RU99100706A - Улучшенная система кодирования для сжатия цифровой передачи - Google Patents

Claims (29)

1. Система передачи для улучшенного сжатия ширины полосы частот, содержащая средство в первом местоположении для одновременного кодирования первой группы параллельных двоичных битов в дискретизированный сигнал амплитуды напряжения, имеющий место в заранее заданном битовом интервале, средство для модулирования несущей упомянутым дискретизированным сигналом амплитуды напряжения, средство для передачи упомянутой модулированной несущей во второе местоположение по тракту передачи с ограниченной шириной полосы частот, имеющему собственный шум, средство в упомянутом втором местоположении для демодулирования упомянутой модулированной несущей для восстановления упомянутого дискретизированного сигнала амплитуды напряжения, причем упомянутое средство демодулирования по существу подавляет упомянутый собственный шум и увеличивает отношение упомянутого выходного сигнала к шуму, и средство декодирования упомянутого дискретизированного сигнала амплитуды напряжения, принятого в упомянутом заранее заданном битовом интервале, во вторую группу параллельных двоичных битов, которые соответствуют упомянутой первой группе параллельных двоичных битов, закодированных в упомянутом первом местоположении.

2. Система передачи по п. 1, которая дополнительно содержит средство для приема потока двоичных битов в последовательной форме и преобразования упомянутого потока последовательных двоичных битов в упомянутую первую группу параллельных двоичных битов для представления в упомянутое средство кодирования.

3. Система передачи по п. 1, в которой, по меньшей мере, две группы параллельных двоичных битов одновременно независимо кодируют посредством упомянутого средства кодирования в упомянутом первом местоположении, причем одна из упомянутых групп с закодированными двоичными битами модулирует первую несущую, а вторая из упомянутых групп с закодированными двоичными битами модулирует вторую несущую, которая смещена по фазе на 90° относительно упомянутой первой несущей, при этом упомянутая система дополнительно содержит средство для объединения упомянутых первой и второй модулированных несущих для получения суммарного сигнала несущей, средство для передачи упомянутого суммарного сигнала несущей в упомянутое второе местоположение по упомянутому тракту передачи с ограниченной шириной полосы частот, средство в упомянутом втором местоположении для демодулирования упомянутого суммарного сигнала несущей посредством первого генерированного сигнала несущей, имеющего ту же относительную фазу, что и упомянутая первая несущая, используемая в упомянутом первом местоположении, и демодулирования упомянутого суммарного сигнала несущей с помощью второй генерированной несущей, имеющей фазу, смещенную на упомянутые 90° относительно упомянутой первой несущей, используемой в упомянутом первом местоположении, при этом создаются два или более дискретизированных сигналов амплитуды напряжения, и средство для декодирования упомянутых двух или более дискретизированных сигналов амплитуды напряжения в, по меньшей мере, две раздельные группы параллельных двоичных битов, при этом каждая из упомянутых декодированных раздельных групп соответствует упомянутым группам из параллельных двоичных битов, закодированных в упомянутом первом местоположении.

4. Система передачи по п. 3, в которой упомянутое средство кодирования назначает конкретные положительные или отрицательные значения напряжения для каждого из параллельных двоичных битов из упомянутых групп, при этом упомянутое значение напряжения для каждого бита содержит заранее заданную величину смещения напряжения, определяемую исходя из диапазона напряжений, доступного в тракте передачи, причем любая сумма закодированных двоичных битов будет уникально отличима от любой другой суммы закодированных двоичных битов.

5. Система передачи по п. 3, в которой упомянутое средство декодирования содержит дерево логического решения, которое оценивает двоичное значение "1" или "0" для каждого положения бита упомянутой группы параллельных двоичных битов.

6. Система передачи по п. 3, в которой упомянутое средство демодулирования содержит средство фильтра пиков, имеющее значительно меньшую ширину полосы пропускания, чем ширина полосы частот упомянутого тракта передачи с ограниченной шириной полосы частот, для приема упомянутого модулированного сигнала на несущей и обработки каждого последовательного цифрового сигнала амплитуды напряжения для снижения шума и помех, принимаемых в упомянутом втором местоположении.

7. Система передачи по п. 6, в которой упомянутое средство фильтра пиков содержит первый фильтр пиков с первой шириной полосы пропускания, и настроенный на частоту упомянутого сигнала несущей, и второй фильтр пиков, настроенный на частоту, равную сумме несущей частоты сигнала и частотной разности, превышающей ширину полосы пропускания упомянутого первого фильтра пиков, при этом выходной сигнал упомянутого первого фильтра пиков содержит модулированный сигнал на несущей и шум, а выходной сигнал упомянутого второго фильтра пиков содержит шум, в значительной степени коррелированный с упомянутым шумом выходного сигнала упомянутого первого фильтра пиков.

8. Система передачи по п. 7, в которой каждый из упомянутых первого и второго фильтров пиков является сверхрезонансным фильтром.

