Способ передачи и приема частотных сигналов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 а 08 С 19/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕЛ ЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/, " -;

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3763896/24-24 (22) 02.07.84 (46) 07.01.86. Бюл. Р 1 (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) В.А.Шишков (53) 621.398(088.8) (56) Ширман Я.Д. и Манжос В.Н. Теория и техника обработки радиолокационной информации на фоне помех.

М.: Радио и связь, 1981, с. 123-146.

Лернер P.М. Выбор сигналов, В кн.:

Лекции по теории систем связи. Перев. с англ./Под ред Б.Р.Левина. М.:

Мир, 1964, с. 202-240.

Авторское свидетельство СССР

Р 1007116, кл. 6.08 С,)9/12, 1983. (54)(57) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА

ЧАСТОТНЫХ СИГНАЛОВ, заключающийся в том, что исходный амплитудно-модулированный сигнал фильтруют с заданной избирательностью в соответствующих частотных диапазонах, формируют основные корректирующие сигналы путем не менее чем однократной фильтрации сигналов с избирательностью киже заданной в смежных частотных диапазонах, задерживают сигналы на разное время, суммируют мгновенные значения задержанных сигналов и передают суммарный сигнал в линию связи, при приеме сигнал фильтруют с избирательностью ниже заданной в соответствующих частотных диапазонах, задерживают каждый отфильтрованный сигнал на время разности наибольшей задержки сигналов и задержки ему соответ,.SUÄÄ 1203564 Д

Ф ствующего сигнала при передаче и суммируют задержанные сигналы, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью ловьппения достоверности передачи и приема информации, исходный амплитудно-модулированный сигнал инвертируют, фильтруют инвертированный сигнал с заданной избирательностью в соответствующих частотных диапазонах, из каждого отфильтрованного с. заданной избирательностью сигнала формируют не менее одного дополнительного корректирующего сигнала, причем каждый первый дополнительный корректирующий сигнал формируют, путем суммирования мгновенных значений соответствующего отфильтрованного с заданной избирательностью сигнала и отфильтрованного с избирательностью нижезаданной инверсного для него сигнала данного частотного диапазона, последующие дополнительные корректирующие сигналы получают последо вательным суммированием мгновенных значений предыдущего дополнительI ного корректирующего сигнала и отфильтрованного с избирательностью ниже заданной инверсного для него предыдущего дополнительного корректирующего сигнала данного частотного диапазона, перед задержкой сигналов и формированием основных корректирующих сигналов суммируют мгновенные значения сигналов отфильтрованных с заданной избирательностью и соответствующих им дополнительных корректирующих сигналов, формируют из инверсных суммарных сигналов соответствующие им инверсные основные корректирующие сигналы, формируют из всех корректирующих сигналов же менее одного дополнительного корректирующего сигнала, причем каждый первый дополнительный корректирующий сигнал формируют путем суммирования мгновенных значений соответствующего основного корректирующего сигнала и отфильтрованного с. избирательностью ниже заданной инверсного для него основного корректирующего сигнала данного частотного диапазона, последующие дополнительные корректирующие сигналы получают последовательным суммированием мгновенных значений предыщущего дополнительного корректирующего сигнала и отфильтрованного с избирательностью ниже заданной инверсного для него предыдущего доl293564 палнительного корректирующего сигнала данного частотного диапазона, из последних дополнительных корректирующих сигналов каждого частотного диапазона формируют дополнительный корректирующий сигнал, соответствующий инверсному основному корректирующему сигналу, путем суммирования мгновенных значений последнего инверсного дополнительного корректирующего сигнала и отфильтрованного с избирательностью ниже заданной последнего прямого дополнительного корректирующег о сигнала, перед задержкой в каждом частотном диапазоне суммируют мгновенные значения инверсного основного корректирующего сигнала и соответствующих ему дополнительных корректирующих сигна— лов.

Изобретение относится к технике ,связи и предназначено для одновре менной передачи мощных и приема слабых широкополосных сигналов при ограниченном времени их фармиронаI чия и обработки.

Целью изобретения является повышение достоверности перецачи и приема информации, В соответствии с предлагаемым способом передачи и приема частотных сигналов амплитудный спектр

r (сд) исходных сигналов (прямога и с инвертированного) разделяется с заданной избирательностью на И диапазонов со средними частотами са>, и 2 е И и ширикои 64)р

Р,(Я) - .С r„{Q).

