (en) Spread spectrum communication system
NO161098B (en) ECHO CANCELLATION CIRCUIT.
JP2015008474A (en) Wireless transmission method and wireless transmission apparatus of data packet
RU2357372C1 (en) Start-stop communication system with signal frequency keying
CN103297370A (en) Extension of ethernet phy to channels with bridged tap wires
CN110995630B (en) Frequency offset correction method of narrow-band communication system suitable for mixed running of multi-level trains
CN103139123A (en) MPPSK demodulation method based on location information
CN1630211B (en) Method for demodulating UWB pulse sequences encoded according to an on-off keying modulation scheme
RU2496239C1 (en) Method for steganographic transmission of information through main optical channel and apparatus for implementing said method
CN101252564A (en) Code orthogonal transmission reference modulation and demodulation system in ultra-wideband communication and application method
RU2491570C1 (en) Quadrature pulsed noise compensator
RU2270527C1 (en) Start-stop communication system
RU2312465C1 (en) Device for receiving start-stop messages
RU55521U1 (en) CORRELATION TELEPHONE COMMUNICATION SYSTEM
RU2249919C2 (en) Receiver for discontinuous data with automatic synchronization of transmission speeds
RU2177209C2 (en) Start-stop communication system
RU2261531C1 (en) Start-stop communication system
SU1075426A1 (en) Communication system
SU651484A1 (en) Analogue message receiver
RU2252489C2 (en) Start-stop communication system
RU2396721C1 (en) Start-stop communication system
SU1583953A1 (en) System for transmission and reception of information
EP1261955A1 (en) Improved one way automatic meter reading system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100212