SU1376262A1

SU1376262A1 - Система передачи дискретной информации частотно-манипулированными сигналами

Info

Publication number: SU1376262A1
Application number: SU864117877A
Authority: SU
Inventors: Федор Александрович Катков; Виктор Андреевич Артеменко; Александр Иванович Ролик; Валерий Владимирович Руденко; Юрий Александрович Истокский; Евгений Дмитриевич Кушнир
Original assignee: Предприятие П/Я В-2445; Киевский политехнический институт
Priority date: 1986-09-15
Filing date: 1986-09-15
Publication date: 1988-02-23

Abstract

Изобретение относитс к электросв зи . Цель изобретени - повьшение помехоустойчивости. Система передачи дискретной информации частотно-мани- пулированными сигналами содержит на передающей стороне источник 1 информации , модул тор 2, опорный генератор 5 и фильтр 6, а на приемной стороне - получатель 7 сообщений, фильтр 8 приема, усилитель 9, высокодоброт-. ные фильтры 10 и 11, детекторы 12 и 13 огибающей, блок сравнени 14 и блок согласовани 15. С целью повышени помехоустойчивости на переда- ; ющей стороне введены блок 4 опреде- лени момента изменени фазы и блок 3 определени величины фазового сдвига сигнала.В блоке 3 на основании значени бита данных, поступающего от источника 1, значени б , поступающего из блока 4, и значени фазы гармонического колебани , поступающего из модул тора 2, происходит определение значений углов tp, (Г) илиср.( о) и вырабатываетс сигнал, соответствующий необходимому фазовому сдвигу, который и поступает в модул тор 2. В блоке 4 происходит формирование управл ющих импульсов, по которым в модул торе 2 осуществл етс сдвиг фазы и выработка сигналов, соответствующих значению. 5 ил. (Л оо 1 о: 1чЭ О5 ю

Description

1137626

Изобретение относитс к электросв зи и может быть использовано дл передачи данных.

Цель изобретени - повьгаение по- мехоустойчивости.

На фиг, 1 изображена структурна электрическа схема предлагаемой системы; на фиг. 2 - структурна электрическа схема модул тора; на ю фиг. 3 - структурна электрическа схема аппроксиматора; на фиг. 4 - структурна электрическа схема блока определени величины фазового

данные, поступающие от источника 1 информации, последовательно записываютс в триггер 17 в начапе каждого значащего интервала времени импульсами , .поступающими из блока 4, определени момента изменени фазы сигнала . С выхода триггера 17 сигнал, соответствующий передаваемым данным, поступает на адресный вход ПЗБ 18, на выходе которого по вл етс двоичный код коэффициента К или К, записанный по адресу ООООО или 00001 соответственно. Коды коэффициентов

сдвига сигнала; на фиг. 5 - структур- 15 К, или К, необходимых дл получени

на электрическа схема блока определени момента изменени фазы сигнала .

Система передачи дискретной информации частотно-манипулированными сиг- 20 налами содержит на передаклцей стороне источник 1 информации, модул тор 2, блсзк 3 определени величины фазового сдвига сигнала, блок Д определени

псевдосинусоидальных сигналов соответственно с частотой f или f, поступают на управл емый делитель 19 частоты.

В управл емом делителе 19 частоты происходит деление частоты импульсов д опорного генератора 5 на коэффициент К или К. Делитель 20 частоты с посто нным коэффициентом

30

40

момента изменени фазы сигнала, опор-25 делени К осуществл ет дальнейшее ный генератор 5 и фильтр 6, а на приемной стороне - получатель 7 сообщений , фильтр 8 приема, усилитель 9, первый и второй высокодобротные фильтры 10 и 11, первый и второй детекторы 12 и 13 огибающей, блок 14 сравнени и блок 15 согласовани .

