Изобретение относится к технике связи, а точнее - к системам передачи и приема информации (СППИ) посредством цифровой связи. Проблема увеличения пропускной способности каналов связи является актуальной, что, в свою очередь, требует развития и совершенствования систем передачи и приема информации. Изобретение позволяет увеличить информационную вместимость существующих СППИ и увеличить их технико-экономическую эффективность с учетом всех компонентов, влияющих на ее полную стоимость и технические показатели.The invention relates to communication technology, and more specifically to a system of transmission and reception of information (SPPI) through digital communication. The problem of increasing the capacity of communication channels is relevant, which, in turn, requires the development and improvement of information transmission and reception systems. The invention allows to increase the information capacity of existing SPPI and to increase their technical and economic efficiency, taking into account all the components that affect its full cost and technical indicators.
Известна система передачи и приема информации [Радиотехника: Энциклопедия / под ред. Ю.Л.Мазора и др. - М.: Издательский дом «Додэка - XXI», 2002, с.63-64], признаки которой реализованы, по существу, во всех соответствующих системах и являющаяся аналогом предлагаемому техническому решению. Эта система содержит функционально последовательно связанные источник информации, физико-электрический преобразователь информации, кодер, передающее устройство, канал связи, приемное устройство, декодер, электрофизический преобразователь информации, потребитель информации.A known system for transmitting and receiving information [Radio Engineering: Encyclopedia / ed. Yu.L. Mazora et al. - M.: Dodeka-XXI Publishing House, 2002, pp. 63-64], the features of which are implemented, in essence, in all relevant systems and which is an analogue of the proposed technical solution. This system contains functionally sequentially connected information source, physical-electrical information converter, encoder, transmitting device, communication channel, receiving device, decoder, electrophysical information converter, information consumer.
Известна система передачи и приема информации [Скляр Бернард. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е испр.: пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2004. - 1104 с.32-36], содержащая последовательно функционально связанные источник информации, блок форматирования, блок уплотнения, преобразователь уплотненных бинарных цифровых потоков в поток сигналов, передатчик, канал передачи, приемник, преобразователь потока сигналов в уплотненные бинарные цифровые потоки, блок разуплотнения, блок форматирования, потребитель информации и функционально связанная с ними система синхронизации.A known system for transmitting and receiving information [Sklyar Bernard. Digital communication. Theoretical foundations and practical application. Ed. 2nd rev .: trans. from English - M .: Williams Publishing House, 2004. - 1104 p.32-36], containing sequentially functionally related information source, formatting unit, compaction unit, converter of compressed binary digital streams into a signal stream, transmitter, transmission channel, receiver, a signal flow converter into compressed binary digital streams, a decompression unit, a formatting unit, an information consumer, and a synchronization system functionally associated with them.
Наиболее близким аналогом (прототипом) настоящего изобретения является система передачи и приема информации от источников информации к ее потребителям посредством цифровой связи по патенту РФ №2338318, в которой каждый k-й, где , из Kn источников информации из n-й группы источников информации, где , подключен, в том числе, при необходимости ее форматирования в цифровой поток через свой блок форматирования, не обязательно одинаковый с другими блоками форматирования, к одному из Kn входов n-го блока уплотнения и преобразования, выполненного на процессоре, имеющем по крайней мере Kn входов, являющихся упомянутыми входами подключения, и один выход, с возможностью осуществления упорядоченного, например, последовательного от 1 до Kn, одновременного за такт длительностью Т считывания двоичных цифр Kn синхронизированных бинарных цифровых потоков, шифрования при необходимости и преобразования полученных таким образом Mn-арных символов, где , в том числе с использованием подключенного к упомянутому выходу Mn-арного n-го модулятора высокочастотного сигнала, функционально связанного с генератором несущей частоты, в n-й поток соответствующих Mn-арным символам Mn-арных сигналов и их передачу к передатчику, функционально связанному через канал передачи, совместимый с передаваемым высокочастотным сигналом, по крайней мере с одним приемником, подключенным через Mn-арный n-й демодулятор высокочастотного сигнала ко входу по крайней мере одного n-го блока преобразования и разуплотнения, выполненного на процессоре с возможностью получения за такт длительностью T Mn-арных символов и соответствующих Kn синхронизированных бинарных цифровых потоков, подаваемых упорядоченно, как при упомянутом считывании, к Kn выходам n-го блока преобразования и разуплотнения, дешифрования при необходимости, причем каждый из Kn упомянутых выходов подключен, в том числе, при необходимости форматирования цифрового потока в поток информации через свой блок форматирования, не обязательно одинаковый с другими блоками форматирования, к соответствующему