RU2436237C1 - Система передачи и приема информации - Google Patents

Система передачи и приема информации Download PDF

Info

Publication number
RU2436237C1
RU2436237C1 RU2010130742/07A RU2010130742A RU2436237C1 RU 2436237 C1 RU2436237 C1 RU 2436237C1 RU 2010130742/07 A RU2010130742/07 A RU 2010130742/07A RU 2010130742 A RU2010130742 A RU 2010130742A RU 2436237 C1 RU2436237 C1 RU 2436237C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
information
ary
parameters
signals
signal
Prior art date
Application number
RU2010130742/07A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Петрович Панов (RU)
Владимир Петрович Панов
Виктор Владимирович Приходько (RU)
Виктор Владимирович Приходько
Original Assignee
Владимир Петрович Панов
Виктор Владимирович Приходько
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 Владимир Петрович Панов, Виктор Владимирович Приходько filed Critical Владимир Петрович Панов
Priority to RU2010130742/07A priority Critical patent/RU2436237C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2436237C1 publication Critical patent/RU2436237C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в качестве системы передачи и приема информации (СППИ) посредством цифровой связи. Технический результат - увеличение информационной вместимости СППИ. Это достигается тем, что СППИ содержит последовательно функционально связанные источники информации, блок уплотнения и преобразования (БУП) бинарных цифровых потоков (БЦП), передатчик, приемник, блок преобразования и разуплотнения (БПР) в БЦП, потребителей информации и, при необходимости, блоки форматирования и множественного доступа, причем БУП выполнен с возможностью производства в его процессоре упорядоченного, одновременного за такт считывания двоичных цифр БЦП и преобразования полученного потока Mn-арных символов в поток Mn-арных сигналов, а БПР выполнен с возможностью одновременного за такт преобразования в его процессоре потока Mn-арных сигналов в Mn-арные символы и соответственно в БЦП, подаваемые упорядоченно, как и при упомянутом считывании, к потребителям. При этом БУП выполнена с возможностью формирования и передачи М-арных сигналов в виде предложенных функций времени, зависящих от нескольких параметров, удовлетворяющих определенным условиям их выбора. Многообразие указанных функций обусловлено многообразием вариантов наборов параметров, обеспечивающих передачу больших объемов информации. При приеме сигналов их параметры хорошо различаются. Система позволяет реализовать передачу сигнала с постоянной энергией в тактах. Особенностью системы является разделение заданным образом группы из Kn битов на подгруппы, каждой из которых соответствует свой параметр и соответствующее ей количество битов, выбранных так, что их сумма равна Kn. Восстановление при приеме конкретной группы при этом упрощается, т.к. сначала восстанавливают подгруппы с существенно меньшим количеством вариантов для каждой и затем по этим подгруппам заданным образом восстанавливают всю группу из Kn битов. 1 ил.

