Система связи

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для приема и передачи дискретной информации широкополосными системами с последовательными многочастотными сигналами. Технический результат заключается в уменьшении времени доведения сообщения до объекта, находящегося в благоприятных условиях приема. В системе связи сообщение передается не последовательными многочастотными сигналами, а его элементами, причем результат приема всего сообщения от цикла к циклу не утрачивается, а накапливается, улучшая с каждым последующим циклом условия декодирования сообщения. Использование на передающей и приемной сторонах также счетчиков, ключей, элементов И, ИЛИ, шифратора, дешифратора, блока сравнения, формирователя порогового сигнала, триггера, блоков задержки, буферных блоков, распределителей, интеграторов и мажоритарных накопителей позволяет осуществить прием и передачу формализованного сообщения с переменным временем доставки. 5 ил.

 

Изобретение относится к системам связи, в частности, может быть использовано для передачи и приема дискретной информации широкополосными системами с последовательными многочастотными сигналами.

Известны системы связи с последовательными многочастотными (ПМЧ) сигналами, называемыми также дискретными частотно-модулированными (манипулированными) сигналами (см., например, Окунев Ю.Б., Яковлев Л.А. Широкополосные системы связи с составными сигналами. - М.: Связь, 1968, с.13, рис.1.6; Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. -М.: Радио и связь, 1985, с.19, 20, рис. 1.11, 1.12. Журавлев В.И. Поиск и синхронизация в широкополосных системах. - М.: Радио и связь, 1986, с.6, рис.1.3).

Недостатком данных систем связи является низкая скорость передачи информации за счет использования двухпозиционных или М-позиционных информационных сигналов фиксированной длительности.

Из известных систем связи наиболее близкой по совокупности осуществленных признаков и достигаемому при ее использовании эффекту является система, описанная в патенте РФ №2167495, заявл. 23.12.99, зарегистрирован 20.05.2001 г.

Эта система связи (прототип) содержит на передающей стороне датчик информации, кодер, информационным и тактовым входами подключенный соответственно к выходу и тактовому входу датчика информации, последовательно соединенные коммутатор, адресные входы которого подключены к выходам кодера, генератор последовательных многочастотных (ПМЧ) сигналов и выходной блок, генератор тактовых импульсов (ТИ), генератор псевдослучайных перестановок (ПСПЕР), первым тактовым входом соединенный с первым выходом генератора ТИ, датчик опорных частот (ОЧ), М-канальный мультиплексор, адресные и информационные входы которого подключены соответственно к выходам генератора ПСПЕР и выходам датчика ОЧ, при этом информационные входы коммутатора соединены с выходами М-канального мультиплексора, второй тактовый вход генератора ПСПЕР, тактовые входы М-канального мультиплексора и датчика ОЧ объединены и подключены к второму выходу генератора ТИ, третий выход которого соединен с тактовым входом датчика информации, а на приемной стороне входной блок, блок фильтров, информационные входы которых объединены и подключены к выходу входного блока, решающий блок, информационные входы которого соединены с выходами фильтров, декодер, вход которого соединен с выходом решающего блока, а выход является выходом системы, генератор ТИ, генератор ПСПЕР, первым тактовым входом соединенный с первым выходом генератора ТИ, датчик ОЧ, М-канальный мультиплексор, адресные и информационные входы которого подключены соответственно к выходам генератора ПСПЕР и выходам датчика ОЧ, при этом тактовые входы фильтров, тактовый вход решающего блока и тактовый вход декодера объединены и соединены с третьим выходом генератора ТИ, управляющие входы фильтров подключены к выходам М-канального мультиплексора, второй тактовый вход генератора ПСПЕР, тактовые входы М-канального мультиплексора и датчика ОЧ объединены и подключены к второму выходу генератора ТИ.

В данной системе связи для повышения помехозащищенности от преднамеренных помех используются сложные (широкополосные) ПМЧ сигналы.

Структурная схема прототипа представлена на фиг.1 (передающая часть) и фиг.2 (приемная часть), где

1 - датчик информации,

2 - кодер

3 - коммутатор,

4 - генератор последовательных многочастотных (ПМЧ) сигналов,

5 - выходной блок,

6, 14 - генераторы тактовых импульсов (ТИ),

7, 15 - генераторы псевдослучайных перестановок (ПСПЕР),

8, 16 - М-канальные мультиплексоры,

9, 17 - датчики опорных частот (ОЧ),

10 - входной блок, 11-1,... ,11-М-фильтры,

12 - решающий блок,

13 - декодер.

