RU2556439C2 - Способ передачи информации и устройство для его осуществления - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к телеметрии и может быть использовано в системах передачи данных по каналам связи. Достигаемый технический результат изобретения заключается в обеспечении 1) синфазности непосредственно сформированного и задержанного на время T₀ сигнала с относительной фазовой модуляцией (ОФМ) при передаче символов «1» двоичного кода передаваемых сообщений; 2) в противофазности сформированного и задержанного на время T₀ сигнала с ОФМ при передаче символов «0» двоичного кода передаваемых сообщений. Достигаемый технический результат также проявляется 1) в увеличении соотношения сигнал/шум на входе демодулятора сигналов при передаче символов «1» двоичного кода и компенсации помех при детектировании символов «0»; 2) в возможности уплотнения сигналов с ОФМ и частотной модуляцией (ЧМ) за счет того, что на передающей стороне они сменяют друг друга в соответствии с формируемыми уровнями логического двоичного кода, а при приеме временные интервалы отсутствия одной из частот ЧМ замещают соответствующими синусоидальными или косинусоидальными гармоническими колебаниями, вырабатываемыми местными генераторами частот. В способе на передающей стороне фазовую манипуляцию заменяют относительной фазовой модуляцией (ОФМ) первой и второй несущих частот, после чего формируют частотную модуляцию путем подключения к радиоканалу первой и второй несущей с относительной фазовой модуляцией по закону изменения основного цифрового группового сигнала с длительностью T₀ символов двоичного кода. Далее передают вторую несущую с относительной фазовой модуляцией, а при приеме информации из восстановленных фрагментов формируют непрерывные первую и вторую несущие частоты, задерживают их на время, равное продолжительности минимальных по длительности импульсов соответствующих восстановленных копий цифровых групповых видеосигналов T₀ и T₀/2 и суммируют их для повышения соотношения сигнал/шум. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относится к телеметрии, технике связи и может быть использовано в системах передачи данных по каналам связи. Его использование позволяет повысить достоверность передачи информации без введения структурной избыточности в передаваемые сообщения на основе одновременного использования двух различных видов модуляции.

Аналогом изобретения является способ передачи информации (см. Кукушкин С.С., Мороз А.П. Патент РФ №2115172 «Способ передачи информации и устройство для его осуществления», приоритет изобретения от 10.03.1993 г., М. кл. G08C 19/28, опубликовано 10.07.1998 г., бюллетень №19 ([1])), заключающийся в сборе сигналов от источников сообщений, синхронизации их по времени, формировании уплотненного сигнала из синхронизированных собранных сигналов, формировании сигнала первой несущей частоты, фазовой манипуляции сигнала первой несущей частоты уплотненным сигналом, передаче промодулированного сигнала по каналу связи, отличающийся тем, что формируют сигнал второй несущей частоты, формируют периодическую последовательность импульсного сигнала типа меандр с длительностью импульса в два раза меньшей минимальной длительности импульсов уплотненного сигнала, выполняют фазовую манипуляцию сигнала второй несущей частоты уплотненным сигналом, после чего формируют подлежащий передаче по каналу связи промодулированный сигнал путем частотной манипуляции фазоманипулированных сигналов первой и второй несущих частот импульсным сигналом фазоманипулированной периодической последовательности.

Изобретение [1] направлено на повышение эффективности передачи информации за счет уплотнения сигналов, передаваемых в канале связи, заключающемся в одновременном использовании частотной и фазовой манипуляции. Основной его недостаток заключается в том, что не был представлен способ приема сформированного сложного сигнала.