Description

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.
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.
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 связанную с ними систему синхронизации.
Наиболее близким аналогом (прототипом) настоящего изобретения является система передачи и приема информации от источников информации к ее потребителям посредством цифровой связи по патенту РФ №2327285, в которой каждый k-й, где
Figure 00000001
из Кn источников информации из n-й группы источников информации, где
Figure 00000002
, 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 Кn входов n-го блока уплотнения и преобразования синхронизированных бинарных цифровых потоков, выполненного на процессоре, имеющем по крайней мере Кn входов, являющихся упомянутыми входами подключения, и один выход к передатчику, с возможностью осуществления упорядоченного, например, последовательного от 1 до Кn, одновременного за такт длительностью Т считывания двоичных цифр Кn синхронизированных бинарных цифровых потоков, шифрования при необходимости и преобразования полученных таким образом Мn-арных символов, где
Figure 00000003
, в n-й поток соответствующих им Мn-арных сигналов, их передачу через канал передачи, совместимый с передаваемыми сигналами, от передатчика по крайней мере к одному приемнику, подключенному к входу n-го блока преобразования и разуплотнения потока Мn-арных сигналов за такт длительностью Т, выполненного на процессоре с возможностью получения Мn-арных символов и соответствующих Kn синхронизированных бинарных цифровых потоков, подаваемых упорядоченно, как при упомянутом считывании, к Кn выходам n-го блока преобразования и разуплотнения, дешифрования при необходимости, причем каждый из Кn 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, 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, преимущественно с временным разделением, первый из которых имеет N входов для доступа синхронизированных потоков Мn-арных сигналов, в том числе других групп источников информации, и один соответствующий выход, а второй имеет один вход и N соответствующих выходов синхронизированных потоков Мn-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 Мn-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.
Сущность изобретения направлена на повышение технико-экономической эффективности СППИ благодаря выполнению блока уплотнения и преобразования с возможностью обеспечения формирования и передачи конкретного Мn-арного сигнала в пределах такта в виде предложенной функции времени и выполнению блока преобразования и разуплотнения с возможностью обеспечения восстановления исходной информации, соответствующей переданному Мn-арному сигналу.
Для достижения указанного технического результата в системе передачи и приема информации от источников информации к ее потребителям посредством цифровой связи каждый k-й, где
Figure 00000004
, из Кn источников информации из n-й группы источников информации, где
Figure 00000005
, 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 Кn входов n-го блока уплотнения и преобразования синхронизированных бинарных цифровых потоков, выполненного на процессоре, имеющем по крайней мере Кn входов, являющихся упомянутыми входами подключения, и один выход к передатчику, с возможностью осуществления упорядоченного, например, последовательного от 1 до Кn, одновременного за такт длительностью Т считывания двоичных цифр Кn синхронизированных бинарных цифровых потоков, шифрования при необходимости и преобразования полученных таким образом Мn-арных символов, где
Figure 00000006
, в n-й поток соответствующих им Mn-арных сигналов, их передачу через канал передачи, совместимый с передаваемыми сигналами, от передатчика по крайней мере к одному приемнику, подключенному к входу n-го блока преобразования и разуплотнения потока Мn-арных сигналов за такт длительностью T, выполненного на процессоре с возможностью получения Мn-арных символов и соответствующих Кn синхронизированных бинарных цифровых потоков, подаваемых упорядоченно, как при упомянутом считывании, к Кn выходам n-го блока преобразования и разуплотнения, дешифрования при необходимости, причем каждый из Кn 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, 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, преимущественно с временным разделением, первый из которых имеет N входов для доступа синхронизированных потоков Мn-арных сигналов, в том числе других групп источников информации, и один соответствующий выход, а второй имеет один вход и N соответствующих выходов синхронизированных потоков Мn-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 Мn-арных сигналов для организации работы системы, в соответствии с настоящим изобретением блок уплотнения и преобразования выполнен с возможностью обеспечения формирования и передачи конкретного Мn-арного сигнала в пределах такта длительностью Т в виде функции времени t, отсчитываемого от начала такта передачи информации и отнесенного к длительности такта,
Figure 00000007
,
содержащей заданные положительные величины Р0 и хm,0, одинаковые для всех М-арных сигналов, параметры δi,n, cj,n и L параметров хm,l,n, которые могут изменяться соответственно в зависимости от индексов i, j, m и l, где индексы i, j могут принимать значения соответственно от 1 до
Figure 00000008
,
Figure 00000009
, индекс l может изменяться от 1 до L, индекс m может изменяться при заданном l от 1 до
Figure 00000010
, показатель степени kδi,n может принимать значения 1 или 0, а показатели степеней kcj,n и kxm,l,n могут принимать значения, равные целым положительным числам или нулю, и все показатели степеней выбраны так, что сумма их значений равна Кn, при этом группы из Kn битов заданным образом разделены на количество подгрупп, равное количеству показателей степеней kδi,n, kcj,n, kхm,l,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, bl при l≤L равны
Figure 00000011
, а при l>L равны
Figure 00000012
, δi,n, cj,n и хm,l,n - безразмерные параметры, значения параметров сj,n, хm,l,n выбраны из диапазонов 0<cj,n≤1, хm,l,n≥0, а параметры при условиях, что соответствующие им показатели степеней не равны нулю, преимущественно заданы в виде δ1,n=1 и δ2,n=-1,
Figure 00000013
,
Figure 00000014
при условии, что показатель степени, соответствующий какому-то из указанных параметров, кроме δi,n, равен нулю, значение этого параметра выбрано из указанного для него диапазона и фиксировано для всех Мn-арных сигналов, а при условии, что kδi,n=0, значение δ1,n=1, также блок преобразования и разуплотнения выполнен с возможностью обеспечения измерения в течение такта изменения во времени энергии сигнала, при необходимости определения знака δi,n и соответствующего варианта бита, вычисления отношения Рuuo, где Pu - полная энергия сигнала, измеренная при приеме сигнала, а Рuo - полная энергия сигнала, измеренная и запомненная при приеме последнего опорного сигнала с