Прием и передача в системе связи прототипа производится следующим образом.

На передающей стороне (фиг.1) генератором 7 псевдослучайных перестановок (ПСПЕР), идентичным генератору 15 на приемной стороне, за длительность τ элемента последовательного многочастотного (ПМЧ) сигнала формируется столбец из М различных К-разрядных (2к=М) чисел (псевдослучайная перестановка из М чисел), который поступает на адресный вход М-канального мультиплексора 8, на информационный вход которого подается сетка из М опорных частот от датчика 9, например, путем деления одной опорной частоты Fоп. В зависимости от значений М сигналов (адресов) на состоящих из МК цепей адресных входах М-канального мультиплексора 8 сигналы с выхода датчика 9 опорных частот коммутируются на состоящий из М цепей выход М-канального мультиплексора 8 и подаются на информационные входы коммутатора 3 из М в 1, управляемого по адресным входам сигналами с выхода кодера 2, который, в свою очередь, управляется сигналами от датчика 1 информации. В соответствии с опорным сигналом, поступившим от коммутатора 3 на вход генератора 4 ПМЧ сигналов, последний вырабатывает элементарное колебание, которое усиливается по мощности и излучается антенной в выходном блоке 5.

На следующем τ -такте генератором 7 ПСПЕР на адресных входах М-канального мультиплексора 8 формируется другой столбец из М различных чисел, который снова управляет коммутацией опорных частот датчика 9 в М-канальном мультиплексоре 8, а следовательно, и выбором частоты излучения второго элемента ПМЧ сигнала и т.д. до Н (Н - число элементов ПМЧ сигнала), причем за длительность ПМЧ сигнала (Н тактов) выбор опорной частоты в коммутаторе 3 осуществляется одним и тем же управляющим сигналом с выхода кодера 2, что эквивалентно выбору из каждого текущего столбца псевдослучайной перестановки одной и той же строки. Другими словами, передача одного из М последовательных многочастотных (ПМЧ) сигналов, скажем j-го ПМЧ сигнала, состоящего из Н элементов, эквивалентна формированию на передающей стороне матрицы из МхН псевдослучайных К-разрядных чисел:

и выбору из нее j-й строки, определяющей последовательность смены частот (Н значений) ПМЧ сигнала. В литературе матрицу (1), определяющую закон смены частот, называют частотно-временной (ЧВ) матрицей.

Для формирования за длительность τ элемента ПМЧ сигнала МК двоичных чисел (псевдослучайной перестановки из М К-разрядных чисел) на первый вход генератора 7 ПСПЕР с периодом μ <<τ подаются тактовые импульсы с первого выхода генератора 6, тактирование генератора 7 ПСПЕР, мультиплексора 8 и датчика 9 опорных частот с периодом τ осуществляется с второго выхода генератора 6, а запуск датчика 1 информации и кодера 2 с периодом Т=Нτ , равным длительности ПМЧ сигнала, производится тактовыми импульсами с третьего выхода генератора 6.

На приемной стороне формируется матрица, аналогичная (1), и, поскольку информационный символ (передаваемая строка ЧВ матрицы) неизвестен, на каждом τ -такте (элементе) ПМЧ сигнала в качестве опорных для фильтров 11-1,... ,11-М используются все М значений текущего столбца: для фильтра 11-1 - значение а1D, фильтра 11-2 - значение а2D,... , фильтра 11-М - значение аMD, D=1,2... ,H. В нашем примере (передается ПМЧ сигнал, частоты элементов которого определяются j-й строкой матрицы (1)) фильтр 11-j, на который последовательно во времени подаются опорные колебания частот, соответствующие значениям строки aj1, аj2,... , ajH, за Н-тактов (длительность ПМЧ сигнала) накопит максимальное напряжение и решающий блок 12, где определяется фильтр с наибольшим сигналом, выделит переданный информационный символ (например, номер j-й строки), который после декодирования в декодере 13 поступит к получателю информации.

Для синхронизации генератора 15 псевдослучайных перестановок, М-канального мультиплексора 16 и датчика 17 опорных частот используются, как и на передающей стороне, тактовые импульсы с первого и второго выходов генератора 14, а сброс напряжений фильтров 11-1,... , 11-М, выходного напряжения решающего блока 12, с периодом Т=Нτ , осуществляется тактовыми сигналами с третьего выхода генератора 14.

