Способ передачи речевого сообщения и устройство для его осуществления


 

H04B10/00 - Передающие системы, использующие потоки корпускулярного излучения или электромагнитные волны, кроме радиоволн, например световые, инфракрасные (оптические соединения, смешивание или разделение световых сигналов G02B; световоды G02B 6/00; коммутация, модуляция и демодуляция светового излучения G02B,G02F; приборы или устройства для управления световым излучением, например для модуляции, G02F 1/00; приборы или устройства для демодуляции, переноса модуляции или изменения частоты светового излучения G02F 2/00; оптические мультиплексные системы H04J 14/00)

Владельцы патента RU 2543525:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)" (RU)

Группа изобретений относится к технике связи и может использоваться для передачи речевого сообщения на расстояние. Технический результат состоит в повышении помехозащищенности и скрытности передачи речевого сообщения. Для этого способ включает в себя генерацию несущих электромагнитных колебаний, модуляцию колебаний электрическим сигналом, содержащим передаваемую информацию, распространение колебаний на расстояние, прием и преобразование колебаний в исходный электрический сигнал, частота электромагнитных колебаний находится в диапазоне длин волн рентгеновского излучения, а устройство состоит из передатчика и приемника, передатчик содержит аналого-цифровой преобразователь, соединенный с модулятором света, и рентгеновскую трубку, в вакуумном баллоне которой предусмотрено входное - оптически прозрачное и выходное - рентгенопрозрачное окна, а также расположены фотокатод, один или несколько динодов и анод с мишенью, причем модулятор оптически связан через входное окно с фотокатодом анод соединен с источником высокого напряжения, а выходное окно предназначено для передачи импульсов рентгеновского излучения на вход приемника, содержащего последовательно соединенные детектор рентгеновского излучения, усилитель и цифро-аналоговый преобразователь электрического сигнала, выход которого является выходом приемника. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Заявляемая группа изобретений относится к технике связи, а точнее к способам передачи информации, например речевого сообщения на расстояние.

Известен способ передачи речевого сообщения голосом посредством звуковых колебаний частотой от нескольких герц до нескольких тысяч герц. Известен способ передачи речевого сообщения посредством радиоволн - электромагнитных колебаний частотой от нескольких сот кГц до нескольких сот ГГц (Основы радиосвязи и радиорелейные линии. Чистяков Н.И. - М.: Связь, 1979. - 184 с.).

Для передачи речевого сообщения по радиосвязи используется передатчик, содержащий генератор несущих высокочастотных электромагнитных колебаний. С помощью микрофона несущие колебания модулируются низкочастотным электрическим сигналом, в котором содержится информация речевого сообщения. Модулированные колебания поступают на передающую антенну, посредством которой в окружающем пространстве возбуждаются радиоволны. Распространяясь, радиоволны достигают приемной антенны и возбуждают в ней высокочастотные электромагнитные колебания, которые поступают в приемник и демодулируются, формируя низкочастотный электрический сигнал, содержащий информацию исходного речевого сообщения.

Недостатками способа передачи информации по радиосвязи являются:

- относительно низкая помехозащищенность (на распространение радиоволн большое влияние могут оказывать электромагнитные колебания от посторонних источников);

- возможность обнаружения и перехвата передачи современными техническими средствами.

В качестве способа прототипа выбран способ передачи речевого сообщения посредством оптического излучения - электромагнитных колебаний с длиной волны 400-760 нм (Лазерная связь. Шереметьев А.Г., Толпарев Р.Г. - М.: Связь, 1974. - 384 с.).

Для передачи речевого сообщения по оптической связи используется передатчик, содержащий лазер, генерирующий излучение в оптическом диапазоне, модулятор оптического излучения, передающую оптическую антенну, и приемник, содержащий приемную оптическую антенну, фотодетектор, усилитель и демодулятор.

Оптическое излучение, генерируемое лазером, посредством модулятора, модулируется речевым сообщением, поступившим на вход передатчика. С помощью передающей антенны формируется узкий малорасходящийся пучок оптического излучения. Приемной антенной приемника пучок оптического излучения принимается, направляется на фотодетектор и преобразуется в электрический сигнал, который усиливается усилителем. Затем с помощью демодулятора на выходе приемника формируется исходное речевое сообщение.