потребителю информации, при этом все указанные блоки функционально связаны с системой синхронизации, а при необходимости в систему передачи и приема информации перед передатчиком и после приемника включены соответствующие блоки множественного доступа, первый из которых имеет N входов для доступа синхронизированных потоков Mn-арных сигналов, в том числе других групп источников информации, и один соответствующий выход, а второй имеет один вход и N соответствующих выходов синхронизированных потоков Mn-арных сигналов, в том числе для других групп потребителей информации, кроме того, при необходимости в систему передачи и приема введен по крайней мере один дополнительный канал передачи по крайней мере информации об опорных уровнях Mn-арных сигналов для организации работы системы. Недостатком известных СППИ и прототипа по сравнению с заявляемой СППИ является исчерпание ими возможности дальнейшего повышения их технико-экономической эффективности.The closest analogue (prototype) of the present invention is a system for transmitting and receiving information from information sources to its consumers through digital communication according to the patent of the Russian Federation No. 2338318, in which each k-th, where 
Сущность изобретения направлена на повышение технико-экономической эффективности СППИ благодаря выполнению блока уплотнения и преобразования, подключенного к Mn-арному модулятору высокочастотного сигнала, функционально связанному с генератором несущей частоты, с возможностью обеспечения формирования конкретных Mn-арных сигналов в пределах такта длительностью Т в виде предложенной функции времени и выполнению демодулятора высокочастотного сигнала и блока преобразования и разуплотнения с возможностью обеспечения восстановления исходной информации, соответствующей переданному Mn-арному сигналу.The essence of the invention is aimed at improving the technical and economic efficiency of SPPI by performing a compaction and conversion unit connected to an M n -ary high-frequency signal modulator functionally connected to a carrier frequency generator, with the possibility of ensuring the formation of specific M n -ary signals within a cycle of duration T in the form of the proposed time function and the implementation of the high-frequency signal demodulator and the conversion and decompression unit with the possibility of recovery similar information corresponding to the transmitted M n -ary signal.
Для достижения указанного технического результата в системе передачи и приема информации от источников информации к ее потребителям посредством цифровой связи каждый k-й, где , из Kn источников информации из n-й группы источников информации, где , подключен, в том числе, при необходимости ее форматирования в цифровой поток через свой блок форматирования, не обязательно одинаковый с другими блоками форматирования, к одному из Kn входов n-го блока уплотнения и преобразования, выполненного на процессоре, имеющем по крайней мере Kn входов, являющихся упомянутыми входами подключения, и один выход, с возможностью осуществления упорядоченного, например, последовательного от 1 до Kn, одновременного за такт длительностью Т считывания двоичных цифр Kn синхронизированных бинарных цифровых потоков, шифрования при необходимости и преобразования полученных таким образом Mn-арных символов, где , в том числе с использованием подключенного к упомянутому выходу Mn-арного n-го модулятора высокочастотного сигнала, функционально связанного с генератором несущей частоты, в n-й поток соответствующих Mn-арным символам Mn-арных сигналов и их передачу к передатчику, функционально связанному через канал передачи, совместимый с передаваемым высокочастотным сигналом, по крайней мере с одним приемником, подключенным через Mn-арный n-й демодулятор высокочастотного сигнала ко входу по крайней мере одного n-го блока преобразования и разуплотнения, выполненного на процессоре с возможностью получения за такт длительностью T Mn-арных символов и соответствующих Kn синхронизированных бинарных цифровых потоков, подаваемых упорядоченно, как при упомянутом считывании, к Kn выходам n-го блока преобразования и разуплотнения, дешифрования при необходимости, причем каждый из Kn упомянутых выходов подключен, в том числе, при необходимости форматирования цифрового потока в поток информации через свой блок форматирования, не обязательно одинаковый с другими блоками форматирования, к соответствующему потребителю информации, при этом все указанные блоки функционально связаны с системой синхронизации, а при необходимости в систему передачи и приема информации перед передатчиком и после приемника включены соответствующие блоки множественного доступа, первый из которых имеет N входов для доступа синхронизированных потоков Mn-арных сигналов, в том числе других групп источников информации, и один соответствующий выход, а второй имеет один вход и N соответствующих выходов синхронизированных потоков Mn-арных сигналов, в том числе для других групп потребителей информации, кроме того, при необходимости в систему передачи и приема введен по крайней мере один дополнительный канал передачи по крайней мере информации об опорных уровнях Mn-арных сигналов для организации работы системы, в соответствии с настоящим изобретением, что блок уплотнения и преобразования, подключенный к Mn-арному n-му модулятору высокочастотного сигнала, функционально связанному с генератором несущей частоты, выполнены с возможностью обеспечения формирования конкретных Mn-арных сигналов в пределах такта длительностью Т в виде функции времени t, отсчитываемого от начала такта передачи информации и отнесенного к длительности такта,To achieve the specified technical result in the system of transmitting and receiving information from information sources to its consumers through digital communication, each k-th, where 