Figure 00000015
, и определения соответствующего этому отношению ближайшее по величине сj,n и соответствующего варианта из kcj,n битов, преимущественно через изменение во времени энергии сигнала вычисления z0 и zl из выражений
Figure 00000016
и
Figure 00000017
где l изменяется от 1 до 2L,
Figure 00000018
,
Figure 00000019
- энергия сигнала, измеренная за время
Figure 00000020
, отсчитываемое от начала такта и заданное в виде
Figure 00000021
, где l1 изменяется от 1 до 2L+1, а параметры
Figure 00000022
и
Figure 00000023
заданы в виде
Figure 00000024
,
Figure 00000025
,
Figure 00000026
Figure 00000027
...............................
Figure 00000028
где 2≤l≤2L,
...............................
Figure 00000029
где sign(z) равен 0, если z равно 0, равен 1, если z>0, и -1, если z<0, a
Figure 00000030
и
Figure 00000031
соответственно максимальное и минимальное значения из
Figure 00000032
и
Figure 00000033
, определения y1 и yl из выражений
Figure 00000034
и
Figure 00000035
при 2≤l≤L, определения L параметров хm,l,n из заданных наборов хm,l,n как ближайших к вычисленным yl и определения соответствующих этим параметрам хm,l,n вариантов из kxm,l,n битов, определения конкретных параметров при условии, что показатели степени для этих параметров не являются равными нулю, восстановления заданным образом соответствующей конкретному Mn-арному сигналу группы из Кn 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 передачи и приема выполнена с возможностью обеспечения прерывания передачи сигнала по крайней мере в одном из разделительных тактов между отделяемыми сигналами.
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.
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.
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.
В системе передачи и приема информации от источников информации 1 к ее потребителям 2 посредством цифровой связи каждый k-й, где
Figure 00000036
, из Кn источников информации 1 из n-й группы источников информации, где
Figure 00000037
, 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 Кn входов 4 n-го блока 5 уплотнения и преобразования, который выполнен на процессоре 22 с возможностью производства упорядоченного, например, последовательного от 1 до Кn, одновременного за такт считывания двоичных цифр Кn синхронизированных бинарных цифровых потоков, шифрования при необходимости и преобразования полученных таким образом Мn-арных символов в n-й поток соответствующих им Мn-арных сигналов и формирования и передачи последних в виде предлагаемой функции времени. Процессор 22 имеет по крайней мере Кn входов 24, являющихся упомянутыми входами 4 подключения блока уплотнения 5, и по крайней мере один выход 25, являющийся выходом 6 блока 5. Блок 5 выходом 6 подключен через вход 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 выход 12 подключен ко входу 13 по крайней мере одного n-го блока преобразования и разуплотнения 14, который выполнен на процессоре 23 с возможностью получения Мn-арных символов и соответствующих Кn синхронизированных бинарных цифровых потоков, подаваемых упорядоченно, как при упомянутом считывании, к выходам 15. Процессор 23 имеет по крайней мере один вход 26, являющийся упомянутым входом 13 подключения блока 14, и по крайней мере Кn выходов 27, являющихся упомянутыми выходами 15 блока 14. Каждый из Кn 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 Мn-арных сигналов и один выход, а блок 20 имеет один вход и N выходов 21 синхронизированных потоков Мn-арных сигналов. Пунктиром 8 обозначены общие для всей системы передачи и приема информации элементы.
Система работает следующим образом. Информацию каждого k-го, где , из Кn источников информации 1 из n-й группы источников информации, где
Figure 00000039
, 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 Кn входов 4 n-го блока уплотнения и преобразования 5, соединенного с одним из входов процессора 22. В процессоре 22 упорядоченно, например, последовательно от 1 до Кn, одновременно за такт считывают двоичные цифры Кn синхронизированных бинарных цифровых потоков, поступающих в процессор через Кn входов 24, шифруют при необходимости и преобразуют полученные таким образом Мn-арные символы в n-й поток соответствующих им Мn-арных сигналов, где
Figure 00000040
. При этом в блоке 5 формируют и передают конкретный Мn-арный сигнал в пределах такта длительностью Т в виде функции времени t, отсчитываемого от начала такта передачи информации и отнесенного к длительности такта,
Figure 00000041
,
содержащей параметры δi,n, сj,n и L параметров хm,l,n, которые могут изменяться соответственно в зависимости от индексов i, j, m и l, где индексы i, j могут принимать значения соответственно от 1 до
Figure 00000008
,
Figure 00000009
, индекс l может изменяться от 1 до L, индекс m может изменяться при заданном l от 1 до
Figure 00000010
. Показатель степени kδi,n может принимать значения 1 или 0, а показатели степеней kcj,n и kxm,l,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 kδi,n, kcj,n, kxm,l,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: P0 и хm,0 - заданные положительные величины, одинаковые для всех М-арных сигналов, δi,n, сj,n и хm,l,n - безразмерные параметры. Значения bl при l≤L равны
Figure 00000011
, а при l>L равны
Figure 00000042
, значения параметров cj,n, xm,l,n выбраны из диапазонов 0<сj,n≤1, хm,l,n≥0. Параметры при условиях, что соответствующие им показатели степеней не равны нулю, преимущественно заданы в виде δ1,n=1 и δ2,n=-1,
Figure 00000013
,
Figure 00000014
, а при условии, что показатель степени, соответствующий какому-то из указанных параметров, кроме δi,n, равен нулю, значение этого параметра выбрано из указанного для него диапазона и фиксировано для всех Мn-арных сигналов, и при условии, что kδi,n=0, значение kδ1,n=1.
Сформированные таким образом Мn-арные сигналы подают с выхода 25 процессора 22, являющегося упомянутым выходом 6 блока 5, через вход 7 и передатчик 9 по крайней мере к одному приемнику 10 через канал передачи 11, совместимый с передаваемым сигналом. Далее этот поток подают через выход 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 Мn-арных сигналов преобразуют в поток Мn-арных символов и соответствующих Кn 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. При необходимости определяют знак δi,n и соответствующий вариант бита. Вычисляют отношение Рuuo, где Рu - полная энергия сигнала, измеренная при приеме сигнала, а Рuo - полная энергия сигнала, измеренная и запомненная при приеме последнего опорного сигнала с
