Система цифровой передачи информации



Система цифровой передачи информации
Система цифровой передачи информации

 


Владельцы патента RU 2434303:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Специальное научно-производственное объединение "Элерон" (ФГУП "СНПО "Элерон") (RU)

Изобретение относится к телеметрии, технике связи, а также к системам передачи информации по цифровым каналам связи. Технический результат состоит в повышении точности передаваемой информации при фиксированных значениях динамического диапазона значений первичного сигнала. Система цифровой передачи информации на передающей стороне содержит источник информации, первый аналого-цифровой преобразователь, цифроаналоговый преобразователь и последовательно соединенные вычитающее устройство, усилитель и второй аналого-цифровой преобразователь, соединенный с каналом связи. На приемной стороне система содержит последовательно соединенные преобразователь код/амплитуда импульса, который соединен с каналом связи, определитель и преобразователь приращения значения выборки, входы которого подключены к выходам формирователя пороговых уровней, интегратор, фильтр нижних частот и получатель информации. При этом преобразователь приращения значения выборки содержит преобразователь значения выборки, коммутатор и блок сравнения. 1 з.п.ф-лы, 2 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к телеметрии, технике связи и может быть использовано в системах передачи информации по цифровым каналам связи.

Известна система цифровой передачи информации, содержащая: на передающей стороне - последовательно соединенные источник информации и аналого-цифровой преобразователь, выход которого подключен к входу канала связи, а на приемной стороне - последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь, вход которого подключен к выходу канала связи, и получатель информации [1].

На передающей стороне известной системы цифровой передачи информации источник информации формирует первичный сигнал Sп(t) с динамическим диапазоном Dп=2n значений. Сформированный первичный сигнал Sп(t) подают на вход аналого-цифрового преобразователя, на выходе которого формируют последовательность кодовых слов, содержащих n двоичных символов, путем аналого-цифрового преобразования первичного сигнала Sп(t), выполняемого с выбранным периодом Tд дискретизации с шагом квантования d=Uш0/2n, в 2n раз меньшим шкалы Uш0 значений первичного сигнала Sп(t).

Сформированную последовательность кодовых слов передают по каналу связи на приемную сторону. На приемной стороне с помощью цифро-аналогового преобразователя вначале формируют восстановленную последовательность выборок Sд(t)=∑Sп(t-iTд) первичного сигнала, затем восстанавливают первичный сигнал Sп(t) путем фильтрации полученной последовательности восстановленных выборок Sд(t) первичного сигнала с помощью фильтра нижних частот с частотой среза Fср=Fд/2=1/(2Tд), равной половине частоты дискретизации.

Динамический диапазон Dц=2n значений кодовых слов, передаваемых по каналу связи в известной системе цифровой передачи информации, совпадает с динамическим диапазоном Dп=2n значений первичного сигнала. Количество информации на одну передаваемую по каналу связи в цифровом виде выборку первичного сигнала при этом составляет Iп=log2(Dп)=n бит. Максимальное значение εмакс погрешности квантования передаваемых по каналу связи в цифровом виде выборок равно шагу квантования εмакс=d=Uш0/2n. При этом максимальное значение δмаксмакс/Uш0=1/2n относительной погрешности квантования при восстановлении на приемной стороне первичного сигнала обратно пропорционально динамическому диапазону Dп=2n значений первичного сигнала.

Недостатком известной системы цифровой передачи информации является недостаточная точность передачи информации при фиксированных динамическом диапазоне первичного сигнала и скорости передачи информации.

Наиболее близкой к предлагаемой является система цифровой передачи информации, содержащая: на передающей стороне - источник информации и последовательно соединенные вычитающее устройство, вход суммирования которого подключен к выходу источника информации непосредственно, а вход вычитания - через элемент задержки, и аналого-цифровой преобразователь, выход которого подключен к входу канала связи, а на приемной стороне - последовательно соединенные преобразователь код/амплитуда импульса, вход которого соединен с выходом канала связи, интегратор, фильтр нижних частот и получатель информации [2].

На передающей стороне известной системы цифровой передачи информации источник информации формирует первичный сигнал Sп(t) с динамическим диапазоном Dп=2n значений. Сформированный первичный сигнал Sп(t) подают на вход суммирования вычитающего устройства непосредственно, а на его вход вычитания - через элемент задержки. На выходе вычитающего устройства формируют разностный первичный сигнал SΔ(t)=Sп(t)-Sз(t)=Sп(t)-Sп(t-Тд) путем вычитания из первичного сигнала Sп(t) задержанного первичного сигнала Sз(t). Сформированный разностный первичный сигнал SΔ(t) подают на вход аналого-цифрового преобразователя, на выходе которого формируют последовательность кодовых слов, содержащих n двоичных символов, путем аналого-цифрового преобразования разностного первичного сигнала SΔ(t), выполняемого с выбранным периодом Тд дискретизации с шагом квантования d=Uш0/2n, в 2n раз меньшим шкалы Uш0 значений первичного сигнала Sп(t).