Ii%1

Соответственно каждой части спектра сигналов последовательно

К раз формируются дополнительные корректирующие сигналы путем фильтрации обратных по знаку (инверсных) соответствующих сигналов тех же частотных диапазонов фильтрами с избирательностью ниже заданной, настроенными на частоты R =и и имеюьвл р мк коэффициенты передачи и =п(а), 1О

15 Г р

2 и суммировакия фильтруемых и отфильтрованных сигналов противоположной полярности, Отфильтрованные части сигналов и соответствующие им дополнительные корректирующие сигналы суммируются. Суммарные сигналы задерживаются иа соответствующие кодовые временные сдвиги ь„ +Т, образуя И кодовых частей сигнала, спектры которых равны произведению спектров суммарных сигналов и перничных кодовых коэффициентов g (со)

),{ы)= ехр(-J(<,,1- „) („, -„)1 о ь о ц — — ь)с(„) 4и

)6;=

Г и о д Q О П3M Я,Я (Д) Ц

Из каждого суммарного сигнала формируются последовательно М раз основные корректирующие сигналы путем фильтрации с избирательностью ниже за„.::.иной (малоизбирательной} сигналов смежных частотных диапазонов фильтрами, настроенными на частоты И Фп и имеющими коэффициенты пер редачи t<

Q =n и имеющими коэффициенты переP дачи Ь =п(Ю), и суммирования фильтруемых и отфильтрованных сигналов противоположной полярности. Основные корректирующие сигналы и соответствующие им дополнительные коррек тирующие сигналы суммируются, и суммарные сигналы задерживаются на временные сдвиги, равные Я +То-j(r„. +

+Т )-(г +Т Д m; m=1,2,...,M. Все р о задержанные сигналы суммируются и подаются в-линию связи.

При этом спектры передаваемых . частей сигналов в Р1 частотных диапазонах равны произведению спектров г (са). g„(u) и вторичных кодовых коэффициентов 0„(а) к

5,(1=(е(.„(II)(i-é ((е „ Iu))")"

" "<> < l "i h(- .Й" " ))) ) о. и Я, 6ЯаЯ б -- р((,р),.0

A PM Cd 4) д- И 3 ) +

2 ,При прйеме в каждом Частотном диапазоне выделяются суммы кодовых частей сигнала, основных и дополнительных корректирующих сигналов путем фильтрации принятых сигналов малоизбирательными фильтрами, настроенными на частоты Я„ и имеющими коэффициенты передачи h (Сд), эти и сигналы задерживаются на время 0„ = — „и суммируются. При этом спектры принятых частей сигналов в частотных диапазонах равны произве-, дению спектров rh(са) ° д „(а) 6,„(а) и декодирующих коэффициентов Н„(Я) . 4 ((-

hp. (ß) (4i1 е"Р(-Й 1 М(" -" )) рия„- ñ 1 о, о еЯеЮ Ф y H (Я) 0 ling ЯаЯ

2 „ и о

Я"Яп 2

Первичным кодированием импульсных сигналов достигается растяжение этих сигналов во времени, декодированием принятых сигналов достигается сжатие во времени принятых сигналов, вторичным кодированием сиг- налов достигается восстановление формы передаваемого сигнала после декодирования и уменьшения уровня

203564

4 остаточного напряжения в боковых временных каналах после декодирования;

Время декодирования сигналов при

- 4л

Время кодирования сигналов при передаче определяется, исходя из допустимого уровня остатков декодирования, параметров К,М,И, например

Т„ -T „ (N+K М) °

Пример 1. Время кодирования

15 сигналов неограничено (К со M a ) .

»

Спектр: R,(я) декодированного сигнала равен

,44.г,(ю дахр(-1ы(".,„, i Я

Пример 2. Время кодирования сигналов ограничено (К=10, M=10), а избирательностью фильтров при приеме сигналов обеспечивается

Ii-".(èiI 5iI >p()I о.6

) о " о ,, р я - — е(Д е(л3 Ф—

П Я R((a)

Ошибка -= -у- - восстановления спектра сигнала и, соответственно, уровень остатков сигнала в боковых временных каналах не превышают величины

Й (я) ц,C I (ðû )

h„((a))"1 2 q() 35

На чертеже представлена блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит источник 1 напряжения исходного амплитудно-модулированного сигнала, инвертор 2 сигнала, фильтры 3-6 с заданной избирательностью, фильтры 7-10 с избира45 тельностью ниже заданной, сумматоры

Il-14 мгновенных значений сигналов, фильтры 15-18 с избирательностью ниже заданной, сумматоры 19-26 мгновенных значений сигналов, фильтры 27-34 с избирательностью ниже заданной, сумматоры 35-38 мгновенных значений сигналов, фильтры 39-40 с избирательностью ниже заданной, сумматоры 41-44 мгновенных значений сиг55 налов, линии 45-48 задержки, сумматор 49 мгновенных значений сигналов, линию 50 связи, фильтры 51-52 с из-. бирательностью ниже заданной, линии

% 1

53-54 задержки, сумматор 55 мгновенных значений сигналов.

Фильтры 3,4,7,8,15,16;29,30,31, 32,39 и 5! настроены на частоту f остальные фильтры — на частоту f

Фильтры 3-6 имеют заданную полосу

И о

6 f 0 = и в ы с о к о и з б к27i рательны, остальные фильтры имеют полосу пропускания hf и малоиэбиP рательны. Коэффициенты передачи фильтров 3 и 4 равны g (r4), фильтров 5 и 6 — g (ы), фильтров 7 8, 15,16,29,30,31,32,39 и 51 — h„(rd), остальных фильтров — h (и). Времена задержки линий 45 и 46 г,+Т„, +То фг — ь ), линий 47 и 48 < +A ь +То-(c, - ) и линий 53 и 54 — В и 8 . .Для этих линий задержки выполняется л

6оtl ü )(, й1 ь Ф ФЯа-, +1 о а макс о 3

n=1,2.

Напряжения на выходах источника 1 к инвертора 2 имеют вид импульсов, соответственно, положительной и отрицательной полярности длительностью Т„ и шириной спектра I

aF, ==й, N, Импульс напряжения расфкльтровываетая на М =2 частей фильтрами 3 и 5. Отфильтрованные части сигнала через сумматоры 23 и 25 подаются на линии 45 и 47 задержки где в них вводятся кодовые, соответствующие передаваемому импульсу источника 1, временные сдвиги. После этого части сигнала суммируются в блоке 49 и через линию 50 подаются на фильтры 51 и

52, которыми они снова расфильтро» вываются. Линиями 53 и 54 задержки в них вводятся декодирующие временные сдвиги, выравнивающие их задержку во времени, после чего полученные части сигналов снова суммируются в блоке 55. При этом восстанавливается форма импульса напряжения источника 1, но с искажениями из-за использования малокзбирательных фильтров 51 и 52.

На выходах сумматоров 24 и 26 формируются сигналы, обратные по фазе сигналам на выходах сумматоров 23 и 25. Из сигналов на. выходах сумматоров 24 к 26 фильтра ж 28 и

30„ настроенными, соответственно.„

203564

t5

2Г)

2(311

35 н а частоты фильтров 52 и 51, выделяются основные корректирующие сигналы, которые через сумматоры

43 и 44, линия 46 и 48 задержки, сумматор 49 и линию 50 связи подаются на вход приемной части устройства.

Сигналы с выхода фильтра 4 фильтруются еще раз фильтром 7 и суммируются в блоке 11 с сигналом, поступающим с выхода фильтра 3, образуя дополнительный корректирующий сигнал; дополнительные корректирующие сигналы положительной полярности образуются на выходах сумматоров 11, 13, 19, 21, 35 и 37, а отрицательной полярности — на выходах сумматоров 12,,14, 20, 22, 36, 38, 41, 42. Дополнительные корректирующие сигналы с выходов сумматоров 11, 13 19, 21, 36, 38, и 42 через соответствующие сумматоры, линии задержки и линию связи в сумме с другими передаваемыми сигналамк поступают на вход приемной части устройства, где они снова расфильтровываются, задерживаются к суммируются вместе с другими сигналами. При этом основными и дополнительньии корректирую,щими сигналами ослабляются искажения спектра сигнала источника 1, ызванные использованием в приемной, части устройства малоизбиратель ных, но благодаря этому малоинерционных к простых фильтров.

Предлагаемый способ обеспечивает повышение точности восстановления формы сигналов, посредством чего улучшается разрешающая способность приемников при приеме слабых сигналов одновременно с мощными сигналами. Это обеспечивает Увеличение дальности действия систем связи и ретрансляторов.

Кроме того,, предлагаемый способ обеспечивает упрощение изготовления и настройки систем связи, так .как для кодирования сигналов используются более простые фильтры. одинаковые с фильтрами для декодирования, и требование точности настройки кодирующнх фильтров заменяется на более простое требование идентичности кодирующих и декодирующкх фильтров .

1203564

BHHHIIH Заказ 842I/54 Тираж 6)0 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Уж."ород, ул.Проектная, 4