где , содержащей параметры fi,n, cj,n, Δτm,n, τl,n, a s,n, φp,n, которые могут изменяться соответственно в зависимости от индексов i, j, m, l, s, p, где индексы могут принимать значения соответственно от 1 до , , , , , , показатели степеней kfi,n, kcj,n, kΔτm,n, kτl,n, ka s,n, kφp,n могут принимать значения, равные целым положительным числам или нулю, и все показатели степеней выбраны так, что сумма их значений равна Kn, при этом группы из Kn битов заданным образом разделены на количество подгрупп, равное количеству показателей степеней kfi,n, kcj,n, kΔτm,n, kτl,n, ka s,n, kφp,n, отличных от нуля, с количеством битов в каждой подгруппе, равным показателю степени этой подгруппы, причем каждой из полученных таким образом подгрупп соответствует свой параметр с отличным от нуля соответствующим показателем степени, между вариантами битов в каждой подгруппе и соответствующим ей параметром с его конкретными индексами установлено заданным образом взаимно однозначное соответствие, Е - заданная величина, одинаковая для всех Mn-арных сигналов, cj,n и a s,n - безразмерные параметры, kΔτm,n и kτl,n - соответственно длительность сигнала и время, отсчитываемое от начала такта передачи информации до начала сигнала, отнесенные к длительности такта, φp,n - фаза при t=τl,n - несущая частота, умноженная на длительность такта, sign(x) равен 0, если x равно 0, равен 1, если x>0 и -1, если x<0, значения параметров fi,n, cj,n, Δτm,n, τl,n, a s,n, φp,n выбраны из диапазонов 0<cj,n≤1, Δτmin≤Δτm,n≤Δτmax, 0≤τl,n≤1-Δτmax, a min≤a s,n≤a max, fmin≤fi,n≤fmax, 0≤φp,n≤2π, где Δτmin>0, Δτmax≤1, a min≥0, a max≤1, fmin, fmax - заданные соответственно минимальные и максимальные значения параметров Δτm,n, a s,n, fi,n, a параметры при условиях, что соответствующие им показатели степеней не равны нулю, преимущественно заданы в видеWhere 
, , , ,
, , , ,
, , и при условии, что показатель степени, соответствующий какому-то из указанных параметров, равен нулю, значение этого параметра выбрано из указанного для него диапазона и фиксировано для всех Mn-арных сигналов, также демодулятор высокочастотного сигнала и блок преобразования и разуплотнения выполнены с возможностью обеспечения измерения в течение такта изменения во времени энергии сигнала, регистрации частоты несущей волны и определения соответствующей ей ближайшей по величине fi,n и соответствующего варианта из kfi,n битов, регистрации фазы и определения соответствующей ей ближайшей по величине φp,n и соответствующего варианта из kφp,n битов, регистрации времени, отсчитываемого от начала такта передачи информации до начала сигнала и определения соответствующего ему ближайшего по величине τl,n и соответствующего варианта из kτl,n битов, измерения длительности сигнала и определения соответствующего ему ближайшего по величине Δτm,n и соответствующего варианта из kΔτm,n битов, вычисления отношения , где Ри - полная энергия, измеренная при приеме сигнала, а Рио - полная энергия, измеренная и запомненная при приеме последнего опорного сигнала с , и определения соответствующего этому отношению ближайшего по величине cj,n и соответствующего варианта из kcj,n битов, определения a s,n из выражения , где 
, ,
, , где Pα - энергия, измеренная и запомненная при приеме сигнала за длительность αminΔτmin, αmin задано из диапазона 0<αmin<1, а αm,n=αminΔτmin/Δτm,n, определения конкретных параметров при условии, что показатели степени для этих параметров не являются равными нулю, восстановления заданным образом конкретной группы из Kn битов по определенным таким образом для каждой подгруппы конкретным вариантам из соответствующего каждой подгруппе числа битов, кроме того, при необходимости отделения последовательно передаваемых сигналов, в том числе для выделения опорных сигналов, система преобразования выполнена с возможностью обеспечения прерывания передачи сигнала по крайней мере в одном из разделительных тактов между отделяемыми сигналами. , , where P α is the energy measured and stored when a signal was received for the duration α min Δτ min , α min is specified from the range 0 <α min <1, and α m, n = α min Δτ min / Δτ m, n parameters, provided that the exponents for these parameters are not equal to zero, restoring in a specified way a specific group of K n bits from the specific options so determined for each subgroup from the number of bits corresponding to each subgroup, in addition, if necessary, separation of sequentially transmitted signals, including for issuing the reference signal, the conversion system is configured to interrupt the transmission of the signal in at least one of the dividing clocks between the separated signals.
В существующем уровне техники не выявлено источников информации, которые содержали бы сведения об объектах того же назначения с указанной совокупностью отличительных признаков, что позволяет считать СППИ по настоящему изобретению новым и имеющим изобретательский уровень.In the current level of technology, no sources of information have been identified that would contain information about objects of the same purpose with the indicated set of distinctive features, which allows us to consider the SPPI of the present invention as new and having an inventive step.