Наиболее близким аналогом является «Способ передачи информации» [2] (Кукушкин С.С., Макаров М.И. Заявка №2011131746/08 с приоритетом от 29.07.2011 г.), заключающийся в сборе сигналов от источников сообщений, синхронизации их по времени, формировании уплотненного сигнала из синхронизированных собранных сигналов, формировании сигнала первой несущей частоты, фазовой манипуляции сигнала первой несущей частоты уплотненным сигналом, передаче промодулированного сигнала по каналу связи, формируют сигнал второй несущей частоты, формируют периодическую последовательность импульсного сигнала типа меандр с длительностью импульса в два раза меньшей минимальной длительности импульсов уплотненного сигнала, выполняют фазовую манипуляцию сигнала второй несущей частоты уплотненным сигналом, формируют подлежащий передаче по каналу связи промодулированный сигнал путем частотной манипуляции фазоманипулированных сигналов первой и второй несущих частот импульсным сигналом фазоманипулированной периодической последовательности, отличающийся тем, что при приеме информации одновременно выделяют сигналы первой и второй несущей частоты, каждая из которых промодулирована по фазе цифровым групповым сигналом, формируют копии первой и второй несущих частот местными генераторами, подстраиваемыми под принимаемые сигналы несущих на основе формируемых соответствующих сигналов рассогласования, заполняют перерывы, связанные с передачей в это время другой несущей частоты, добавлением сигналов несущих частот местных генераторов соответствующей частоты до образования непрерывных во времени несущих первой и второй частот передачи информации, подвергают их одновременной фазовой демодуляции, в результате чего формируют прямую и инверсную копии видеосигналов с логикой двоичного кодирования, принятой для передачи информации, производят контроль целостности и достоверности переданных сообщений на основе сложения сформированной прямой и инверсной копий видеосигналов с логическими уровнями двоичного кода, принятыми для передачи информации, одновременно восстановленные при приеме непрерывные во времени несущие первой и второй частот передачи информации подвергают частотной демодуляции, в результате которой также формируют прямую и инверсную копию видеосигналов с логикой двоичного кодирования, которая применялась до модуляции сигналов в передающем устройстве, производят контроль целостности и достоверности переданных сообщений на основе сложения прямой и инверсной копий видеосигналов с логикой двоичного кодирования, принятой для передачи информации, которая применялась до модуляции сигналов в передающем устройстве, на основе полученных четырех сигнальных копий передаваемой информации и сформированных признаков контроля целостности и достоверности переданных сообщений исправляют ошибки передачи и формируют в двоичном коде единый поток переданной информации с исправленными ошибками.

Недостаток прототипа заключен в том, что используют упрощенный способ фазовой модуляции, отличительная особенность которого связана с изменением фазы несущей частоты на 180°, когда предшествующий символ двоичного кода «0» и «1» сменяется противоположным.

В предлагаемом изобретении он заменен на относительную фазовую модуляцию (ОФМ), которая отличается от используемой фазовой модуляции в способе-прототипе меньшей частотой сменяемости фаз несущей, а также другими особенностями, обусловленными, например, тем, что появляется возможность дополнительного подтверждения передачи символов двоичного кода «0» и следующих подряд символов «1», количество которых равно и превышает число 2.