Figure 00000043
, и определяют соответствующее этому отношению ближайшее по величине cj,n и соответствующий вариант из kcj,n битов. Вычисляют z0 и zl из выражений
Figure 00000016
и
Figure 00000044
преимущественно через изменение во времени энергии сигнала. Здесь l изменяется от 1 до 2L,
Figure 00000018
,
Figure 00000019
, - энергия сигнала, измеренная за время
Figure 00000045
, отсчитываемое от начала такта и заданное в виде
Figure 00000021
, где l 1 изменяется от 1 до 2L+1, а параметры
Figure 00000022
и
Figure 00000023
заданы в виде
Figure 00000046
,
Figure 00000047
,
Figure 00000048
Figure 00000049
...............................
Figure 00000050
, где 2≤l≤2L,
...............................
Figure 00000051
где sign(z) равен 0, если z равно 0, равен 1, если z>0, и -1, если z<0, a
Figure 00000030
и
Figure 00000031
соответственно максимальное и минимальное значения из
Figure 00000032
и
Figure 00000033
. Определяют y1 и yl из выражений
Figure 00000034
и
Figure 00000035
при 2≤l≤L. Определяют L параметров хm,l,n из заданных наборов хm,l,n как ближайшие к вычисленным yl и определяют соответствующие этим параметрам хm,l,n варианты из kxm,l,n битов. 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 подгруппы числа битов.
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 Мn-арных сигналов в блоке множественного доступа 18, преимущественно с временным разделением, имеющем N входов 19 для доступа, в том числе, других групп источников информации, и один соответствующий выход, а после приемника 10 разделяют синхронизированные потоки Мn-арных сигналов в блоке множественного доступа 20, имеющем один вход и N соответствующих выходов 21, в том числе для других групп потребителей информации.
Для организации работы и повышения надежности системы целесообразно передавать информацию об опорных, например, единичных, уровнях Мn-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.
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 Мn-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.
Отметим, что для конкретной системы связи совокупность наборов параметров определена и упорядочена заданным образом. Упомянутое упорядочивание, подразумевающее возможную вариативность, обеспечивает дополнительное повышение защищенности передаваемой информации. Кроме того, повышение защищенности связано с возможностью задания параметра хm,0.
На следующем простом примере проиллюстрируем возможности заявляемой системы.
Передаем в такте информацию М-арным сигналом. Зададим параметр xm,0, например, xm,0=0,376. В соответствии с заявляемой системой группа из Kn битов заданным образом разделена на подгруппы. Выбраны следующие показатели степеней:
1. kδi,n=1. Соответствующая подгруппа содержит 1 бит, индекс i принимает значения 1 и 2, подгруппа включает два варианта, которым соответствуют δ1,n=1, δ2,n=-1.
2. kcj,n=2. Соответствующая подгруппа содержит 2 бита, индекс j принимает значения от 1 до 4, подгруппа включает четыре варианта, которым соответствуют набор параметров c1,n=1/4, с2,n=1/2, с3,n=3/4, c4,n=1.
3. Параметры хm,l,n заданы в количестве L=5. Соответствующая каждому из этих параметров подгруппа содержит 3 бита (kxm,l,n=3), индекс m принимает значения от 1 до 8, каждая подгруппа включает восемь одинаковых для всех l вариантов, которым соответствует набор параметров x1,l,n=0, x2,l,n=1/7, х3,l,n=2/7, х4,l,n=3/7, х5,l,n=4/7, х6,l,n=5/7, х7,l,n=6/7, x8,l,n=1. При этом в рассматриваемом примере сумма битов всех подгрупп равна Kn=1+2+3×5=18.
Приведем результаты математического моделирования передачи информации для рассматриваемого примера в части, касающейся определения параметров хm,l,n. В соответствии с формулой изобретения в моменты времени
Figure 00000032
, равные 1/11; 2/11; 3/11; …; 10/11; 1, представлены
Figure 00000052
с погрешностью 7% и на основании всех необходимых, заранее определенных, параметров вычислены соответствующие им значения yl: y1=0.142857, y2=0.285714, y3=1.847169×10-9, y4=0.857143, y5=0.571429. Определены хm,l,n из заданных наборов параметров хm,l,n как ближайшие к вычисленным значениям уl: х2,1,n=0.142857(1/7), х3,2,n=0.285714(2/7), x1,3,n=0, x7,4,n=0.857143(6/7), х5,5,n=0.571429(4/7). Для различимости параметров сигналов модули разностей
Figure 00000053
в данном примере не должны превышать 1/14=0.071429. Получены следующие значения указанных модулей:
Figure 00000054
,
Figure 00000055
,
Figure 00000056
,
Figure 00000057
,
Figure 00000058
.
Таким образом, параметры сигналов хорошо различаются.
В данном примере передачи информации, содержащейся в конкретной группе из Kn=18 битов, общее число возможных вариантов таких групп равно
Figure 00000059
В предложенной системе восстановление этой конкретной группы при приеме значительно упрощается, так как разделение группы из Кn битов на подгруппы существенно повышает эффективность передачи и обработки информации. Это обусловлено возможностью работать с вариантами по каждому параметру в отдельности. Благодаря этому повышается быстродействие восстановления информации. Конкретную группу из Кn битов восстанавливают заданным образом из первоначально восстановленных подгрупп. Также в соответствии с формулой изобретения при необходимости, используя множественный доступ, преимущественно с временным разделением, можно осуществить передачу по одному каналу N групп из Кn источников информации в каждой. Например, в простом случае с числом групп N=16 и с 18 источниками информации в каждой группе по одному каналу можно передать информацию от 288 источников. Кроме того, при фиксированном значении параметра сj,n передача сигналов осуществляется с одинаковой энергией в такте.
Настоящее изобретение полезно тем, что оно может быть практически применено для развития и совершенствования любой системы цифровой связи с любой организацией ее работы, например, уже использующей известные методы множественного доступа и известные методы обработки сигналов.
Промышленная применимость. Настоящее изобретение может быть применено в СППИ, использующих низкочастотные сигналы в любых системах связи. СППИ по данному изобретению позволяет эффективно использовать ресурс и может работать одновременно с большим числом разнородной информации.
Проведенный анализ позволил установить: аналоги с совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленной системы условию «новизны». 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».

