RU2591007C1 - Method of encoding information and device for implementation thereof - Google Patents
Method of encoding information and device for implementation thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2591007C1 RU2591007C1 RU2014151686/08A RU2014151686A RU2591007C1 RU 2591007 C1 RU2591007 C1 RU 2591007C1 RU 2014151686/08 A RU2014151686/08 A RU 2014151686/08A RU 2014151686 A RU2014151686 A RU 2014151686A RU 2591007 C1 RU2591007 C1 RU 2591007C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- information
- wave
- information signal
- signal
- sequence
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике, а именно к беспроводной цифровой связи и может быть использовано в области цифровых сотовых, персональных и подвижных систем.The invention relates to radio engineering, namely to wireless digital communications and can be used in the field of digital cellular, personal and mobile systems.
Общей проблемой этих систем является уменьшение ширины спектра сигналов, а следовательно, увеличение скорости передачи.A common problem with these systems is to reduce the width of the spectrum of the signals, and consequently, increase the transmission speed.
Общеизвестны виды модуляции информационных сигналов: амплитудная, частотная, фазовая и др.Well-known types of modulation of information signals: amplitude, frequency, phase, etc.
Наиболее близким аналогом является способ модуляции, при котором значительно вырастает скорость передачи, см. книгу К. Феер, "Беспроводная цифровая связь". М.: Радио и Связь, 2000, с. 470 и 478? рис. 11.3.4. В этой системе предложено сглаживание передаваемых импульсных сигналов ("заваливание" их верхушек).The closest analogue is the modulation method, in which the transmission speed increases significantly, see the book by K. Feer, "Wireless Digital Communication". M .: Radio and Communication, 2000, p. 470 and 478? fig. 11.3.4. In this system, smoothing of the transmitted pulsed signals is proposed (“overwhelming” their tops).
Недостаток: это половинчатое решение, т.к. лог. 1 кодируется самими импульсами, а лог. 0 расстоянием между импульсами, что не даст желаемого быстродействия, т.к. спектральная плотность передаваемых сигналов остается достаточно широкой.Disadvantage: this is a half solution, because the log. 1 is encoded by the pulses themselves, and the log. 0 distance between pulses, which will not give the desired speed, tk. the spectral density of the transmitted signals remains wide enough.
Технической задачей изобретения является сужение ширины спектра сигналов передаваемой информации, а следовательно? повышение скорости передачи, т.е. повышение качества кодирования.An object of the invention is the narrowing of the width of the spectrum of the signals of the transmitted information, and therefore? increase in transmission rate, i.e. improving the quality of coding.
Технический результат достигается тем, что применяют новый вид модуляции: синусоидальная, при которой логическая единица информационного сигнала кодируется положительной полуволной синусоидальной несущей, а логический ноль - нижней полуволной.The technical result is achieved by using a new type of modulation: sinusoidal, in which the logical unit of the information signal is encoded by a positive half-wave sinusoidal carrier, and a logical zero by the lower half-wave.
Такой системы кодирования до настоящего времени не существует.Such a coding system to date does not exist.
Для решения поставленной задачи предлагается способ кодирования информации, основанный на модуляции входного информационного сигнала, который сигнал оцифровывают, скремблируют, обрабатывают полученную информационную последовательность следующим образом: кодируют полученную единицу информационного сигнала верхней полуволной синусоидальной несущей, а логический ноль - нижней полуволной, причем количество нулей и количество единиц в выходной последовательности практически равны между собой, а их распределение по последовательности равновероятно; при этом устройство содержит в своем составе входную информационную шину, устройство управления, скремблер, ЦАП, ФНЧ и усилитель мощности, нагруженный на антенну радиоканала, со следующим соединениями: шина входного информационного сигнала соединена с первым входом устройства управления, выход скремблера - со вторым его входом, выходы устройства управления - с входа ЦАПа, выход которого через ФНЧ и усилитель мощности, соединенный с антенной радиоканала.To solve this problem, we propose a method of encoding information based on the modulation of the input information signal, which the signal is digitized, scrambled, and processed the received information sequence as follows: encode the received unit of the information signal of the upper half-wave sinusoidal carrier, and the logical zero - the lower half-wave, and the number of zeros and the number of units in the output sequence are almost equal to each other, and their distribution by sequence with equal probability; the device comprises an input information bus, a control device, a scrambler, DAC, low-pass filter and a power amplifier loaded on the radio channel antenna with the following connections: the input information signal bus is connected to the first input of the control device, the output of the scrambler is connected to its second input The outputs of the control device are from the input of the DAC, whose output is through the low-pass filter and a power amplifier connected to the antenna of the radio channel.
На фиг. 1 представлена электрическая структурная схема устройства, на фиг. 2 - вид синусоидальной синтезированной несущей, а на фиг. 3 - спектр одного периода этой несущей.In FIG. 1 is an electrical block diagram of a device; FIG. 2 is a view of a sinusoidal synthesized carrier, and FIG. 3 - spectrum of one period of this carrier.