Недостатком известных систем связи - прототипа и аналогов - является фиксированное время доведения сообщения вне зависимости от разнесения по дальности передающей и приемной сторон системы связи. В реальных условиях объекты, на которых установлены приемные устройства, могут размещаться (маневрировать) от передающего центра (устройства) в широком диапазоне дальностей и для объектов, удаленных на относительно близкое расстояние от передающей стороны, условия приема могут оказаться значительно лучшими, чем для объектов, находящихся на предельных дальностях.

Особенно этот вопрос актуален для систем связи, в которых передача (прием) сообщения занимает достаточно длительное время; например, в СНЧ диапазоне стандартное (формализованное) сообщение в 50 бит передается в течение 15 минут / Jones D.H. Sending signals to submarines. New Scientist, 1985, July, №4, pp.37-41/.

Целью изобретения является уменьшение времени доведения сообщения до объекта, находящегося в благоприятных условиях приема (по дальности, метеоусловиям и т.п.).

Структурная схема заявляемой системы связи представлена на фиг.3 (передающая часть) и фиг.4 (приемная часть), где

1 - датчик информации,

2 - кодер,

3 - коммутатор,

4 - генератор последовательных многочастотных (ПМЧ) сигналов,

5 - выходной блок,

6, 14 - генераторы тактовых импульсов (ТИ),

7, 15 - генераторы псевдослучайных перестановок (ПСПЕР),

8, 16 - М-канальные мультиплексоры,

9, 17 - датчики опорных частот (ОЧ),

10 - входной блок,

11-1,... ,11-М - фильтры,

12 - решающий блок,

13 - декодер,

18, 22, 36, 37 - счетчик, первый, третий, второй счетчики,

19 - элемент И,

20, 21, 39 - первый, второй ключи, ключ,

23, 38 - первый, второй блоки задержки,

24 - триггер,

25, 34 - первый, второй распределители,

26, 33 - первый, второй буферные блоки,

27 - дешифратор,

28-1, 28-2,... , 28-Р - интеграторы,

29-1, 29-2,... , 29-Р - мажоритарные накопители,

30 - блок сравнения,

31 - элемент ИЛИ,

32 - шифратор,

35 - формирователь порогового сигнала.