Claims (1)

  1. Система передачи и приема информации от источников информации к ее потребителям посредством цифровой связи, в которой каждый k-й, где
    Figure 00000060
    , из Kn источников информации из n-й группы источников информации, где
    Figure 00000002
    , подключен, в том числе при необходимости ее форматирования, в цифровой поток через свой блок форматирования, необязательно одинаковый с другими блоками форматирования, к одному из Kn входов n-го блока уплотнения и преобразования синхронизированных бинарных цифровых потоков, выполненного на процессоре, имеющем по крайней мере Kn входов, являющихся упомянутыми входами подключения, и один выход к передатчику 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
    Figure 00000003
    , в n-й поток соответствующих им Mn-арных сигналов, их передачу через канал передачи, совместимый с передаваемыми сигналами, от передатчика по крайней мере к одному приемнику, подключенному к входу n-го блока преобразования и разуплотнения потока Mn-арных сигналов за такт длительностью Т, выполненного на процессоре с возможностью получения 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, необязательно одинаковый с другими блоками форматирования, к соответствующему потребителю информации, 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 преимущественно с временным разделением, 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, отличающаяся тем, что блок уплотнения и преобразования выполнен с возможностью обеспечения формирования и передачи конкретного Mn-арного сигнала в пределах такта длительностью Т в виде функции времени t, отсчитываемого от начала такта передачи информации и отнесенного к длительности такта,
    Figure 00000061