Меньшая, по сравнению с радиоволнами, длина волны оптического излучения (более высокая частота), большая ширина полосы пропускания, а также высокая направленность излучения обеспечивают оптической связи существенные преимущества по сравнению с радиосвязью по числу каналов связи, скорости передачи и помехозащищенности.

Однако оптический способ обладает и существенными недостатками:

- на качество оптической связи большое влияние оказывают погодные условия, различные преграды и физическая среда на пути пучка излучения;

- скрытность передачи низкая, поскольку высока вероятность ее обнаружения визуальными средствами наблюдения.

Техническим результатом, на достижения которого направлено заявляемое изобретение, является повышение помехозащищенности и скрытности передачи информации.

Для достижения указанного технического результата в способе передачи речевого сообщения, включающем в себя генерацию несущих электромагнитных колебаний, модуляцию колебаний электрическим сигналом, содержащим передаваемую информацию, распространение колебаний на расстояние, прием и преобразование колебаний в исходный электрический сигнал, частота электромагнитных колебаний находится в диапазоне длин волн рентгеновского излучения, а в устройстве для передачи речевого сообщения, состоящем из передатчика и приемника, передатчик содержит аналого-цифровой преобразователь, соединенный с модулятором тока трубки, и рентгеновскую трубку, в вакуумном баллоне которой предусмотрено входное - оптически прозрачное и выходное - рентгенопрозрачное окна, а также расположены фотокатод и динодная секция, содержащая один или несколько динодов и анод с мишенью, причем модулятор оптически связан через входное окно с фотокатодом, анод соединен с источником высокого напряжения, а выходное окно предназначено для передачи импульсов рентгеновского излучения на вход приемника, содержащего последовательно соединенные детектор рентгеновского излучения, усилитель и цифро-аналоговый преобразователь электрического сигнала, выход которого является выходом приемника.

Сущность изобретения поясняется фиг.1, где представлена структурная схема рентгеновской линии связи.

Для передачи речевого сообщения по рентгеновской линии связи (фиг.1) используется передатчик 1, содержащий аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2 электрического сигнала, модулятор тока трубки (МС) 3, на основе излучающего светодиода (М), рентгеновскую трубку с фотокатодом (РТ) 4, анод которой соединен с источником высокого напряжения (ИВН) 5, а выходное окно является выходом передатчика 1, и приемник 6, содержащий детектор рентгеновского излучения (ДРИ) 7 на основе сцинтилляционного счетчика, усилитель (У) 8 и цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 9 электрического сигнала, выход которого является выходом приемника 6.

Для достижения указанного технического результата передача речевого сообщения осуществляется посредством рентгеновского излучения - электромагнитных колебаний с длиной волны от единиц пикометров до нескольких десятков пикометров (эксагерцовый диапазон частот электромагнитного излучения).

Для передачи информации речевого сообщения акустический (звуковой) сигнал микрофоном (на Фиг.1 не указан) преобразуется в исходный аналоговый электрический сигнал, затем с помощью АЦП 2 - в двоичный цифровой сигнал, а затем с помощью светоизлучающего диода модулятора света 3 в последовательность импульсов оптического излучения одинаковой яркости, которые направляются на входное окно рентгеновской трубки 4. В такт импульсам оптического излучения происходит эмиссия фотоэлектронов с фотокатода рентгеновской трубки 4. Каждый фотоэлектрон, эмитированный при освещении фотокатода, ускоряется и попадает на первый динод динодной секции, потенциал которого на несколько десятков вольт больше, чем на катоде. Каждый попавший на первый динод фотоэлектрон вызывает эмиссию вторичных электронов, попадающих на второй динод, потенциал которого также на несколько десятков вольт больше, чем у первого (предыдущего) динода. На каждом диноде возможно увеличение количества электронов до 10 раз. Таким образом, ток рентгеновской трубки посредством динодов увеличивается на несколько порядков. На выходе из динодной секции поток электронов ускоряется полем анода 9 рентгеновской трубки, на который подано напряжение положительной полярности от источника высокого напряжения 4. Ускоренные электроны направляются на анод и генерируют импульсы рентгеновского излучения одинаковой интенсивности.