В предлагаемой системе связи на передающей стороне счетчик 18 установочным входом соединен с выходом элемента 19 И; первый ключ 20 информационным входом соединен с источником питания, а управляющим входом и выходом соединен соответственно с выходом и управляющим входом элемента 19 И; второй ключ 21 управляющим входом и выходом соединен соответственно с выходом счетчика 18 и входом запуска датчика 1 информации; при этом объединенные тактовые входы счетчика 18, элемента 19 И и второго ключа 21 соединены с третьим выходом генератора 6 ТИ; кодер 2 информационным входом соединен с выходом датчика 1 информации; коммутатор 3, адресными входами соединенный с выходами кодера 2, через последовательно соединенный генератор 4 последовательных многочастотных (ПМЧ) сигналов подключен к выходному блоку 5; генератор 7 псевдослучайных перестановок (ПСПЕР) первым тактовым входом соединен с первым выходом генератора 6 ТИ; адресные и информационные входы М-канального мультиплексора 8 подключены соответственно к выходам генератора 7 ПСПЕР и выходам датчика 9 опорных частот (ОЧ); при этом информационные входы коммутатора 3 соединены с выходами М-канального мультиплексора 8, тактовые входы датчика 1 информации и кодера 2, второй тактовый вход генератора 7 ПСПЕР, тактовые входы М-канального мультиплексора 8 и датчика 9 ОЧ объединены и подключены к второму выходу генератора 6 ТИ; на приемной стороне информационные входы блока фильтров 11-1,... , 11-М объединены и подключены к выходу входного блока 10, а выходы фильтров 11-1,... , 11-М соединены с информационными входами решающего блока 12; генератор 15 ПСПЕР первым тактовым входом соединен с первым выходом генератора 6 ТИ; М-канальный мультиплексор 16 адресными и информационными входами подключен соответственно к выходам генератора 15 ПСПЕР и выходам датчика 17 ОЧ; при этом управляющие входы фильтров 11-1,... , 11-М соединены с выходами М-канального мультиплексора 16, тактовые входы фильтров 11-1,... , 11-М, тактовый вход решающего блока, второй тактовый вход генератора 15 ПСПЕР, тактовые входы М-канального мультиплексора 16 и датчика 17 ОЧ объединены и подключены к второму выходу генератора 14 ТИ; первый распределитель 25 управляющим входом подключен к выходу первого счетчика 22; первый буферный блок 26 сигнальным и кодовым входами подключен соответственно к сигнальному и кодовому выходам первого распределителя 25; дешифратор 27 кодовым входом и выходом соединен соответственно с кодовым выходом первого буферного блока 26 и входом декодера 13, выход которого является выходом системы; шифратор 32 кодовым входом соединен с кодовым выходом решающего блока 12; второй буферный блок 33 сигнальным и кодовым входами подключен соответственно к сигнальному выходу решающего блока 12 и выходу шифратора 32; второй распределитель 34 сигнальным, кодовым и управляющим входами соединен соответственно с сигнальным, кодовым выходами второго буферного блока 33 и выходом второго счетчика 37, а сигнальными и кодовыми выходами через соответствующие интеграторы 28-1,... , 28-Р и мажоритарные накопители 29-1,... , 29-Р подключен к сигнальным и кодовым входам первого распределителя 25; блок 30 сравнения сигнальным входом подключен к сигнальному выходу первого буферного блока 26; формирователь 35 порогового сигнала выходом соединен с управляющим входом блока 30 сравнения; третий счетчик 36 тактовым входом объединен с управляющим входом дешифратора 27 и подключен к выходу блока 30 сравнения; второй блок 38 задержки выходом соединен с установочными входами первого и третьего счетчиков 22 и 36; элемент 31 ИЛИ первым и вторым входами соединен соответственно с выходом третьего счетчика 36 и вторым выходом декодера 13, а выходом подключен к объединенным установочным входам интеграторов 28-1,... , 28-Р и мажоритарных накопителей 29-1,... , 29-Р; ключ 39 входом соединен с источником питания, а выходом подключен к третьему входу элемента 31 ИЛИ; входы считывания интеграторов 28-1,... , 28-Р и мажоритарных накопителей 29-1,... , 29-Р объединены и подключены к выходу триггера 24; первый тактовый вход триггера 24, тактовые входы первого счетчика 22, первого распределителя 25, первого буферного блока 26, дешифратора 27 и декодера 13 объединены и подключены к выходу первого блока 23 задержки, вход которого объединен с вторым тактовым входом триггера 24 и подключен к второму выходу генератора 14 ТИ, к которому также подключены объединенные тактовые входы шифратора 32, второго буферного блока 33, второго распределителя 34 и второго счетчика 37, при этом объединенные установочный вход второго счетчика 37 и вход второго блока 38 задержки соединены с третьим выходом генератора 14 ТИ.

Принцип функционирования предлагаемой системы связи иллюстрируется циклограммами (циклогр.) на фиг.5 и в общих чертах состоит в следующем.

Предположим, передается формализованное сообщение (ФС) объемом Р знаков.

Передача ФС в системе связи прототипа осуществляется за время ТФС=РТзн (циклограмма 3), где Тзн=Т=Нτ - длительность передачи одного знака, τ - длительность элемента ПМЧ сигнала, Н - их количество (циклограммы 1, 2). Например, формализованное сообщение (Аk Aj...AT) передается ПМЧ сигналами, частоты элементов которых задаются набором строк (ak1, ak2,... , аkH) (aj1, aj2,... , ajH)... (aT1, аT2,... , аTH) из ЧВ матриц типа (1) (циклогр.3), т.е. для передачи одного знака (символа) используется Н элементов ПМЧ сигнала.

Передача формализованного сообщения в предлагаемой системе связи производится за время Т′ ФС=Рτ (циклогр. 4), где τ - та же длительность ПМЧ сигнала, Р - объем ФС, т.е. для передачи одного знака (символа) используется один элемент ПМЧ сигнала. Например, формализованное сообщение (Ak Aj...AT) передается сигналами, частоты которых задаются значениями (ak1, aj1,... , аT1). В следующий интервал времени Т′ ФС производится повторная передача ФС, но для передачи того же ФС (Ak Aj...AT) используются уже другие значения частот (ak2, aj2,... , аT2) и т.д. до Н повторных передачи ФС, причем на приемной стороне результаты приема каждого ФС не уничтожаются, а запоминаются с последующим накоплением и попытками декодирования накопленных сигналов.