На фиг. 1 приняты следующие обозначения: 1 - устройство управления (УУ), 2 - скремблер, 3 - ЦАП, 4 - ФНЧ, 5 - усилитель мощности (УМ), 6 - источник питания, А - антенна, РК - радиоканал. Фиг. 1 имеет следующие соединения: шина информационного сигнала (инф. сигн.) соединена с входом 1 УУ1, выход скремблера 2 соединен с входом 2 УУ1, выход которого соединен с входами ЦАПа 3, а его выход через ФНЧ 4 и усилитель 5 соединен с антенной А системы. Связи источника питания 6 условно не показаны.In FIG. 1, the following designations are adopted: 1 - control device (UE), 2 - scrambler, 3 - DAC, 4 - low-pass filter, 5 - power amplifier (UM), 6 - power source, A - antenna, RC - radio channel. FIG. 1 has the following connections: the information signal bus (inf. Signal) is connected to
Узлы по фиг. 1 могут быть выполнены на следующих ЭРЭ и ИМС.The nodes of FIG. 1 can be performed on the following ERE and IC.
- УУ1 может быть выполнен на высокоскоростном микропроцессоре, например, фирмы NXP семейства LPC13XX. см. http://www.nxp.ru;- УУ1 can be performed on a high-speed microprocessor, for example, from the NXP company of the LPC13XX family. see http://www.nxp.ru;
- Скремблер 2 - на микросхеме ПЛИС ЕРМ240Т100С5 компании Altera см. http://www.altera.com/literature/lit-max2.jsp;- Scrambler 2 - on a FPGA FPM240T100C5 chip from Altera, see http://www.altera.com/literature/lit-max2.jsp;
- ЦАП 3 на микросхеме МАХ5891 компании MAXIM см. http://gaw.ru/html.cgi/txt/ic/Maxim/dac/16bit/MAX5891.htm;-
- УМ 5 (усилитель мощности) на линейном усилителе типа MGA-53453, см. http://www/avagotech.com;- UM 5 (power amplifier) on a linear amplifier of the MGA-53453 type, see http: //www/avagotech.com;
- ФНЧ 4, например, на основе книги автора А.С. Котоусов и др. "Оптимальная фильтрация сигналов и компенсация помех". М.: "Горячая линия", Телеком, 2008, с. 28-41;- LPF 4, for example, based on the book of the author A.S. Kotousov et al. "Optimal filtering of signals and interference compensation." M .: "Hot line", Telecom, 2008, p. 28-41;
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Как известно из теоремы Котельникова для представления аналогового сигнала с помощью цифровых отсчетов, необходимо использовать частоту дискретизации, не менее чем в два раза превышающую верхнюю частоту аналогового сигнала, подлежащего цифровой обработке. В реальных технических системах для улучшения формы аналогового сигнала частота дискретизации должна превышать его верхнюю частоту в 3…10 раз. Рабочая частота современных микропроцессорных систем постоянно растет, достигая в настоящее время 3…4 ГГц в обычных персональных компьютерах. Принимая во внимание указанные цифры, можно формировать несущий синусоидальный сигнал непосредственно цифровым способом, управляя цифроаналоговым преобразователем с помощью быстродействующего микропроцессора.As is known from the Kotelnikov theorem for representing an analog signal using digital samples, it is necessary to use a sampling frequency of at least twice the upper frequency of the analog signal to be digitally processed. In real technical systems, to improve the shape of an analog signal, the sampling frequency must exceed its upper frequency by 3 ... 10 times. The operating frequency of modern microprocessor systems is constantly growing, currently reaching 3 ... 4 GHz in ordinary personal computers. Taking into account these figures, it is possible to form a carrier sinusoidal signal directly in a digital way by controlling a digital-to-analog converter using a high-speed microprocessor.