СППИ по настоящему изобретению может быть воплощена в устройстве, блок-схема которого представлена на чертеже. На нем номера цифровых потоков источников информации, поступающих в блок уплотнения и преобразования и выходящих из блока преобразования и разуплотнения, заключены в скобки. Также в скобки заключены номера цифровых потоков групп источников информации, поступающих в блок множественного доступа перед передатчиком и выходящих из блока множественного доступа после приемника.The SPDI of the present invention can be embodied in a device, a block diagram of which is shown in the drawing. On it, the numbers of digital streams of information sources entering the compaction and conversion unit and exiting the conversion and decompression unit are enclosed in brackets. Also in parentheses are numbers of digital streams of groups of information sources entering the multiple access unit in front of the transmitter and leaving the multiple access unit after the receiver.
В заявляемой СППИ по сравнению с общеизвестными из уровня техники системами в блоки уплотнения и преобразования, преобразования и разуплотнения введены процессоры, использующие известные решающие схемы и позволяющие с помощью соответствующих программных средств обеспечить повышение технико-экономической эффективности систем.Compared with generally known systems of the prior art, in the inventive SPPI, processors are introduced into the compaction and conversion, conversion and decompression units using well-known decision circuits and allowing, with the help of appropriate software, to increase the technical and economic efficiency of the systems.
В системе передачи и приема информации от источников информации 1 к ее потребителям 2 посредством цифровой связи каждый k-й, где , из Kn источников информации 1 из n-й группы источников информации, где , подключен, в том числе, при необходимости ее форматирования в цифровой поток через свой блок форматирования 3, не обязательно одинаковый с другими блоками форматирования, к одному из Kn входов 4 n-го блока 5 уплотнения и преобразования, который выполнен на процессоре 22 с возможностью осуществления упорядоченного, например, последовательного от 1 до Kn, одновременного за такт считывания двоичных цифр Kn синхронизированных бинарных цифровых потоков, шифрования при необходимости и преобразования полученных таким образом Mn-арных символов, в том числе с использованием подключенного к выходу 25 Mn-арного n-го модулятора высокочастотного сигнала 7, функционально связанного с генератором несущей частоты 28, в n-й поток соответствующих Mn-арным символам Mn-арных сигналов и формирования и передачи последних в виде предлагаемой функции времени. Процессор 22 имеет по крайней мере Kn входов 24, являющихся упомянутыми входами 4 подключения блока 5, и по крайней мере один выход 25, являющийся выходом 6 блока 5. Блок 5 выходом 6 подключен через модулятор 7 к передатчику 9 и от него по крайней мере к одному приемнику 10 через канал передачи 11, совместимый с передаваемым сигналом. Приемник 10 через демодулятор высокочастотного сигнала 12 подключен ко входу 13 по крайней мере одного n-го блока преобразования и разуплотнения 14, который выполнен на процессоре 23 с возможностью получения Mn-арных символов за такт длительностью Т и соответствующих Kn синхронизированных бинарных цифровых потоков, подаваемых упорядоченно, как при упомянутом считывании, к выходам 15 блока 14. Процессор 23 имеет по крайней мере один вход 26, являющийся упомянутым входом 13 подключения блока 14, и по крайней мере Kn выходов 27, являющихся упомянутыми выходами 15 блока 14. Каждый из Kn выходов 15 блока 14 подключен, в том числе, при необходимости форматирования цифрового потока в поток информации через свой блок форматирования 16, не обязательно одинаковый с другими блоками форматирования, к соответствующему потребителю информации 2. При этом все указанные блоки функционально связаны с системой синхронизации 17. При необходимости в систему передачи и приема информации перед передатчиком и после приемника включены блоки множественного доступа 18 и 20. Блок 18 имеет N входов 19 для доступа синхронизированных потоков Mn-арных сигналов и один выход, а блок 20 имеет один вход и N выходов 21 синхронизированных потоков Mn-арных сигналов. Пунктиром 8 обозначены общие для всей системы передачи и приема информации элементы.In the system of transmitting and receiving information from information sources 1 to its consumers 2 through digital communication, each k-th, where , from K n information sources 1 from the n-th group of information sources, where is connected, including, if necessary, to format it into a digital stream through its formatting unit 3, which is not necessarily the same as other formatting units, to one of the K n inputs 4 of the nth block 5 of compression and conversion, which is performed on the processor 22 s ordered to perform, for example, sequentially from 1 to K n, for simultaneous reading clock K n binary digits synchronized digital binary streams, encryption, if necessary, converting the thus obtained M n -ary symbols in ohm including using 25 connected to the output of M n -ary n-th RF signal modulator 7 operably linked with the carrier frequency generator 28, in the n-th stream corresponding M n -ary symbols M n -ary signal and generating and transmitting to the latter the form of the proposed time function. The processor 22 has at least K n inputs 24, which are the mentioned inputs 4 of the unit 5, and at least one output 25, which is the output 6 of the unit 5. Unit 5, the output 6 is connected through the modulator 7 to the transmitter 9 and from it at least to one receiver 10 via a transmission channel 11 compatible with the transmitted signal. The receiver 10 through the demodulator of the high-frequency signal 12 is connected to the input 13 of at least one n-th block of conversion and decompression 14, which is made on the processor 23 with the possibility of receiving M n -ary symbols per cycle of duration T and the corresponding K n synchronized binary digital streams, fed orderly as mentioned at the readout unit 15 to the outputs 23, 14. The processor has at least one inlet 26, said inlet 13 being the connection unit 14, and at least 27 K n outputs, which are referred to you odes 14. Each block 15 of 15 K n outputs connected unit 14, including, if appropriate formatting of the digital data stream to flow through its formatting unit 16 is not necessarily the same with other formatting blocks corresponding to the information consumer 2. Thus all these blocks are functionally connected with the synchronization system 17. If necessary, multiple access units 18 and 20 are included in the system for transmitting and receiving information before the transmitter and after the receiver. Block 18 has N inputs 19 for synchronization access ovannyh flow M n -ary signal and one output, and the block 20 has one input and N synchronized outputs 21 flows M n -ary signal. Dotted line 8 indicates elements that are common to the entire system for transmitting and receiving information.