Таким образом, приемное устройство, находящееся в благоприятных условиях (например, на небольшом удалении от передатчика, отсутствии помех и т.п.), может правильно принять сообщение после одного или нескольких повторов, т.е. значительно раньше, чем закончится Н циклов передач ФС.

Более подробно передача и прием сигналов в предлагаемой системе связи осуществляется следующим образом.

На передающей стороне генератор 6 вырабатывает с второго выхода тактовые импульсы с периодом τ , равным длительности сигнала, а третьего выхода - с периодом Т′ ФС=Рτ , равным длительности формализованного сообщения (ФС), состоящего из Р знаков. В исходном состоянии второй ключ 21 разомкнут и тактовые импульсы с третьего выхода генератора 6 не поступают на запуск датчика 1 информации. При замыкании (автоматически или вручную) первого ключа 20 напряжение источника питания Е подается на управляющий вход элемента 19 И и тактовый импульс с третьего выхода генератора 6, пройдя через элемент 19 И, размыкает первый ключ 20 и обнуляет счетчик 18, переводя его в режим счета тактовых импульсов по тактовому входу. Сигналом с выхода счетчика 18 замыкается второй ключ 21, и тактовые импульсы с третьего выхода генератора 6 запускают датчик 1, информация с которого поступает на кодер 2 и далее, после кодирования (добавления проверочных знаков), на коммутатор 3 с периодом τ , задаваемым тактовыми импульсами с второго выхода генератора 6, подаваемыми также на тактовые входы генератора 7 псевдослучайных (ПС) перестановок, М-канального мультиплексора 8 и датчика 9 опорных частот. На каждом τ -такте генератор 7 ПС перестановок вырабатывает столбец из М различных К-разрядных псевдослучайных чисел (псевдослучайную перестановку), который по МК параллельным выходам поступает на адресные входы М-канального мультиплексора 8. Для формирования за длительность τ генератором 7 МК двоичных чисел (ПС перестановки из М К-разрядных чисел) на его первый вход с первого выхода генератора 6 подаются тактовые импульсы с периодом μ <<τ . М-канальный мультиплексор 8 представляет собой, например, М мультиплексоров (коммутаторов) из М в 1, на каждый из которых подаются К-разрядные адреса (псевдослучайная перестановка) от генератора 7, а по М информационным входам - сетка из М опорных частот, формируемая в датчике 9, например путем деления одной опорной частоты Fоп.В зависимости от состояния МК адресных входов сигналы с выхода датчика 9 опорных частот коммутируются на определенные выходы М-канального мультиплексора 8 и подаются на коммутатор 3 из М в 1, управляемый по К адресным входам сигналами с выхода кодера 2. Выбор опорной частоты в коммутаторе 3 в зависимости от значения информационного символа (правило модуляции) определяется правилом выбора чисел из столбца ПС перестановки, формируемого генератором 7, например информационному знаку 1 (или А) соотносится первая строка ПС перестановки, информационному знаку 2 (или Б) - вторая строка ПС перестановки и т.д. В соответствии с опорным сигналом, поступившим на вход генератора 4, последний вырабатывает колебание, которое усиливается по мощности и излучается антенной в выходном блоке 5. Запуск датчика 1 информации тактовыми импульсами с третьего выхода генератора 6 производится до тех пор, пока счетчик 18 не отсчитает необходимое число повторов формализованного сообщения (в нашем примере Н, см. циклогр.4) и своим выходным сигналом по управляющему входу не разомкнет второй ключ 21. На этом цикл передачи ФС заканчивается до очередного замыкания первого ключа 20.