Входной информационный сигнал оцифровывается в АЦП микропроцессора 1, синхронизация которого осуществляется тактовой частотой fт, которая получается из добавления к входному информационному сигналу случайной последовательности в скремблере 2. Далее происходит последовательная обработка каждого бита оцифрованного сигнала: определяется его логический уровень лог. 0 или лог. 1, которая используется в ЦАПе 3 для получения знака полуволны синусоидального сигнала. Сам синусоидальный сигнал программируется в МП1 и в виде параллельного кода поступает на информационные входы ЦАПа 3, на выходе которого образуется синусоидальный сигнал, если два соседних бита оцифрованной информации представляют собой лог. 0 и лог. 1 (или на оборот). Если же два соседних бита представлены в виде "лог. 1", то на выходе ЦАП. 3 имеем две положительные полуволны, если же два "лог. 0", то две отрицательные и т.д. Частота сигналов на выходе ЦАП 3 определяется тактовой частотой fт так же, как и работа МП1.The input information signal is digitized in the ADC of the
Знак полуволны на выходе ЦАП 3 определяется или отдельным битом на его информационным входе (старшим знаковым разрядом) или коммутацией знака напряжения на его опорном входе. Полученная каждая полуволна на выходе ЦАПа 3 сглаживается фильтром 4 и через усилитель мощности 5, нагруженный на антенну А, излучается радиоканалом РК.The half-wave sign at the output of the
Предлагаемое построение схемы позволяет получить новую кодировку информационного сигнала, которая повышает надежность синхронизации и уменьшает уровень помех, излучаемых на соседние линии передачи данных, также защищает передаваемую информацию от несанкционированного доступа.The proposed design of the circuit allows you to get a new encoding of the information signal, which increases the reliability of synchronization and reduces the level of interference emitted to adjacent data lines, also protects the transmitted information from unauthorized access.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014151686/08A RU2591007C1 (en) | 2014-12-19 | 2014-12-19 | Method of encoding information and device for implementation thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014151686/08A RU2591007C1 (en) | 2014-12-19 | 2014-12-19 | Method of encoding information and device for implementation thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2591007C1 true RU2591007C1 (en) | 2016-07-10 |
Family
ID=56372246
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014151686/08A RU2591007C1 (en) | 2014-12-19 | 2014-12-19 | Method of encoding information and device for implementation thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2591007C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59132253A (en) * | 1982-12-07 | 1984-07-30 | ディール,ジョセフ | Signal encoded information transmitting system by amplitude value of half wave or period of sinusoidal ac wave |
US4996503A (en) * | 1990-06-21 | 1991-02-26 | William Hotine | Phase modulator circuit for encoding two binary digits per cycle of sine wave carrier |
RU2123764C1 (en) * | 1997-10-20 | 1998-12-20 | Военная академия связи | Method and device for analog signal scrambling |
RU2214678C1 (en) * | 2003-01-05 | 2003-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Альтоника" | Process of noise-immune coding and decoding |
RU2431923C2 (en) * | 2006-07-24 | 2011-10-20 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Code interleaving for walsh codes |
-
2014
- 2014-12-19 RU RU2014151686/08A patent/RU2591007C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59132253A (en) * | 1982-12-07 | 1984-07-30 | ディール,ジョセフ | Signal encoded information transmitting system by amplitude value of half wave or period of sinusoidal ac wave |
US4996503A (en) * | 1990-06-21 | 1991-02-26 | William Hotine | Phase modulator circuit for encoding two binary digits per cycle of sine wave carrier |
RU2123764C1 (en) * | 1997-10-20 | 1998-12-20 | Военная академия связи | Method and device for analog signal scrambling |
RU2214678C1 (en) * | 2003-01-05 | 2003-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Альтоника" | Process of noise-immune coding and decoding |
RU2431923C2 (en) * | 2006-07-24 | 2011-10-20 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Code interleaving for walsh codes |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Li et al. | A 21-GS/s single-bit second-order delta–sigma modulator for FPGAs | |
RU2495497C2 (en) | Signal processing device and method of communicating with implantable medical device | |
US9172392B2 (en) | Transmitter noise shaping | |
JP2016524426A (en) | Window processing for high-speed analog-to-digital conversion | |
JP6271764B2 (en) | Signal modulation for radio frequency communications | |
JP6228108B2 (en) | Wireless communication system | |
EP3701693B1 (en) | Receiver for high spectral efficiency data communications system using encoded sinusoidal waveforms | |
TWI265679B (en) | Interference-rejection coding method for an optical wireless communication system and the optical wireless communication system thereof | |
Zhao et al. | Wavelet transform for spectrum sensing in Cognitive Radio networks | |
Vosoughi et al. | Baseband signal compression in wireless base stations | |
Cordeiro et al. | Agile all-digital RF transceiver implemented in FPGA | |
RU2591007C1 (en) | Method of encoding information and device for implementation thereof | |
US9065472B1 (en) | Multi-function reconfigurable delta sigma DAC | |
Wang et al. | Broadband photonic RF channelization based on optical sampling pulse shaping | |
US20140015701A1 (en) | Method and apparatus for performing modulation of a radio frequency signal | |
RU2628427C2 (en) | Digital signals demodulator with quadrature amplitude manipulation | |
Sahu et al. | Frequency hopping spread spectrum signalling using code quadratic FSK technique for multichannel | |
Roverato et al. | RX-band noise reduction in all-digital transmitters with configurable spectral shaping of quantization and mismatch errors | |
Prata et al. | All-digital transceivers—Recent advances and trends | |
Kosari et al. | A MURS band digital quadrature transmitter with class-B I/Q cell sharing for long range IoT applications | |
CN104143986B (en) | A kind of Delta Sigma modulator and its method for realizing modulation | |
KR20110040656A (en) | Digital rf converter and rf converting method thereof | |
RU2562965C1 (en) | Method of transmitting data via optical link and device therefor | |
US9154182B2 (en) | Generating pseudo-random frequency signals | |
Pritsker et al. | Digital integrated monobit dithering in FPGA |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171220 |