Система работает следующим образом. Информацию каждого k-го, где , из Kn источников информации 1 из n-й группы источников информации, где , подают, в том числе, при необходимости, через свой блок форматирования 3, не обязательно одинаковый с другими блоками форматирования, в котором информацию форматируют в цифровой поток, к одному из Kn входов 4 n-го блока уплотнения и преобразования 5, соединенного с одним из входов процессора 22. В процессоре 22 упорядочение, например, последовательно от 1 до Kn, одновременно за такт считывают двоичные цифры Kn синхронизированных бинарных цифровых потоков, поступающих в процессор через Kn входов 24, шифруют при необходимости и преобразуют полученные таким образом Mn-арные символы в n-й поток соответствующих им Mn-арных сигналов, где . При этом в блоке 5, подключенном к Mn-арному модулятору высокочастотного сигнала 7, функционально связанному с генератором несущей частоты 28, формируют и передают конкретный Mn-арный сигнал в пределах такта длительностью Т в виде функции времени t, отсчитываемого от начала такта передачи информации и отнесенного к длительности такта,The system operates as follows. Information of every k-th, where 
где , содержащей параметры fi,n, cj,n, Δτm,n, τl,n, a s,n, φp,n, которые могут изменяться соответственно в зависимости от индексов i, j, m, l, s, p, где индексы могут принимать значения соответственно от 1 до , , , , , . Показатели степеней kfi,n, kcj,n, kΔτm,n, kτl,n, ka s,n, kφp,n могут принимать значения, равные целым положительным числам или нулю. Все показатели степеней выбраны так, что сумма их значений равна Kn, при этом группы из Kn битов заданным образом разделены на количество подгрупп, равное количеству показателей степеней kfi,n, kcj,n, kΔτm,n, kτl,n, ka s,n, kφp,n, отличных от нуля, с количеством битов в каждой подгруппе, равным показателю степени этой подгруппы. Каждой из полученных таким образом подгрупп соответствует свой параметр с отличным от нуля соответствующим показателем степени. Между вариантами битов в каждой подгруппе и соответствующим ей параметром с его конкретными индексами установлено заданным образом взаимно однозначное соответствие. Выше обозначены: Е - заданная величина, одинаковая для всех Mn-арных сигналов, cj,n и a s,n - безразмерные параметры, Δτm,n и τl,n - соответственно длительность сигнала и время, отсчитываемое от начала такта передачи информации до начала сигнала, отнесенные к длительности такта, φp,n - фаза при t=τl,n, fi,n - несущая частота, умноженная на длительность такта, sign(x) равен 0, если x равно 0, равен 1, если x>0 и -1, если x<0. Значения параметров fi,n, cj,n, Δτm,n, τl,n, a s,n, φp,n выбраны из диапазонов 0<cj,n≤1, Δτmin≤Δτm,n≤Δτmax, 0≤τl,n≤1-Δτmax, a min≤a s,n≤a max, fmin≤fi,n≤fmax, 0≤φp,n≤2π, где Δτmin>0, Δτmax≤1, a min≥0, a max≤1, fmin, fmax - заданные соответственно минимальные и максимальные значения параметров Δτm,n, a s,n, fi,n. Параметры при условиях, что соответствующие им показатели степеней не равны нулю, преимущественно заданы в виде , , , , , , и при условии, что показатель степени, соответствующий какому-то из указанных параметров, равен нулю, значение этого параметра выбрано из указанного для него диапазона и фиксировано для всех Mn-арных сигналов.Where 
Сформированные таким образом Mn-арные сигналы подают с выхода 25 процессора 22, являющегося упомянутым выходом 6 блока 5, подключенным к Mn-арному модулятору высокочастотного сигнала 7, функционально связанному с генератором несущей частоты 28, через передатчик 9 по крайней мере к одному приемнику 10 через канал передачи 11, совместимый с передаваемым сигналом. Далее этот поток подают через демодулятор 12 на вход 13 по крайней мере одного n-го блока преобразования и разуплотнения 14, соединенного со входом 26 процессора 23. В процессоре 23 блока 14 поток Mn-арных сигналов преобразуют в поток Mn-арных символов и соответствующих Kn синхронизированных бинарных цифровых потоков, которые подают упорядоченно, как и при упомянутом считывании, с выходов 27 процессора 23, являющихся упомянутыми выходами 15 блока 14, и дешифруют при необходимости. В блоке 14 производят нижеследующие действия. Измеряют в течение такта изменение во времени энергии сигнала. Регистрируют частоту несущей волны и определяют соответствующую ей ближайшую по величине fi,n и соответствующий вариант из kfi,n битов. Регистрируют фазу и определяют соответствующую ей ближайшую по величине φp,n и соответствующий вариант из kφp,n битов. Регистрируют время, отсчитываемое от начала такта передачи информации до начала передачи сигнала, и определяют соответствующее ему ближайшее по величине τl,n и соответствующий вариант из kτl,n битов. Измеряют длительность сигнала и определяют соответствующее ему ближайшее по величине Δτm,n и соответствующий вариант из kΔτm,n битов. Вычисляют отношение , где Ри - полная энергия сигнала, измеренная при приеме сигнала, а Рио - полная энергия сигнала, измеренная