Система для передачи и приема дискретных частотно- манипулированных сигналов

 

Сущность изобретения: система содержит на передающей стороне генератор тактовых импульсов, формирователь временной последовательности импульсов, генератор сетки частот, электронный коммутатор, формирователь модулирующей последовательности , формирователь элементов временной группы сигнала, усилитель, а на приемной стороне - опорный генератор, преобразователь частоты, полосовые фильтры, 1 временной селектор, линии задержки, сумматор, 1 стробирующий блок. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 04 (27/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4832066/09 (22) 29.05.90 (46) 23.08.92. Бюл. М 31 (72) И,Ю,Лютынский и В.А.Баев (56) Сикарев А.А, и др. Микроэлектронные устройства формирования и обработки сложных сигналов, M., Радио и связь, 1983, с. 91, 92. (54) СИСТЕМА ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА

ДИСКРЕТНЫХ ЧАСТОТНО-МАНИПУЛИ-

РОВАННЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к радиотехнике. и может быть использовано в радиолиниях связи, передачи данных и управления с широкополосными дискретными частотно-манипулированными сигналами, Известен способ передачи цифрового сигнала по радиоканалу, а также предназначенные для этой цели передатчик и приемник, которые осуществляют расширение спектра передаваемого сигнала в радиоканале с определенной шириной полосы путем деления первичного сигнала на заданное число вторичных цифровых сигналов пропорционально меньшего уровня с модуляцией . поднесущими частотами с условием попадания результирующего сигнала в отведенную полосу. Способ и устройства передачи и приема реализуют передачу простых сигналов или сигналов с малой базой. определяемой числом поднесущих, Это обстоятельство ограничивает использование подобных систем в радиолиниях с высокими требованиями по помехоустойчивости, особенно в случае действия импульсных и узкополосных помех, Наиболее близкой к предлагаемой явля- ется система для передачи и приема диск„„5U„„1757118 A l (57) Сущность изобретения: система содержит на передающей стороне генератор тактовых импульсов, формирователь временной последовательности импульсов, генератор сетки частот, электронный коммутатор. формирователь модулирующей последовательности, формирователь элементов временной группы сигнала, усилитель, а на приемной стороне — опорный генератор, преобразователь частоты, полосовые фильтры, 1 временной селектор, линии задержки, сумматор, 1 стробирующий блок. б ил. ретных частотно-манипулированных сигналов, передающая сторона которой состоит из генератора тактовых импульсов (ГТИ), формирователя временной последовательности импульсов (ФВПИ), генератора сетки частот (ГСЧ), формирователя манипулирующей последовательности (ФМП), электронного коммутатора (ЭК) и усилителя. ГТИ вырабатывает периодическую последовательность синхронизирувщих импульсов, поступающих на ФВПИ, вырабатывающий последовательность импульсов с периодом, равным длительности элементарной посылки т0 к ГСЧ, вырабатывающему гармонические колебания с симметричным сдвигом относительно несущей частоты, кратным полосе элементарной посылки сигнала Ь аЪ и на ФМП. определяющий структуру манипулирующей последовательности с периодом

Т, Формирование структуры дискретного частотного сигнала осуществляется ЭК путем последовательной коммутации колебаний ГСЧ в соответствии с числами(д„„ ) манипулирующей последовательности.

Приемная сторона состоит из смесителя, гетеродина, полосовых фильтров, узко1757118 полосных линий задержки, сумматора и стробирующего устройства (СУ). Частотные составляющие получают соответствующий закону формирования дискретного частотного сигнала временной сдвиг при прохождении через последовательно соединенные с фильтрами линии задержки. После сумматора результирующий сигнал ограничивается по длительности СУ.

Недостатком устройств является снижение помехоустойчивости при задействовании импульсных и хаотических импульсных помех, попадающих в полосу, и временной интервал сигнала вследствие увеличения вероятности переименования варианта сигнала в точке приема. В наибольшей степени этот недостаток проявляется при нахождении временных параметров импульсной помехи области между элементами сигнала, что вероятно вследствие флюктуаций временных параметров сигнала и помех при распространении в среде.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости при воздействии импульсных помех.

