Широкополосная радиолиния приемопередачи дискретной информации

 

Использование: передача дискретной информации широкополосными сигналами в радиоканалах для осуществления передачи информации в сложной помеховой обстановке. Сущность изобретения: широкополосная радиолиния, премопередачи дискретной информации содержит на передающей стороне генератор несущей и тактовой частот, формирователь ортогональной псевдослучайной последователькости (ПСП), генераторы ПСП, коммутатор, мультиплексор, п генераторов кодовой последовательности , счетчик, запоминающий регистр, преобразователь, кодер, источник информации, делитель частоты, буферный регистр, фазовращатель на 90°, фазовый манипулятор , первый и второй умножитель, а на приемной стороне - умножители, формирователь ортогональной ППС, генераторы опорный ПСП, блок синхронизации, полосовые фильтры, фазовые детекторы, узел фазовой автоподстройки частоты, двухполупериодные выпрямители, вычитатель. решающие блоки, дискретные согласованные фильтры, аналого-цифровой преобразователь, блок выбора максимума, пороговый блок, генераторы кодовых последовательностей , мультиплексор, буферные регистры, коммутатор, счетчик, промежуточный регистр, декодер, запоминающий регистр. Устройство обеспечивает повышение помехоустойчивости приема дискретной информации. 2 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕН1ОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

1 (21) 4912816/09 (22) 24.01.91 (46) 07.07.93. Бюл.N. 25 (71) Воронйкский научно-исследовательский институт связи (72) И.Г.Безгимов, А.Н.Волчков, Т.И,Безгинова и Н.В.Волчкова (73) Воронежский научно-исследовательский институт связи

{56) Авторское свидетельство СССР

Рк 1274599, кл. Н 04 J 11/00, 1989. (54) ШИРОКОПОЛОСНАЯ РАДИОЛИНИЯ

ПРИ ЕМ ОПЕ РЕДАЧ И ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ (57) Использование: передача дискретной информации широкополосными сигналами в радиоканалах для осуществления передачи информации в сложной помеховой обстановке. Сущность изобретения: широкополосная радиолиния, премопередачи дискретной информации содержит на передающей стороне генератор несущей и тактовой частот, формирователь ортогоИзобретение касается передачи дискретной информации широкополосными

ФМ-сигналами и может быть использовано в радиоканалах для осуществления передачи информации в сложной помеховой обстановке.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости приема дискретной информации.

На фиг.1 и 2 приведена структурная схема предлагаемого устройства.

На передающей стороне — генератер несущей и тактовой частоты 1 одним выходом соединен с входами формирователя оу... Ж„„1827053 АЗ (я)5 Н 04 1 1/16, Н 04 J 13/00 . нальной псевдослучайной последовательности (ПСП). генераторы ПСП, коммутатор, мультиплексор, и генераторов кодовой последовательности, счетчик, запоминающий регистр, преобразователь, кодер, источник информации, делитель частоты, буферный . регистр, фазовращатель на 90О, фазовый манипулятор, первый и второй умножитель, а

-,на приемной стороне — умножители, формирователь ортогональной ППС, генераторы опорный ПСП; блок синхронизации, полосо:вое фильтры, фазовые детекторы, узел фазовой авто подстройки частоты, двухполупериодные выпрямители, вычитатель, решающие блоки, дискретные согласованные фильтры, аналого-цифровой преобразователь, блок выбора максимума, пороговый блок, генераторы кодовых после- ) довательностей, мультиплексор, буферные регистры, коммутатор, счетчик, промежуточный регистр, декодер, запоминающий регистр; Устройство обеспечивает повышение помехоустойчивости приема дискретной информации. 2 ил.

i 00

, Ы тогональной ПСП 2, первым 3 и вторым 21 генераторами ПСП; выходы которых соединены входами коммутатора 20, третий вход (Л которого подключен к выходу мультиплексора 19, и входов которого подключены к выходам и генераторов кодовой последовательности 14>-14п, первые входы которых соединены. между собой, с выходом О4 счетчика 4 и входами запоминающего регистра 25 и преобразователя 26, второй вход которого подключен к выходу кодера 23, первый вход этого кодера соединен с выходом источника информации 24, вход которого соединен с синхронизирующими . входами делителя 27, кодера 23, буферного регистра 22, первого 3 и второго 21 генераторов ПСП, счетчика 4 и и генераторов кодовых последовательностей 141-14л, а также выходом генератора несущей и тактовой частот 1; третий выход которого соединен с входами фаэовращателя на 90 7 и фазового манипулятора 8, выходы которых подключены к вторым входам соответственно первого 5. и второго 6 умножителей, входы которых соединены соответственно с выходами формирователя 2 и коммутатора 20, а выходы полосовых фильтров подключены к входам схемы сложения 9, выход которой подключен к передающей антенне, выход делителя 27 соединен с входами преобразователя 26 и делителя 27, первый выход которого через буферный регистр 22 подключен к информациОнному входу фазового манипулятора 8, второй выход кодера 2 подключен к второму входу преобразователя 26, выход которого шиной через запоминающий регистр 25 подключен к управляющему входу мультиплексора 19.