Модул тор содержит аппроксиматор 16, триггер 17, посто нный запоминающий блок 18, управл емый делитель or 19 частоты и. делитель 20 частоты. Аппроксиматор содержит счетчики 21, посто нный запоминающий блок (ПЗБ) 22 и цифроаналоговый преобразователь 23. Блок определени величины фазового сдвига сигнала содержит инверторы 24, сумматоры 25-27 и цифровой коммутатор 28. Блок определени момента изменени фазы сигнала содержит управл емые делители 29 и 30 частоты и делители 31 и 32 частоты.

Система работает следующим образом .

На передающей стороне источник 1 информации формирует сигналы логического нул или логической единицы в соответствии со значением бита данных. Сигнал, соответствующий символу передаваемых данных, поступает

в модул тор 2, где происходит форми- -г выбирают таким образом, чтобы вьтол- рование сигнала с частотой f,, если бит данных имеет значение О, или с

45

50

понижение частоты импульсов с выхода управл емого делител 19 частоты и служит дл устранени нежелательных переходных влений на выходе управл емого делител 19 частоты. Таким образом, на выходе делител 20 частоты частота импульсов измен етс дискретно и может быть равна f, или f;, где f: „/КоК,; 4 fo/KoK.

Импульсы с частотой f, или f с выхода делител 20 частоты поступают на суммирующий счетчик 21. Сигналы с выходов счетчиков 21 поступают на вход ПЗБ 22, где обычный двоичный код преобразуетс в синусоидальный. Синусоидальный код поступает на вход цифроаналогового преобразовател (ЦАД) 23, на выходе которого по вл етс псевдосинусоидальный сигнал. Каждый период псевдосинусоиды строитс из N дискрет. Таким образом, частота формируемой псевдосинусоиды в N раз меньше, чем частота импульсов с выхода делител 20 частоты. Дп получени на выходе ЦАП 23 псевдосинусоидальных сигналов с частотой f или f коэффициенты К, К,, К и частоту fд опорного генератора 5

н лись следзгющие соотношени :

частотой f

2 5

если значение бита

данных 1. Дл этого передаваемые

0

5 делени К осуществл ет дальнейшее

r

г выбирают таким образом, чтобы вьтол-

5

0

выбирают таким образом, чтобы

н лись следзгющие соотношени :

выбирают таким образом, чтобы

f, fo/K,K,N; f f,.

В данной реализации N 64, и, следовательно, один период псевдосинусоиды состоит из 64 ступеней и формируетс за 64 импульса, поступающих с выхода делител 20 частоты.

Дл осуществлени манипул ции фазы на середине длительнрсти единичного элемента сигнала (е.э.с.) из блока 4 определени момента изменени фазы сигнала поступает управл ющий импульс на счетчики 21, по которому в них записьтаетс код, поступающий из блока 3 определени величины фазового сдвига сигнала. На выходе счетчиков 21 должен присутствовать такой код, при записи которого в счетчики 21 происходит фазовый сдвиг в формируемой псевдосинусоидальной последовательности на

уголср.С-о) Т(1 +t:/T) или )

(1 -Т/т), если формируютс сигналы с меньшей частотой f, или большей частотой f соответственно. При

этом ч; - длительность элемента сигнала , меньше интервала ортогональности Т I/If, - . Поскольку один период псевдосинусоиды формируетс за 64 импульса, поступающих н вход счетчиков 21, то прибавление к содержимому счетчиков 21 дополни тельной единицы приводит к фазовому сдвигу на угол и, С| 360°/64 5, 625°, в то врем , как вычитание одной единицы, что эквивалентно изъ тию одного импульса из последовательности , поступакнцей на вход сче;тчи- ков 21, приводит к фазовому сдвигу на угол - 5,625 или, что в данном случае то же самое, на угол 354,375

Поскольку двоичный счетчик 21 суммирует импульсы по модулю 64 то, если в нем находитс двоичный код, соответствующий числу X, при вычитании числа у выполн етс соотношение

X - у X + (64 - y)(mod64).

Тогда дл осуществлени фазового сдвига в формируемом псевдосинусоидальном сигнале на угол cf,j к содержимому счетчика необходимо прибавить двоичньй код, соответствующий частному от делени ,625°, если Цу О, и код, соответствующий двоичной записи числа 64 -if /5,625° , если cfy 0.

Дл того, чтобы углы ч, (т) и Cfj (Т) делились на 5,625 без остатка

в данной реализации установлено, что длительность можно измен ть только дискретно с щагом йТ Т/32. Тогда изменение длительности е.э.с.Т на ± Л i приводит к изменению углов tf, () ич з( с) на ± 5,625°. Поскольку значени углаЧ Д ) лежат в пределах 180 Ч ,( г:) 360% а угла ц- () - в пределах О i cp,( i:) 180 , то дл введени фазового сдвига на угол ср, (Т) к содержимому счетчиков 21 прибавл етс разность между числом 64 и частным от делени значени СР,(t) на 5,625 , а дл осуществлени

5

сдвига фазы в формируемом сигнале на угол ) к содержимому счётчиков 21 прибавл етс двоичный код результата делени tf. () на 5,625. С

0 выхода ЦАП 23 псевдосинусоидальный сигнал поступает на вход фильтра 6.

В блоке 3 определени величины фазового сдвига на основании значени бита данных, поступающего от

5 источника 1 информации, значени (Т), поступающего из блока 4 определени момента изменени фазы сигнала и значени фазы гармонического колебани из модул тора 2, происхоQ дит определение значений углов (f. (tr) илиср СТ) и вырабать1ваетс сигнал, соответствующий нeoбxoдимo ry фазовому сдвигу, который и поступает в модул тор 2.

Блок 3 определени величины фазового сдвига сигнала работает следующим образом.

Из блока 4 определени момента изменени фазы сигнала поступает дво

ичный код Ау, ..., Ад, определ ющий значение t . В данной реализации длительность е.э.с. может устанавливать с дискретно с щагом и с Т/32 и иметь 32 значени , и на блок 3.определени величины фазового сдвига сигнала поступает двоичный код Ау, ..., AQ, вьфажающий значение f через лГ, т.е. код, . определ ющий отношение /й , измен ющийс в пределах 000001, что соответствует Г Т/32 до 100000, что соответствует tT т. В блоке 3 определени величины фазового сдвига сигнала происходит определение кода относительной разности (т -о )/л с T/i T- - Т /it 32.-«Г/д (Г,которьгй Г редстав- л ет собой код, дополн ющий код А,

А„, числа /лТ До 32. Дл получекода

.. ., iig

ни дополнительного кода от

Ч

А, последний инвертируетс

в инверторах 24 и к младшему разр ду инверсного кода прибавл етс 1 в сумматорах 25. На выходе сумматоров 25 получаетс код, соответствующий (Т -

-e)/i.

Поскольку в предлагаемом устройстве период псевдосинусоидального сигнала аппроксимируетс 64 ступен ми , то фазовый сдвиг на 2 Гэквивалентен прибавлению к содержимому счетчиков 21 в аппроксиматора 16 числа 64, тогда угол (fj() можно представить следующим образом:

,. - 64 Д -Г , Т -С

Ч,(-) 2- Т - Следовательно , дл введени в формируемый на передающей стороне псевдосинусоидальный сигнал фазового сдвига на угол tf (Т) необходимо к содержимому счетчиков 21 аппроксиматора 16 прибавить код с выхода сумматоров 26. Дл этого сигнал управлени , соответствующий передаваемому биту дан- ных из источника 1 информации, в виде уровн логической единицы поступает на цифровой коммутатор 28,который срабатывает таким образом,что на его выходе по вл етс сигнал пр мого кода числа (Т - /л С , который суммируетс с нул ми в сумматорах 26. Таким образом , на выходе сумматоров 26 по вл етс код числа (т - б )/й С , который поступает на входы сумматоров 27, где, прибавл етс к коду, определ ющему состо ние счетчиков 21. В этом случае на выходе сумматоров 27, посто нно будет присутствовать такой код, при записи которого в счетчики 21 проис- ходит сдвиг в формируемом псевдосину- соидапьном сигнале на угол q (с) .

По аналогии с представлением угла ) вьфажение дл определени угла -f, () расписьшаем следующим образом

q,() -(1 +|) - (1 )

Т - Г

2;- f / „ „ (---) ,

тогда дл данной реализации угол Cfj (f) можно представить

т Т

,д) 64 - .

Таким образом, дл получени сдви га на угол ср, ( ь ) , когда передаваемый бит данных равен нулю, необходимо, к содержимому счетчиков 21 в аппроксй

5

10 5

20 25 зо -35 дО

с

50

55

маторе 16 прибавить код разности между 64 и (Т -€)/u c j т.е. прибавить код, дополн ющий код числа (Т -t)/ /лТ до 64. Дл получени дополнительного кода числа (Т )/иТ сигнал управлени , полученный инверсией символа передаваемых данных, поступает на цифровой коммутатор 28, который срабатьшает таким образом, что на его выходе по вл етс код, инверсный коду числа (Т - D/uT. К младшему разр ду инверсного кода в сумматорах 26 прибавл етс логическа единица, и на выходе сумматора по вл етс код, дополн ющий код числа (Т - f) / d o до 64. Дополнительный код поступает в сумматоры 27, где к нему прибавл етс код, соответствующий состо нию счетчиков 21, и на выходе сумматоров 27 будет присутствовать код, при записи которого в счетчиках 21 в формируемой псевдосинусоиде происходит сдвиг на угол q, (т) .

В блоке 4 определени момента изменени фазы сигнала : происходит формирование управл ющих импульсов, по которым в модул торе 2 осуществл етс сдвиг фазы и вьфаботка сигналов, соответствующих значению € , поступающих в блок 3 определени величины фазового сдвига сигнала. Дл этого на входе делителей 30 и 32 частоты до начала работы устанавливают двоичный код, соответствующий значению ZT . При этом считают, что интервалу ортогональности, т.е. отрезку времени Т, соответствует двоичный код 100000. Код, соответствующий С , запи- сьшаетс в делители 30 частоты, откуда считываетс импульсами, поступающими с делител 32 импульсов. По сигналу, по вл ющемус в конце интервала времени Г, происходит перезапись кода Т в делители 30 и запись следующего информационного бита в триггер 17. Двоичньй код Aj-, ..., Ад значени б поступает в блок 3 определени величины фазового сдвига сигнала.

Дл определени момента времени Т/2 код числа S записываетс в делители 32, откуда считьшаетс импульсами , частота которых в два раза пре- выщает частоту импульсов, идущих дл получени интервала времени с , Таким образом, импульс на выходе по вл етс в моменты времени , По этому импульсу в модул торе 2 осущеcr

21

xL

СГ

23

M

PROfi

22 ,

Л

L

HC

HL J

Ш

Фиг.з

фигЯ

Фиг. 5

Claims

Формула изобретения ^5

Система передачи дискретной информации часто т но-манипулиров ан ными сигналами, содержащая на передающей стороне опорный генератор, выход которого соединен с первым входом модулятора, второй вход которого'под-¹ключей к выходу источника информации, при этом первый ^хвыход модулятора соединен с входом фильтра, а на приемной стороне - фильтр приема, выход которого через усилитель подключен к входам первого и второго высокодобротных фильтров, выходы которых через соответственно первый и второй детекторы огибающих подключены к входам блока сравнения, выход которого соединен с входом блока согласования, выход которого· подключен к входу получателя сообщения, отличающаяся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, на передающей стороне введены блок определения момента изменения фазы сигнала и блок определения величины фазового сдвига сигнала, выход которого соединен с третьим входом модулятора, второй выход которого соединен с первым входом блока определения величины фазового сдвига сигнала,. второй вход которого подключен к второму входу модулятора, четвертый вход которого подключен к первому выходу блока определения момента изменения фазы сигнала, второй выход которого соединен с третьим входом блока определения величины фазового сдвига сигнала, при этом выход опорного генератора подключен к входу.блока определения момента изменения фазы сигнала.

Фиг. 2

Фиг.З фигЯ

Фиг. 5