Сформированную последовательность кодовых слов передают по каналу связи на приемную сторону. На приемной стороне с помощью преобразователя код/амплитуда импульса формируют восстановленную последовательность выборок SΔ(t)=∑SΔ(t-iTд) разностного первичного сигнала, которую подают на вход интегратор. На выходе интегратора получают восстановленную последовательность выборок Sв(t)=∑Sв(t-iTд) первичного сигнала, при этом значение Sв(t-iTд) каждой восстановленной выборки первичного сигнала определяют путем суммирования значения Sв[t-(i-1)Тд] предшествующей восстановленной выборки первичного сигнала и соответствующего значения SΔ(t-iTд) восстановленной выборки разностного первичного сигнала. Затем восстанавливают первичный сигнал Sп(t) путем фильтрации полученной последовательности восстановленных выборок Sв(t) первичного сигнала с помощью фильтра нижних частот с частотой среза Fср=Fд/2=1/(2Tд), равной половине частоты дискретизации.

Известная система цифровой передачи информации обеспечивает сокращение избыточности передаваемой информации за счет использования разностного представления передаваемых выборок. Однако при этом максимальное значение δмаксмакс/Uш0=1/2n относительной погрешности квантования при восстановлении на приемной стороне первичного сигнала также обратно пропорционально динамическому диапазону Dп=2n значений первичного сигнала. Поэтому недостатком известной системы цифровой передачи информации также является недостаточная точность передачи информации при фиксированных динамическом диапазоне первичного сигнала и скорости передачи информации.

Технический результат состоит в повышении точности передачи информации при фиксированных значениях динамического диапазона значений первичного сигнала и скорости передачи информации.

Для достижения указанного технического результата в систему цифровой передачи информации, содержащую: на передающей стороне - источник информации, вычитающее устройство, вход суммирования которого подключен к выходу источника информации, и первый аналого-цифровой преобразователь, выход которого подключен к входу канала связи, а на приемной стороне - преобразователь код/амплитуда импульса, вход которого соединен с выходом канала связи, и последовательно соединенные интегратор, фильтр нижних частот и получатель информации, введены: на передающей стороне - усилитель и последовательно соединенные второй аналого-цифровой преобразователь и цифроаналоговый преобразователь, а на приемной стороне - определитель приращения значения выборки, преобразователь приращения значения выборки и формирователь пороговых уровней, при этом вход второго аналого-цифрового преобразователя подключен к выходу источника информации, выход цифро-аналогового преобразователя соединен с вычитающим входом вычитающего устройства, выход которого подключен через усилитель к входу первого аналого-цифрового преобразователя, выход преобразователя код/амплитуда импульса соединен через определитель приращения значения выборки с сигнальным входом преобразователя приращения значения выборки, выход которого подключен к входу интегратора, а первый, второй, третий и четвертый пороговые входы соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым выходами формирователя пороговых уровней.

В частном варианте выполнения системы цифровой передачи информации преобразователь приращения значения выборки содержит преобразователь значения выборки, блок сравнения и коммутатор, выход которого является выходом преобразователя приращения значения выборки, сигнальный вход которого подключен к сигнальному входу преобразователя значения выборки и к сигнальному входу блока сравнения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами коммутатора, первый, второй и третий сигнальные входы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами преобразователя значения выборки, первый и второй пороговые входы которого являются соответственно первым и вторым пороговыми входами преобразователя приращения значения выборки, третьим и четвертым пороговыми входами которого являются соответственно первый и второй опорные входы блока сравнения.

Предлагаемая система цифровой передачи информации обеспечивает уменьшение в 2n максимального значения относительной погрешности квантования при фиксированных значениях динамического диапазона значений первичного сигнала и скорости передачи информации.

Предлагаемая система цифровой передачи информации может быть реализована с помощью известных функциональных элементов.

На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемой системы цифровой передачи информации, на фиг.2 - структурная схема преобразователя приращения значения выборки, в табл.1 показаны значения сигналов в разных сечениях предлагаемой системы цифровой передачи информации в разные моменты дискретизации (i=1,…,23) для частного случая n=4.