В предлагаемом способе, заключающемся на передающей стороне в сборе сигналов от источников сообщений, синхронизации их по времени, уплотнении цифрового группового сигнала из синхронизированных собранных сигналов, формировании сигнала первой несущей частоты, фазовой манипуляции сигнала первой несущей частоты основным уплотненным цифровым групповым видеосигналом с длительностью одного двоичного символа T₀, передаче промодулированного сигнала по каналу связи, формировании прямого и инверсного сигналов типа меандр с длительностью импульса в два раза меньшей (T₀/2) минимальной длительности импульсов основного уплотненного сигнала, формировании на основе их суммирования с основным уплотненным цифровым групповым видеосигналом с длительностью одного двоичного символа Т₀ дополнительной импульсной последовательности цифрового группового видеосигнала с минимальной длительностью импульса T₀/2, фазовой манипуляции сигнала второй несущей частоты импульсной последовательностью дополнительного цифрового группового сигнала, обеспечивающий при приеме одновременное выделение сигналов первой и второй несущей частоты, формировании копии первой и второй несущих частот местными генераторами, подстраиваемыми под принимаемые сигналы несущих на основе формируемых соответствующих сигналов рассогласования, заполнении перерывов, вызванных передачей в это время другой несущей частоты, добавлением сигналов несущих частот местных генераторов соответствующей частоты до образования непрерывных во времени первой и второй частот несущих частот, подвергают их одновременной фазовой демодуляции, в результате чего формируют прямую и инверсную копии видеосигналов с логикой двоичного кодирования, принятой для передачи информации, производят контроль целостности и достоверности переданных сообщений на основе сложения сформированной прямой и инверсной копий видеосигналов с логическими уровнями двоичного кода, принятыми для передачи информации, одновременно восстановленные при приеме непрерывные во времени несущие первой и второй частот передачи информации подвергают частотной демодуляции, в результате которой также формируют прямую и инверсную копию видеосигналов с логикой двоичного кодирования, которая применялась до модуляции сигналов в передающем устройстве, производят контроль целостности и достоверности переданных сообщений на основе сложения прямой и инверсной копий видеосигналов с логикой двоичного кодирования, принятой для передачи информации, которая применялась до модуляции сигналов в передающем устройстве, на основе полученных четырех сигнальных копий передаваемой информации и сформированных признаков контроля целостности и достоверности переданных сообщений исправляют ошибки передачи и формируют в двоичном коде единый поток переданной информации с исправленными ошибками, введены следующие операции: на передающей стороне фазовую манипуляцию заменяют относительной фазовой модуляцией (ОФМ) первой и второй несущих частот, после чего формируют частотную модуляцию путем подключения к радиоканалу первой и второй несущей с относительной фазовой модуляцией по закону изменения основного цифрового группового сигнала с длительностью T₀ символов двоичного кода, при этом при высоком потенциальном логическом уровне, соответствующем символу «1» исходного двоичного кода, в радиоканал передают первую несущую с относительной фазовой модуляцией, а при логическом уровне, соответствующем символу «0», передают вторую несущую с относительной фазовой модуляцией, при приеме информации одновременно выделяют сигналы первой и второй несущей частоты, которые были промодулированы на передающей стороне двумя копиями цифрового группового видеосигнала с использованием относительной фазовой модуляции, при этом восстановленные непрерывные первую и вторую несущие частоты задерживают на время, равное продолжительности минимальных по длительности импульсов соответствующих восстановленных копий цифровых групповых видеосигналов T₀ и T₀/2, используемых соответственно для модуляции первой и второй несущих частот на передающей стороне, и суммируют их для повышения соотношения сигнал/шум с соответствующими не задержанными копиями основного и дополнительного цифрового группового сигнала, результаты суммирования сигналов подвергают синхронной относительной фазовой демодуляции, одновременно восстановленные при приеме непрерывные во времени несущие первой и второй частот передачи информации подвергают частотной демодуляции, на основе сформированных копий видеосигналов производят дополнительный контроль целостности и достоверности переданных сообщений на основе сравнений результатов частотной и относительной фазовой демодуляции, формируют в двоичном коде единый поток переданной информации с исправленными ошибками.

Временные диаграммы, имеющие обозначения от а) до т) и поясняющие работу способа-аналога [1] на передающей стороне, представлены на фиг.1. В предлагаемом способе с целью упрощения проведения сравнительного анализа со способами [1, 2] при обозначении последовательности операций преобразований сигналов, выполняемых на передающей стороне, сохранены совпадающие дополнительные буквенные обозначения эпюр (фиг.2 (а, и, к, н)). Также необходимо отметить, что в способе-прототипе [2] передающая сторона была оставлена без изменений по отношению к способу-аналогу [1]. Отличие состояло в добавлении приемной стороны, отличительные признаки построения которой в [1] не рассматривались. Общим для способов [1,2] также является то, что подключение к радиоканалу (коммутацию) первой и второй несущих частот f₁ и f₂ осуществляют в соответствии импульсной последовательностью дополнительного цифрового группового сигнала (ЦТС), минимальная длительность импульсов которой равна Т₀/2 (фиг.1 (и, к)).

Предлагаемый способ не имеет принципиальных отличий от способа-прототипа, за исключением следующих элементов новизны: 1) фазовую манипуляцию (ФМ) заменяют относительной фазовой модуляцией (ОФМ) (фиг.1 (а) → фиг.2 (a, а_офм)); 2) ОФМ применена и по отношению ко второй последовательности модулирующих видеосигналов, у которой минимальная длительность импульсов равна T₀/2 (фиг.1 (к) → фиг.2 (к, к_офм)); 3) подключение к радиоканалу первой и второй несущих частот f₁ и f₂ осуществляют в соответствии импульсной последовательностью основного цифрового группового сигнала (ЦТС), минимальная длительность импульсов которой равна T₀ (фиг.1 (а) → фиг.2 (a, (а_офм+и_офм)). Способ восстановления переданной информации на приемной стороне, представленной двоичным кодом (фиг.1 (а) → фиг.2 (a)), поясняют эпюры, представленные на фиг.2 (ФД(f₁), ФД(f₂) ЧД(f₂), ЧД(f₂), D(f₁) D(f₂), где ФД(f₁) и ЧД(f₁), i=1, 2 - сигналы на выходе фазовых и частотных демодуляторов соответственно, D(f₁) и D(f₂) - сигналы дополнительного контроля достоверности двоичного кода, восстановленного на приемной стороне. Сигналы D(f₁) и D(f₂) используют для дополнительного подтверждения достоверности передачи символов двоичного кода «0» и следующих подряд символов «1», количество которых равно и превышает число 2. Идентификацию факта передачи каждого из символов «0» производят на основе импульсов D(f₂) (на каждый из символов «0» приходится по одному импульсу). Аналогичные сигналы D(f₁) будут появляться при следовании подряд двух и более символов «1».