На приемной стороне генераторы 14 тактовых импульсов, 15 ПС перестановок, М-канальный мультиплексор 16 и датчик 17 опорных частот, а также операции формирования столбца ПС перестановки генератором 15 и сетки опорных частот на выходе М-канального мультиплексора 16 идентичны аналогичным блокам 6-9 и операциям на передающей стороне. Сигнал, принятый антенной, усиливается, подвергается предварительной фильтрации в входном блоке 10 и поступает на информационные входы перестраиваемых фильтров 11-1,... , 11-М сигналов, на управляющие входы которых с выхода М-канального мультиплексора 16 поступают опорные сигналы, синхронизированные с выходными опорными сигналами М-канального мультиплексора 8 на передающей стороне. При этом первый фильтр 11-1 настраивается в точности на ту частоту, которая определяется, например, первой строкой столбца псевдослучайной перестановки, вырабатываемой генератором 15 (7), второй фильтр 11-2 настраивается на частоту, определяемую второй строкой столбца ПС перестановки и т.д. Таким образом, решающий блок 12, на информационные входы которого поступают сигналы с выходов всех перестраиваемых фильтров 11-1,... , 11-М, отберет сигнал, например наибольший сигнал того фильтра, опорная частота (строка столбца ПС перестановки) которого совпадает с опорной частотой (строкой столбца ПС перестановки) на передающей стороне. Максимальный сигнал с сигнального выхода решающего блока 12 поступает на сигнальный вход второго буферного блока 33, на кодовый вход которого после шифрования в блоке 32 подается код (номер) канала с максимальным сигналом. В простейшем случае М выходных цепей, связывающих решающий блок 12 и шифратор 32, включаются параллельно входным сигнальным цепям решающего блока 12, и код (номер канала), в котором достигается максимальное значение сигнала, определяется позицией этого сигнала, которая в шифраторе 32 шифруется в удобной для дальнейшего использования форме (например, в двоичном или М-ичном коде). Второй буферный блок 33 состоит, например, из двух регистров, содержимое которых - максимальный сигнал и его код (номер) - синхронно подаются по сигнальному и кодовому выходу через второй распределитель 34 соответственно на интеграторы 28 и мажоритарные накопители 29; первый знак формализованного сообщения - в блоки 28-1 и 29-1, второй знак - в блоки 28-2 и 29-2 и т.д. до Р-го знака - последнего знака ФС. Работой второго распределителя 34 управляет второй счетчик 37 на Р позиций, а его тактирование, так же как шифратора 32 и второго буферного блока 33, с периодом τ , равным длительности сигнала, осуществляется тактовыми импульсами с второго выхода генератора 14. Второй распределитель 34 состоит, по существу, из двух распределителей с общими цепями тактирования и управления (от генератора 14 и второго счетчика 37) и раздельными входами и выходами; на один из них (сигнальный вход) подаются максимальные сигналы с последующим их распределением на интеграторы 28-1,... ,28-Р, на другой (кодовый вход) - коды (номера) каналов с максимальными сигналами и их распределением на мажоритарные накопители 29-1,... , 29-Р. Мажоритарные накопители 29 из кодов, поступающих на их входы за D циклов (=1, 2,... , Н) - повторов формализованного сообщения, выбирают код, повторяющийся наибольшее число раз, или же, если эти коды различны (например, на начальных этапах повтора или в отсутствие сигнала) - последний код, поступивший на вход мажоритарного накопителя. Например, в простейшем случае, цепь шифратор 32 - второй буферный блок 33 - второй распределитель 34 - j-й мажоритарный накопитель 29-j (j=1, 2,... ,Р) является продолжением цепи решающий блок 12 - шифратор 32, т.е. состоит из М параллельных ветвей, на выходах которых в накопителях 29-j установлены счетчики сигналов от 1 до Н; максимальное показание одного из счетчиков на каждом D цикле (D=1, 2,... ,Н) и будет выходным сигналом мажоритарного накопителя 29-j. Накопленные в интеграторах 28 и мажоритарных накопителях 29 сигналы через первый распределитель 25 подаются соответственно по сигнальному и кодовому выходам на входы первого буферного блока 26, который состоит, например, как и второй буферный блок 33, из двух регистров, содержимое которых - максимальный сигнал и его код (номер) - синхронно подается соответственно по сигнальному и кодовому выходам на блок 30 сравнения и дешифратор 27. В блоке 30 максимальный сигнал сравнивается с пороговым сигналом, вырабатываемым формирователем 35, и при его превышении запускает дешифратор 27 и третий счетчик 36. В дешифраторе 27 код, поступивший с кодового выхода первого буферного блока 26, дешифруется и подается на вход декодера 13, откуда декодированное сообщение передается на выход системы (приемного устройства) получателю информации. После декодирования сообщения на втором выходе декодера 13 вырабатывается сигнал сброса, который через элемент 31 ИЛИ подается на установочные входы интеграторов 28-1,... , 28-Р и мажоритарных накопителей 29-1,... , 29-Р. Сброс интеграторов 28 и накопителей 29 может осуществляться также подачей напряжения Е на их установочные входы через замкнутый (вручную или автоматически, например при включении приемного устройства) ключ 39 и элемент 31 ИЛИ, а также выходным сигналом третьего счетчика 36, подаваемым на первый вход элемента 31 ИЛИ. Сброс напряжений интеграторов 28 и мажоритарных накопителей 29 сигналом декодера 13 осуществляется с периодом DPτ (D=1, 2,... , Н), кратным длительности передачи (приема) всего сообщения, а сигналом третьего счетчика 36 - с периодом qτ , где q, P - количество знаков сообщения (кодограммы), обеспечивающих гарантированное декодирование (сигналов, превысивших пороговое напряжение в блоке 30 сравнения); оно может быть меньше объема кодограммы Р и определяется конкретным методом (де)кодирования. Работа интеграторов 28 и мажоритарных накопителей 29 тактируется импульсами со второго выхода генератора 14, подаваемыми на входы триггера 24 непосредственно и с задержкой на половину τ -такта (τ /2) в блоке 23. На каждом τ -такте триггер вырабатывает импульс записи информации, а при обратном перебросе (с задержкой на τ /2) - импульсы считывания, подаваемые на вторые входы интеграторов 28-1,... , 28-Р и мажоритарных накопителей 29-1,... , 29-Р. Задержанные в блоке 23 на (τ /2)-такт импульсы используются также для тактирования первого счетчика 22 на Р позиций, первого распределителя 25, управляемого выходным сигналом счетчика 22, первого буферного блока 26, дешифратора 27 и декодера 13. Сброс второго и первого, третьего счетчиков 37 и 22, 36 с периодом Рτ осуществляется подачей на их установочные входы тактовых импульсов с третьего выхода генератора 14, непосредственно и задержанных на половину τ -периода (τ /2) в блоке 38.

