RU2457543C1 - System for discrete information transmission - Google Patents

System for discrete information transmission Download PDF

Info

Publication number
RU2457543C1
RU2457543C1 RU2010151816/08A RU2010151816A RU2457543C1 RU 2457543 C1 RU2457543 C1 RU 2457543C1 RU 2010151816/08 A RU2010151816/08 A RU 2010151816/08A RU 2010151816 A RU2010151816 A RU 2010151816A RU 2457543 C1 RU2457543 C1 RU 2457543C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
levels
values
threshold
inputs
modulo
Prior art date
Application number
RU2010151816/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Николаевич Шемигон (RU)
Николай Николаевич Шемигон
Сергей Сергеевич Кукушкин (RU)
Сергей Сергеевич Кукушкин
Александр Владимирович Аношкин (RU)
Александр Владимирович Аношкин
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Специальное научно-производственное объединение "Элерон" (ФГУП "СНПО "Элерон")
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Специальное научно-производственное объединение "Элерон" (ФГУП "СНПО "Элерон") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Специальное научно-производственное объединение "Элерон" (ФГУП "СНПО "Элерон")
Priority to RU2010151816/08A priority Critical patent/RU2457543C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2457543C1 publication Critical patent/RU2457543C1/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: information technology.
SUBSTANCE: system for discrete information transmission has series-connected information source, sampler, modulo (2n-1) sampling value converter, first (2n+1)-fold amplifier, three adders, modulo (2n+1) sampling value converter, (2n-1)-fold amplifier, communication channel, (2n+1) level sampling value quantiser, second (2n+1)-fold amplifier, (2n-1) level sampling value quantiser, second (2n-1)-fold amplifier, (2n-1)-fold amplifier, modulo (22n-1) sampling value converter, low-pass filter, information recipient and two threshold level generators.
EFFECT: high accuracy of transmitting information with fixed values of the dynamic range of primary signal sampling values and standard deviation of normal white noise in a communication channel.
3 cl, 3 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к телеметрии, технике связи и может быть использовано в системах передачи информации по дискретным каналам связи.The invention relates to telemetry, communication technology and can be used in information transmission systems via discrete communication channels.

Известна система дискретной передачи информации, содержащая: на передающей стороне - последовательно соединенные источник информации и дискретизатор, выход которого подключен к входу канала связи, а на приемной стороне - последовательно соединенные фильтр нижних частот, вход которого подключен к выходу канала связи, и получатель информации [1].A known system of discrete transmission of information, comprising: on the transmitting side is a series-connected information source and a sampler, the output of which is connected to the input of the communication channel, and on the receiving side is a series-connected low-pass filter, the input of which is connected to the output of the communication channel, and the recipient of information [ one].

На передающей стороне известной системы дискретной передачи информации источник информации формирует первичный сигнал Sп(t), шкала Uш0=(22n×εмакс) значений которого в 22n раз превышает максимально допустимое значение εмакс погрешности. Сформированный первичный сигнал Sп(t) поступает на вход дискретизатора, на выходе которого формируют последовательность выборок Sд(t)=ΣSп(t-nTo) первичного сигнала путем его дискретизации с выбранной частотой Fo=1/To опроса.On the transmitting side of the known discrete information transmission system, the information source generates a primary signal S p (t), a scale of U W0 = (2 2n × ε max ) whose values are 2 2n times higher than the maximum allowable value ε max error. The generated primary signal S p (t) is fed to the input of the sampler, at the output of which a sequence of samples S d (t) = ΣS p (t-nT o ) of the primary signal is formed by sampling it with the selected sampling frequency F o = 1 / T o .

Динамический диапазон Dп значений передаваемых по каналу связи выборок первичного сигнала в известной системе дискретной передачи информации составляет величину Dп=Uш0/εмакс=22n. Количество информации на одну передаваемую по каналу связи выборку при этом равно Iп=log2(Dп)=2n бит.The dynamic range D p of the values of the samples of the primary signal transmitted through the communication channel in the known discrete information transmission system is D p = U w0 / ε max = 2 2n . The amount of information per sample transmitted over the communication channel is equal to I p = log 2 (D p ) = 2n bits.

В процессе передачи к указанной последовательности выборок добавляется нормальный белый шум n(t) с нулевым математическим ожиданием и стандартным отклонением σn. При этом значение ε≈σn погрешности значений принимаемых выборок в среднем определяется стандартным отклонением σn нормального белого шума n(t).During the transmission, normal white noise n (t) with zero mean value and standard deviation σ n is added to the indicated sequence of samples. The value ε≈σ n of the error in the values of the received samples is determined on average by the standard deviation σ n of the normal white noise n (t).

Условием обеспечения требуемой верности передачи по каналу связи выборок первичного сигнала является условие σn≤εмакс. В случаях, когда это условие не выполняется, значение ε=σn>εмакс погрешности значений принимаемых выборок превышает максимально допустимое значение εмакс погрешности. Поэтому недостатком известной системы дискретной передачи информации является недостаточная точность передачи информации.The condition for ensuring the required fidelity of transmission of the primary signal samples over the communication channel is the condition σ n ≤ε max . In cases where this condition is not fulfilled, the value ε = σ n > ε max of the error in the values of the received samples exceeds the maximum permissible value ε max of the error. Therefore, the disadvantage of the known system of discrete transmission of information is the lack of accuracy of information transfer.

Наиболее близкой к предлагаемой является система дискретной передачи информации, содержащая: на передающей стороне - последовательно соединенные источник информации, дискретизатор и вычитающее устройство, вход вычитания которого подключен через элемент задержки к выходу дискретизатора, а выход - к входу канала связи, а на приемной стороне - последовательно соединенные сумматор, фильтр нижних частот и получатель информации, при этом первый вход сумматора подключен к выходу канала связи, а второй вход сумматора соединен через элемент задержки с его выходом [2].Closest to the proposed one is a discrete information transfer system, comprising: on the transmitting side, a data source, a sampler and a subtractor, connected in series, the subtraction input of which is connected through the delay element to the output of the sampler, and the output to the input of the communication channel, and on the receiving side, serially connected adder, low-pass filter and information receiver, while the first adder input is connected to the output of the communication channel, and the second adder input is connected through the back element arms with his exit [2].

На передающей стороне известной системы дискретной передачи информации на выходе дискретизатора также формируют последовательность выборок Sд(t)=ΣSп(t-nТо) первичного сигнала Sп(t) путем его дискретизации с выбранной частотой Fo=1/To опроса. Затем с помощью вычитающего устройства преобразуют последовательности выборок Sд(t) первичного сигнала в последовательность приращений значения каждой выборки Sпр(t)=Σ{Sп(t-nTo)-Sп[t-(n-1)То]} первичного сигнала путем вычитания из него значения предшествующей выборки первичного сигнала.On the transmitting side of the known discrete information transmission system, a sample sequence S d (t) = ΣS p (t-nT o ) of the primary signal S p (t) is also formed at the output of the sampler by sampling it with a selected sampling frequency F o = 1 / T o . Then, using a subtractor, the sequences of samples S d (t) of the primary signal are converted into a sequence of increments of the values of each sample S pr (t) = Σ {S p (t-nT o ) -S p [t- (n-1) T о ]} of the primary signal by subtracting from it the value of the previous sample of the primary signal.

Известная система дискретной передачи информации обеспечивает сокращение избыточности передаваемой информации за счет использования разностного представления передаваемых выборок. Однако, при этом значение ε≈σп погрешности значений принимаемых разностных выборок в среднем также определяется стандартным отклонением σп нормального белого шума n(t). Поэтому недостатком известной системы дискретной передачи информации также является недостаточная точность передачи информации.The known system of discrete transmission of information provides a reduction in the redundancy of the transmitted information through the use of differential representation of the transmitted samples. However, the value ε≈σ p of the error in the values of the received difference samples on average is also determined by the standard deviation σ p of the normal white noise n (t). Therefore, the disadvantage of the known system of discrete transmission of information is also the lack of accuracy of information transfer.

Технический результат состоит в повышении точности передачи информации при фиксированных значениях динамического диапазона Dп значений выборок первичного сигнала и стандартного отклонения σn нормального белого шума n(t) в канале связи.The technical result consists in increasing the accuracy of information transfer at fixed values of the dynamic range D p values of the samples of the primary signal and the standard deviation σ n of the normal white noise n (t) in the communication channel.