Система цифровой передачи информации на передающей стороне содержит источник 1 информации, первый аналого-цифровой преобразователь 2, цифро-аналоговый преобразователь 3 и последовательно соединенные вычитающее устройство 4, усилитель 5 и второй аналого-цифровой преобразователь 6, выход которого соединен с входом канала 7 связи. Выход источника 1 информации подключен к входу первого аналого-цифрового преобразователя 2 и к суммирующему входу вычитающего устройства 4. Выход первого аналого-цифрового преобразователя 2 соединен через цифро-аналоговый преобразователь 3 с вычитающим входом вычитающего устройства 4.

Система цифровой передачи информации на приемной стороне содержит последовательно соединенные преобразователь 8 код/амплитуда импульса, вход которого соединен с выходом канала 7 связи, определитель 9 приращения значения выборки, преобразователь 10 приращения значения выборки, первый, второй, третий и четвертый пороговые входы которого подключены соответственно к первому, второму, третьему и четвертому выходам формирователя 11 пороговых уровней, интегратор 12, фильтр 13 нижних частот и получатель 14 информации.

При этом преобразователь 10 приращения значения выборки содержит преобразователь 15 значения выборки, коммутатор 16 и блок 17 сравнения. Сигнальный вход преобразователя 10 приращения значения выборки подключен к сигнальному входу преобразователя 15 значения выборки и к сигнальному входу блока 17 сравнения. Первый и второй пороговые входы преобразователя 10 приращения значения выборки подключены соответственно к первому и второму пороговым входам преобразователя 10 приращения значения выборки. Третий и четвертый пороговые входы преобразователя 10 приращения значения выборки подключены соответственно к первому и второму опорным входам блока 17 сравнения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами коммутатора 16. Первый, второй и третий сигнальные входы коммутатора 16 соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами преобразователя 15 значения выборки, а его выход - с выходом преобразователя 10 приращения значения выборки.

Система цифровой передачи информации функционирует следующим образом.

На передающей стороне с помощью источника 1 информации формируют первичный сигнал Sп(t) с динамическим диапазоном Dп=2n значений. Значения Sп(t-iTд) первичного сигнала Sп(t) в различные моменты дискретизации (i=1,…,23) приведены в столбце 2 табл.1.

Сформированный первичный сигнал Sп(t) подают с выхода источника 1 информации на суммирующий вход вычитающего устройства 4 и на вход первого аналого-цифрового преобразователя 2. На выходе первого аналого-цифрового преобразователя 2 формируют последовательность Sц(t)=∑Sц(t-iTд) кодовых слов (столбец 3 табл.1), содержащих n двоичных символов, путем аналого-цифрового преобразования первичного сигнала Sп(t), выполняемого с периодом Тд дискретизации с шагом квантования d=Uш0/2n, в 2n раз меньшим шкалы Uш0 значений первичного сигнала Sп(t). Указанную последовательность Sц(t) кодовых слов подают на вход цифро-аналогового преобразователя 3, на выходе которого формируют восстановленный первичный сигнал Sвц(t) (значения Sвц(t-iTд) этого сигнала в различные моменты дискретизации приведены в столбце 4 табл.1) путем цифро-аналогового преобразования сформированной последовательности Sц(t) кодовых слов. Восстановленный первичный сигнал Sвц(t) подают на вычитающий вход вычитающего устройства 4, на выходе которого формируют разностный первичный сигнал SΔ(t)=Sп(t)-Sв(t) (значения SΔ(t-iTд) этого сигнала в различные моменты дискретизации приведены в столбце 5 табл.1) путем вычитания из первичного сигнала Sп(t) восстановленного первичного сигнала Sвц(t), при этом шкала UшΔ=d значений разностного первичного сигнала SΔ(t) равна шагу квантования d.

Сформированный разностный первичный сигнал SΔ(t), имеющий физический смысл погрешности квантования первичного сигнала Sп(t), подают с выхода вычитающего устройства 4 на вход усилителя 5, который усиливает разностный первичный сигнал SΔ(x) в 2n раз.

Усиленный в 2n раз разностный первичный сигнал SΔу(t)=2n×SΔ(t) (значения SΔу(t-iTд) этого сигнала в различные моменты дискретизации приведены в столбце 6 табл.1), шкала UшΔу=2n×d=Uш0 значений которого равна шкале Uш0 значений первичного сигнала Sп(t), подают с выхода усилителя 5 на вход второго аналого-цифрового преобразователя 6, на выходе которого формируют последовательность SΔуц(t)=∑SΔуц(t-iTд) кодовых слов (столбец 7 табл.1), содержащих n двоичных символов, путем аналого-цифрового преобразования усиленного в 2n раз разностного первичного сигнала SΔу(t), выполняемого с частотой Fд=1/Тд дискретизации с шагом квантования d=шΔу/2n, в 2n раз меньшим шкалы Uш0 значений первичного сигнала Sп(t).

Сформированную последовательность SΔуц(t) кодовых слов передают с передающей стороны по каналу 7 связи на приемную сторону.

