Устройство передачи двух сигналов по одному каналу связи

 

УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ ДВУХ СИГНАЛОВ ПО ОДНОМУ КАНАЛУ СВЯЗИ, содержащее первый и второй источники сигналов, счетный триггер, фазовый модулятор и генератор несущей, выход которого подключен к первому вкоду фазового модулятора, к второму входу которого подключен первый выход счетного триггера, отличающееся тем, что, с целью повьппения помехоустойчивости передачи, в устройство введены первый, второй и третий переключающие триггеры, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ, первый и второй дифференцирующие блоки, первый и второй выходы последнего из которых подключены соответственно к первому и второму входам первого переключающего триггера,первый и второй выходы которого соединены с первьми входами соответственно первого и второго элементов И, к вторым входам которых подключены первые вьтходы соответственно второго и третьего переключающих триггеров, с первьми вводами которых соединены выходы первого и второго источников сигналов, выходы первого и второго элементов И подключены к вторым входам соответственно второго и третьего переключающих триггеров и соответственно к первому и второму (Л входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом счетного триггера, второй выход которого подключен к его второму входу, с третьими входами первого и второго элементов И соединен выход первого дифференцирующего блока, вход которого подключен к выходу генератора несущей, выход фазрвого модулятора соединен с входом второго дифференцирующего блока и является выходом /устройства.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1124363

G 08 С 15/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3628765/24-24 (22) 29.07.83 (46) 15.11.84. Бюл. N - 42 (72) Н.В. Кирианаки, В.А. Киселев, И.Н. Леськив, Б.В. Смирнов и В.Б. Теребенин (53) 621.398 (088.8) (56) 1. Передача дискретной информации и телеграфия. Под ред.

В. С. Гурова. М., "Связь", 1974, с. 255-258.

2. Там же, с. 244, 255,рис.8.41, .8.53 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ ДВУХ

СИГНАЛОВ ПО ОДНОМУ КАНАЛУ СВЯЗИ, содержащее первый и второй источники сигналов, счетный триггер, фазовый модулятор и генератор несущей, выход которого подключен к первому входу фазового модулятора, к второму входу которого подключен первый выход счетного триггера, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повьппения помехоустойчивости передачи, в устройство введены первый, второй и третий переключающие триггеры, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ, первый и второй дифференцирующие блоки, первый и второй выходы последнего из которых подключены соответственно к первому и второму входам первого переключающего триггера,первый и второй выходы которого соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, к вторым входам которых подключены первые выходы соответственно второго и третьего переключающих триггеров, ф с первьичи входами которых соединены выходы первого и второго источников сигналов, выходы первого и второго элементов И подключены к вторым входам соответственно второго и третьего переключающих триггеров и соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом счетного триггера, второй выход которого подключен к его второму входу, с третьими входами первого и второго элементов И соединен выход первого дифференцирующего блока, вход которого подключен к выходу генератора несущей, выход фазового модулятора соединен с входом второго дифференцирующего блока и является выходом устройства.

t 124363

Изобретение относится к автоматике и телемеханике и может быть использовано при разработке устройств передачи информации фазоманипулированными сигналами от датчиков число-импульсных нерегулярных последовательностей по одной линии на общей несущей.

Известны устройства передачи информации фазоманипулированными снг- 1О налами от двух источников информации по одному каналу связи, использующие метод двухкратной абсолютно фазовой и относительно фазовой модуляции (ДАФИ и ДОФИ). Передатчик ДОФИ 15 в этом случае состоит из двух передатчиков ОФИ, в которых несущая имеет одну и ту же частоту, но отличается для обоих источников в канале по фазе на 90, и сумматора, производя- 10 щего сложение сигналов, полученных на выходах фазовых модуляторов.

Другим вариантом построения схемы передатчика ДОФИ является схема, в которой два исходных двоичных сигна- Х5 ла первого и второго каналов по определенному закону преобразуются в четвертичный сигнал, в соответствии со значениями которого и манипулируется фаза колебания несущей частоты (1) .