Длительность и частота следования импульсов рентгеновского излучения полностью соответствуют модулирующему оптическому излучению. Приемник 6 регистрирует последовательность импульсов рентгеновского излучения с помощью детектора рентгеновского излучения 7, построенного на основе сцинтилляционного счетчика, который преобразует их в импульсные электрические сигналы, содержащие информацию речевого сообщения в цифровом виде. Усиленный усилителем 8 сигнал с помощью ЦАП 9 преобразует электрические импульсы в исходный аналоговый электрический сигнал, а далее с помощью, например, телефонных наушников (на фиг.1 не указаны) в исходное речевое сообщение.

Благодаря высокой проникающей способности рентгеновского излучения, а также отсутствию световых, звуковых и т.д. физических проявлений, предлагаемый способ связи обладает повышенными помехозащищенностью и скрытностью. Сторонний наблюдатель с помощью дозиметрической аппаратуры может обнаружить лишь кратковременное локальное повышение фона рентгеновского излучения в момент передачи.

В зависимости от мощности источника излучения дальность передачи составляет от нескольких метров до нескольких десятков метров.

1. Способ передачи речевого сообщения, включающий в себя генерацию несущих электромагнитных колебаний, модуляцию несущих колебаний низкочастотным электрическим сигналом, содержащим передаваемую информацию, распространение колебаний на расстояние, прием и преобразование колебаний в исходный электрический сигнал, отличающийся тем, что частота несущих электромагнитных колебаний находится в диапазоне длин волн рентгеновского излучения.

2. Устройство для осуществления способа по п.1, состоящее из передатчика и приемника, отличающееся тем, что передатчик содержит аналого-цифровой преобразователь, модулятор тока трубки и рентгеновскую трубку, в вакуумном баллоне которой предусмотрено входное - оптически прозрачное и выходное - рентгенопрозрачное окна, а также расположены фотокатод, динодная секция, содержащая один или несколько динодов и анод с мишенью, причем модулятор оптически связан через входное окно с фотокатодом, анод соединен с источником высокого напряжения, а выходное окно предназначено для передачи импульсов рентгеновского излучения на вход приемника, содержащего последовательно соединенные детектор рентгеновского излучения, усилитель и цифро-аналоговый преобразователь электрического сигнала, выход которого является выходом приемника.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике оптической связи и может использоваться в системах фазовой синхронизации по ВОЛС. Техническим результатом является повышение фазовой стабильности, точности и надежности передачи по ВОЛС высокочастотного аналогового сигнала.

Группа изобретений относится к области лазерной локации, лазерной связи, а также к системам доставки лазерного излучения на движущийся объект. Технический результат состоит в повышении точности наведения и доставки лазерного излучения на движущийся объект.

Устройство относится к средствам построения цифровых сетей. Технический результат заключается в уменьшении числа электронно-оптических преобразований в системе, что уменьшает вносимые ими искажения.

Изобретение относится к средствам построения цифровых систем. Технический результат заключается в повышении скорости обработки информации с уменьшением числа электронно-оптических преобразований в системе и вносимых ими искажений.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах оптической связи. Технический результат состоит в расширении арсенала методов решения задачи миниатюризации в микроэлектронике.

Изобретение относится к области радиотехники. Технический результат - получение направленного потока волн, энергия которых в свободном пространстве не будет ослабляться (зависеть) обратно пропорционально квадрату пройденного пути и будет самофокусироваться.

Изобретение относится технике связи и может использоваться для управления динамическим изменением размеров в сетях транспортировки данных без прерывания передачи.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в оптических системах связи. Технический результат состоит в обеспечении внедрения данных в излучаемый свет и повышении эффективности передачи данных.

Изобретение относится к технике электрической связи и может использоваться в системах двусторонней оптической связи. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей устройства двусторонней оптической связи в подводных условиях.