На приемной стороне восстанавливают последовательность выборок Sву(t-iTд) усиленного в 2n раз первичного сигнала Sву(t) путем преобразования последовательности SΔуц(t) кодовых слов, полученных из канала 7 связи.

Для этого полученную из канала 7 связи последовательность SΔуц(t) кодовых слов подают на вход преобразователя 8 код/амплитуда импульса, на выходе которого формируют последовательность выборок SвΔу(t)=∑SвΔу(t-iTд) (столбец 8 табл.1) восстановленного усиленного в 2n раз разностного первичного сигнала SвΔу(t).

Указанную последовательность выборок SвΔу(t) подают на вход определителя 9 приращения значения выборки, на выходе которого получают последовательность выборок ΔSвΔу(t)=∑ΔSвΔу(t-iTд) (столбец 9 табл.1), значение ΔSвΔу(t-iTд)=SвΔу(t-iTд)-SвΔу[t-(i-1)Tд] каждой из которых равно приращению значения SвΔу(t-iTд) каждой принятой выборки восстановленного усиленного в 2n раз разностного первичного сигнала относительно значения SвΔу[t-(i-1)Tд] предшествующей принятой выборки восстановленного усиленного в 2n раз разностного первичного сигнала.

Последовательность выборок ΔSвΔу(t) приращений значений ΔSвΔу(t-iTд) выборок восстановленного усиленного в 2n раз разностного первичного сигнала с выхода определителя 9 приращения значения выборки подают на сигнальный вход преобразователя 10 приращения значения выборки.

При этом на первый пороговый вход преобразователя 10 приращения значения выборки с первого выхода формирователя 11 пороговых уровней подают сигнал первого порогового уровня Uп1=+2n×d=Uш0, значение которого равно значению шкалы Uш0 значений первичного сигнала Sп(t).

На второй пороговый вход преобразователя 10 приращения значения выборки с второго выхода формирователя 11 пороговых уровней подают сигнал второго порогового уровня Uп2=-2n×d=-Uш0, значение которого противоположно значению шкалы Uш0 значений первичного сигнала Sп(t).

На третий пороговый вход преобразователя 10 приращения значения выборки с третьего выхода формирователя 11 пороговых уровней подают сигнал третьего порогового уровня Uп3=2n-1×d=Uш0./2, значение которого равно значению половины шкалы Uш0 значений первичного сигнала Sп(t).

На четвертый пороговый вход преобразователя 10 приращения значения выборки с четвертого выхода формирователя 11 пороговых уровней подают сигнал четвертого порогового уровня Uп4=-2n-1×d=-Uш0./2, значение которого противоположно значению половины шкалы Uш0 значений первичного сигнала Sп(t).

Преобразователь 10 приращения значения выборки функционирует следующим образом. С сигнального входа преобразователя 10 приращения значения выборки последовательность ΔSвΔу(t) выборок приращений значений выборок восстановленного усиленного в 2n раз разностного первичного сигнала подают на сигнальный вход преобразователя 15 значения выборки и на сигнальный вход блока 17 сравнения.

При этом на первый и второй пороговые входы преобразователя 15 значения выборки с первого и второго пороговых входов преобразователя 10 приращения значения выборки соответственно подают значения первого и второго пороговых уровней Uп1=+2n×d=Uш0 и Uп2=-2n×d=-Uш0.

На первом выходе преобразователя 15 значения выборки получают суммарные значения S∑1(t-iTд)=[ΔSвΔу(t-iTд)+2n×d] приращений значений ΔSвΔу(t-iTд) выборок восстановленного усиленного в 2n раз разностного первичного сигнала и значений первого порогового уровня Uп1.

На втором выходе преобразователя 15 значения выборки получают значения ΔSвΔу(t-iTд) приращений значений выборок восстановленного усиленного в 2n раз разностного первичного сигнала.

На третьем выходе преобразователя 15 значения выборки получают суммарные значения S∑2(t-iTд)=[ΔSвΔу(t-iTд)-2n×d] приращений значений ΔSвΔу(t-iTд) выборок восстановленного усиленного в 2n раз разностного первичного сигнала и значений второго порогового уровня Uп2.

Преобразованные выборки со значениями S∑1(t-iTд), ΔSвΔу(t-iTд) и S∑2(t-iTд) соответственно с первого, второго и третьего выходов преобразователя 15 значения выборки подают соответственно на первый, второй и третий сигнальные входы коммутатора 16. При этом на первый и второй управляющие входы коммутатора 16 поступают управляющие сигналы соответственно с первого и второго выходов блока 17 сравнения.