Общим недостатком упомянутых устройств в случае их использования для передачи число-импульсных нерегулярных последовательностей импуль- 35 сов от двух источников на одной несущей частоте является трудность их уверенного разделения на приемной стороне из-эа эффекта "обратной" работы при использовании однократ- 40 ной ФИ, а в случае применения относительной модуляции - увеличение вероятности сбоя в два раза и еще большее ее увеличение вследствие неопределенности четвертого порядка 45 для ДОФИ.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее первый и второй источники сигналов, счетный триггер, фазовый модулятор 50 и генератор несущей, выход которого подключен к первому входу фазового модулятора, к второму входу которого подключен первый выход счетного триггера, а также два элемента сов- 55 падения, сумматор, фаэовращатель, второй счетный триггер и модулятор (2) .

Недостатком этого устройства (как в случае era применения в целях передачи информации, так и для передачи число-импульсных нерегулярных последовательностей импульсов от двух источников) является низкая помехоустойчивость, вызванная по-прежнему удвоением вероятности сбоя приема символом IpH ОФИ и еще большим увеличением при ДОФМ, вследствие неопределенности четвертого порядка в опорном напряжении.

Кроме того для передачи число-импульсных последовательностей схема укаэанного устройства все-таки сложна, не обеспечивает однозначного соответствия между сигналами от обоих источников и формой манипуляций по фазе в выходном сигнале устройства, причем в зависимости от чередования скачков фазы разной величины существенно изменяется спектр выходного сигнала, который при ДФИ н

ДОФИ может быть несимметричным относительно несущей частоты.

Цель изобретения — упрощение устройства и повышение его достоверности, т.е. повышение помехоустойчивости передачи.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем первый и второй источники сигналов, счетный триггер, фазовый модулятор и генератор несущей, выход которого подключен к первому входу фазового модулятора, к второму входу которого подключен первый выход счетного триггера,. дополнительно введены первый, второй и третий переключающие триггеры, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ, первый и второй дифференцирующие блоки, первый и второй выходы последнего из которых подключены соответственно к первому и второму входам первого переключающего триггера, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, к вторым входам которых подключены первые выходы соответственно второго и третьего переключающих триггеров, с первыми входами которых соединены выходы первого и второго источников сигналов, выходы первого и второго элементов И подключены к вторым входам соответственно второго и третьего переключающих триггеров и

1124363 соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом счетного триггера, второй выход которого подключен к его второму входу, с третьи-. ми входами первого и второго элементов И соединен выход первого дифференцирующего блока, вход которого подключен к выходу генератора несущей, выход фазового модулятора соединен с входом второго дифференцирующего блока и является выходом устройства.

Предлагаемым устройством обеспечивается значительное повышение достоверности приема число-импульсных нерегулярных последовательностей импульсов от двух источников благодаря формированию ФМ колебания с однозначным соответствием между сигналами источников и видом манипуляций на выходе устройства передачи, которое осуществляется без нарушения как симметричности спектра относительно несущей частоты, так и порядка следования сигналов во времени.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства, на фиг.2 — временные ..диаграммы работы составляющих ее частей.

Устройство содержит первый дифференцирующий блок 1, генератор 2 несущей, первый источник 3 сигналов, фазовый модулятор 4, второй переключающий триггер 5, первый элемент И 6, элемент ИЛИ 7, счетный триггер 8, второй источник 9 сигналов, третий переключающий триггер

10, второй элемент И 11, второй дифференцирующий блок 12, первый переключающий триггер 13.

Устройство работает следующим образом.

Гармонический сигнал с выхода генератора 2 (фиг.2a) поступает на первыи дифференцирующий блок 1, на выходе которого образуются импульсы, фиксирующие экстремальные значения производной в моменты перехода полуволн напряжения этого сигнала через нулевой уровень (фиг.25).

Гармонический сигнал с выхода модулятора 4, который может принимать два взаимно противофазных значения, подается на второй дифференцирующий1 блок 12, на выходах кото5

50 рого раздельно формируются импульсы о максимальных (фиг.?g) и минимальных (фиг.2е) значениях производной.

Выходы этого блока подсоединены к раздельным входам первого переключающего триггера 13, воспроизводящего между манипуляциями по фазе выходной сигнал модулятора 4 в виде "меандра". Импульсная последовательность на выходе упомянутого триггера по временным параметрам соответствует ФМ сигналу на выходе модулятора (фиг. ? ж и 2) .