Таким образом, использование на передающей и приемной сторонах предлагаемой системы связи новых блоков - счетчиков, ключей, элементов И, ИЛИ, шифратора, дешифратора, блока сравнения, формирователя порогового сигнала, триггера, блоков задержки, буферных блоков, распределителей, интеграторов и мажоритарных накопителей - позволяет в отличие от прототипа осуществить передачу и прием формализованного сообщения (ФС) с переменным временем доставки сообщения. Приемными устройствами, установленными на объектах, находящихся на малом удалении от передающего устройства или же в благоприятных помеховых условиях, ФС может быть принято и правильно декодировано после первой передачи, для объектов, находящихся в худших условиях, - после нескольких передач и, наконец, для удаленных объектов, или же объектов, находящихся в тяжелой помеховой обстановке, ФС может быть принято после максимального количества повторов - того же времени, которое требуется для доставки ФС системой связи прототипа.

Существенным отличием заявляемой системы связи является то, что сообщение передается не последовательными многочастотными (ПМЧ) сигналами, а его элементами, причем результат передачи (приема) всего сообщения от цикла к циклу не теряется, а накапливается, улучшая с каждым последующим циклом условия приема (декодирования) сообщения.

За счет смены частот по псевдослучайному закону один и тот же информационный символ передается от цикла к циклу на новой частоте и воздействие за длительность передачи, скажем, сосредоточенной на фиксированной частоте помехи, равномерно распределяется на все сообщение. То есть при максимальном количестве повторов сообщения помехозащищенность приема становится эквивалентной помехозащищенности приема сигналов системой прототипа (системой с ПМЧ сигналами). Но при благоприятных условиях, как уже отмечалось, доставка сообщения может быть сокращена до Н раз (Н - количество элементов ПМЧ сигнала).

Техническая реализация предлагаемой системы связи не вызывает принципиальных затруднений; так как все введенные в систему блоки могут быть выполнены на отечественной элементной базе.