и запомненная при приеме последнего опорного сигнала с , и определяют соответствующее этому отношению ближайшее по величине cj,n и соответствующий вариант из kcj,n битов. Определяют as,n из выражения , где , , , где Pα - энергия сигнала, измеренная и запомненная при приеме сигнала за длительность αminΔτmin, αmin задано из диапазона 0<αmin<1, а αm,n=αminΔτmin/Δτm,n. Определяют конкретные параметры при условии, что показатели степени для этих параметров не являются равными нулю. Восстанавливают заданным образом соответствующую конкретному Mn-арному сигналу группу из Kn битов по определенным таким образом для каждой подгруппы конкретным вариантам из соответствующего каждой подгруппе числа битов.The thus formed M n -ary signals are supplied from the output 25 of the processor 22, which is said output 6 of block 5, connected to the M n- ary high-frequency signal modulator 7, operatively coupled to the carrier frequency generator 28, through the transmitter 9 to at least one receiver 10 through a transmission channel 11 compatible with the transmitted signal. Next, this stream is fed through a demodulator 12 to the input 13 of at least one n-th conversion and decompression unit 14 connected to the input 26 of the processor 23. In the processor 23 of the block 14, the stream of M n -ary signals is converted into a stream of M n -ary characters and corresponding K n synchronized binary digital streams, which are served in order, as with the said reading, from the outputs 27 of the processor 23, which are the mentioned outputs 15 of block 14, and are decrypted if necessary. In block 14, the following actions are performed. The change in time of the signal energy over time is measured. The frequency of the carrier wave is recorded and the corresponding closest in magnitude f i, n and the corresponding variant from kf i, n bits are determined. The phase is recorded and the corresponding closest φ p, n value and the corresponding variant of kφ p, n bits are determined. The time counted from the beginning of the information transmission cycle to the beginning of the signal transmission is recorded, and the corresponding closest in value τ l, n and the corresponding variant from kτ l, n bits are determined. The signal duration is measured and the corresponding closest in magnitude Δτ m, n and the corresponding variant from kΔτ m, n bits are determined. Calculate the ratio , where P and is the total energy of the signal, measured at the reception of the signal, and P and io is the total energy of the signal, measured and stored at the reception of the last reference signal with , and determine the closest c j, n and corresponding variant of kc j, n bits corresponding to this relation. Determine a s, n from expression where , , , where P α is the signal energy measured and stored when the signal was received for the duration α min Δτ min , α min is set from the range 0 <α min <1, and α m, n = α min Δτ min / Δτ m, n . Specific parameters are determined, provided that the exponents for these parameters are not equal to zero. A group of K n bits corresponding to a particular M n -ary signal is restored in a predetermined fashion according to the specific variants thus determined for each subgroup from the number of bits corresponding to each subgroup.
Каждый из упомянутых Kn выходов блока 14 подключен, том числе, при необходимости, к своему блоку форматирования 16, не обязательно одинаковому с другими блоками форматирования. В блоке 16 цифровые потоки форматируют в информацию, которую направляют к соответствующим потребителям информации 2. При этом производят синхронизацию функционирования всех указанных блоков. При необходимости перед передатчиком 9 суммируют синхронизированные потоки Mn-арных сигналов в блоке множественного доступа 18, имеющем N входов 19 для доступа, в том числе, других групп источников информации, и один соответствующий выход, а после приемника 10 разделяют синхронизированные потоки Mn-арных сигналов в блоке множественного доступа 20, имеющем один вход и N соответствующих выходов 21, в том числе, для других групп потребителей информации.Each of the mentioned K n outputs of block 14 is connected, including, if necessary, to its own formatting unit 16, not necessarily the same with other formatting units. In block 16, the digital streams are formatted into information that is sent to the corresponding consumers of information 2. At the same time, the functioning of all these blocks is synchronized. If necessary, synchronized streams of M n -ary signals are summed before transmitter 9 in multiple access block 18, which has N inputs 19 for access, including other groups of information sources, and one corresponding output, and after receiver 10, synchronized streams M n are separated ary signals in the multiple access unit 20 having one input and N corresponding outputs 21, including for other groups of information consumers.