Поставленная цель достигается тем, что всистему для пере,дачи и приема дискретных частотно-манипулированных сигналов, содержащую на передающей стороне генератор тактовых импульсов, первый выход которого соединен с тактовым входом формирователя временной последовательности импульсов, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами электронного коммутатора, вторые входы которого подключены к соответствующим выходам генератора сетки частот, тактовый вход которого подключен к второму выходу генератора тактовых импульсов, третий выход которого соединен с тактовым входом формирователя манипулирующей последовательности, усилитель, вход которого подключен к выходу электронного коммутатора, а на приемной стороне- опорный генератор, выход которого подключен к входу преобразователя частоты, выход которого соединен с входами паласовых фил ьтров, линии задержки, выходы которых включены к соответствующим первым входам сумматора, выход которого соединен с входом стробирующего блока, введены на передающей стороне формирователь элементов временной группы сигнала, выходы которого соединены с третьими входами электронного коммутатора, четвертый выход генератора тактовых импульсов соединен с тактовым входом формирователя элементов временной группы сигнала, сигнальный вход которого подключен к выходу формирователя манипулирующей последовательности, а на приемной стороне — временный селектор, первый выход которого соединен с вторым входом сумматора, выходы полосовых фильтров соединены с входами временного селектора, вторые выходы которого соединены с входами соответствующих линий задержки.

На фиг,1 представлена структурная схема передающей стороны системы дискретных частотно-манипулированных сигналов; на фиг,2 — структурная схема приемной стороны системы дискретных частотно-манипулированных сигналов; на фиг.3 базисный прямоугольник с частотно-вре15 менной областью сигнала, формируемого устройством, являющимся прототипом, и возможное положение импульсной помехи в этой области, на фиг.4 — базисный прямоугольник с частотно-временной областью

20 варианта сигнала, формируемого предлагаемым устройством; на фиг.5 — вариант схемного решения формирователя элементов временной группы, выполненного на RSтриггерах, на фиг.6 — вариант схемного решения временного селектора, выполненного на регистрах сдвига, линиях задержки и схемах И.

Передающая сторона системы содержит генератор тактовых импульсов 1, фор30 мирователь временной последовательности импульсов 2, генератор сетки частот 3, электронный коммутатор 4, формирователь модулирующей последовательности 5, формирователь элементов временной груп35 пы 6 и усилитель 7, причем выходы ГГИ 1 соединены соответственно с входами

ФВПИ 2, ГСЧ 3, ФМП 5 и первым входом

ФЭВГ 6, выходы ГСЧ 3 и ФВПИ 2 соединены с входами ЭК 4, выход ФМП 5 соединен с вторым входом ФЭВГ 6, выходы которого соединены с входами ЭК 4, выход ЭК 4 соединен с входом усилителя, с выхода которого снимается сформированный сигнал.

Устройство демодуляции дискретных час45 тотно-манипулированных сигналов содержит опорный генератор 8, преобразователь частоты 9, полосовые фильтры 10, временной селектор (ВС) 11, линии задержки 12, сумматор 13 и стробирующее устройство

50 (СУ) 14, причем принимаемый сигнал поступает на первый вход преобразователя частоты 9, а выход Ol 8 соединен с вторым входом преобразователя частоты 9, выход которого соединен с входами полосовых

55 фильтров 10, выходы которых соединены с входами ВС 11, первый выход которого соединен с вторым входом сумматора 13, вторые выходы ВС 11 соединены с входами линии задержки 12, выходы которых соединены с первыми входами сумматора 13, вы1757118 ход которого соединен с входом СУ 14, с Рованного сигнала, возможный вариант ковыхода которого снимается сигнал заданно- торого представлен на фиг.4, ro периоды. Приемная сторона системы содержит

Передающая сторона системы работает подключенный к выходам полосовых фильтследующим образом. 5 ров 10 ВС 11, реализующий процедуру сборФЭВГ6 подключается к выходу ФМП 5 ки сигналов временных позиций с и осуществляет формирование дополни- последовательной коммутацией линий зательных элементов в каждый тактовый ин- держки в соответствии с эакЬном формиротервал таким образом, что к основному вания последовательности(.Д„Д. элементу тк, соответствующему частотной 10 Для данного варианта сигнала, структура посылке й>чк, опРеделЯемой последова- котоРого приведена на фиг.!К схемное Решетельностью (дик), добавляются передавае- ние ВС 11 представлено на фиг.6. Процедура .мые на ближайших в сторону начала и конца сборки временных групп, соответствующих