На первый и второй опорные входы второго блока 17 сравнения с третьего и четвертого пороговых входов преобразователя 10 приращения значения выборки соответственно подают значения третьего и четвертого пороговых уровней Uп3=+2n-1×d=Uш0./2 и Uп4=-2n-1×d=-Uш0./2.

Блок 17 сравнения сравнивает значения ΔSвΔу(t-iTд) приращений значений выборок восстановленного усиленного в 2n раз разностного первичного сигнала со значением Uп3 третьего порогового уровня и формирует на первом выходе либо сигналы логических «1», если значения ΔSвΔу(t-iТд) приращений значений выборок восстановленного усиленного в 2n раз разностного первичного сигнала превышают значение Uп3 третьего порогового уровня, либо сигналы логического «0», если значение Uп3 третьего порогового уровня превышает значения ΔSвΔу(t-iTд) приращений значений выборок восстановленного усиленного в 2n раз разностного первичного сигнала. Кроме того, блок 17 сравнения сравнивает значения ΔSвΔу(t-iTд) приращений значений выборок восстановленного усиленного в 2n раз разностного первичного сигнала со значением Uп4 четвертого порогового уровня и формирует на первом выходе либо сигналы логических «1», если значения ΔSвΔу(t-iTд) приращений значений выборок восстановленного усиленного в 2n раз разностного первичного сигнала превышают значение Uп4 четвертого порогового уровня, либо сигналы логического «0», если значение Uп4 четвертого порогового уровня превышает значения ΔSвΔу(t-iTд) приращений значений выборок восстановленного усиленного в 2n раз разностного первичного сигнала.

На выход коммутатора 16 проходят преобразованные выборки со значениями S∑1(t-iTд) с его первого входа, если на его первом и втором управляющих входах действуют сигналы логического «0». Если на втором управляющем входе коммутатора 17 действуют сигналы логической «1», то на его выход проходят либо преобразованные выборки с значением ΔSвΔу(t-iTд) с его второго входа, если на его первом управляющем входе действует сигнал логического «0», либо преобразованная выборка с значением S∑2(t-iTд) с его третьего входа, если на его первом управляющем входе действует сигнал логической «1».

В результате на выходе коммутатора 16 и на выходе преобразователя 10 приращения значения выборки получают преобразованную последовательность выборок ΔSвΔупр(t-iTд)=∑ΔSвΔупр(t-iTд) (столбец 10 табл.1) приращений значений выборок восстановленного усиленного в 2n раз разностного первичного сигнала, значение ΔSвΔупр(t-iTд) каждой из которых определяется по следующему правилу: при превышении значением модуля приращения значения каждой выборки восстановленного усиленного в 2n раз разностного первичного сигнала значения 2n-1×d=Uш0./2 половины шкалы Uш0 значений первичного сигнала Sп(t) и при отрицательном значении указанного приращения ΔSвΔу(t-iTд) значение ΔSвΔупр(t-iTд) каждого преобразованного приращения значения выборки восстановленного усиленного в 2n раз разностного первичного сигнала определяют путем суммирования значения ΔSвΔу(t-iTд) соответствующего приращения значения выборки восстановленного усиленного в 2n раз разностного первичного сигнала и значения Uш0=2n×d шкалы первичного сигнала Sп(t); при превышении значением модуля приращения значения каждой выборки восстановленного усиленного в 2n раз разностного первичного сигнала значения 2n-1×d=Uш0./2 половины шкалы Uш0 значений первичного сигнала Sп(t) и при положительном значении указанного приращения ΔSвΔу(t-iTд) значение ΔSвΔупр(t-iTд) каждого преобразованного приращения значения выборки восстановленного усиленного в 2n раз разностного первичного сигнала определяют путем вычитания из значения ΔSвΔу(t-iTд) соответствующего приращения значения выборки восстановленного усиленного в 2n раз разностного первичного сигнала значения Uш0=2n×d шкалы первичного сигнала Sп(t); при превышении значения 2n-1×d=Uш0./2 половины шкалы Uш0 значений первичного сигнала Sп(t) значения модуля приращения значения каждой выборки восстановленного усиленного в 2n раз разностного первичного сигнала значение ΔSвΔупр(t-iTд) каждого преобразованного приращения значения выборки восстановленного усиленного в 2n раз разностного первичного сигнала равно значению ΔSвΔу(t-iTд) соответствующего приращения значения выборки восстановленного усиленного в 2n раз разностного первичного сигнала.