На фиг.4 приведена структурная схема приемного устройства, осуществляющего прием и демодуляцию переданной информации с представлением ее в двоичном коде, обнаружением и исправлением ошибок передачи, а на фиг.5 эпюры, поясняющие основные операции способа их новизну и реализуемость на основе предлагаемого устройства. Элементы новизны при описании операций приемной стороны и устройства (фиг.4), которое предназначено для их реализации, заключаются в следующем (фиг.5): 1) перед относительной фазовой демодуляцией (ОФДМ) производят сложение следующих сигналов: 1.1) непосредственно принятых и задержанных на время T₀ сигналов первой несущей частоты f^* ₁ и 1.2) непосредственно принятых и задержанных на время T₀/2 для сигналов второй несущей частоты f^* ₂; 2) относительная фазовая демодуляция (ОФДМ) применена не только к импульсной последовательности символов двоичного кода «0» и «1», когда продолжительность символов равна T_c1=k₂T₀/2, где k₂=1, 2,…, N₂ (фиг.1(a) и фиг.2(a)), но и к последовательности, у которой длительность символов вдвое меньше: T_c2=k₂T₀/2, где k₂=1, 2,…, N₂ (фиг.1, 2, 3(к) Сложение непосредственно принятых и задержанных однотипных сигналов основано на учете специфических особенностей ОФМ и произведено для повышения отношения сигнал/шум на входе детектора демодулятора (детектора).

Устройство (фиг.4) содержит приемник 1, два блока 31₁ и 31₂ демодуляции сигналов, включающие в себя полосовые фильтры 2₁ и 2₂, хронизаторы 3₁ и 3₂, генераторы частот 4₁ и 4₂, коммутаторы сигналов 5₁ и 5₂, линии задержки 6₁ и 6₂, сумматоры 7₁ и 7₂ сигналов, фазовые демодуляторы 8₁ и 8₂, частотные демодуляторы 8₃ и 8₄, формирователи 9₁ и 9₂ логических уровней двоичного кода после относительной фазовой демодуляции (ОФДМ), формирователи 10₁ и 10₂ обобщенных потоков логических уровней двоичного кода после фазовой и частотной демодуляции, соответственно, формирователи 11₁ и 11₂ признаков дополнительного контроля целостности и достоверности переданных сообщений, формирователь 12 обобщенного потока бит переданной информации.