9. Система передачи по п. 7, в которой упомянутые первый и второй фильтры пиков являются фильтрами с повторениями, работающими независимо на нескольких логических элементах, выбирающих последовательные импульсы с закодированным напряжением, принимаемые в заранее заданных и последовательных битовых интервалах, при этом каждый из упомянутых импульсов с закодированным напряжением повторяется в каждом из упомянутых первом и втором фильтрах пиков заранее заданное число раз для получения первого и второго выходных сигналов, имеющих в значительной степени коррелированный шум.

10. Система передачи по п. 9, в которой упомянутое средство демодулирования дополнительно содержит средство для вычитания упомянутого выходного сигнала упомянутого второго фильтра пиков из упомянутого выходного сигналу упомянутого первого фильтра пиков для подавления упомянутого коррелированного шума от упомянутой демодулированной несущей.

11. Система передачи по п. 10, которая дополнительно содержит первый пиковый детектор для получения первой пиковой величины сигнала упомянутого выходного сигнала из упомянутого первого фильтра пиков и второй пиковый детектор для получения второй пиковой величины сигнала упомянутого выходного сигнала из упомянутого второго фильтра пиков, при этом упомянутое средство вычитания вычитает упомянутую вторую пиковую величину сигнала из упомянутой первой пиковой величины сигнала для подавления упомянутой шумовой компоненты от упомянутой демодулированной несущей.

12. Система передачи по п. 11, которая дополнительно содержит средство для одновременного управления работой синхронизации упомянутого первого пикового детектора и работой синхронизации упомянутого второго пикового детектора для того, чтобы влиять на работу соответствующих первого и второго пиковых детекторов в каждый временной интервал последовательных символов.

13. Система передачи по п. 12, которая дополнительно содержит средства для определения амплитуды и фазы упомянутого демодулированного сигнала несущей в каждом интервале последовательных символов и вычисления ортогональных компонент для каждого последовательного дискретизированного сигнала амплитуды напряжения.

14. Система передачи по п. 13, в которой упомянутое средство для определения амплитуды и фазы упомянутого демодулированного сигнала несущей в каждом последовательном интервале дополнительно содержит средство для измерения временной разности между детектированным выходным сигналом упомянутого первого пикового детектора и концом временного интервала соответствующего ему символа.

15. Система дуплексной передачи для улучшения сжатия ширины полосы частот, содержащая средство в первом местоположении для одновременного кодирования первой группы параллельных двоичных битов в дискретизированный сигнал амплитуды напряжения, имеющий место в заранее заданном битовом интервале, средство для суммирования упомянутого дискретизированного сигнала амплитуды напряжения в упомянутом первом местоположении с первым демодулированным информационным сигналом, принятым в упомянутом первом местоположении из второго местоположения, средство в упомянутом первом местоположении для модулирования несущей выходным сигналом из упомянутого средства суммирования, средство в упомянутом первом местоположении для вычитания упомянутого дискретизированного сигнала амплитуды напряжения, генерированного в упомянутом первом местоположении, из упомянутого первого демодулированного информационного сигнала, принятого в упомянутом первом местоположении, средство в упомянутом втором местоположении для одновременного кодирования второй группы параллельных двоичных битов в дискретизированный сигнал амплитуды напряжения, имеющий место в заданном интервале, средство для генерирования упомянутого первого демодулированного информационного сигнала в упомянутом втором местоположении для передачи в упомянутое первое местоположение по тракту передачи с ограниченной шириной полосы частот, средство в упомянутом втором местоположении для суммирования второго демодулированного информационного сигнала, принятого из упомянутого первого местоположения, с упомянутым первым демодулированным информационным сигналом, генерированным в упомянутом втором местоположении, и средство для вычитания упомянутого первого демодулированного информационного сигнала, имеющего место в упомянутом втором местоположении, из упомянутого демодулированного информационного сигнала, принятого в упомянутом втором местоположении из упомянутого первого местоположения.

16. Система передачи по п. 15, в которой упомянутую первую несущую в упомянутом втором местоположении передают в упомянутое первое местоположение по упомянутому тракту передачи, причем несущая действует, как упомянутая первая несущая в упомянутом первом местоположении.

17. Система передачи по п.1, в которой упомянутый тракт передачи представляет собой телефонную скрученную пару (ТСП), которая выполнена с возможностью нести широкополосные сигналы, и другие виды передающих сред, используемых в телефонных системах.

18. Система передачи по п. 1, в которой упомянутый тракт передачи представляет собой канал в телевизионном кабеле.

19. Система передачи по п. 1, в которой упомянутый тракт передачи представляет собой спутниковый телевизионный распределительный канал или канал вещания.

20. Система передачи по п. 1, в которой упомянутый тракт передачи представляет собой сотовый телефонный канал, канал мобильной связи или канал услуг персональной связи (УПС), наземный или спутниковый.

21. Способ улучшенного сжатия ширины полосы частот, содержащий этапы одновременного кодирования первой группы параллельных двоичных битов в первом местоположении в дискретизированный сигнал амплитуды напряжения, имеющий место в заранее заданном битовом интервале, модулирования сигнала несущей упомянутым дискретизированным сигналом амплитуды напряжения, передачи упомянутого модулированного сигнала несущей во второе местоположение по тракту передачи с ограниченной шириной полосы частот, имеющему собственный шум, демодулирования упомянутого сигнала несущей и приема упомянутого дискретизированного сигнала амплитуды напряжения, при этом упомянутое демодулирование в значительной степени подавляет упомянутый собственный шум и увеличивает отношение упомянутого выходного сигнала к шуму, и декодирования упомянутого дискретизированного сигнала амплитуды напряжения, принятого в упомянутом заранее заданном битовом интервале, во вторую группу параллельных двоичных битов, которые соответствуют упомянутой первой группе параллельных двоичных битов, закодированных в упомянутом первом местоположении.

22. Способ улучшенного сжатия ширины полосы частот по п. 21, который дополнительно содержит этапы независимого и одновременного кодирования, по меньшей мере, двух групп параллельных двоичных битов в упомянутом первом местоположении, модулирования первой несущей сигналом, соответствующим одной из упомянутых групп двоичных битов, и модулирования второй несущей сигналом, соответствующим второй из упомянутых групп двоичных битов, при этом упомянутая вторая несущая смещена по фазе на 90° относительно упомянутой первой несущей, суммирования упомянутых первой и второй несущих, передачи упомянутых суммированных несущих во второе местоположение по тракту передачи с ограниченной шириной полосы частот, демодулирования упомянутого суммированного сигнала несущей для получения двух дискретизированных сигналов амплитуды напряжения в, по меньшей мере, две раздельные группы из параллельных двоичных битов, причем каждая из упомянутых декодированных раздельных групп соответствует упомянутым группам параллельных двоичных битов, закодированных в упомянутом первом местоположении.

23. Способ улучшенного сжатия ширины полосы частот по п. 22, в котором время, требующееся для передачи упомянутых групп параллельных двоичных битов, уменьшается с коэффициентом, равным величине сжатия ширины полосы частот, полученной с помощью упомянутого способа сжатия ширины полосы частот.

24. Способ улучшенного сжатия ширины полосы частот по п. 23, в котором обеспечена возможность сохранения упомянутых групп параллельных двоичных битов для их задержанной передачи, а объем памяти, требующийся для хранения такого сообщения, используя упомянутый способ, уменьшают в соответствии с величиной, равной сжатию ширины полосы частот, полученному с помощью упомянутого способа сжатия ширины полосы частот.

25. Способ улучшенного сжатия ширины полосы частот по п. 21, в котором перед демодуляцией выполняют этап одновременного ввода упомянутой модулированной несущей в первый фильтр пиков, настроенный на частоту упомянутого сигнала несущей, и во второй фильтр пиков, настроенный на частоту, равную сумме упомянутой несущей частоты и частотной разности, превышающей частотную ширину полосы пропускания упомянутого первого фильтра пиков, и получения первого выходного сигнала из упомянутого первого фильтра пиков, содержащего упомянутый модулированный сигнал несущей и шум, и получения второго выходного сигнала упомянутого второго фильтра пиков, содержащего шум, в значительной степени коррелированный с упомянутым шумом из упомянутого первого выходного сигнала.

26. Способ улучшенного сжатия ширины полосы частот по п. 25, который дополнительно содержит этап вычитания упомянутого второго выходного сигнала упомянутого второго фильтра пиков из упомянутого первого выходного сигнала упомянутого первого фильтра пиков для подавления упомянутой шумовой компоненты из упомянутого модулированного сигнала несущей.

27. Способ улучшенного сжатия ширины полосы частот по п. 26, который дополнительно содержит этап детектирования первой пиковой величины сигнала упомянутого первого выходного сигнала из упомянутого первого фильтра пиков и детектирования второй пиковой величины сигнала упомянутого второго выходного сигнала из упомянутого второго фильтра пиков, при этом этап вычитания содержит вычитание упомянутой второй пиковой величины сигнала из упомянутой первой пиковой величины сигнала для подавления упомянутой шумовой компоненты из упомянутого модулированного сигнала несущей.

28. Способ улучшенного сжатия ширины полосы частот по п. 27, в котором упомянутый этап определения амплитуды и фазы упомянутого демодулированного сигнала несущей в каждом последовательном интервале дополнительно содержит этап измерения временной разности между детектированным выходным сигналом упомянутого первого пикового детектора и концом соответствующего ему заданного битового интервала.

29. Система передачи по п. 1, отличающаяся тем, что две или более систем чередуют по частотам так, что они могут занимать упомянутый тракт передачи с ограниченной шириной полосы частот по существу без взаимных помех.