    содержащей заданные положительные величины Р0 и xm,0, одинаковые для всех М-арных сигналов, параметры δi,n, cj,n и L параметров xm,l,n, которые могут изменяться соответственно в зависимости от индексов i, j, m и l, где индексы i, j могут принимать значения соответственно от 1 до
    Figure 00000008
    ,
    Figure 00000009
    , индекс 1 может изменяться от 1 до L, индекс m может изменяться при заданном 1 от 1 до
    Figure 00000010
    , показатель степени kδi,n может принимать значения 1 или 0, а показатели степеней kcj,n и kxm,l,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 kδi,n, kcj,n, kxm,l,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, b1 при l≤L равны
    Figure 00000011
    , a при l>L равны
    Figure 00000012
    , δi,n, cj,n, xm,l,n - безразмерные параметры, значения параметров cj,n, xm,l,n выбраны из диапазонов 0<cj,n≤1, xm,l,n≥0, а параметры при условиях, что соответствующие им показатели степеней не равны нулю, преимущественно заданы в виде δl,n=1 и δ2,n=-1,
    Figure 00000013
    ,
    Figure 00000014
    , при условии, что показатель степени, соответствующий какому-то из указанных параметров, кроме δi,n, равен нулю, значение этого параметра выбрано из указанного для него диапазона и фиксировано для всех Mn-арных сигналов, а при условии, что kδi,n=0 значение δl,n=1, также блок преобразования и разуплотнения выполнен с возможностью обеспечения измерения в течение такта изменения во времени энергии сигнала, при необходимости определения знака δi,n и соответствующего варианта бита, вычисления отношения Pu/Puo, где Pu - полная энергия сигнала, измеренная при приеме сигнала, а Puo - полная энергия сигнала, измеренная и запомненная при приеме последнего опорного сигнала с
    Figure 00000015
    , и определения соответствующего этому отношению ближайшее по величине cj,n и соответствующего варианта из kcj,n битов преимущественно через изменение во времени энергии сигнала вычисления z0 и z1 из выражений
    Figure 00000016
    и
    Figure 00000062