Для организации работы и повышения надежности системы целесообразно передавать информацию об опорных, например единичных, уровнях Mn-арных сигналов. Ее можно передавать, например, через несколько тактов по основному каналу. Однако в ряде случаев может оказаться целесообразным использование дополнительного канала для передачи этой и другой информации. Кроме того, при необходимости отделения последовательно передаваемых сигналов, в том числе для выделения опорных сигналов, система передачи и приема обеспечивает прерывание передачи сигнала по крайней мере в одном из разделительных тактов между отделяемыми сигналами.To organize work and improve the reliability of the system, it is advisable to transmit information about the reference, for example, single, levels of M n -ary signals. It can be transmitted, for example, after several clock cycles on the main channel. However, in some cases it may be appropriate to use an additional channel to transmit this and other information. In addition, if it is necessary to separate sequentially transmitted signals, including for extracting reference signals, the transmission and reception system interrupts the transmission of the signal in at least one of the separation clocks between the separated signals.
Все блоки данной СППИ могут быть выполнены такими же, как и в ближайшем аналоге или в других системах того же назначения. Вопросы тактирования и синхронизации передающей и приемной сторон используемой системы решаются любыми общеизвестными из уровня техники средствами, например, так же, как это делается в аналоге. В некоторых случаях достаточно использование одного блока 14, с каждого выхода которого поступает информация к соответствующему потребителю информации. В ряде случаев могут быть использованы два или несколько, вплоть до Kn, блоков 14. Например, в сотовой связи каждая подвижная станция включает блок 14. Из поступающего в этот блок потока Mn-арных сигналов выделяется бинарный цифровой поток, адресованный в данный момент только данному потребителю. Таким образом, поток сигналов доставляется всем потребителям, а процедура преобразования и разуплотнения выполняется каждым конечным адресатом.All blocks of this SPPI can be made the same as in the closest analogue or in other systems of the same purpose. The timing and synchronization issues of the transmitting and receiving sides of the system used are solved by any means well known in the art, for example, in the same way as in the analogue. In some cases, it is sufficient to use one block 14, from each output of which information is sent to the corresponding consumer of information. In some cases, two or more, up to K n , blocks of 14 can be used. For example, in mobile communications, each mobile station includes block 14. From the incoming stream of M n -ary signals arriving at this block, a binary digital stream currently addressed only to this consumer. Thus, the signal flow is delivered to all consumers, and the conversion and decompression procedure is performed by each final destination.
На следующем простом примере проиллюстрируем возможности заявляемой системы.The following simple example illustrates the capabilities of the claimed system.
Пусть необходимо передать Mn-арным сигналом информацию, содержащуюся в Kn=20 битах. В соответствии с заявляемой системой группа из Kn битов заданным образом разделена на шесть подгрупп. В примере заданы значения параметров Δτmin=0.6, Δτmax=0.8, αmin=0.583, αmin=0.4, αmax=0.55 и выбраны следующие показатели степеней:Let it be necessary to transmit information contained in K n = 20 bits with the M n -ary signal. In accordance with the claimed system, a group of K n bits in a predetermined manner is divided into six subgroups. In the example, the parameter values Δτ min = 0.6, Δτ max = 0.8, α min = 0.583, α min = 0.4, α max = 0.55 are set and the following exponents are selected:
1. kfi,n=3. Соответствующая подгруппа содержит 3 бита, индекс i принимает значения от 1 до 8, подгруппа включает 8 вариантов, которым при заданных fmin и fmax соответствуют f1,n=fmin, f2,n=(6fmin+fmax)/7, f3,n=(5fmin+2fmax)/7, f4,n=(4fmin+3fmax)/7, f5,n=(3fmin+4fmax)/7, f6,n=(2fmin+5fmax)/7, f7,n=(fmin+6fmax)/7, f8,n=fmax.1. kf i, n = 3. The corresponding subgroup contains 3 bits, the index i takes values from 1 to 8, the subgroup includes 8 options, which for given f min and f max correspond to f 1, n = f min , f 2, n = (6f min + f max ) / 7, f 3, n = (5f min + 2f max ) / 7, f 4, n = (4f min + 3f max ) / 7, f 5, n = (3f min + 4f max ) / 7, f 6, n = (2f min + 5f max ) / 7, f 7, n = (f min + 6f max ) / 7, f 8, n = f max .
