Севмещенная система связи

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОИМ СВИДИИЛЬСТВУ (1» 473449

Союз Советских

Социалистицеских

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 19.ОЗ.73 (21) 1 894454/26-8 с присоединением заявки №(23) Приоритет (43) 1- пУблииОваио 25,07.75,Бюллетень _#_¹ 27 (45) Дата опубликования описания 21.04.76 (51) М. Кл.

Н 045 5/12

Га№уд№рстве№№ив №№мтит

Ceeara Винктр№в CCN

¹¹ д№яаи вэ№6фвтв№№№ № вт№яиий (63) УДК 621.891. .83 7 (088.8 ) (72} Авторы изобретения Б. Д. Дерипалов, Г. Г. Карабанов н М. Э. Теплицкий

- - П Т.Я

P l) Заявитель (54} СОВМЕШЕННАЯ СИСТЕМА СВЯЗИ

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к системам для приема и передачи информации.

Известна совмещенная система связи, содержащая измерительный и информационный каналы с передачей сигнала в виде

М-последовательности, имеющие генератор тактовых импульсов и коммутатор передаваемых сообщений, связанные с генерато ром псевдослучайной последовательности, фазовый манипулятор на передающей стороне и каналы для слежения по несущей частоте и по временной задержке псевдослучайной последовательности, для выделения информации на приемной стороне.

Однако в известной системе связи наблюдается нарушение структуры передаваемого сигнала, так как последовательность, образованная в результате инвертирования части элементов, не является М-последовательностью, кроме того, в известной системе недостаточно количество элементов, несущих информацию.

Белью изобретения является повышение точности измерения параметров движения, улучшение энергетических характеристик информационного канала и обеспечение воэможности передачи информации противо положными сигналами с сохранением структуры передаваемого сигнала. для этого на передающей стороне включен коммутатор информации, соедине п ый с генератором псевдослучайной последовательности, источником информации и фазовым манипулятором, а на приемной,стороне включен формирователь опорных на- пряжений, соединенный с генератором псев15 дослучайной последовательности и фазовыми манипуляторами каналов для сложения по несущей частоте и повременной задержке псевдослучайной последовательно ти и для выделения информации.

Изобретение пояснено чертежами.

На фиг. 1 приведена структурная элокт рическая схема системы связи; на фиг. 2— .! бСцилограммы логических опорных посл< по,р вательностей.

478449

Совмещенная система связи содержит на передающей стороне генератор псевдослучайной последовательности 1, генератор тактовых импульсов 2, коммутатор информации 3, фазовый манипулятор 4, источник информации 5, генератор несущей частоты 6.

На приемной стороне система содержит канал для слежения по несущей «астоте 7, канал для спежения,по временной задержке псевдослучайной последо« ватепьности 8; канал для выделения инфор мании 9, фазовые манипуляторы 10, 0

12, 13, сумматор 14, фазовые детекто ры ры 15. 16, 17, фильтры низких частот

18, 19, интегратор 20, управляемый генератор 21, фазовращатель 22, элемент дпя принятия решения 23, управляемый генератор тактовых импульсов 24, генератор псевдослучайной последовательности

25, формирователь опор п rx напряжений

26, получатель информации 27.

Фазовый манипулятор 4 одним из входов соединен с генератором несущей частоты 6, а вторым - с коммутатором информации 3, соединенным с источником иифорл1ации 5 и генератором псевдоспуч шиой последовательности 1.

Генератор тактовых импульсов 2 соI едииен с входом генератора 1. Высокочастотные входы фазовых манипуляторов

1 О. 1 1, 1 2, 1 3 подключены к антенне.

Коммчтициошие входы 28. 29, 30, 31 манипупяторов 10, 11, 12 и 13 ка налов 7, 8 и 9 подключены к соответствующим выходам формирователя 26.

Выход л4анииупятора 10 соединен с одним из входов фазового детектора 15, выход ко" îðîãî через фильтр 18 соединен с управляющим входом управляемого генератора 2 1.

Выход управляемого генератора 21 соединен со вторым входом детектора 15 и через фазовращатепь 22, дающий сдвиг

I .фазы на /! /2, соединен с детекторами

16 и 17 кацапов дпя слежения по временной задержке исевдосиу гайиой последовательности 8 и выдепения информации 9.

Выходы манинупяторов 13 и 12 через сумматор 14 подсоединены к входу детектора 16, выход которого через фильтр 19 соединен с входом генератора 24, выход которого соединен с входом генератора

25, выходы которого соединены с входом формирователя опорных напряжений 26 и управляющим входом элемента 23 канала дпя выделения информации 9.

Выход манипулятора 13 через детектор

17, интегратор 20 подсоединен к входу ются операции

U =U,„> (t-T„)-U,„„х („), (z) приходящий фазомаиипупированный по закону псевд9спучайной поспедоватепьиости () сигнал (см. фиг. 2, б); где И вх

X(t- g )- опережающий опорный сигнал и (см. фиг. 2, а);

y (+ )- отстающий опорный сигнал (см. фиг. 2, в); о — длительность элемента псевдослучайной последовательности.

60 I

\ элемента 23, выход которого соединен с получатедем информации 27.

Фазовый манипулятор 4 осуществляет формирование широкополосного шумоподоб5 ного сигнала путем манипуляции фазы несущей частоты с выхода генератора несущеи частоты 6 на 7/ радиан по закону псевдослучайной последовательности.

Передача информации осуществляется

10 при помощи коммутатора информации 3 путем подключения одного из разрядов генератора 6 к манипулятору 4 непосредственно при передаче одного символа информации (например "1" при передаче двоичной

l5 информации) и изменением знаков опреде ленных информационных элементов этой же псевдослучайной последовательности на прОтивоположные при передаче другого символа информации ("0 ).

20 Изменение знаков информационных эпементов псевдослучайной последовательности коммутатор информации 3 осуществляет в моменты времени, . определяемые цикловым импульсом с выхода генератора

25 1, в зависимости от значения передаваемой информации ("1", 0") ..

Рассмотрим возможность изменения знака некоторых элементов псевдослучайной последовательности на противопопож30 ный. Itn фиг 2, б приведена осциллограмма М-последовательности с количеством элементов N = 15, формируемая генератором 1 по закону характеристического попинома Х + Х 1 + 1.

З5 Для работы системы связи в когерентном режиме необходимо осуществлять синхронизацию по временной задержке псевдослучайной последовательности. Эту функцию выполняет канал синхронизации, основным

40 элементом которого является дискриминатор. При осуществлении слежения за временной задержкой псевдослучайной последовательности в дискриминаторе выиопня47844ц

Преобразуем выражение (1 ) к виду 1 ц 0 (к 1 7 ) x(t+7„)) (21

Сформируем опорный сигнал в виде выражения, стоящего в квадратных скоб- 5 ках. Вид такого логического опорного сигнала приведен на фиг. 2, д. Как видно из осциллограммы, вновь образованная опорная последовательность является трехуровневой. Нулевой уровень действует 10 на участках разностного сигнала, на протяжении которых приходящий сигнал вх не несет информацию об опережении или

I отстаивании приходящего сигнала относительно опорного так как знак опережаю щего и отстающего опорных сигналов (см. фиг. 2, а и в), . одинаковый.

Анализ М-последовательностей показывает, что синхронизационными элементами, т. е. несущими информацию об отставании или опережении приходящего сигнаI ла относительно опорного, являются половина элементов от общего числа элементов, в периоде М-последовательности. При использовании этого свойства псевдослучайной последовательности оказывается возможным передача информации путем инвертирования несихронизационных элементов (информационных) . 30

На фпг. 2, ж показана псевдослучайная последовательность, у которой знаки

Ф информационных символов изменены на противоположные по отношению к последовательности, показанной на фиг. 2, 6. ЗЬ

Вновь образованная последовательность является сдвинутой на шесть тактов в сторону опережения и инвертированйой относительно основной последовательности (см. фиг. 2, 6). 40

Вышеописанное свойство присуще последовательностям максимальной длины с любым количеством элементов

Таким образом, используя две после

I довательности М и М Г выбранные соот- 45 ! ветствуюшим образом, осуществляют пере- дачу дискретной информации без изменения структуры передаваемого сигнала, причем информация передается информационными элементами, составляющими половину от общего числа элементов последовательности, путем изменения их знаков на противоположные. Определить принадлежность элемента к информационному или синхро55 низациопному легко по разностной трех-! уровневой последовательности X (t - l )— (И вЂ” Х (+ T„) ., Нулевому уровню разностной последовательности соответl ствуют информационные элементы.

60

Таблица

Таблица2

Таблица3

На приемной стороне принимаемый сигнал с антенны поступает на высокочастотные входы фазовых манипуляторов 10, 11, 12, 13 каналов для слежения по несущей

4 частоте 7, по временной задержке 8 и канала для выделения информации 9.

На коммутирующие входы манипуляторов lO» 12 и 13 "поступают логические опорные последовательности с формирователя 26, причем для каждого канао ла формируется опорная логическая послеl довательность по своему закону.

I !

Логика формирования разностной последовательности имеет вид (см. табл. 1) ° Логика работы коммутатора информации при передаче "1" информации имеет вид (см. табл,. 2) При передаче "0 информации имеет вид (см. табл. 3) 478449

В излучаемом сигнале синхронизационные элементы остаются без изменения неза висимо от передаваемой информации. Поэ тому синхронизационные элементы исполь- зуются и для канала синхронизации по не- 5 сущей частоте, причем опррная логиче ская последовательность повторяет передаваемую на интервалах, не являющихся .информационными. Пример такой опорной с последовательности приведен на фиг. 2, е. ®й

Логика формирования опорного сигнала для канала слежения по несущей частоте имеет вид (см. табл. 4)

Т;.а б л и ц а 4

Таким образом, передача информации ( осуществляется противоположными сигналами.

Логика формирования опорной последовательности для канала информации имеет вид (см. табл. 5)

Таблица 5

С выхода манипулятора 10 свернутый сигнал поступает на детектор 15 и с его выхода через фильтр на генератор 21, с выхода которого сигнал поступает как опорный на детектор 15 непосредственно и через фазовращатель 22 на детекторы 16 и 17.

Поскольку информация на передающей стороне передается путем инвертирования информационных элементов, то опорный сигнал представляет собой трехуровневую последовательность, нулевой уровень которой соответствует синхронизационным элементам.

На ненулевых интервалах опорный сигнал в точности копирует один из двух передаваемых.

Пример опорной логической последовательности для информационного канала приведен на фиг. 2А, на нулевых уров- нях опорная последовательность в точности копирует последовательность, показан- ную на фиг. 2, б.

Для случая, когда принимаемый сигнал соответствует последовательности, приведенной на фиг. 2, б, фаза свернутого сиг-, нала имеет одно значение при приеме сигнала; соответствующего последовательности, приведененой на фиг. 2, ж, (у которой информационные элементы имеют противоположный знак), фаза свернутого

1 сигнала » противоположная. .t во. Свернутый сигнал с выхода манипулятора 13 поступает на детектор 17 с его выхода через интегратор 20 на элемент

23, на второй вход которого поступает цикловой импульс с генератора 25. В момент прихода циклового импульса осуществляется опрос элемента 23 и информа ция того или иного знака ("1" или "0 ) выдается получателю 27.

В канале для слежения по временной задержке псевдослучайной последователь-. ности 8 применен двухканальный дискриминатор (манипуляторы 11, 12, 13 и сумматор 14) поскольку переданными могут быть две последовательности (см. фиг. 2, б и ж). Опорными сигналами ма, нипуляторов 11 и 12 являются различ ные трехуровневые логические последова- тельности. ю.

Для манипулятора 11 опорная последовательность имеет вид, приведенный на фиг. 2, г (для случая передачи последова. тельности, приведенной на фиг. 2, б) и для манипулятора 1 1 - "на фиг. 2, з (для случая передачи последовательности, приведенной на фиг. 2„ ж).

Логика формирования опорных сигналов для канала для слежения по временной задержке псевдослучайной последовательности 8 соответствует виду, приведенно му в табл. 1.

Сигнал с выходов манипуляторов 11, 12 через сумматор 14 поступает на детектор

16, с выхода которого на фильтр 19. На ( выходе фильтра 19 формируется дискриминационная характеристика. Напряжение рассогласования с выхода фильтра 19 подается на управляемый вход генератора

24, с выхода которого тактовые импульсы поступает на генератор 25.

Формирование логических опорных после.— довательностей по вышеприведенным алго- (478449

10 ритмам легко осуществляется при использовании дискретных логических элементов.

Предмет изобретения

Совмещенная система связи, содержа шая измерительный и информационный ка- налы с передачей сигнала в виде М-после.довательности, имеющие генератор тактовых импульсов и коммутатор передаваемых щ ,сообщений, связанные с генератором псев дослучайной последовательности, фазовый манипулятор на передающей стороне и канае ла для слежения по несущей частоте и по временной задержке псевдослучайной после- l5 довательности, для выделения информации на приемной стороне, о т л и ч а ю ш à s= с я тем,что,, с целью повышения точности измерения параметров движения, улучшения энергетических характеристик информационного канала и обеспечения возможности.передачи информации противопо ложными сигналами с сохранением структуры передаваемого сигнала, на передающей стороне включен коммутатор информации, соединенный с генератором псевдослучайной последовательности, источником информации и фазовйм манипулятором, а на приемной стороне включен формирователь опорных напряжений, соединенный с генератором псевдослучайной последовательности и фазовыми манипуляторами ка

I палов для слежения по несущей частоте и по временной задержке псевдослучайной последовательности и для выделения информации.