ПЕРИОДа ПОСЫЛКИ т,— 1 И тих+1 С ДЛИТЕЛЬНО- . ПОСЛЕДОВатЕЛЬНОСтИ д1к ОСУЩЕСтВЛЯЕтСЯ С

) стью, равной длительности тактового интер- "5 помощью последовательных регистров сдвие8 8 то . Так, при трехкратном увеличении га, линий задержки и схем И, длительности формируется посылка t.„на Помехоустойчивость предлагаемой сисчастоте ичг =йъ«+(䄄— до) щ, и темы для передачи и приема дискретных дополнительные посылки,-1 и т„- 1, ас отно-манипулированных сигналов выПри нахождении основного элемента на ill«eM у прототипа. Это обьясняется повы 20 крайнихвременных позицияхнадлительно- "нием отношения сигнал — помеха сти периоды сигнала в частотно-временной вс"едствие у личения эквивалентной базы области (ЧВО), что в Рассматриваемом при- е»«еН» сиГнала в число раз; равное кратмере соответствует t u 5 г дополни ности Расширения длительности элемента о о ., тельный элемент временной группы, не сиг"ала (e приведенном примере в три"рапопадающий в частотно-временную об за) С другой стороны из сравнения базисласть, переносится на временную позицию ных прямоугольников фиг.3 и фиг.4 видно, с противоположной стороны временной o{)» ITo ослабляющее действие помехи, оп р еделасти, что обеспечивает однозначное опре- . ляемое Распределением энергии помехи деление соответствующего основного вне элементов сигнала, в обоих случаях оди. 30 элемента на приемной стороне и постоянст- наково. а усиливающее действие, определяво.числа временных посылок в период сиг- емое. числом совпадений с посылками нала. Для данного вида сигнала фиг,4 с сигнала ео втором случае в 2 и более раз

О =1 (2,5), 2 (1,3), 3 (2,4), 4 (3 5), 5 (4 1) где в вь1ше Данное преимущество усиливается с скобкахуказаны порядковые HOMePa Aotioh УвеличеH ÅM общей базы дискретного часнительных элементов времен х и ТоТНо манипулированного сигнала и ратнительных элементов временных групп, формирователь может быть выполнен с ис- ости расширения длительности посылки пользованием временного распределителя и RS-триггеров(фиг.5). При зт м после ова- Рецного слУчаЯ выигРыш в соотношении

40 . сигнал — помеха авен . и этом ве оят-1ельность импульсов, поступающая из регистра формирователя модули рующей ность ошибки для предлагаемого устройстпоследовательности 5, поступает на вход ва в элементов временной рассчитываемая по известной формуле Р=0,5х, у хехр(-h /2), при действии идентичной импульг

Группы, три из пяти выходов которого кбм- @ной помехи, уменьшается в 7 раз, что свидеРонного коммутатора 4 формирующего тельствует о достижении существенного структуру дискретного чаcT0THQ-манипули положительного эффекта в предлагаемом устройстве по сравнению с прототипом.

1757118

Формула изобретения

Системз для передачи и приема дискретных частотно-манипулированных сигналов, содержащая на передающей стороне 5 генератор тактовых импульсов, первый выход которого соединен с тактовым входом формирователя временной последовательности импульсов, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами 10 электронного коммутатора; вторые входы которого подключены к соответствующим выходам генератора сетки частот, тактовый вход которого подключен к второму выходу генератора тактовйх импульсов, третий вы- 15 ход которого соединен с тактовым входом формирователя майипулирующей йоследовательности, усилитель, вход которого подключен к выходу электронного коммутатора, а на приемной стороне- опор- 20 ный генератор, выход которого подключен к входу преобразователя частоты, выход ко- торого соединен с входами полосовых фильтров, линии задержки, выходы которых подключены к соответствующим первым входам сумматора, выход которого соединен с входом стробирующего блока, о т л и, ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости при воздействии импульсных помех, введены на передающей стороне формирователь элементов временной группы сигнала, выходы которого соедийены с третьими входами электронного коммутатора, четвертый выход генератора тактовых импульсов соединен с тактовым входом формирователя элементом временной группы сигнала, сигнальный вход которого подключен к выходу формирователя манипулирующей последовательности, а а приемной стороне — временной селектор, первый выход которого соединен с вторым входом сумматора, выходы полосовых фильтров соединены с входами временного селектора, вторые выходы которого соединенм с входами соответствующих линий задержки.

1757118

Редактор Л,Алексеенко

Заказ б92 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4!5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Составитель В.Баев

Техред М.Моргентал, l

Корректор И,Муска