Устройство, реализующее способ, содержит приемник, два блока демодуляции сигналов, идентичных по составу и соединениям, два формирователя обобщенных потоков логических уровней двоичного кода, формирователь обобщенного потока бит переданной информации, при этом каждый из блоков демодуляции сигналов содержит последовательно соединенные полосовой фильтр, хронизатор, генератор частоты, коммутатор сигналов, фазовый и частотный демодуляторы, входы фазового и частотного демодуляторов объединены, информационный выход приемника подключен к объединенным первым входам блоков демодуляции сигналов, которые являются входами соответствующих полосовых фильтров, вторые объединенные входы блоков демодуляции сигналов являются вторыми входами хронизаторов, которые соединены с синхронизирующим выходом приемника, выход каждого из полосовых фильтров соединен с первым входом коммутатора. От устройства-прототипа [2] оно отличается тем, что в каждый из блоков демодуляции сигналов дополнительно введены линия задержки, сумматор сигналов и формирователь признаков дополнительного контроля целостности и достоверности переданных сообщений, при этом второй вход коммутатора сигналов соединен со вторым выходом генератора частот, первый выход которого соединен с объединенными вторыми входами сумматора сигналов и фазового демодулятора, выход коммутатора сигналов подключен непосредственно и через линию задержки к первому и третьему входам сумматора сигналов, соответственно, выход сумматора сигналов соединен с первым входом фазового демодулятора, первый и второй информационные выходы фазового демодулятора соединены с соответствующими входами формирователя логических уровней двоичного кода, выход которого является первым выходом блока демодуляции сигналов, объединенным с первым входом формирователя признаков дополнительного контроля целостности и достоверности переданных сообщений, второй вход которого подключен к выходу частотного демодулятора, а выход является вторым выходом блока демодуляции сигналов, объединенные синхронизирующие входы сумматора сигналов, фазового демодулятора и формирователя логических уровней двоичного кода объединены с первым выходом хронизатора, второй выход которого является третьим выходом блока демодуляции сигналов, который соединен с третьим входом другого блока демодуляции сигналов, который одновременно является вторым входом соответствующего генератора частот, выход формирователя логических уровней двоичного кода является первым выходом блока демодуляции сигналов, а выход частотного демодулятора вторым его выходом, при этом первый выход первого и второго блоков демодуляции сигналов соединен соответственно с первым и вторым входами первого формирователя обобщенных потоков логических уровней двоичного кода, выход которого соединен с первым входом формирователя обобщенного потока бит переданной информации, вторые выходы блоков демодуляции сигналов подключены к соответствующим входам второго формирователя обобщенных потоков логических уровней двоичного кода, выход которого соединен со вторым входом формирователя обобщенного потока бит переданной информации, выход которого является выходом устройства.

Устройство работает следующим образом. Приемник принимает переданный сигнал. На информационном выходе 13 приемника 1 восстанавливают переданный сигнал. Его отличие от переданного (фиг.2 (а_офм+к_офм)) может быть обусловлено искажениями, вызванными помехами. На втором синхронизирующем выходе 14 приемника формируют синхронизирующие импульсы, следующие с периодом $${\tau }_0=\frac{1}{2}{T}_0$$

(фиг.1 (в, г), где T₀ - длительность одного двоичного символа «1» или «0» (фиг.1(a) и фиг.2(a)). Полосовые фильтры 2₁ и 2₂ обеспечивают разделение принятого единого сигнала (фиг.3 (а_офм+и_офм)) на две составляющие, в результате чего производят выделение первой f^* ₁ (15₁) и второй f^* ₂ (15₂) несущих частот передатчика (фиг.2 (а_офм)), что соответствует представлению сигнала на выходе 15₁ полосового фильтра 2₁:(а_офм→15₁). Здесь и в дальнейшем символ «→» используют для установления соответствий между обозначениями, которые были приняты в способах [1, 2] и предлагаются в предлагаемом изобретении при описании работы устройства. Отличие проявляется в том, что а_офм представляет собой сигнал, который не искажен помехами, а эпюра 15₁ - тот же сигнал, но принятый на фоне помех. Аналогичным образом определяется соответствие (и_офм→15₂): фиг.3 (и_офм) и фиг.4 (15₂).

В хронизаторах 3₁ и 3₂ производят сравнение выделенных из группового сигнала первой f^* ₁ (15₁) и второй f^* ₂ (15₂) несущих частот передатчика с эталонными их значениями f₁ и f₂, формируемыми генераторами частот 4₁ и 4₂. Генераторы частот 4₁ и 4₂ формируют эталонные частоты f₁ и f₂ в виде синусоид и косинусоид, отличающиеся друг от друга сдвигом по фазе на π/2. При этом определение рассогласования между принятыми сигналами f^* ₁ и f^* ₂ и формируемыми генераторами частот 4₁ и 4₂ производится на основе информации о текущей фазе сигналов с ОФМ, которая поступает на их вторые входы 17₁ и 17₂ со вторых выходов хронизаторов 3₁ и 3₂. При этом, например, импульсный сигнал положительной полярности, формируемый на вторых выходах хронизаторов 3₁ и 3₂, предполагает сравнение принятых сигналов f^* ₁ и f^* ₂ с синусоидальной составляющей эталонных частот f₁ и f₂, а импульсный сигнал отрицательной полярности о необходимости сравнения с косинусоидальной составляющей эталонных частот f₁ и f₂. Соответствующий сигнал рассогласования δ₁=f^* ₁-f₁ и δ₂=f^* ₂-f₂ (16₁ и 16₂), вырабатываемые в хронизаторах 3₁ и 3₂, используют для обеспечения подстройки генераторов частот 4₁ и 4₂, в результате чего осуществляют подстройку формируемых эталонных частот f₁ и f₂ под принятые сигналы f^* ₁ и f^* ₂ Допустимые максимальные значения рассогласований δ1_max и δ_2max определяют, в том числе, и по результатам апробации устройства в реальных условиях приема сигналов на фоне помех.