Преобразованную последовательность выборок ΔSвΔупр(t) приращений значений выборок восстановленного усиленного в 2n раз разностного первичного сигнала подают с выхода преобразователя 10 приращения значения выборки на вход интегратора 12, на выходе которого формируют восстановленную последовательность выборок Sву(t)=∑Sву(t-iTд) (столбец 11 табл.1) усиленного в 2n раз первичного сигнала путем преобразования преобразованной последовательности выборок ΔSвΔупр(t) приращений значений выборок восстановленного усиленного в 2n раз разностного первичного сигнала, для чего значение Sву(t-iTд) каждой восстановленной выборки усиленного в 2n раз первичного сигнала определяют путем суммирования значения Sву[t-(i-1)Tд] предшествующей восстановленной выборки усиленного в 2n раз первичного сигнала и соответствующего значения ΔSвΔупр(t-iTд) каждого преобразованного приращения значения выборки восстановленного усиленного в 2n раз разностного первичного сигнала.

Восстановленную последовательность выборок Sву(t)=∑Sву(t-iTд) усиленного в 2n раз первичного сигнала подают с выхода интегратора 12 на вход фильтра 13 нижних частот с частотой среза Fср=Fд/2, равной половине частоты дискретизации.

На выходе фильтра 13 нижних частот восстанавливают усиленный в 2n раз первичный сигнал Sву(t)=2n×Sв(t), который подают на вход получателя 14 информации.

Предлагаемая система цифровой передачи информации, так же, как и известные системы цифровой передачи информации, обеспечивает формирование на передающей стороне первичного сигнала Sп(t) с динамическим диапазоном Dп=2n значений. В отличие от известных систем цифровой передачи информации предлагаемая система цифровой передачи информации предполагает восстановление на приемной стороне усиленного в 2n раз первичного сигнала Sву(t)=2n×Sв(t) с динамическим диапазоном Dву=2n×Dп=22n значений.

При этом шаг d=Uш0/2n квантования первичного сигнала Sп(t) равен шагу квантования усиленного в 2n раз разностного первичного сигнала SΔу(t) и равен шагу квантования усиленного в 2n раз первичного сигнала Sву(t), из которого восстанавливают усиленный в 2n раз первичный сигнал Sву(t).

Поэтому максимальное значение δмакс.прмакс/(2n×Uш0)=1/22n относительной погрешности квантования при восстановлении на приемной стороне первичного сигнала в предлагаемой системе цифровой передачи информации обратно пропорционально динамическому диапазону Dву значений восстановленного первичного сигнала, что в 2n раз меньше, чем для известных систем цифровой передачи информации.

В случае необходимости восстановленный усиленный в 2n раз первичный сигнал Sву(t) ослабляют в 2n раз с помощью соответствующего аттенюатора, включаемого между фильтром 13 нижних частот и получателем 14 информации. При этом на вход получателя 14 информации подают восстановленный первичный сигнал Sв(t)) (значения Sв(t-iTд) этого сигнала в различные моменты дискретизации приведены в столбце 12 табл.1) с динамическим диапазоном Dв=Dп=2n значений и шагом dв=Uш0/22n квантования. Поэтому максимальное значение δмакс.прмакс/(2n×Uш0)=1/22n относительной погрешности квантования при восстановлении на приемной стороне первичного сигнала также в 2n раз меньше, чем в известных системах цифровой передачи информации.

Таким образом, достигается технический результат - повышение точности передачи информации при фиксированных значениях динамического диапазона значений первичного сигнала и скорости передачи информации.

Литература

1. Радиотехнические системы передачи информации: Учеб. Пособие для вузов / В.А.Борисов, В.В.Калмыков, Я.М.Ковальчук и др.; Под. ред. В.В.Калмыкова. - М.: Радио и связь, 1990, с.204-205.

2. Основы построения телекоммуникационных систем и сетей: Учебник для вузов / В.В.Крухмалев, В.Н.Гордиенко, А.Д.Моченов и др.; Под. ред. В.Н.Гордиенко и В.В.Крухмалева. - М.: Горячая линия. - Телеком, 2004, с.238-239.