Изобретение относится к устройствам контроля потерь в волоконно-оптических линиях и может быть использовано в качестве универсального технического средства защиты информации ограниченного доступа, передаваемой по неконтролируемой территории.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах оптической транспортной сети. Технический результат состоит в повышении пропускной способности каналов передачи. Для этого предложен способ обработки кросс-коммутационной нагрузки для оборудования оптической транспортной сети (OTN), которое включает сервисный блок и блок кросс-коммутации, причем упомянутый сервисный блок включает первый сервисный подблок и второй сервисный подблок. Способ включает разбиение, первым сервисным подблоком, данных Т1, отображенных на Т временных интервалов в N/2 шинах младших разрядов данных объединительной платы первого сервисного подблока, на две части; разбиение, вторым сервисным подблоком, данных Т2, отображенных на Т временных интервалов в N/2 шинах младших разрядов данных объединительной платы второго сервисного подблока, на две части; обмен данными и их рекомбинирование, осуществляемые упомянутым первым сервисным подблоком и упомянутым вторым сервисным подблоком, и передачу рекомбинированных данных в блок кросс-коммутации. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области вычислительной техники, автоматики, связи. Техническим результатом является повышение быстродействия. Устройство содержит: первый (1) и второй (2) токовые входы устройства, токовый выход (3) устройства, первый (4) и второй (5) выходные транзисторы с объединенными базами, третий (6) и четвертый (7) выходные транзисторы другого типа проводимости с объединенными базами, первый (8) источник опорного тока, первое (9) токовое зеркало, согласованное с первой (10) шиной источника питания, второе (11) токовое зеркало, согласованное со второй (12) шиной источника питания, дополнительное токовое зеркало (13), согласованное со второй (12) шиной источника питания, первый (14) источник вспомогательного напряжения, второй (15) источник вспомогательного напряжения. 5 ил.