Пусть выходные импульсы источников нерегулярных последовательностей включают соответствующие им триггеры 5 и 10 на промежутках времени, заштрихованных на фиг.2 Р и О, специально подобранных для рассмотрения критических режимов работы.

Частость появления импульсов с выходов источников для каждого из них не должна превьииать одного периода несущей частоты для любого источника (во избежание потери их по количеству при передаче), а также не превышать этой же частости между обоими источниками (во избежание того же недостатка или нарушения порядка их следования во времени в передаваемом ФМ сигнале).Такие докритические йоследовательности приведены на ? 1 и и

В момент совпадения сигнала на выходе триггера 5 (фиг.2 1, после момента времени t1), сигнала на прямом выходе триггера 13 (фиг.2g) и сигнала на выходе первого дифференцирующего блока 1 (фиг.25 импульс выделен горизонтальной скобкой) срабатывает элемент И 6, и импульсом с его выхода сбрасывается

S триггер 5, а через элемент ИЛИ 7 перебрасывается в противоположное состояние счетный триггер 8, управляющий работой модулятора 4. Происходит манипуляция по фазе в области положительных полуволн гармонического сигнала.

Описанная часть устройства noss0ляет однозначно проводить манипуляции по фазе только в области положительных полуволн гармонического сигнала для импульсов, поступающих с первого источника 3, в чем нетрудно убедиться, проанализировав работу описанной части устройства, для

1124363

15 моментов времени t,, t» t< аналогично тому, как это проделано после момента времени ty причем минимальное время между соседними импульсами с первого источника должно быть 5 не меньшим, чем один период несущей, чтобы манипуляции в ФМ сигнале (фиг.23, после моментов времени t, t ) вообще были возможными и не становились "сдвоенными".

Пусть в момент времени ty (расстояние между t и t также больше, чем один период несущей) со второго источника 9 поступает сигнал,включающий триггер 10 (фиг.2м), выход которого подсоединен к первому входу элемента И 11. При совпадении сигнала с инверсного выхода триггера 13 (фиг.2ж показан сигнал на прямом выходе этого триггера),подключенного к первому входу элемента И 11, и сигнала с выхода первого дифференцирующего блока 1, подключенного к второму входу элемента И 11 импульсом с выхода элемента И выключается триггер 10 второго источника, а через элемент ИЛИ

7 перебрасывается в противоположное состояние счетный триггер 8, т.е. происходит манипуляция по фа- ЗО зе в сигнале на выходе модулятора

4 в области отрицательных полуволн выходного гармонического сигнала.

Процессы, описанные после момента времени t<, таким же образом З5 повторяются при выдаче импульсов вторым источником 9, причем им всегда однозначно соответствует манипуляция по фазе в области отрицательных полуволн выходного сигнала 40 модулятора, в чем убеждаемся проана- . лизировав, например, работу устройства после момента времени tg,ty., Однозначный закон формирования

ФМ колебания, при котором импульсам с первого источника соответствуют только манипуляции по фазе в области положительных полуволн, а импульсам с второго источника — только в области отрицательных полуволн, возможен, в первую очередь, благодаря тому, что в предлагаемом устройстве производится анализ сигнала с выхода модулятора путем определения его экстремальных значений и актирование работы схемы ведется синхронно с полупериодами несущей частоты.

Следовательно, если длительность временных интервалов между моментами появления не меньше одного периода несущей как с каждого источника, 1 так и с ннх обоих, то предлагаемое устройство позволяет производить передачу число-импульсных нерегулярных последовательностей от двух источников по одной линии или каналу связи на одной несущей частоте с соблюдением очередности их во времени и с точностью не меньшей одного периода несущей (например, фиг.2) после моментов времени,t )

При известном времени распространения сигнала в конкретном канале связи предлагаемое устройство можно использовать, например, для синхронизации рассредоточенных двух независимых пар разного рода устройств, в том числе цифровых вычислительных машин.

Устройствами восстановления число-импульсных нерегулярных последовательностей импульсов от двух источников на одной несущей могут быт практически все схемы применяемых фазовых демодуляторов.

1124363 иг. д е

Заказ 8287 /41 Тираж 568 Подписное

И и

4алиал ППП Патент, г. Ужгород, ул.Проектиак,4