Табл. 1
СИСТЕМА ЦИФРОВОЙ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ
i Sп(t-iTд) Sц(t-iTд) Sвц(t-iTд) SΔ(t-iTд) SΔу(t-iTд) SΔуц(t-iTд) SвΔу(t-iTд) ΔSвΔу(t-iTд) ΔSвΔупр(t-iTд) Sву(t-iTд) Sв(t-iTд)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1 0 0000 0 0 0 0000 0 -4 -4 0 0
2 0,4375 0000 0 0,4375 7 0111 7 7 7 7 0,4375
3 0,8125 0000 0 0,8125 13 1101 13 6 6 13 0,8125
4 1,25 0001 1 0,25 4 0100 4 -9 7 20 1,25
5 1,4375 0001 1 0,4375 7 0111 7 3 3 23 1,4375
6 1,125 0001 1 0,125 2 0010 2 -5 -5 18 1,125
7 0,75 0000 0 0,75 12 1100 12 10 -6 12 0,75
8 0,625 0000 0 0,625 10 1010 10 -2 -2 10 0,625
9 0,6875 0000 0 0,6875 11 1011 11 1 1 11 0,6875
10 0,9375 0000 0 0,9375 15 1111 15 4 4 15 0,9375
11 1,3125 0001 1 0,3125 5 0101 5 10 6 21 1,3125
12 1,75 0001 1 0,75 12 1100 12 7 7 28 1,75
13 1,375 0001 1 0,375 6 0110 6 -6 -6 22 1,375
14 1 0001 1 0 0 0000 0 -6 -6 16 1
15 1,3125 0001 1 0,3125 5 0101 5 5 5 21 1,3125
16 1,6875 0001 1 0,6875 11 1011 11 6 6 27 1,6875
17 2,0625 0010 2 0,0625 1 0001 1 10 6 33 2,0625
18 2,0625 0010 2 0,0625 1 0001 1 0 0 33 2,0625
19 2,0625 0010 2 0,0625 1 0001 1 0 0 33 2,0625
20 1,875 0001 1 0,875 14 1110 14 13 -3 30 1,875
21 1,4375 0001 1 0,4375 7 0111 7 -7 -7 23 1,4375
22 1 0001 1 0 0 0000 0 -7 -7 16 1
23 0,5625 0000 0 0,5625 9 1001 9 9 -7 9 0,5625
24 0 0000 0 0 0 0000 0 -4 -4 0 0

1. Система цифровой передачи информации, содержащая на передающей стороне источник информации, вычитающее устройство, вход суммирования которого подключен к выходу источника информации, и первый аналого-цифровой преобразователь, выход которого подключен к входу канала связи, а на приемной стороне - преобразователь код/амплитуда импульса, вход которого соединен с выходом канала связи, и последовательно соединенные интегратор, фильтр нижних частот и получатель информации, отличающаяся тем, что введены на передающей стороне усилитель и последовательно соединенные второй аналого-цифровой преобразователь и цифроаналоговый преобразователь, а на приемной стороне - определитель приращения значения выборки, преобразователь приращения значения выборки и формирователь пороговых уровней, при этом вход второго аналого-цифрового преобразователя подключен к выходу источника информации, выход цифроаналогового преобразователя соединен с вычитающим входом вычитающего устройства, выход которого подключен через усилитель к входу первого аналого-цифрового преобразователя, выход преобразователя код/амплитуда импульса соединен через определитель приращения значения выборки с сигнальным входом преобразователя приращения значения выборки, выход которого подключен к входу интегратора, а первый, второй, третий и четвертый пороговые входы соединены соответственно с первым, вторым, третьем и четвертым выходами формирователя пороговых уровней.

2. Система цифровой передачи информации по п.1, отличающаяся тем, что преобразователь приращения значения выборки содержит преобразователь значения выборки, блок сравнения и коммутатор, выход которого является выходом преобразователя приращения значения выборки, сигнальный вход которого подключен к сигнальному входу преобразователя значения выборки и к сигнальному входу блока сравнения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами коммутатора, первый, второй и третий сигнальные входы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами преобразователя значения выборки, первый и второй пороговые входы которого являются соответственно первым и вторым пороговыми входами преобразователя приращения значения выборки, третьим и четвертым пороговыми входами которого являются соответственно первый и второй опорные входы блока сравнения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к телеметрии, технике связи и может быть использовано в системах передачи информации по дискретным каналам связи. .

Изобретение относится к телеметрии. .

Изобретение относится к передачи данных процесса от полевого устройства в центр управления процессом. .

Изобретение относится к информационно-управляющим комплексам и может быть использовано для кодирования и спорадической передачи информации о текущем состоянии датчиков дискретных сигналов, отображающих состояние (положение) двухпозиционных исполнительных механизмов (датчиков), цепей охранной и пожарной сигнализации, а также для передачи информации о последовательности изменений указанных сигналов.

Изобретение относится к информационно-управляющим комплексам и может быть использовано для кодирования и спорадической передачи информации о состоянии датчиков дискретных сигналов, отображающих состояние (положение) двухпозиционных исполнительных механизмов, цепей охранной и пожарной сигнализации.

Изобретение относится к информационно-управляющим комплексам для автоматизированных систем управления электрифицированными участками железных дорог. .

Изобретение относится к способам кодирования сообщений. .

Изобретение относится к информационно-управляющим комплексам, в которых центральное устройство пункта управления соединено с периферийными контролируемыми пунктами линиями связи различного вида, конфигурации и протяженности.