Изобретение относится к области оптоэлектронной техники и касается оптоэлектронного передатчика. Оптоэлектронный передатчик состоит из источника питания, лазера, повернутого полупрозрачного отражательного зеркала, корректирующей линзы, электрического модулятора, малогабаритного фотоприемника и автоматического коммутатора. Оптический выход лазера связан через повернутое полупрозрачное отражательное зеркало с оптическим входом корректирующей линзы. Оптический выход корректирующей линзы связан с оптическим входом малогабаритного фотоприемника, имеющего выход, соединенный через электрический модулятор с первым входом автоматического коммутатора. Автоматический коммутатор имеет второй вход и выход, соответственно соединенные с выходом источника питания и со входом лазера. Технический результат заключается в уменьшении габаритов и энергопотребления устройства. 1 ил.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах оптической связи. Технический результат состоит в повышении помехоустойчивости. Для этого ввод в действие источника кодированного света в осветительной системе осуществляется посредством использования устройства дистанционного управления. Когда идентификация источника света успешна, этому источнику света отправляется управляющее сообщение, по меньшей мере, частично отключить его испускание света. Таким образом, гасится световой вклад идентифицированного источника света. Тем самым сокращается вероятность конфликта кодированного света от уже идентифицированного источника света с идентификаторами, содержащимися в кодированном свете, испущенном другими источниками света. Когда больше нет детектируемого кодированного света, чувствительность устройства дистанционного управления может быть повышена до тех пор, пока кодированный свет снова будет детектируемым. Дополнительные источники света могут тогда быть идентифицированы и введены в действие. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в оптических линиях связи. Технический результат состоит в обеспечении надежного выделения полосы пропускания, приемлемой задержки передачи и надлежащего использования полосы пропускания восходящей линии связи. Для этого способ используют для OLT, чтобы выделять полосу пропускания устройству оптической сети (ONU), причем способ содержит этапы, на которых: оценивают входной трафик ONU в соответствии с информацией от ONU (S302); устанавливают сигнал изменения входного трафика (S304), который используется для указания изменения входного трафика двух смежных циклов динамического выделения полосы пропускания (DBA) ONU и выделяют полосу пропускания ONU в соответствии с входным трафиком ONU и сигналом изменения входного трафика (S306). 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 11ил.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах оптической связи. Технический результат состоит в повышении пропускной способности передачи. Для этого схема (300) опторазвязки включает в себя оптопару (303), сконфигурированную для оптической передачи необработанного выходного сигнала, схему (317) преобразования, соединенную с выходом оптопары и сконфигурированную для преобразования необработанного выходного сигнала в заданный преобразованный сигнал, и схему (306) управления, соединенную с выходом оптопары. Схема (306) управления сконфигурирована для формирования автономного сигнала управления из необработанного выходного сигнала после того, как необработанный выходной сигнал проходит через оптопару (303), причем автономный сигнал управления формируется, только если необработанный выходной сигнал превышает заданный порог преобразования, и для управления схемой (317) преобразования и преобразования необработанного выходного сигнала в заданный преобразованный сигнал, если автономный сигнал управления формируется схемой (306) управления, и вывода необработанного выходного сигнала на выходной порт. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в гибридной сети для приложений внутри здания (IBW). Технический результат состоит в повышении пропускной способности канала передачи. Для этого гибридная кабельная система для покрытия беспроводной связи в здании обеспечивает путь прямого капала и путь обратного канала, включает прямой канал, включающий по меньшей мере одно оптическое волокно для подключения первого сигнала, генерируемого на радиочастотном входном блоке с радиочастотным антенным узлом, и обратный канал, включающий коаксиальный кабель, в котором часть обратного канала включает излучающий коаксиальный кабель, сконфигурированный для приема второго сигнала, переданного беспроводным оконечным оборудованием в здании, и передачи второго сигнала на радиочастотный входной блок, причем каждый из каналов расположен на отдельном носителе. 17 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области автоматики и связи и может быть использовано на железнодорожной транспорте для управления технологическими процессами его эксплуатационной деятельности. Технический результат изобретения заключается в повышении надежности оборудования связи и в обеспечении всех видов связи на базе единой аппаратно-программной платформы, основанной на использовании технологии коммутации пакетов с применением взаимно резервируемого серверного оборудования. Для этого система содержит подсистемы диспетчерских связей, станционной распорядительной связи, двухсторонней парковой связи, поездной радиосвязи, общетехнологической телефонной связи, перегонной и межстанционной связи, информирования пассажиров и оповещения работающих на железнодорожных путях, кольцевую транспортную сеть IP, соединенную через маршрутизаторы со станционными сетями IP железнодорожных станций, остановочных пунктов и дорожного диспетчерского центра управления и единое телекоммуникационное оборудование, включающее телекоммуникационные серверы, каждый из которых подключен к станционной сети IP одной из обслуживаемых станций. Программное обеспечение каждого из серверов выполнено с возможностью обеспечения обслуживания в штатном режиме абонентов группы станций и/или остановочных пунктов, расположенных последовательно на участке железной дороги, а также абонентов соседнего телекоммуникационного сервера в случае его отказа. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в устройствах, которые применяются при строительстве сети связи в жилых многоэтажных домах, и предназначено для подключения и распределения внутренних волоконно-оптических кабелей связи к общей сети провайдера. Технический результат состоит в уменьшении времени инсталляции при монтаже оптического волокна. Для этого сплиттер оптический, оконцованный адаптерами, размещен в едином корпусе, основание закрыто крышкой. Сплиттер быстросъемный, многоразовый, используется как на четыре порта, так и на восемь портов. 4 ил.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах беспроводной связи. Технический результат состоит в повышении надежности связи. Для этого предлагается модуль оценивания расфазировки для оценивания расфазировки между первым сигналом первого пути данных и вторым сигналом второго пути данных в когерентном приемнике. Модуль оценивания расфазировки содержит фазовый детектор и интегратор. Фазовый детектор сконфигурирован с возможностью детектировать фазу первого сигнала или второго сигнала, чтобы получать сигнал фазы. Дополнительно, интегратор сконфигурирован с возможностью интегрировать полученный сигнал фазы, чтобы обеспечивать оцененную расфазировку. 5 н. и 4 з.п. ф-лы, 25 ил.
Наверх