Для достижения указанного технического результата в систему дискретной передачи информации, содержащую: на передающей стороне - последовательно соединенные источник информации и дискретизатор, а на приемной стороне - последовательно соединенные фильтр нижних частот и получатель информации, введены: на передающей стороне - последовательно соединенные преобразователь значения выборок по модулю (2n-1), первый усилитель в (2n+1) раз и первый сумматор, последовательно соединенные преобразователь значения выборок по модулю (2n+1), первый усилитель в (2n-1) раз и второй сумматор, а также первый формирователь пороговых уровней, а на приемной стороне - последовательно соединенные квантователь значений выборок на (2n+1) уровней и второй усилитель в (2n+1) раз, последовательно соединенные квантователь значений выборок на (2n-1) уровней и второй усилитель в (2n-1) раз, последовательно соединенные третий сумматор, третий усилитель в (2n-1) раз и преобразователь значения выборок по модулю (22n-1), а также второй формирователь пороговых уровней, при этом выход дискретизатора подключен к информационным входам преобразователя значения выборок по модулю (2n-1) и преобразователя значения выборок по модулю (2n+1), пороговые входы которых соединены соответственно с первой и второй группой пороговых выходов первого формирователя пороговых уровней, первый и второй опорные выходы которого подключены к вторым входам соответственно первого и второго сумматоров, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами канала связи, первый и второй выходы которого подключены к информационным входам соответственно квантователя значений выборок на (2n+1) уровней и квантователя значений выборок на (2n-1) уровней, пороговые входы которых соединены соответственно с первой и второй группой пороговых выходов второго формирователя пороговых уровней, третья группа пороговых выходов которого подключена к пороговым входам преобразователя значения выборок по модулю (22n-1), выходы второго усилителя в (2n+1) раз и второго усилителя в (2n-1) раз соединены соответственно с первым и вторым входами третьего сумматора 15, выход преобразователя значения выборок по модулю (22n-1) подключен к входу фильтра нижних частот.To achieve the indicated technical result, a discrete information transmission system comprising: on the transmitting side, a source of information and a sampler connected in series, and on the receiving side, a low-pass filter and a data receiver connected in series, the following are introduced on the transmitting side: mod (2 n -1), the first amplifier (2 n +1) times and first adder connected in series converter sample values modulo (2 n +1), the first force Spruce in (2 n -1) times the second adder and the first shaper thresholds and on the reception side - connected in series quantizer sample values for (2 n +1) levels and in a second amplifier (2 n +1) times, series-connected quantizer of sample values at (2 n -1) levels and a second amplifier (2 n -1) times, series-connected third adder, third amplifier (2 n -1) times and sample value converter modulo (2 2n - 1), as well as a second threshold level generator, while the output of the sampler is connected to the information to the input inputs of the converter, the values of the samples modulo (2 n -1) and the converter of the values of the samples modulo (2 n +1), the threshold inputs of which are connected respectively to the first and second group of threshold outputs of the first driver of threshold levels, the first and second reference outputs of which are connected to the second inputs of the first and second adders, respectively, the outputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the communication channel, the first and second outputs of which are connected to the information inputs of the corresponding quantizer samples of samples at (2 n +1) levels and a quantizer of sample values at (2 n -1) levels, the threshold inputs of which are connected respectively to the first and second group of threshold outputs of the second threshold level generator, the third group of threshold outputs of which is connected to the threshold inputs of the converter the values of the samples modulo (2 2n -1), the outputs of the second amplifier (2 n +1) times and the second amplifier (2 n -1) times are connected respectively to the first and second inputs of the third adder 15, the output of the converter of the value of the samples modulo (2 2n -1) connected to low pass filter input.

В частном случае выполнения системы дискретной передачи информации преобразователь значения выборок по модулю N содержит квантователь значений выборок на N уровней и вычитающее устройство, при этом информационный вход преобразователя значения выборок по модулю N соединен с входом суммирования вычитающего устройства и с информационным входом квантователя значений выборок на N уровней, выход которого подключен к входу вычитания вычитающего устройства, а пороговые входы соединены с пороговыми входами преобразователя значения выборок по модулю N, выходом которого является выход вычитающего устройства.In the particular case of the implementation of the discrete information transmission system, the sample value converter modulo N contains a quantizer of sample values at N levels and a subtractor, while the information input of the sample value converter modulo N is connected to the summing input of the subtractor and to the information input of the quantizer of sample values to N levels, the output of which is connected to the subtraction input of the subtractor, and the threshold inputs are connected to the threshold inputs of the converter modulo N, the output of which is the output of the subtractor.

Кроме того, в частном случае выполнения системы дискретной передачи информации квантователь значений выборок на N уровней содержит блок сравнения и коммутатор, при этом информационный вход квантователя значений выборок на N уровней соединен с информационным входом блока сравнения, N выходов которого подключены к соответствующим N управляющим входам коммутатора, выход которого является выходом квантователя значений выборок на N уровней, N пороговых входов которого соединены с соответствующими пороговыми входами блока сравнения и с соответствующими информационными входами коммутатора.In addition, in the particular case of the implementation of the discrete information transfer system, the quantizer of sample values at N levels contains a comparison unit and a switch, while the information input of the quantizer of sample values at N levels is connected to the information input of the comparison unit, N outputs of which are connected to the corresponding N control inputs of the switch whose output is the output of a quantizer of sample values at N levels, N threshold inputs of which are connected to the corresponding threshold inputs of the comparison unit and with the corresponding etstvuyuschimi data inputs of the switch.

Предлагаемая система дискретной передачи информации производит передачу по каналу связи двух последовательностей разностных выборок с динамическими диапазонами Dп1=Dп/(2n-1) и Dп2=Dп/(2n+1) значений этих выборок соответственно, причем перед передачей по каналу связи значения разностных выборок усиливают соответственно в (2n+1) и (2n-1) раз. Это позволяет в среднем в соответствующее число раз после соответствующей обработки уменьшить значение ε погрешности значений принятых разностных выборок, что и обеспечивает положительный технический результат - повышение точности передачи информации при фиксированных значениях динамического диапазона Dп значений выборок первичного сигнала и стандартного отклонения σn нормального белого шума n(t) в канале связи.The proposed discrete information transmission system transmits over the communication channel two sequences of difference samples with dynamic ranges D p1 = D p / (2 n -1) and D p2 = D p / (2 n +1) the values of these samples, respectively, and before transmission over the communication channel, the values of the difference samples are amplified by (2 n +1) and (2 n -1) times, respectively. This makes it possible, on average, to reduce the value ε of the error of the values of the received difference samples, on average, by the appropriate number of times after the corresponding processing, which ensures a positive technical result — an increase in the accuracy of information transmission for fixed values of the dynamic range D p values of the samples of the primary signal and standard deviation σ n of normal white noise n (t) in the communication channel.

Предлагаемая система дискретной передачи информации может быть реализована с помощью известных функциональных элементов.The proposed discrete information transmission system can be implemented using well-known functional elements.

На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемой системы дискретной передачи информации, на фиг.2 - структурная схема преобразователя 3 значения выборок по модулю (2n-1), на фиг.3 - структурная схема квантователя 11 значений сигнала на (2n+1) уровней, в табл.1 представлены значения сигналов в сечениях данной схемы в разные моменты опроса (j=1, …, 25) при допустимом значении погрешности εмакс=1 и шкале значений первичного сигнала Uш0=(22n×εмакс)=256 для частного случая n=4.Figure 1 presents the structural diagram of the proposed system of discrete information transmission, figure 2 is a structural diagram of the Converter 3 values of samples modulo (2 n -1), figure 3 is a structural diagram of a quantizer 11 signal values at (2 n +1 ) levels, Table 1 shows the values of the signals in the sections of this circuit at different points in the survey (j = 1, ..., 25) with an allowable error ε max = 1 and a scale of primary signal values U w0 = (2 2n × ε max ) = 256 for the special case n = 4.