    где l изменяется от 1 до 2L,
    Figure 00000018
    ,
    Figure 00000019
    - энергия сигнала, измеренная за время
    Figure 00000063
    , отсчитываемое от начала такта и заданное в виде
    Figure 00000021
    , где l1 изменяется от 1 до 2L+1, а параметры
    Figure 00000022
    и
    Figure 00000023
    заданы в виде
    Figure 00000064

    Figure 00000065
    ,
    Figure 00000066

    Figure 00000067


    Figure 00000068

    где 2≤l≤2L,

    Figure 00000069

    где sign(z) равен 0, если z равно 0, равен 1, если z>0 и -1, если z<0, a
    Figure 00000030
    и
    Figure 00000031
    соответственно максимальное и минимальное значения из
    Figure 00000032
    и
    Figure 00000033
    , определения у1 и yl из выражений
    Figure 00000034
    и
    Figure 00000070
    при 2≤l≤L, определения L параметров xm,l,n из заданных наборов xm,l,n как ближайших к вычисленным у1 и определения соответствующих этим параметрам xm,l,n вариантов из kxm,l,n битов, определения конкретных параметров при условии, что показатели степени для этих параметров не являются равными нулю, восстановления заданным образом соответствующей конкретному Mn-арному сигналу 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 передачи и приема выполнена с возможностью обеспечения прерывания передачи сигнала по крайней мере в одном из разделительных тактов между отделяемыми сигналами.
RU2010130742/07A 2010-07-22 2010-07-22 Система передачи и приема информации RU2436237C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010130742/07A RU2436237C1 (ru) 2010-07-22 2010-07-22 Система передачи и приема информации

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010130742/07A RU2436237C1 (ru) 2010-07-22 2010-07-22 Система передачи и приема информации

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2436237C1 true RU2436237C1 (ru) 2011-12-10

Family

ID=45405778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010130742/07A RU2436237C1 (ru) 2010-07-22 2010-07-22 Система передачи и приема информации

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2436237C1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102183695A (zh) 用于测量数据脉冲的方法和接收器
US10257795B2 (en) Signal conversion apparatus, signal restoration apparatus and information processing apparatus
CN108768587B (zh) 编码方法、设备及可读存储介质
RU2013113085A (ru) Способ передачи информации и система для его осуществления
RU141688U1 (ru) Устройство установления тактовой синхронизации по информационному составному последовательному сигналу
RU2436237C1 (ru) Система передачи и приема информации
RU2436234C1 (ru) Система передачи и приема информации
RU2436233C1 (ru) Система передачи и приема информации
RU2439818C1 (ru) Система передачи и приема информации
RU2439801C1 (ru) Система передачи и приема информации
RU2439802C1 (ru) Система передачи и приема информации
RU2436236C1 (ru) Система передачи и приема информации
RU2436235C1 (ru) Система передачи и приема информации
RU2446564C1 (ru) Система передачи и приема информации
RU2340098C1 (ru) Система передачи и приема информации
RU102443U1 (ru) Многоканальный цифроаналоговый преобразователь сигналов
RU2426230C1 (ru) Способ передачи информации
RU2423792C1 (ru) Способ передачи информации
RU2446565C1 (ru) Система передачи и приема информации
RU2423793C1 (ru) Способ передачи информации
RU2426229C1 (ru) Способ передачи информации
RU2426228C1 (ru) Способ передачи информации
RU2510940C1 (ru) Система передачи и приема информации
CN100502251C (zh) 发送装置、接收装置、发送方法、接收方法
RU2446568C1 (ru) Способ передачи и приема информации

Legal Events

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

Effective date: 20140723