Изобретение относится к информационно-управляющим комплексам, состоящим из центрального пункта управления (ЦПУ) и контролируемых пунктов (КП), и предназначено для формирования и передачи от ЦПУ на КП команд управления двухпозиционными объектами с помощью индивидуальных для каждого объекта ключей, размещенных на диспетчерском щите.

Изобретение относится к информационно-управляющим комплексам, в которых центральное устройство пункта управления соединено с периферийными контролируемыми пунктами линиями связи различного вида, конфигурации и протяженности.

Изобретение относится к телеметрии, технике связи, а также к системам передачи информации по цифровым каналам связи

Изобретение относится к телеметрии, технике связи и может быть использовано в системах передачи информации по дискретным каналам связи

Изобретение относится к телеметрии, технике связи и может быть использовано в системах передачи информации по цифровым каналам связи

Изобретение относится к телеметрии, технике связи и может быть использовано в системах передачи информации по дискретным каналам связи

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в телеметрии и для передачи данных по каналам связи

Изобретение относится к телеметрии, технике связи и может быть использовано в системах передачи информации по цифровым каналам связи

Способ совместной обработки телеметрических сигналов с временным разделением каналов, зарегистрированных на пространственно разнесенных измерительных средствах, относится к радиотехнике, телеизмерительной технике. Технический результат - сокращение потерь телеизмерений, связанных с пороговым эффектом приемной аппаратуры, возникающем при неблагоприятных условиях приема на пространственно разнесенных измерительных средствах. Такой результат достигается тем, что способ предполагает формирование обобщенного массива данных, на основе совместной обработки сигналов, зарегистрированных на пространственно разнесенных измерительных средствах способом фиксации мгновенных значений квадратурных составляющих сигнала промежуточной частоты, до решающих устройств, что позволит получить в результате совместной обработки улучшение соотношения сигнал-шум на входе решающего устройства. 3 ил.

Изобретение относится к телеметрии, технике связи и может быть использовано в системах передачи информации по цифровым каналам связи. Технический результат - повышение помехоустойчивости системы синхронизации средств измерений и передачи информации, минимизация вероятности ложных выходов из синхронизма за счет сбоев при приеме информации, уменьшение вероятности ложного поиска синхронизма за счет случайной имитации сигнала синхронизации в принятом цифровом групповом сигнале; уменьшение времени установления режима синхронизации передаваемых и принимаемых сигналов. Для этого осуществляют выбор сигнала синхронизации (СС), состоящего из трех кодовых конструкций и организуют три параллельных канала обработки. В первом канале осуществляют согласованную корреляционную обработку кодовых последовательностей, состоящих из nk бит, с целью идентификации СС в целом. Во втором канале определяют наличие признаков СС среди анализируемых кодовых конструкций на основе корреляционной обработки (nk/2-1) символов с добавленным символом контроля четности бит «0», находящихся в средине исходного СС. При этом первые nk/4 символа «0» СС и последние его nk/4 символа «1» используют для уменьшения вероятности ложного опознания СС и повышения достоверности нахождения истинного СС. 2 з.п. ф-лы, 6 ил., 7 табл.

Группа изобретений относится к телеметрии. Технический результат заключается в реализации принципов адаптации телеметрических систем, проявляющихся в обеспечении возможностей мониторинга по получаемой информации нештатных ситуаций, требующих повышения помехоустойчивости системы синхронизации, изменения разрядности данных, структур сообщений в групповом сигнале, частоты опроса параметров в условиях следующих ограничений: на точностные характеристики результатов измерений, на спектрально-энергетические показатели каналов связи, время получения и передачи измерительной информации в условиях различного рода помех. Он достигается тем, что реализуют следующие возможности способа: 1) сжатое представление результатов телеизмерений в групповом сигнале; 2) замена несодержательной информации на избыточные символы помехоустойчивых кодов; 3) изменение частот опроса информационно-значимых телеметрируемых параметров и разрядности представления результатов телеизмерений; 4) замена существующих синхросигналов на составные шумоподобные кодовые конструкции двойного назначения. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 20 ил.

Изобретения относятся к способу и системе для программирования универсального пульта дистанционного управления. Техническим результатом является автоматическое генерирование макрокоманд для универсального пульта дистанционного управления из последовательности команд, выполненных пользователем посредством исходного пульта дистанционного управления. Способ программирования универсального пульта дистанционного управления заключается в том, что выполняется запрос пользователя на выполнение последовательности команд, содержащей более одной команды из исходного пульта дистанционного управления, для управления устройством (306). Команды из вышеупомянутой последовательности захватываются и анализируются (308). Проанализированные команды сопоставляются с кодовым набором или ветвями базы данных кодового дерева (310). Последовательность команд используется для генерирования макрокоманды для выполнения действия, в котором принимает участие устройство (316). 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх