Способ передачи данных по каналу связи

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ„„

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.08.76 (21) 2400447/18 — 09 с присоединением заявки № (23) Приоритет (5i) М. Кл.

Н 04 Ь 17/02

Государственный комитет

:C(. P ио делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 394. .61(088.8) Опубликовано 150479.Бюллетень ¹ 14 дата опубликования описания 18.0479 (72) Автор изобретения

Б. К. Болдин

je. (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ПО КАНАЛУ

СВЯЗИ

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для передачи данных по дискретному каналу свя. зи, Известен способ передачи данных по каналу связи, при котором на передающей стороне данные преобразуют в дискретный сигнал, отображающий последовательность чисел с нулевым математическим ожиданием, который ум- 1О ножают на опорную последовательность импульсов и затем подают на вход канала связи, а на приемйой стороне полученный с выхода канала связи сигнал когерентно обрабатывают и формируют соответствующий разрешенный сигнал 111.

Однако известный способ обладает низкой помехоустойчивостью.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости беэ введения избыточ-З ности по скорости передачи.

Для этого в способе передачи данных по каналу связи, при котором на передающей стороне данные преобразуют в дискретный сигнал, отображающий последовательность чисел с нулевым математическим ожиданием, который умножают на опорную последователь..ность импульсов и затем подают на вход канала связи, а на приемной стороне полученный с выхода канала связи сигнал когерентно обрабатывают и формируют соответствующий разрешенный сигнал, на передающей стороне перед умножением на опорную последовательность импульсов дискретный сигнал разделяют на части, каждая из которых отображает группу иэ М чисел, запоминают каждую из полученных частей дискретного сигнала, которую затем подвергают конечному преобразованию Фурье в заданном базисе ортогональных дискретных функций, а на приемной стороне перед

Формированием разрешенного сигнала дискретный сигнал когерентно разделяют на части, каждая из которых отображает группу иэ М чисел, и затем каждую из полученных частей дискретного сигнала подвергают обратному конечному преобразованию Фурье В заданном базисе ортогональных дискретных функций, где Й вЂ” число ортогональных дискретных функций.

На чертеже приведена структурная элек трическа я схема передачи да нных, реализующая предложенный способ, где:

1 — вход преобразователя на передаче (от источника данных);

3 65764

2 — преобразователь на передаче;

3 — дискретный канал связи;

4 — преобразователь на приемеу

5 - выход преобразователя на прие- ме (к получателю данных).

Дискретным каналом связи может служить, например, линейный канал, обра- 5 зованный с помощью модема, реализующего амплитудно-фазовую модуляцию.

Известно, что оптимальным условием, при котором пропускная способность канала максимальна, является постоянст-.)0 во суммы спектральных плотностей сигнала помехи. Сигнал 5(«i) можно интерпретировать как временной дискретный спектр. В указанном выше Случае он искажается помехой ((«))

В известных системах связи оптимальное согласование практически удовлетворяется лишь в исключительных случаях, например тогда, когда

0 («) )=Const,a((n)- дискретный белый шум

В предложенном способе данные, поступающие на вход 1 преобразуются в преобразователе на передаче 2 в последовательность чисел, далее получен.— ную последовательность чисел разобьем на группы по l4 чисел.

Зададимся любой системой К ортогональных дискретных функций.

Для этих функций, заданных на интервале N, существует пара дискрет-30 ных конечных преобразований Фурье

N-1 х (n1= K )((«n)«l(«n,n); (q)

)((rn)= — „x (n) « (m,п). (2)

h=o

Здесь g(e,n) — функция, комплексно сопряженная с g («N, n ), Потребуем, чтобы средние за интер- 40 вал N мощности отсчетовх(«) ) и )((rn) были одинаковыми. Это имело бы место, если бы была возможна взаимная замена в каждой из формул Xfrl J íà XftNJa обратно. 45

Подставим выражение (2) в (1) и фактооизуем М в вице и = hl Я. тогда получим симметричную пару преобразований.

N-1 50

x(n)= . R )((«n)g(««,n) > (З) н Во

Формула изобретения

Способ передачи данных по каналу связи, при котором на передающей стороне данные преобразуют в дискретный

65,сигнал, отображающий последовательность 1

4 Н-4

Х («л) = — Q x(n)r((«n,n). (g) n=o

Пусть теперь х, (П ) = 0Ln).

Вычислим 0 («и 1 по фо1:муле (4) к-

U(rn) = я Ugn)Fj(e,n). К nо

Заменим переменную nl на n, и функцию ()(и ) подадим на вход дискретного канала связи. Заметим при этом, что мощности сигналов U(rl) И 0(rnl одинаковы в силу симметрии используе9 4 мого преобразования.На выходе канала, связи получим сигнал О gn3=U(n)ig(n).

Произведем обратную замену переменнойй U Ern ) = U (nl ) + (C «n )

Вычислим для полученной функции обратное преобразование по формуле (3)

u(l)1= „, (0(«nl+((«nl)«((n,n)=UCnl+V(n) « о (б)

Из выражения (б) видно, что соот- .ношение сигнал/шум, влияющее на правильность принятия решения, изменилось. Если раньше, отсчеты сигнала

ОГ«)1влияли отсчеты временного спектра помехи, то теперь на те же отсчеты, сигнала накладываются отсчеты спектра помехи в выбранной системе базисных функций При этом распределение мощности новых отсчетов в зависимости от И будет иным, зависящим от выбранной системы базисных функций fg («л,л))

Отсюда следует, что при соответствующем выборе системы дискретных базисных функций можно перераспределить энергию помехи по отсчетам сигнала, обеспечив тем самым оптимальное согласование их.

Если, например, U fn)=CO«lSE,а мощность шума зависит от времени, то энергию шума по отсчетам следует распределить рав номерно. Это достигается при использовании в предложенном способе передачи системы дискретных функций Уолша.

Выражения (3) и (4) можно записать в матричной форме

Y =«)Х;

-1 -4

3, Здесь (, и )(— векторы-столбцы с

К элементами каждый. ) и j — прямаяи обратная матрицы преобразований размерностью N " N

Иэ теории известно, что если Й— составное число, то соответствующую матрицу можно факторизовать.

В этом случае при последовательном умножении векторов Х и ) на сомножители матриц l) и общее количество арифметических действий, которые нужно произвести, уменьшается.

Таким образом, преобразования на передаче и на приеме, осуществляемые для перераспределения помехи в соответствии с выражением (б) с целью повышения помехоустойчивости, могут быть выполнены путем последовательного перемножения векторов-столбцов чисел на прямую и обратную матрицы дискретного преобразования.

6576

Составитель A. Меньшикова

«Редактор Л. Гельфман» «Техред Э.Чужих рр р

Ко екто А. Гриценко

Заказ 1826/60 Тираж 774 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 чисел с нулевым математическим ожиданием, который умножают на опорную последовательность импульсов и затем подают на вход канала связи, а на приемной стороне полученный с выхода канала связи сигнал когерентно обрабатывают и формирук т соответствующий разрешенный сигнал, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости беэ введения избыточности по скорости передачи, на пе- 0 редающей стороне перед умножением на опорную последовательность импульсов дискретный сигнал разделяют на части, каждая из которых отображает группу из Й чисел, запоминают каждую иэ полученных частей дискретного сигнала, 49 6 которую затем подвергают конечному преобразованию Фурье в заданном базисе ортогональных дискретных функций, а на приемной стороне перед формиро.ванием разрешенного сигнала дискретный сигнал когерентно разделяют на части, каждая иэ которых отображает группу из и чисел, и затем каждую из полученных частей дискретного стгнала подвергают обратному конечному преобразованию Фурье в заданном базисе ортогональных дискретных функций, где N — число ортогональных дискретных функций.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Галлагер P. Теория информации и надежная связь. М., Сов. Радио, 1974, с. 24.