Система дискретной передачи информации (см. фиг.1) на передающей стороне содержит последовательно соединенные источник 1 информации и дискретизатор 2, последовательно соединенные преобразователь 3 значения выборок по модулю (2n-1), первый усилитель 5 в (2n+1) раз и первый сумматор 7, последовательно соединенные преобразователь 4 значения выборок по модулю (2n+1), первый усилитель 6 в (2n-1) раз и второй сумматор 8, а также первый формирователь 9 пороговых уровней. Выход дискретизатора 2 подключен к информационным входам преобразователя 3 значения выборок по модулю (2n-1) и преобразователя 4 значения выборок по модулю (2n+1), пороговые входы которых соединены соответственно с первой и второй группой пороговых выходов первого формирователя 9 пороговых уровней, первый и второй опорные выходы которого подключены к вторым входам соответственно первого и второго сумматоров 7 и 8, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами канала 10 связи.The discrete information transmission system (see Fig. 1) on the transmitting side contains a source of information 1 and a sampler 2 connected in series, a converter 3 of sample values 3 modulo (2 n -1), a first amplifier 5 times (2 n +1) times and a first adder 7, series-connected converter 4 of the sample value modulo (2 n +1), a first amplifier 6 (2 n -1) times and a second adder 8, as well as a first threshold level generator 9. The output of the sampler 2 is connected to the information inputs of the converter 3 of the sample value modulo (2 n -1) and the converter 4 of the sample value of modulo (2 n +1), the threshold inputs of which are connected respectively to the first and second group of threshold outputs of the first driver 9 of threshold levels , the first and second reference outputs of which are connected to the second inputs of the first and second adders 7 and 8, respectively, the outputs of which are connected respectively with the first and second inputs of the communication channel 10.

Система дискретной передачи информации на приемной стороне содержит последовательно соединенные квантователь 11 значений выборок на (2n+1) уровней и второй усилитель 13 в (2n+1) раз, последовательно соединенные квантователь 12 значений выборок на (2n-1) уровней и второй усилитель 14 в (2n-1) раз, последовательно соединенные третий сумматор 15, третий усилитель 16 в (2n-1) раз, преобразователь 17 значения выборок по модулю (22n-1), фильтр 19 нижних частот и получатель 20 информации, а также второй формирователь 18 пороговых уровней. С первым и вторым выходами канала 10 связи соединены информационные входы соответственно квантователя 11 значений выборок на (2n+1) уровней и квантователя 12 значений выборок на (2n-1) уровней, пороговые входы которых соединены соответственно с первой и второй группой пороговых выходов второго формирователя 18 пороговых уровней, третья группа пороговых выходов которого подключена к пороговым входам преобразователя 17 значения выборок по модулю (22n-1), при этом выходы второго усилителя 13 в (2n+1) раз и второго усилителя 14 в (2n-1) раз соединены соответственно с первым и вторым входами третьего сумматора 15.The discrete information transmission system on the receiving side comprises sequentially connected quantizer 11 sample values at (2 n +1) levels and a second amplifier 13 at (2 n +1) times, sequentially connected quantizer 12 sample values at (2 n -1) levels and the second amplifier 14 (2 n -1) times, the third adder 15 connected in series, the third amplifier 16 (2 n -1) times, the converter 17 of the sample value modulo (2 2n -1), the low-pass filter 19 and the receiver 20 information, as well as the second shaper 18 threshold levels. The information inputs of quantizer 11 of sample values at (2 n +1) levels and quantizer 12 of sample values at (2 n -1) levels, threshold inputs of which are connected to the first and second group of threshold outputs, respectively, are connected to the first and second outputs of communication channel 10 the second threshold level driver 18, the third group of threshold outputs of which is connected to the threshold inputs of the converter 17 of the sample value modulo (2 2n -1), while the outputs of the second amplifier 13 times (2 n +1) times and the second amplifier 14 times (2 n -1) times connected respectively etstvenno with first and second inputs of the third adder 15.

Предлагаемая система дискретной передачи информации функционирует следующим образом.The proposed system of discrete information transmission operates as follows.

На передающей стороне источник 1 информации формирует первичный сигнал Sп(t), шкала Uш0=(22n×εмакс) значений которого в 22n раз превышает максимально допустимое значение εмакс погрешности.On the transmitting side, the information source 1 generates a primary signal S p (t), a scale U w0 = (2 2n × ε max ) whose values are 2 2n times higher than the maximum allowable value ε max error.

Сформированный первичный сигнал Sп(t) подают на вход дискретизатора 2, на выходе которого формируют последовательность Sд(t)=ΣSп(t-jTo) выборок первичного сигнала путем его дискретизации с выбранной частотой Fo=1/То опроса. Значения Sп(t-jTo) первичного сигнала Sп(t) в различные моменты опроса (j=1, …, 25) приведены в столбце 2 табл.1.The generated primary signal S p (t) is fed to the input of the sampler 2, the output of which is formed by the sequence S d (t) = ΣS p (t-jT o ) samples of the primary signal by sampling it with a selected frequency F o = 1 / Т о polling . The values of S p (t-jT o ) of the primary signal S p (t) at different points in the survey (j = 1, ..., 25) are shown in column 2 of Table 1.

Затем формируют первую и вторую последовательности S1пр(t) и S2пр(t) передаваемых выборок путем преобразования последовательности выборок Sп(t-jTo) первичного сигнала.Then, the first and second sequences S 1pr (t) and S 2pr (t) of the transmitted samples are formed by converting the sequence of samples S p (t-jT o ) of the primary signal.

Для этого сформированную последовательность Sд(t) выборок первичного сигнала с выхода дискретизатора 2 подают на информационные входы преобразователя 3 значения выборок по модулю (2n-1) и преобразователя 4 значения выборок по модулю (2n+1).For this, the generated sequence S d (t) of samples of the primary signal from the output of the sampler 2 is fed to the information inputs of the transducer 3 values of the samples modulo (2 n -1) and the converter 4 values of the samples modulo (2 n +1).

С помощью преобразователя 3 значения выборок по модулю (2n-1) осуществляют преобразование значений выборок сформированной последовательности Sд(t) выборок первичного сигнала по модулю (2n-1). Для этого на пороговые входы преобразователя 3 значения выборок по модулю (2n-1) с первой группы пороговых выходов первого формирователя 9 пороговых уровней подают постоянные сигналы (2n+1) пороговых уровней, значения U1i=i(2n-1)×εмакс, [i=0, 2n] которых равномерно распределены в пределах шкалы Uш0 значений первичного сигнала. При этом преобразование значений выборок Sп(t-jTo) первичного сигнала по модулю (2n-1) осуществляют следующим образом: сравнивают значение Sп(t-jTo) каждой выборки первичного сигнала со значениями U1i всех (2n+1) пороговых уровней, определяют значение U1i макс (t-jTo) максимального из превышенных пороговых уровней и преобразуют значение Sп(t-jTo) каждой выборки первичного сигнала путем вычитания из него значения U1i макс (t-jTo) максимального из превышенных пороговых уровней. В результате на выходе преобразователя 3 значения выборок по модулю (2n-1) формируют первую последовательность S1пм (t)=ΣS1пм(t-jTo) преобразованных выборок (значения S1пм(t-jTo) соответствующих преобразованных выборок в различные моменты опроса приведены в столбце 3 табл.1).Using the Converter 3, the values of the samples modulo (2 n -1) carry out the conversion of the sample values of the generated sequence S d (t) samples of the primary signal modulo (2 n -1). To do this, to the threshold inputs of the Converter 3 values of samples modulo (2 n -1) from the first group of threshold outputs of the first driver 9 threshold levels provide constant signals (2 n +1) threshold levels, values U 1i = i (2 n -1) × ε max , [i = 0, 2 n ] which are uniformly distributed within the scale U W0 values of the primary signal. In this case, the conversion of the values of the samples S p (t-jT o ) of the primary signal modulo (2 n -1) is carried out as follows: compare the value S p (t-jT o ) of each sample of the primary signal with the values U 1i of all (2 n + 1) threshold levels, determine the value U 1i max (t-jT o ) of the maximum of the exceeded threshold levels and convert the value S p (t-jT o ) of each sample of the primary signal by subtracting from it the value U 1i max (t-jT o ) the maximum of exceeded threshold levels. As a result, at the output of the converter 3 samples the values modulo (2 n -1) form a first sequence S 1 RM (t) = ΣS 1RM (t-jT o) mapped samples (1RM value S (t-jT o) corresponding to the transformed samples in various survey times are given in column 3 of Table 1).

С помощью преобразователя 4 значения выборок по модулю (2n+1) осуществляют преобразование значений выборок сформированной последовательности Sд(t) выборок первичного сигнала по модулю (2n+1). Для этого на пороговые входы преобразователя 3 значения выборок по модулю (2n+1) с второй группы пороговых выходов первого формирователя 9 пороговых уровней подают постоянные сигналы (2n-1) пороговых уровней, значения U1i=i(2n+1)×εмакс, [i=0, (2n-2)], которых равномерно распределены в пределах шкалы Uш0 значений первичного сигнала. При этом преобразование значений выборок Sп(t-jTo) первичного сигнала по модулю (2n+1) осуществляют следующим образом: сравнивают значение Sп(t-jTo) каждой выборки первичного сигнала со значениями U2i всех (2n-1) пороговых уровней, определяют значение U2i макс(t-jTo) максимального из превышенных пороговых уровней и преобразуют значение Sп(t-jTo) каждой выборки первичного сигнала путем вычитания из него значения U2i макс(t-jTo) максимального из превышенных пороговых уровней. В результате на выходе преобразователя 4 значения выборок по модулю (2n+1) формируют вторую последовательность S2пм(t)=ΣS2пм(t-jTo) преобразованных выборок (значения S2пм(t-jTo) соответствующих преобразованных выборок в различные моменты опроса приведены в столбце 4 табл.1).Using the Converter 4, the values of the samples modulo (2 n +1) carry out the conversion of the values of the samples of the generated sequence S d (t) samples of the primary signal modulo (2 n +1). To do this, to the threshold inputs of the converter 3, the values of the samples modulo (2 n +1) from the second group of threshold outputs of the first driver 9 of the threshold levels provide constant signals (2 n -1) of the threshold levels, the values U 1i = i (2 n +1) × ε max , [i = 0, (2 n -2)], which are uniformly distributed within the scale U W0 values of the primary signal. In this case, the conversion of the values of the samples S p (t-jT o ) of the primary signal modulo (2 n +1) is carried out as follows: compare the value S p (t-jT o ) of each sample of the primary signal with the values U 2i of all (2 n - 1) threshold levels, determine the value of U 2i max (t-jT o ) of the maximum of the exceeded threshold levels and convert the value S p (t-jT o ) of each sample of the primary signal by subtracting from it the value U 2i max (t-jT o ) the maximum of exceeded threshold levels. As a result, at the output of converter 4, the values of the samples modulo (2 n +1) form the second sequence S 2 pm (t) = ΣS 2 pm (t-jT o ) of transformed samples (values S 2 pm (t-jT o ) of the corresponding transformed samples into various survey points are shown in column 4 of Table 1).

Значения преобразованных выборок S1пм(t-jTo) первой последовательности S1пM(t) преобразованных выборок усиливают с помощью первого усилителя 5 в (2n+1) раз (значения S1пму(t-jTo) соответствующих усиленных преобразованных выборок в различные моменты опроса приведены в столбце 5 табл.1) и подают на первый вход первого сумматора 7.The values of the converted samples S 1 pm (t-jT o ) of the first sequence S 1 pm (t) of the converted samples are amplified by the first amplifier 5 (2 n +1) times (the values of S 1 pm (t-jT o ) of the corresponding amplified converted samples are different moments of the survey are shown in column 5 of table 1) and served on the first input of the first adder 7.

Значения преобразованных выборок S2пм(t-jTo) второй последовательности S2пм(t) преобразованных выборок усиливают с помощью первого усилителя 6 в (2n-1) раз (значения S2пму(t-jTo) соответствующих усиленных преобразованных выборок в различные моменты опроса приведены в столбце 6 табл.1) и подают на первый вход второго сумматора 8.The values of the converted samples S 2 pm (t-jT o ) of the second sequence S 2 pm (t) of the converted samples are amplified by the first amplifier 6 (2 n -1) times (the values of S 2 pm (t-jT o ) of the corresponding amplified converted samples are different moments of the survey are shown in column 6 of table 1) and served on the first input of the second adder 8.

При этом на второй вход первого сумматора 7 с первого опорного выхода первого формирователя 9 пороговых уровней поступает постоянный сигнал, значение которого в (2n-1)/2 раз превышает максимально допустимое значение σмакс погрешности. В результате на выходе первого сумматора 7 формируют первую последовательность передаваемых выборок S1пр(t-jTo)={[Sп(t-jTo)-U1i макс(t-jTo)](2n+1)+εмакс(2n-1)/2) (столбец 7 табл.1), которую подают на первый вход канала 10 связи.At the same time, a constant signal arrives at the second input of the first adder 7 from the first reference output of the first threshold level shaper 9, the value of which (2 n -1) / 2 times exceeds the maximum permissible value σ max error. As a result, at the output of the first adder 7, the first sequence of transmitted samples is formed S 1pr (t-jT o ) = {[S p (t-jT o ) -U 1i max (t-jT o )] (2 n +1) + ε max (2 n -1) / 2) (column 7 of Table 1), which is fed to the first input of communication channel 10.

В то же время на второй вход второго сумматора 8 с второго опорного выхода первого формирователя 9 пороговых уровней поступает постоянный сигнал, значение которого в (2n+1)/2 раз превышает максимально допустимое значение εмакс погрешности. В результате на выходе второго сумматора 8 формируют вторую последовательность передаваемых выборок S2пp(t-jTo)={[S2пр(t-jTo)-U2i макс(t-jTo)](2n-1)+εмакс(2n+1)/2} (столбец 8 табл.1), которую подают на второй вход канала 10 связи.At the same time, the second input of the second adder 8 receives a constant signal from the second reference output of the first threshold level shaper 9, the value of which (2 n +1) / 2 times exceeds the maximum permissible value ε max error. As a result, at the output of the second adder 8, a second sequence of transmitted samples is formed S 2пp (t-jT o ) = {[S 2пр (t-jT o ) -U 2i max (t-jT o )] (2 n -1) + ε max (2 n +1) / 2} (column 8 of Table 1), which is fed to the second input of communication channel 10.

Сформированные на выходах первого и второго сумматоров 7 и 8 первую и вторую последовательности S1пр(t) и S2пр(t) выборок передают по каналу 10 связи на приемную сторону. В процессе передачи к указанным последовательностям выборок добавляются соответственно нормальные белые шумы n1(t) и n2(t). Значения n1(t-jTo) и n2(t-jTo) этих шумов при нулевом математическом ожидании и стандартном отклонении σn=3εмакс в различные моменты опроса приведены соответственно в столбцах 9 и 10 табл.1.Formed at the outputs of the first and second adders 7 and 8, the first and second sequences of S 1pr (t) and S 2pr (t) samples are transmitted via the communication channel 10 to the receiving side. During transmission, normal white noise n 1 (t) and n 2 (t) are respectively added to the indicated sampling sequences. The values of n 1 (t-jT o ) and n 2 (t-jT o ) of these noises with zero mean expectation and standard deviation σ n = 3ε max at different points in the survey are given in columns 9 and 10 of Table 1, respectively.

На приемной стороне принимают полученные первую и вторую последовательности S1пр *(t)=S1пр(t)+n1(t) и S2пр *(t)=S2пр(t)+n2(t) выборок (значения S1пр *(t-jTo) и S2пр *(t-jTo) выборок принятых первой и второй последовательностей выборок в различные моменты опроса приведены соответственно в столбцах 11 и 12 табл.1), после чего восстанавливают последовательность Sдв(t) выборок первичного сигнала путем преобразования принятых из канала 10 связи принятых первой и второй последовательностей выборок S1пр *(t) и S2пр *(t). Для этого выполняют следующие операции.On the receiving side, the received first and second sequences S 1pr * (t) = S 1pr (t) + n 1 (t) and S 2pr * (t) = S 2pr (t) + n 2 (t) samples (S values 1pr * (t-jT o ) and S 2pr * (t-jT o ) samples of the accepted first and second sequences of samples at different points in the survey are shown in columns 11 and 12 of Table 1, respectively), after which the sequence S dv (t) is restored samples of the primary signal by converting received from the communication channel 10 received the first and second sequences of samples S 1pr * (t) and S 2pr * (t). To do this, perform the following operations.

Принятые первую и вторую последовательности выборок S1пр *(t) и S2пр *(t) подают с первого и второго выходов канала 10 связи на информационные входы соответственно квантователя 11 значений выборок на (2n+1) уровней и квантователя 12 значений выборок на (2n-1) уровней.The adopted first and second sequences of samples S 1pr * (t) and S 2pr * (t) are supplied from the first and second outputs of the communication channel 10 to the information inputs of a quantizer 11 of sample values at (2 n +1) levels and a quantizer of 12 sample values at (2 n -1) levels.

С помощью квантователя 11 значений выборок на (2n+1) уровней осуществляют квантование значений выборок первой принятой последовательности S1пр *(t) выборок на (2n+1) уровней. Для этого на пороговые входы квантователя 11 значений выборок на (2n+1) уровней с соответствующих выходов первой группы пороговых выходов второго формирователя 18 пороговых уровней подают (2n+1) сигналов пороговых уровней, значения U1i=i(2n-1)×εмакс, [i=0,2n], которых равномерно распределены в пределах шкалы Uш0 значений первичного сигнала. При этом квантование значений выборок первой принятой последовательности S1пр *(t) выборок на (2n+1) уровней осуществляют следующим образом: сравнивают значение S1пр *(t-jTo) каждой выборки (см. столбец 11 табл.1) первой принятой последовательности S1пр *(t) выборок со значениями U1i всех (2n+1) пороговых уровней, определяют значение U1i макс (t-jTo) максимального из превышенных пороговых уровней и значение S1пр * к(t-jTo)=Ui; макс (t-jTo) каждой квантованной выборки (столбец 13 табл.1) первой последовательности S1пр * к(t) квантованных выборок принимают равным соответствующему значению U1i макс(t-jTo) максимального из превышенных пороговых уровней.Using quantizer 11 sample values at (2 n +1) levels, sample values of the first received sequence S 1pr * (t) samples at (2 n +1) levels are quantized. To do this, the threshold inputs of the quantizer 11 sample values at (2 n +1) levels from the corresponding outputs of the first group of threshold outputs of the second threshold level generator 18 provide (2 n +1) threshold level signals, the values U 1i = i (2 n -1 ) × ε max , [i = 0.2 n ], which are uniformly distributed within the scale U W0 values of the primary signal. In this case, the quantization of sample values of the first received sequence S 1pr * (t) samples at (2 n +1) levels is as follows: compare the value S 1pr * (t-jT o ) of each sample (see column 11 of Table 1) of the first the received sequence S 1pr * (t) of samples with values of U 1i of all (2 n +1) threshold levels, determine the value of U 1i max (t-jT o ) the maximum of the exceeded threshold levels and the value of S 1pr * k (t-jTo) = Ui; the max (t-jT o ) of each quantized sample (column 13 of Table 1) of the first sequence S 1pr * k (t) of the quantized samples is taken equal to the corresponding value U 1i max (t-jT o ) of the maximum of the exceeded threshold levels.

С помощью квантователя 12 значений выборок на (2n-1) уровней осуществляют квантование значений выборок второй принятой последовательности S2пр *(t) выборок на (2n-1) уровней. Для этого на пороговые входы квантователя 12 значений выборок на (2n-1) уровней с соответствующих выходов второй группы пороговых выходов второго формирователя 18 пороговых уровней подают (2n-1) сигналов пороговых уровней, значения U1i=i(2n+1)×εмакс, [i=0,2n-2], которых равномерно распределены в пределах шкалы Uш0 значений первичного сигнала. При этом квантование значений выборок второй принятой последовательности S2пр *(t) выборок на (2n-1) уровней осуществляют следующим образом: сравнивают значение S2пр *(t-jTo) каждой выборки (см. столбец 12 табл.1) второй принятой последовательности S2пр *(t) выборок со значениями U2i всех (2n-1) пороговых уровней, определяют значение U2i макс(t-jTo) максимального из превышенных пороговых уровней и значение S2пр * к(t-jTo)=U2i макс(t-jTo) каждой квантованной выборки (столбец 14 табл.1) второй последовательности S2пр * к(t) квантованных выборок принимают равным соответствующему значению U2i макс(t-jTo) максимального из превышенных пороговых уровней.Using a quantizer 12 sample values at (2 n -1) levels, sample values of the second received sequence S 2pr * (t) samples at (2 n -1) levels are quantized. To this end, the threshold inputs of the quantizer 12 sample values at (2 n -1) levels from the corresponding outputs of the second group of threshold outputs of the second threshold level generator 18 provide (2 n -1) threshold level signals, values U 1i = i (2 n +1 ) × ε max , [i = 0.2 n -2], which are uniformly distributed within the scale U W0 values of the primary signal. In this case, the quantization of sample values of the second received sequence S 2pr * (t) samples at (2 n -1) levels is as follows: compare the value S 2pr * (t-jT o ) of each sample (see column 12 of Table 1) of the second the received sequence S 2pr * (t) of samples with values of U 2i of all (2 n -1) threshold levels, determine the value of U 2i max (t-jT o ) the maximum of the exceeded threshold levels and the value of S 2pr * k (t-jT o ) = U 2i max (t-jT o ) of each quantized sample (column 14 of Table 1) of the second sequence S 2pr * k (t) of quantized samples is taken equal the corresponding value of U 2i max (t-jT o ) the maximum of the exceeded threshold levels.

Первую последовательность S1пр * к(t) квантованных выборок подают с выхода квантователя 11 значений выборок на (2n+1) уровней на вход второго усилителя 13 в (2n+1) раз, с помощью которого усиливают в (2n+1) раз значение S1пр * к(t-jTo) каждой квантованной выборки первой последовательности квантованных выборок.The first sequence S 1pr * k (t) of quantized samples is supplied from the output of the quantizer 11 sample values at (2 n +1) levels to the input of the second amplifier 13 by (2 n +1) times, by which they are amplified by (2 n +1 ) times the value of S 1pr * k (t-jT o ) of each quantized sample of the first sequence of quantized samples.

Вторую последовательность S2пр * к(t) квантованных выборок подают с выхода квантователя 12 значений выборок на (2n-1) уровней на вход второго усилителя 14 в (2n-1) раз, с помощью которого усиливают в (2n-1) раз значение S2пр * к(t-jTo) каждой квантованной выборки второй последовательности квантованных выборок.The second sequence S 2pr * k (t) of quantized samples is supplied from the output of the quantizer 12 sample values at (2 n -1) levels to the input of the second amplifier 14 in (2 n -1) times, with which they are amplified in (2 n -1 ) times the value of S 2pr * k (t-jT o ) of each quantized sample of the second sequence of quantized samples.

Первую и вторую последовательности S1пр * ку(t) и S2пр * ку(t) усиленных квантованных выборок с выходов второго усилителя 13 в (2n+1) раз и второго усилителя 14 в (2n-1) раз подают соответственно на первый и второй входы третьего сумматора 15. С выхода третьего сумматора 15 на вход третьего усилителя 16 в (2n-1) раз подают единую последовательность SΣпр * ку(t) выборок, значения SΣпр * ку(t-jTo)=(2n+1) S1пр * к(t-jTo)+(2n-1) S2пр * к(t-jTo) выборок которой определяют путем суммирования значений (2n+1) S1пр * к(t-jTo) и (2n-1) S2пр * к(t-jTo) соответствующих усиленных квантованных выборок первой и второй последовательностей S1пр * ку(t-jTo) и S2пр * ку(t-jTo) усиленных квантованных выборок. С выхода третьего усилителя 16 в (2n-1) раз на информационный вход преобразователя 17 значения выборок по модулю (22n-1) подают единую последовательность SуΣпр * ку(t) усиленных выборок, значения SуΣпр * ку(t-jTo)=(2n-1) SΣпр * ку(t-jTo) которых (столбец 15 табл.1) определяют путем усиления значений SΣпр * ку(t-jTo) соответствующих выборок единой последовательности выборок в (2n-1) раз.The first and second sequences S 1pr * ku (t) and S 2pr * ku (t) of the amplified quantized samples from the outputs of the second amplifier 13 (2 n +1) times and the second amplifier 14 (2 n -1) times are fed respectively the first and second inputs of the third adder 15. From the output of the third adder 15 to the input of the third amplifier 16 in (2 n-1 ) times serves a single sequence S Σpr * ku (t) samples, the values of S Σpr * ku (t-jT o ) = (2 n +1) S 1pr * k (t-jT o ) + (2 n -1) S 2pr * k (t-jT o ) samples of which are determined by summing the values of (2 n +1) S 1pr * k ( t-jT o ) and (2 n -1) S 2пр * к (t-jT o ) of the corresponding amplified quantized of the first and second samples, S 1p * k (t-jT o ) and S 2p * k (t-jT o ) amplified quantized samples. From the output of the third amplifier 16 (2 n-1 ) times to the information input of the converter 17, the values of the samples modulo (2 2n -1) serve a single sequence S yΣpr * ku (t) of amplified samples, the values of S yΣpr * ku (t-jT o ) = (2 n-1 ) S Σпр * ку (t-jT o ) of which (column 15 of Table 1) is determined by strengthening the values of S Σпр * ку (t-jT o ) of the corresponding samples of a single sequence of samples in (2 n -1 ) times.

С помощью преобразователя 17 значения выборок по модулю (22n-1) осуществляют преобразование значений выборок единой последовательности SуΣпр * ку(t) усиленных выборок по модулю (22n-1). Для этого на пороговые входы преобразователя 17 значения выборок по модулю (22n-1) с соответствующих выходов третьей группы пороговых выходов второго формирователя 18 пороговых уровней подают (22n-1) пороговых уровней, значения U3i=i εмакс, [i=0, 22n-2] которых равномерно распределены в пределах шкалы Uш0 значений первичного сигнала. При этом преобразование значений выборок сформированной единой последовательности усиленных выборок по модулю (22n-1) осуществляют следующим образом: сравнивают значение SyΣпр * ку(t-jTo) каждой выборки единой последовательности усиленных выборок со значениями U3i всех (22n-1) пороговых уровней, определяют значение U3i макс(t-nTo) максимального из превышенных пороговых уровней и преобразуют значение SyΣпр * ку(t-jTo) каждой выборки единой последовательности усиленных выборок путем вычитания из него значения U3i макс(t-jTo) максимального из превышенных пороговых уровней. В результате на выходе преобразователя 17 значения выборок по модулю (22n-1) получают восстановленную последовательность Sдв(t)=ΣSпв(1-jTo) выборок (столбец 16 табл.1) первичного сигнала, имеющих значения Sпв(1-jTo).Using the Converter 17, the values of the samples modulo (2 2n -1) carry out the conversion of the values of the samples of a single sequence S yΣpr * ku (t) of reinforced samples modulo (2 2n -1). For this, the threshold inputs of the transducer 17 are sample values modulo (2 2n -1) from the corresponding outputs of the third group of threshold outputs of the second threshold level generator 18 (2 2n -1) of threshold levels, U 3i = i ε max , [i = 0, 2 2n -2] which are uniformly distributed within the scale U W0 values of the primary signal. Moreover, the conversion of the sample values of the generated single sequence of amplified samples modulo (2 2n -1) is carried out as follows: compare the value S yΣpr * ku (t-jT o ) of each sample of a single sequence of amplified samples with the values U 3i of all (2 2n -1 ) threshold levels, determine the value of U 3i max (t-nT o ) of the maximum of the exceeded threshold levels and convert the value S yΣp * k (t-jT o ) of each sample of a single sequence of amplified samples by subtracting from it the value U 3i max (t- jT o ) the maximum of threshold levels. As a result, at the output of the converter 17, the values of the samples modulo (2 2n -1) receive the reconstructed sequence S dv (t) = ΣS pv (1-jT o ) of samples (column 16 of Table 1) of the primary signal having S pv (1 -jT o ).

Восстановленную последовательность выборок Sдв(t) первичного сигнала подают с выхода преобразователя 17 значения выборок по модулю (22n-1) на вход фильтра 19 нижних частот с частотой среза, равной половине частоты Fo опроса. С помощью фильтра 19 нижних частот восстанавливают первичный сигнал Sпв(t) путем фильтрации восстановленной последовательности Sдв(t) выборок первичного сигнала.The restored sequence of samples S dv (t) of the primary signal is supplied from the output of the converter 17 by the values of the samples modulo (2 2n-1 ) to the input of the low-pass filter 19 with a cutoff frequency equal to half the polling frequency F o . Using the low-pass filter 19, the primary signal S pv (t) is restored by filtering the reconstructed sequence S dv (t) of the primary signal samples.

Восстановленный первичный сигнал Sпв(t) с выхода фильтра 19 нижних частот подают на вход получателя 20 информации.The restored primary signal S pv (t) from the output of the low-pass filter 19 is supplied to the input of the information receiver 20.

В частном случае выполнения системы дискретной передачи информации преобразователь значения выборок по модулю N, например, преобразователь 3 значения выборок по модулю N=(2n-1) (см. фиг.2), содержит квантователь 21 значений выборок на N уровней и вычитающее устройство 22. Информационный вход преобразователя 3 значения выборок по модулю N соединен с входом суммирования вычитающего устройства 22 и с информационным входом квантователя 21 значений выборок на N уровней, выход которого подключен к входу вычитания вычитающего устройства 22, а пороговые входы соединены с пороговыми входами преобразователя 3 значения выборок по модулю N, выходом которого является выход вычитающего устройства 22.In the particular case of the implementation of the discrete information transmission system, the converter of sample values modulo N, for example, the converter 3 of sample values modulo N = (2 n -1) (see Fig. 2), contains a quantizer of 21 sample values to N levels and a subtractor 22. The information input of the converter 3 of the sample value modulo N is connected to the summation input of the subtractor 22 and to the information input of the quantizer 21 of the sample values at N levels, the output of which is connected to the subtraction input of the subtractor 22, and the threshold ode connected to the threshold input converter 3 samples the values modulo N, the output of which is the output of subtractor 22.

Преобразователь значения выборок по модулю N (см. фиг.2) функционирует следующим образом. С информационного входа преобразователя 3 значения выборок по модулю N на вход суммирования вычитающего устройства 22 и на информационный вход квантователя 21 значений выборок на N уровней поступает последовательность выборок входного сигнала со значениями S(t-jTo), находящимися в пределах шкалы Uш значений входного сигнала. При этом на пороговые входы квантователя 21 значений выборок на N уровней с пороговых входов преобразователя 3 значения выборок по модулю N подают постоянные сигналы N пороговых уровней со значениями Ui=iUш/N, i=0, N-1. С выхода квантователя 21 значений выборок на N уровней на вход вычитания вычитающего устройства 22 поступает последовательность квантованных выборок, значения Sк(t-jTo)=Ui макс(t-jTo) которых равны соответствующим значениям Ui макс(t-jTo) максимальных из превышенных пороговых уровней. В результате на выходе вычитающего устройства 22 значение S(t-jTo) каждой выборки входного сигнала уменьшается на значение Ui макс(t-jTo) максимального из превышенных пороговых уровней.The Converter values of the samples modulo N (see figure 2) operates as follows. From the information input of the converter 3, the values of the samples modulo N to the input of the summation of the subtractor 22 and the information input of the quantizer 21 of the values of the samples at N levels receive a sequence of samples of the input signal with values S (t-jT o ) that are within the scale U w of the values of the input signal. In this case, the threshold inputs of the quantizer 21 of the sample values at N levels from the threshold inputs of the transducer 3 sample values modulo N supply constant signals of N threshold levels with the values U i = iU w / N, i = 0, N-1. From the output of the quantizer 21 of the sample values at N levels, the subtraction input of the subtractor 22 receives a sequence of quantized samples, the values of S k (t-jT o ) = U i max (t-jT o ) which are equal to the corresponding values U i max (t-jT o ) the maximum of exceeded threshold levels. As a result, at the output of the subtractor 22, the value S (t-jT o ) of each sample of the input signal decreases by the value U i max (t-jT o ) of the maximum of the exceeded threshold levels.

В частном случае выполнения системы дискретной передачи информации квантователь значений выборок на N уровней, например, квантователь 11 значений выборок на N=(2n+1) уровней (см. фиг.3), содержит блок 23 сравнения и коммутатор 24. Информационный вход квантователя 11 значений выборок на N уровней соединен с информационным входом блока 23 сравнения, N выходов которого подключены к соответствующим N управляющим входам коммутатора 24, выход которого является выходом квантователя 11 значений выборок на N уровней. При этом N пороговых входов квантователя 11 значений выборок на N уровней соединены с соответствующими пороговыми входами блока 23 сравнения и с соответствующими информационными входами коммутатора 24.In the particular case of a discrete information transfer system, a quantizer of sample values at N levels, for example, a quantizer of 11 sample values at N = (2 n +1) levels (see FIG. 3), contains a comparison unit 23 and a switch 24. A quantizer information input 11 sample values at N levels are connected to the information input of the comparison unit 23, the N outputs of which are connected to the corresponding N control inputs of the switch 24, the output of which is the output of quantizer 11 sample values at N levels. Moreover, the N threshold inputs of the quantizer 11 sample values at N levels are connected to the corresponding threshold inputs of the comparison unit 23 and to the corresponding information inputs of the switch 24.

Квантователь 11 значений выборок на N уровней (см. фиг.3) функционирует следующим образом. С информационного входа квантователя 11 значений выборок на N уровней на информационный вход блока 23 сравнения поступает последовательность выборок входного сигнала со значениями S(t-jTo), находящимися в пределах шкалы Uш значений входного сигнала. При этом на информационные входы коммутатора 24 и на пороговые входы блока 23 сравнения с пороговых входов квантователя 11 значений выборок на N уровней подают постоянные сигналы N пороговых уровней со значениями Ui=iUш/N, i=0, N-1. Блок 23 сравнения сравнивает значение S(t-nTo) каждой выборки входного сигнала со значениями Ui(t-nTo) всех N пороговых уровней и формирует на каждом из N выходов либо сигнал логической «1», если значение S(t-nTo) выборки входного сигнала превышает значение Ui(t-nTo) соответствующего порогового уровня, либо сигнал логического «0», если значение S(t-nTo) выборки входного сигнала не превышает значение Ui(t-nTo) соответствующего порогового уровня. В результате количество логических «1» на выходах блока 23 сравнения равно номеру iмакс(1-nTo) максимального из превышенных пороговых уровней. N сигналов с N выходов блока 23 сравнения поступают на соответствующие управляющие входы коммутатора 24, что обеспечивает появление на его выходе постоянного сигнала с значением максимального из превышенных пороговых уровней Ui макс(t-To), который проходит на выход квантователя 11 значений выборок на N уровней. В результате на выходе квантователя 11 значений выборок на N уровней получают последовательность квантованных выборок, значения Sк(t-jTo)=Ui макс(t-jTo) которых равны соответствующим значениям Ui макс(t-jTo) максимальных из превышенных пороговых уровней.The quantizer 11 sample values at N levels (see figure 3) operates as follows. From the information input of the quantizer 11 of the sample values at N levels to the information input of the comparison unit 23, a sequence of samples of the input signal with values S (t-jT o ) located within the scale U w values of the input signal is received. In this case, the information inputs of the switch 24 and the threshold inputs of the comparison unit 23 from the threshold inputs of the quantizer 11 of the sample values at N levels are supplied with constant signals of N threshold levels with the values U i = iU w / N, i = 0, N-1. The comparison unit 23 compares the value S (t-nT o ) of each sample of the input signal with the values U i (t-nT o ) of all N threshold levels and generates a logic “1” signal at each of N outputs if the value S (t- nT o ) the sampling of the input signal exceeds the value U i (t-nT o ) of the corresponding threshold level, or a logical “0” signal if the value S (t-nT o ) of the sampling of the input signal does not exceed the value U i (t-nT o ) corresponding threshold level. As a result, the number of logical “1” at the outputs of the comparison unit 23 is equal to the number i max (1-nT o ) of the maximum of the exceeded threshold levels. N signals from the N outputs of the comparison unit 23 are supplied to the corresponding control inputs of the switch 24, which ensures that a constant signal with the value of the maximum of the exceeded threshold levels U i max (tT o ), which passes to the output of the quantizer 11 sample values at N levels, appears . As a result, at the output of the quantizer 11 sample values at N levels, a sequence of quantized samples is obtained, the values of S k (t-jT o ) = U i max (t-jT o ) of which are equal to the corresponding values of U i max (t-jT o ) maximum of Exceeded threshold levels.

Основу изобретения составляет такой выбор типа преобразования выборок первичного сигнала, при котором значение погрешности их восстановления на приемной стороне уменьшается в несколько раз при фиксированных значениях динамического диапазона Dп значений выборок первичного сигнала и стандартного отклонения σп нормального белого шума n(t) в канале связи.The basis of the invention is such a choice of the type of conversion of the samples of the primary signal, in which the error of their recovery at the receiving side decreases several times for fixed values of the dynamic range D p values of the samples of the primary signal and standard deviation σ p of the normal white noise n (t) in the communication channel .

Например, в приведенном примере (см. табл.1) реализации заявленного способа дискретной передачи информации при значении динамического диапазона значений выборок первичного сигнала Dп=Uш0/εмакс=22n=256 (n=4) нормальные белые шумы n1(t) и n2(t) в канале связи характеризуются нулевым математическим ожиданием и стандартным отклонением σn=3εмакс. Значения n1(t-jTo) и n2(t-jTo) этих шумов (см. столбцы 9 и 10 табл.1) в различные моменты времени в несколько раз превышают допустимое значение погрешности εмакс=1. При этом значения Sпв(1-jTo) восстановленных выборок (столбец 16 табл.1) первичного сигнала на приемной стороне совпадают с соответствующими значениями Sп(t-jTo) выборок (столбец 2 табл.1) первичного сигнала на выходе дискретизатора на передающей стороне.For example, in the above example (see Table 1), the implementation of the claimed method of discrete transmission of information at a value of the dynamic range of the values of the primary signal samples D p = U w0 / ε max = 2 2n = 256 (n = 4) normal white noise n 1 ( t) and n 2 (t) in the communication channel are characterized by zero mathematical expectation and standard deviation σ n = 3ε max . The values of n 1 (t-jT o ) and n 2 (t-jT o ) of these noises (see columns 9 and 10 of Table 1) at various times are several times higher than the permissible error ε max = 1. In this case, the values S p (1-jT o ) of the reconstructed samples (column 16 of Table 1) of the primary signal at the receiving side coincide with the corresponding values of S p (t-jT o ) of samples (column 2 of Table 1) of the primary signal at the output of the sampler on the transmitting side.

Таким образом, достигается технический результат - повышение точности передачи информации при фиксированных значениях динамического диапазона Dп значений выборок первичного сигнала и стандартного отклонения σn нормального белого шума n(t) в канале связи.Thus, a technical result is achieved - increasing the accuracy of information transfer at fixed values of the dynamic range D p values of the samples of the primary signal and standard deviation σ n of the normal white noise n (t) in the communication channel.

ЛитератураLiterature

1. Кошевой А.А. Телеметрические комплексы летательных аппаратов. - М.: Машиностроение, 1975, с.28, 29, 41, 57-59, 70-72.1. Koshevoi A.A. Telemetric complexes of aircraft. - M.: Mechanical Engineering, 1975, p. 28, 29, 41, 57-59, 70-72.

2. Радиотехнические системы передачи информации: Учеб. Пособие для вузов / В.А.Борисов, В.В.Калмыков, Я.М.Ковальчук и др.; Под. ред. В.В.Калмыкова. - М.: Радио и связь, 1990, с.24-27.2. Radio engineering information transfer systems: Textbook. A manual for universities / V.A. Borisov, V.V. Kalmykov, Ya.M. Kovalchuk and others; Under. ed. V.V. Kalmykova. - M.: Radio and Communications, 1990, p.24-27.

Claims (3)

1. Система дискретной передачи информации, содержащая на передающей стороне последовательно соединенные источник информации и дискретизатор, а на приемной стороне - последовательно соединенные фильтр нижних частот и получатель информации, отличающаяся тем, что введены: на передающей стороне - последовательно соединенные преобразователь значения выборок по модулю (2n-1), первый усилитель в (2n+1) раз и первый сумматор, последовательно соединенные преобразователь значения выборок по модулю (2n+1), усилитель в (2n-1) раз и второй сумматор, а также первый формирователь пороговых уровней, а на приемной стороне - последовательно соединенные квантователь значений выборок на (2n+1) уровней и второй усилитель в (2n+1) раз, последовательно соединенные квантователь значений выборок на (2n-1) уровней и второй усилитель в (2n-1) раз, последовательно соединенные третий сумматор, усилитель в (2n-1) раз и преобразователь значения выборок по модулю (22n-1), а также второй формирователь пороговых уровней, при этом выход дискретизатора подключен к информационным входам преобразователя значения выборок по модулю (2n-1) и преобразователя значения выборок по модулю (2n+1), пороговые входы которых соединены соответственно с первой и второй группой пороговых выходов первого формирователя пороговых уровней, первый и второй опорные выходы которого подключены к вторым входам соответственно первого и второго сумматоров, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами канала связи, первый и второй выходы которого подключены к информационным входам соответственно квантователя значений выборок на (2n+1) уровней и квантователя значений выборок на (2n-1) уровней, пороговые входы которых соединены соответственно с первой и второй группой пороговых выходов второго формирователя пороговых уровней, третья группа пороговых выходов которого подключена к пороговым входам преобразователя значения выборок по модулю (2n-1), выходы второго усилителя в (2n+1) раз и второго усилителя в (2n-1) раз соединены соответственно с первым и вторым входами третьего сумматора 15, выход преобразователя значения выборок по модулю (22n-1) подключен к входу фильтра нижних частот.1. The system of discrete information transmission, containing on the transmitting side a series-connected information source and a sampler, and on the receiving side a series-connected low-pass filter and an information receiver, characterized in that the following are introduced: on the transmitting side, a serial converter of sample values modulo ( 2 n -1), the first amplifier (2 n +1) times and first adder connected in series converter sample values modulo (2 n +1), the amplifier (2 n -1) times and a second adder, and e first shaper thresholds and on the reception side - connected in series quantizer sample values for (2 n +1) levels and in a second amplifier (2 n +1) times consecutively connected quantizer sample values for (2 n -1) levels and the second amplifier is (2 n -1) times, the third adder is connected in series, the amplifier is (2 n -1) times and the sample value converter modulo (2 2n -1), as well as the second threshold level generator, while the sampler output is connected to the information inputs of the sample value converter modulo (2 n -1) and a converter of sample values modulo (2 n +1), the threshold inputs of which are connected respectively to the first and second group of threshold outputs of the first threshold level generator, the first and second reference outputs of which are connected to the second inputs of the first and second adders, the outputs of which are connected respectively to the first and second communication channel inputs, the first and second outputs of which are connected respectively to the data inputs of sample values to the quantizer (2 n +1) and the quantizer levels of Achen samples to (2 n -1) levels, the threshold inputs of which are respectively connected to first and second outputs of the second group of threshold generator threshold levels, a third group of thresholds whose output is connected to the threshold value inputs of the converter samples modulo (2 n -1), outputs the second amplifier (2 n +1) times and the second amplifier (2 n -1) times are connected respectively to the first and second inputs of the third adder 15, the output of the sample value converter modulo (2 2n -1) is connected to the low-pass filter input . 2. Система дискретной передачи информации по п.1, отличающаяся тем, что преобразователь значения выборок по модулю N содержит квантователь значений выборок на N уровней и вычитающее устройство, при этом информационный вход преобразователя значения выборок по модулю N соединен с входом суммирования вычитающего устройства и с информационным входом квантователя значений выборок на N уровней, выход которого подключен к входу вычитания вычитающего устройства, а пороговые входы соединены с пороговыми входами преобразователя значения выборок по модулю N, выходом которого является выход вычитающего устройства.2. The discrete information transmission system according to claim 1, characterized in that the sample value converter modulo N contains a quantizer of sample values at N levels and a subtractor, while the information input of the sample value converter modulo N is connected to the summing input of the subtractor and the information input of the quantizer of sample values at N levels, the output of which is connected to the subtraction input of the subtractor, and the threshold inputs are connected to the threshold inputs of the sample value converter a modulo N, the output of which is the output of the subtractor. 3. Система дискретной передачи информации по п.1, отличающаяся тем, что квантователь значений выборок на N уровней содержит блок сравнения и коммутатор, при этом информационный вход квантователя значений выборок на N уровней соединен с информационным входом блока сравнения, N выходов которого подключены к соответствующим N управляющим входам коммутатора, выход которого является выходом квантователя значений выборок на N уровней, N пороговых входов которого соединены с соответствующими пороговыми входами блока сравнения и с соответствующими информационными входами коммутатора. 3. The discrete information transmission system according to claim 1, characterized in that the quantizer of sample values at N levels contains a comparison unit and a switch, while the information input of the quantizer of sample values at N levels is connected to the information input of the comparison unit, N outputs of which are connected to the corresponding N control inputs of the switch, the output of which is the output of the quantizer of sample values at N levels, N threshold inputs of which are connected to the corresponding threshold inputs of the comparison unit and to the corresponding my information inputs of the switch.
RU2010151816/08A 2010-12-17 2010-12-17 System for discrete information transmission RU2457543C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010151816/08A RU2457543C1 (en) 2010-12-17 2010-12-17 System for discrete information transmission

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010151816/08A RU2457543C1 (en) 2010-12-17 2010-12-17 System for discrete information transmission

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2457543C1 true RU2457543C1 (en) 2012-07-27

Family

ID=46850830

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010151816/08A RU2457543C1 (en) 2010-12-17 2010-12-17 System for discrete information transmission

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2457543C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1959175B2 (en) * 1969-11-25 1976-02-19 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Multichannel time multiplexed PCM transmission system - has sequence modulators and demodulators controlled by correlated coding-sequence signals
RU2037965C1 (en) * 1993-04-02 1995-06-19 Луценко Юрий Иванович Device for digital information transmission

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1959175B2 (en) * 1969-11-25 1976-02-19 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Multichannel time multiplexed PCM transmission system - has sequence modulators and demodulators controlled by correlated coding-sequence signals
RU2037965C1 (en) * 1993-04-02 1995-06-19 Луценко Юрий Иванович Device for digital information transmission

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
В.А.БОРИСОВ и др. РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ. - М.: РАДИО И СВЯЗЬ, 1990, с.24-27. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0060583B1 (en) System for the quantization of signals
US3973081A (en) Feedback residue compression for digital speech systems
AU2013302300B2 (en) System and method for analog to digital conversion
RU2434301C1 (en) Method for discrete information transmission
US3180939A (en) Selectable characteristic compandor for pulse code transmission
US11831433B2 (en) Error correction encoding device and method for reducing the number of bits to be protected by soft decision error correction
US3609552A (en) Differential pulse code communication system using digital accumulation
RU2444066C1 (en) Method for discrete information transmission
RU2457543C1 (en) System for discrete information transmission
RU2445709C1 (en) Digital information transmission system
RU2807515C1 (en) Discrete information transmission system
US3151296A (en) Method and system for transmission of companded pulse code modulated information
Boddie et al. Digital signal processor: Adaptive differential pulse-code-modulation coding
US4498173A (en) Technique for digital split-channel transmission using interpolative coders and decoders
RU2447492C1 (en) Method for digital information transmission
RU2813704C1 (en) Discrete information transmission system
US10861433B1 (en) Quantizer
US3048781A (en) Reduction of quantizing error in quantized transmission systems
RU2434302C1 (en) System for discrete information transmission
RU2434303C1 (en) System for digital information transmission
CN111656743B (en) Hybrid multi-layer signal decomposition method and device
RU2665245C1 (en) Analog-to-digital signal converter
Wu et al. On the capacity of the discrete-time channel with uniform output quantization
RU2210858C2 (en) Method for noise-immune data transmission
RU2303331C1 (en) Transmitter with code division of channels and efficient usage of allocated frequency spectrum