Коммутатор сигналов 5₁ обеспечивает заполнение временных промежутков, связанных с отсутствием несущей частоты f^* ₁ из-за того, что в это время передавалась несущая частота f^* ₂. Аналогичным образом работает коммутатор сигналов 5₂: он заполняет промежутки времени, дополняя принятую несущую частоту f^* ₂ синусоидальным ее аналогом, вырабатываемым генератором сигналов 4₂. В результате этого на выходах 19₁ и 19₂ будут сформированы непрерывные сигналы несущих частот $$f_1^{\ast \ast }=f_1^{\ast }+f_1^{г1}$$

и $$f_2^{\ast \ast }=f_2^{\ast }+f_2^{г2}$$

, где $$f_1^{г1}=f_1\pm {\delta }_1$$

и $$f_2^{г2}=f_2\pm {\delta }_2$$

- подставленные и корректируемые под принимаемый сигнал синусоиды и косинусоиды генераторов частот 4₁ и 4₂. В результате этого на выходах коммутаторов 5₁ и 5₂ будут восстановлены принятые копии сигналов с ОФМ, оригиналы которых (фиг.2, 3 (а_офм), (и_офм)), были сформированы на передающей стороне.

Далее восстановленные копии сигналов с ОФМ задерживают в линиях 6₁ и 6₂ задержки на время T₀ и T₀/2 соответственно, а затем суммируют их в сумматорах 7₁ и 7₂ с соответствующими незадержанными восстановленными копиями сигналов с ОФМ (фиг.4). В результате этого в те моменты времени, когда были переданы импульсы двоичного кода с высокими потенциальными логическими уровнями, из-за синфазности слагаемых амплитуда несущей увеличится в 2 раза, а в моменты времени, соответствующие передаче импульсов кода с низкими потенциальными логическими уровнями, суммируемые противофазные сигналы создадут уровень напряжения, близкий к «нулевому» (фиг.3 (21₁ и 21₂) и фиг.5 (21₁ и 21₂)).

Далее сформированные непрерывные сигналы несущих частот поступают на относительные фазовые демодуляторы 8₁ и 8₂, работа которых не имеет отличий от используемых в настоящее время их аналогов. В них поступающие сигналы f^** ₁ и f^** ₂ подвергают сравнению с соответствующими синусоидальными сигналами f^** ₁ и f^** ₂, вырабатываемыми генераторами 4₁ и 4₂. В случае совпадения сравниваемых фаз сигнал появляется на выходах 22₁ и 22₂, соответственно.

Появляющиеся на выходах 22₁ и 22₂ импульсы положительной полярности соответствуют признаку синфазности (например, признаку идентификации «синусоид»). Если же фазы сравниваемых колебаний противоположные, то формируют импульсы отрицательной полярности на выходах 23₁ и 23₂. Такой же принцип формирования сигналов демодуляции использован и в [2].

На основе полученных сигналов на выходах 22₁ и 22₂, 23₁ и 23₂ в формирователях 9₁ и 9₂ восстанавливают последовательности логических уровней двоичного кода, которые при отсутствии ошибок передачи и приема информации полностью соответствуют преобразованному видеокоду (фиг.2(а, к)), которым на передающей стороне производят фазовую модуляцию первой и второй несущих сигнала. Одновременно частотными демодуляторами 8₃ и 8₄ восстанавливают логические уровни двоичного кода (фиг.2 (а_чм)) (схематично представлены скобками), совпадающие с исходным (фиг.2(a)) при отсутствии искажений, вызванных помехами. При последующей коррекции всю последовательность логических уровней, соответствующих символам «1» или «0» двоичного кода, представляют в виде целых значений Т₀, в результате чего появляются символы «1» или «0».

Восстановленные на выходах 24₁ и 24₂ копии переданных последовательностей символов «1» или «0» при демодуляции ОФМ (фиг.2 (24₁, 24₂)) и фиг.4 (24₁, 24₂)) подают на формирователь 10₁, на выходе 26 которого получают обобщенный поток логических уровней двоичного кода после относительной фазовой демодуляции. При этом на выходах 25₁ и 25₂ формируют копии переданных последовательностей символов «1» или «0» при частотной демодуляции (фиг.4 (25₁, 25₂) и фиг.5 (25₁)), которые подают для сравнения на формирователи 10₁ и 10₂, на выходах 26 и 27 которых получают обобщенный поток логических уровней двоичного кода после относительно фазовой и частотной демодуляции.

Кроме того, для дополнительного контроля целостности и достоверности переданных сообщений сигналы 24₁ и 25₁, а также сигналы 24₂ и 25₂ подают соответственно на формирователи 11₁ и 11₂ признаков дополнительного контроля целостности и достоверности переданных сообщений, выходы 30₁ и 30₂ которых являются выходами сигналов дополнительного контроля целостности и достоверности переданных сообщений (эпюры, поясняющие работу блока 31₁ демодуляции сигналов приведены на фиг.5 (24₁ и 25₁)).

Результаты формирования обобщенных дублирующих потоков переданных сообщений, сформированные на выходах 26 и 27 соответствующих формирователей 10, и 10₂ обобщенных потоков логических уровней двоичного кода после фазовой и частотной демодуляции подают на соответствующие входы формирователя 12 обобщенного потока бит переданной информации, в котором производится исправление обнаруженных ошибок передачи.

Совмещение нескольких видов модуляции позволяет при использовании одного канала передачи информации создать избыточность передаваемых символов двоичного кода на уровне сигналов. Сформированный до этого цифровой групповой поток символов кода повторяется при модуляции сигнала, в результате чего более экономично используется эквивалентная полоса пропускания канала связи. Полученный при этом технический эффект приводит к уплотнению сигналов в канале связи. Аналогом такого подхода можно считать технологию синтаксического сжатия передаваемых данных, однако она должна применяться на предшествующем этапе преобразований информации, связанном с формированием цифрового группового потока сообщений. Благодаря достигаемому техническому эффекту, заключающемуся в размножении копий передаваемых сообщений при модуляции, обеспечивается возможность обнаруживать и исправлять ошибки, появляющиеся при передаче информации.

Таким образом, достигается технический результат, заключающийся в следующем:

- в уплотнении сигналов в канале связи и расширении на этой основе его пропускной способности;

- в обеспечении контроля и исправления ошибок, обусловленных действием помех различного происхождения;

- в повышении эквивалентной энергетики символов двоичного кода за счет повторений и исправления ошибок.

Claims (2)

1. Способ передачи информации, заключающийся на передающей стороне в сборе сигналов от источников сообщений, синхронизации их по времени, уплотнении цифрового группового сигнала из синхронизированных собранных сигналов, формировании сигнала первой несущей частоты, передаче промодулированного сигнала по каналу связи, формировании прямого и инверсного сигналов типа меандр с длительностью импульса в два раза меньшей (T₀/2) минимальной длительности импульсов основного уплотненного сигнала, формировании на основе их суммирования с основным уплотненным цифровым групповым видеосигналом с длительностью одного двоичного символа Т₀ дополнительной импульсной последовательности цифрового группового видеосигнала с минимальной длительностью импульса T₀/2, формировании копии первой и второй несущих частот местными генераторами, подстраиваемыми под принимаемые сигналы несущих на основе формируемых соответствующих сигналов рассогласования, заполнении перерывов, вызванных передачей в это время другой несущей частоты, добавлением сигналов несущих частот местных генераторов соответствующей частоты до образования непрерывных во времени первой и второй частот несущих частот, отличающийся тем, что на передающей стороне осуществляют относительную фазовую модуляцию первой несущей частоты основным уплотненным цифровым групповым видеосигналом с длительностью одного двоичного импульса Т₀ и относительную фазовую модуляцию сигнала второй несущей частоты импульсной последовательностью дополнительного цифрового группового сигнала, обеспечивающей при приеме одновременное выделение сигналов первой и второй несущей частоты, после чего формируют частотную модуляцию путем подключения к радиоканалу первой и второй несущей с относительной фазовой модуляцией по закону изменения основного цифрового группового сигнала с длительностью T₀ символов двоичного кода, при этом при высоком потенциальном логическом уровне, соответствующем символу «1» исходного двоичного кода, в радиоканал передают первую несущую с относительной фазовой модуляцией, а при логическом уровне, соответствующем символу «0», передают вторую несущую с относительной фазовой модуляцией, при приеме информации одновременно выделяют сигналы первой и второй несущей частоты, промодулированные на передающей стороне двумя копиями цифрового группового видеосигнала с использованием относительной фазовой модуляции, при этом восстановленные непрерывные первую и вторую несущие частоты задерживают на время, равное продолжительности минимальных по длительности импульсов соответствующих восстановленных копий цифровых групповых видеосигналов T₀ и T₀/2, используемых соответственно для модуляции первой и второй несущих частот на передающей стороне, и суммируют их для повышения соотношения сигнал/шум с соответствующими незадержанными копиями основного и дополнительного цифрового группового сигнала, результаты суммирования сигналов подвергают синхронной относительной фазовой демодуляции, одновременно восстановленные при приеме непрерывные во времени несущие первой и второй частот передачи информации подвергают частотной демодуляции, на основе сформированных копий видеосигналов производят контроль целостности и достоверности переданных сообщений, формируют в двоичном коде единый поток переданной информации с исправленными ошибками.

2. Устройство, реализующее способ, содержащее приемник, два блока демодуляции сигналов, идентичных по составу и соединениям, два формирователя обобщенных потоков логических уровней двоичного кода, формирователь обобщенного потока бит переданной информации, при этом каждый из блоков демодуляции сигналов содержит последовательно соединенные полосовой фильтр, хронизатор, генератор частоты, коммутатор сигналов, фазовый и частотный демодуляторы, входы фазового и частотного демодуляторов объединены, информационный выход приемника подключен к объединенным первым входам блоков демодуляции сигналов, которые являются входами соответствующих полосовых фильтров, вторые объединенные входы блоков демодуляции сигналов являются вторыми входами хронизаторов, которые соединены с синхронизирующим выходом приемника, выход каждого из полосовых фильтров соединен с первым входом коммутатора, отличающееся тем, что в каждый из блоков демодуляции сигналов дополнительно введены линия задержки, сумматор сигналов и формирователь признаков дополнительного контроля целостности и достоверности переданных сообщений, при этом второй вход коммутатора сигналов соединен со вторым выходом генератора частот, первый выход которого соединен с объединенными вторыми входами сумматора сигналов и фазового демодулятора, выход коммутатора сигналов подключен непосредственно и через линию задержки к первому и третьему входам сумматора сигналов, соответственно, выход сумматора сигналов соединен с первым входом фазового демодулятора, первый и второй информационные выходы фазового демодулятора соединены с соответствующими входами формирователя логических уровней двоичного кода, выход которого является первым выходом блока демодуляции сигналов, объединенным с первым входом формирователя признаков дополнительного контроля целостности и достоверности переданных сообщений, второй вход которого подключен к выходу частотного демодулятора, а выход является вторым выходом блока демодуляции сигналов, объединенные синхронизирующие входы сумматора сигналов, фазового демодулятора и формирователя логических уровней двоичного кода объединены с первым выходом хронизатора, второй выход которого является третьим выходом блока демодуляции сигналов, который соединен с третьим входом другого блока демодуляции сигналов, который одновременно является вторым входом соответствующего генератора частот, выход формирователя логических уровней двоичного кода является первым выходом блока демодуляции сигналов, а выход частотного демодулятора вторым его выходом, при этом первый выход первого и второго блоков демодуляции сигналов соединен соответственно с первым и вторым входами первого формирователя обобщенных потоков логических уровней двоичного кода, выход которого соединен с первым входом формирователя обобщенного потока бит переданной информации, вторые выходы блоков демодуляции сигналов подключены к соответствующим входам второго формирователя обобщенных потоков логических уровней двоичного кода, выход которого соединен со вторым входом формирователя обобщенного потока бит переданной информации, выход которого является выходом устройства.

Images