Система связи, содержащая на передающей стороне датчик информации, кодер, информационным и тактовым входами подключенный соответственно к выходу и тактовому входу датчика информации, последовательно соединенные коммутатор, адресные входы которого подключены к выходам кодера, генератор последовательных многочастотных (ПМЧ) сигналов и выходной блок, генератор тактовых импульсов (ТИ), генератор псевдослучайных перестановок (ПСПЕР), первым тактовым входом соединенный с первым выходом генератора ТИ, датчик опорных частот (ОЧ), М-канальный мультиплексор, адресные и информационные входы которого подключены соответственно к выходам генератора ПСПЕР и выходам датчика ОЧ, при этом информационные входы коммутатора соединены с выходами М-канального мультиплексора, второй тактовый вход генератора ПСПЕР, тактовые входы М-канального мультиплексора и датчика ОЧ объединены и подключены к второму выходу генератора ТИ, а на приемной стороне входной блок, блок фильтров, информационные входы которых объединены и подключены к выходу входного блока, решающий блок, информационные входы которого соединены с выходами фильтров, декодер, выход которого является выходом системы, генератор ТИ, генератор ПСПЕР, первым тактовым входом соединенный с первым выходом генератора ТИ, датчик ОЧ, М-канальный мультиплексор, адресные и информационные входы которого подключены соответственно к выходам генератора ПСПЕР и выходам датчика ОЧ, при этом тактовые входы фильтров объединены и соединены с тактовым входом решающего блока, управляющие входы фильтров подключены к выходам М-канального мультиплексора, второй тактовый вход генератора ПСПЕР, тактовые входы М-канального мультиплексора и датчика ОЧ объединены и подключены к второму выходу генератора ТИ, отличающаяся тем, что введены на передающей стороне счетчик, элемент И, первый ключ, информационным входом соединенный с источником питания, и второй ключ, управляющий вход и выход которого соединены соответственно с выходом счетчика и входом запуска датчика информации, при этом объединенные установочный вход счетчика и управляющий вход первого ключа соединены с выходом элемента И, управляющий вход которого подключен к выходу первого ключа, а объединенные тактовые входы счетчика, элемента И и второго ключа соединены с третьим выходом генератора ТИ, второй выход которого подключен к тактовому входу датчика информации, а на приемной стороне первый счетчик, первый блок задержки, триггер, первый распределитель, управляющим входом подключенный к выходу первого счетчика, первый буферный блок, сигнальный и кодовый входы которого подключены соответственно к сигнальному и кодовому выходам первого распределителя, дешифратор, кодовый вход и выход которого соединены соответственно с кодовым выходом первого буферного блока и входом декодера, шифратор, кодовый вход которого соединен с кодовым выходом решающего блока, второй буферный блок, сигнальный и кодовый входы которого подключены соответственно к сигнальному выходу решающего блока и выходу шифратора, второй распределитель, сигнальный, кодовый и управляющий входы которого соединены соответственно с сигнальным, кодовым выходами второго буферного блока и выходом второго счетчика, а сигнальные и кодовые выходы второго распределителя через соответствующие интеграторы и мажоритарные накопители подключены к сигнальным и кодовым входам первого распределителя, блок сравнения, сигнальным входом подключенный к сигнальному выходу первого буферного блока, формирователь порогового сигнала, выход которого соединен с управляющим входом блока сравнения, третий счетчик, тактовый вход которого объединен с управляющим входом дешифратора и подключен к выходу блока сравнения, второй блок задержки, выход которого соединен с установочными входами первого и третьего счетчиков, элемент ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом третьего счетчика и вторым выходом декодера, а выход подключен к объединенным установочным входам интеграторов и мажоритарных накопителей, ключ, входом соединенный с источником питания, а выходом подключенный к третьему входу элемента ИЛИ, причем входы считывания интеграторов и мажоритарных накопителей объединены и подключены к выходу триггера, первый тактовый вход триггера, тактовые входы первого счетчика, первого распределителя, первого буферного блока, дешифратора и декодера объединены и подключены к выходу первого блока задержки, вход которого объединен с вторым тактовым входом триггера и подключен к второму выходу генератора ТИ, к которому также подключены объединенные тактовые входы шифратора, второго буферного блока, второго распределителя и второго счетчика, при этом объединенные установочный вход второго счетчика и вход второго блока задержки соединены с третьим выходом генератора ТИ.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области передачи данных и может использоваться в технике связи. .

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в спутниковых системах связи. .

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в сотовых системах связи для определения местоположения мобильной станции (МС). .

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к способу определения взаимного временного рассогласования сигналов базовых станций (БС) в системе сотовой радиосвязи, и может быть использовано, например, в системах сотовой радиосвязи третьего поколения при определении местоположения мобильного пользователя (МП).

Изобретение относится к системам связи. .

Изобретение относится к беспроводным сетям передачи данных, включая подвижные радио- или телефонные сети с сотовой структурой зон обслуживания

Изобретение относится к радиосвязи, а именно к способам передачи информации с подвижного объекта на неподвижный объект, находящийся в начальном пункте маршрута движения подвижного объекта

Изобретение относится к системе игры с роботами

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в спутниковых системах связи диапазона декаметровых волн

Изобретение относится к радиосвязи, а именно к способам односторонней радиосвязи между подвижными объектами, маршруты движения которых имеют общий начальный пункт
Наверх