2. kcj,n=2. Соответствующая подгруппа содержит 2 бита, индекс j принимает значения от 1 до 4, подгруппа включает четыре варианта, которым соответствуют согласно формуле изобретения с1,n=1/2, , , с4,n=1.2. kc j, n = 2. The corresponding subgroup contains 2 bits, the index j takes values from 1 to 4, the subgroup includes four options, which correspond according to the claims with 1, n = 1/2, , , with 4, n = 1.
3. kΔτm,n=5. Соответствующая подгруппа содержит 5 битов, индекс m принимает значения от 1 до 32, подгруппа включает 32 варианта.3. kΔτ m, n = 5. The corresponding subgroup contains 5 bits, the index m takes values from 1 to 32, the subgroup includes 32 options.
4. kτl,n=6. Соответствующая подгруппа содержит 6 битов, индекс l принимает значения от 1 до 64, подгруппа включает 64 варианта.4. kτ l, n = 6. The corresponding subgroup contains 6 bits, the index l takes values from 1 to 64, the subgroup includes 64 options.
5. ka s,n=2. Соответствующая подгруппа содержит 2 бита, индекс s принимает значения от 1 до 4, подгруппа включает четыре варианта, которым соответствуют согласно формуле изобретения a 1,n=0.4, а 2,n=0.45, а 3,n=0.5, а 4,n=0.55.5. k a s, n = 2. The corresponding subgroup contains 2 bits, the index s takes values from 1 to 4, the subgroup includes four options that correspond according to the claims a 1, n = 0.4, and 2, n = 0.45, and 3, n = 0.5, and 4, n = 0.55.
6. kφp,n=2. Соответствующая подгруппа содержит 2 бита, индекс p принимает значения от 1 до 4, подгруппа включает четыре варианта, которым соответствуют φ1=0, φ2=2π/3, φ3=4π/3, φ4=2π.6. kφ p, n = 2. The corresponding subgroup contains 2 bits, the index p takes values from 1 to 4, the subgroup includes four options that correspond to φ 1 = 0, φ 2 = 2π / 3, φ 3 = 4π / 3, φ 4 = 2π.
Сумма битов подгрупп равна Kn=3+2+5+6+2+2=20.The sum of the bits of the subgroups is K n = 3 + 2 + 5 + 6 + 2 + 2 = 20.
В данном примере передачи информации, содержащейся в конкретной группе из Kn=20 битов, общее число возможных вариантов таких групп будет равным . При приеме восстановление этой конкретной группы значительно упрощается, так как производится поэтапно для подгрупп с существенно меньшим количеством вариантов для каждой (в данном примере максимальное количество вариантов в одной из подгрупп равно 64), а конкретную группу из Kn битов восстанавливают заданным образом из первоначально восстановленных подгрупп.In this example, the transmission of information contained in a specific group of K n = 20 bits, the total number of possible options for such groups will be equal . Upon receipt, the restoration of this particular group is greatly simplified, since it is performed in stages for subgroups with a significantly smaller number of options for each (in this example, the maximum number of options in one of the subgroups is 64), and a specific group of K n bits is restored in a given way from the originally restored subgroups.
Также в соответствии с формулой изобретения при необходимости, используя множественный доступ можно осуществить передачу по одному каналу N групп из Kn источников информации в каждой. Например, в простом случае с числом групп N=16 и с 20 источниками информации в каждой группе по одному каналу можно передать информацию от 320 источников.Also, in accordance with the claims, if necessary, using multiple access, one channel can transmit N groups of K n information sources in each. For example, in the simple case with the number of groups N = 16 and with 20 sources of information in each group, one channel can transmit information from 320 sources.
Кроме того, при фиксированном значении параметра cj,n передача сигналов осуществляется с одинаковой энергией в такте.In addition, with a fixed value of the parameter c j, n , signals are transmitted with the same energy per cycle.
Настоящее изобретение полезно тем, что оно может быть практически применено для развития и совершенствования любой системы связи с любой организацией ее работы, например, уже использующей известные методы множественного доступа и известные методы обработки сигналов.The present invention is useful in that it can be practically applied to develop and improve any communication system with any organization of its work, for example, already using well-known multiple access methods and well-known signal processing methods.
Промышленная применимость. Настоящее изобретение может быть применено в СППИ в любых системах связи, использующих высокочастотные сигналы. СППИ по данному изобретению позволяет эффективно использовать ресурс и может работать одновременно с большим числом разнородной информации.Industrial applicability. The present invention can be applied in SPSI in any communication system using high frequency signals. SPPI according to this invention allows efficient use of the resource and can work simultaneously with a large number of heterogeneous information.
Проведенный анализ позволил установить: аналоги с совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленной системы условию «новизны».The analysis made it possible to establish: analogues with a set of features identical to all the features of the claimed technical solution are absent, which indicates the conformity of the claimed system to the “novelty” condition.
Результаты поиска известных решений в области СППИ с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленной системы, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».The search results for well-known solutions in the field of API for the purpose of identifying features that match the distinctive features of the claimed system from the prototype have shown that they do not follow explicitly from the prior art. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "inventive step".