На приемной стороне — приемная антенна подключена к входам первого 10, второго 11 и третьего 29 умножителей и устройства синхронизации ",5, выход которого соединен с входами первого 13, второго 28 генераторов опорных ПСП и с последовательно соединенными формирователем ортогональной ПСП 12, первым умножителем 10 и схемой ФАПЧ 30, выход которой подключен к входам первого 18 и второго 31 фазовых детекторов, вторые входы которых соответственно через первый 17 и второй 16 полосовые фильтры соединены с выходами второго 11 и третьего 29 умножителей, вторые входы которых подключены к выходам первого 13 и второго 28 генераторов опорной ПСП; выходы первого

18 и второго 31 фазовых детекторов соответственно через первое 37 и второе 35 решающее устройства подключены к входам первого 46 и второго 44 буферным регистров, выходы которых соединены с входами коммутатора 45; выходы фазовых детекторов 18 и 31, кроме того, соединены с входами второго 34 и первого 32 двухполупериодными выпрямителями. выходы которых через вычитатель 33 соедине ны с входом третьего 36 решающего устройства, выход которого подключен к входам и -дискретных согласованных фильтров 381-38>, выходы которых соединены с и входами АЦП 39, и выходов которого шинами подключены соответственно с и входами схемы выбора максимума 40, выход которой шиной подключен к входу порогового устройства 41, выход которого соединен с входом установки начального состояния счетчика 47 и управления записью промежуточного 48 и запоминающего 50 регистров и входами генераторов кодовых

5 последовательностей 42>-42П выходы которых соединены, соответственно с и входами мультиплексора 43, выход. этого мультиплексора подключен к одному из входов коммутатора 45, выход которого через деко10 дер 49 с выходом приемника и выходом промежуточного регистра 48, один из входов которого шиной подключен к управляемому входу мультиплексора 43 и через запоминающий регистр 50 — к второму выходу схемы выбора максимума 40; второй вход промежуточного регистра 48 соединен с выходом счетчика 47, второй вь:ход устройства синхронизации 15 соединен с синхрониэирующими входами первого 13, и второго 28 генераторов опорных ПСП, формирователя

12 ортогональной первого 13 и второго 28 генераторов опорных дискретных согласованных фильтров 381 — 38л, тактовыми входами счетчика 47, АЦП 39, генераторов кодовых последовательностей 421-42п, вто25 рого 44 и первого 46 буферных регистров, декодера 49, формирователя 12 ортогональной ПСП и второго 35, третьего 35, третьего

36 и первого 37 решающих устройств, Предлагаемое устройство работает сле30 дующим образом.

ГНТЧ 1, работающий от собственного тактового генератора, формирует тактовые импульсы; следующие с частотой равной скорости передачи информационных символов, которые подаются на тактовый вход источника 24 информации и являются для него импульсами запроса символов информации, подлежащих передаче. При поступлении каждого очередного тактового импульса, источник 24 информации выдает

40 информационный символ, который с выхода источника 24 информации поступает на вход кодера 23 кодер 23 осуществляет помехоустойчивое кодирование поступающей информации. В качестве помехоустойчиво45 сти кода в предлагаемом устройстве целесообразно использовать сверточный (непрерывный) код со скоростью (гп — 1)/гп. В этом случае при поступлении в кодер 23 каждых очередных (гп — 1) информационных

50 (безызбыточных) символов кодер 23 формирует один проверочный (избыточный) символ. Проверочные символы из кодера 23 последовательно поступает в преобразователь 26 последовательного кода в параллельный в моменты, задаваемые тактовыми импульсами, поступающими на один из тактовых входом кодера 23 и преобразователя

26 последовательного кода в параллельный

1827053 стотв следование элементов воловик посла. flO с выхода делителя 27. Частота следования этих тактовых импульсов е (m-1) раэ ниже частоты следования информационных символов, что обеспечивается выбором коэффициента деления делителя 27 частоты импульсов запроса информации paa oro также (m-1). Беэызбыточные же символы с другого выхода декодера 23 поступают в буферный регистр 22 сдвига и продвигаются по ячейкам этого регистра под воздействием тактовых импульсов. следующих с частотой равной скорости передачи информации. Число ячеек регистра 22 равна N.

При поступлении на вход кодера 23 и, соответственно, на вход буферного регистра 22 очередных N символов кодер 23 выдает е преобразователь 26 последовательного кода е параллельный И/(m — 1) проверочных (избыточных) символов, которые параллельными М/(m-. l) разрядным кодом записываются в запоминающий регистр 25. Сигнал считывания иа преобразователь 26 и сигнал записи нэ запоминающий регистр 25 тподаются с. выхода счетчика.4 на И, на вход которого поступают тактовые импульсы с . выхода ГНТЧ1, следующие с частотой, равной скорости передачи информационных символов. При поступлении на вход счетчика 4 очередных N тактовых импульсов ои вырабатывает тактовый импульс, который подается также на входы установки начального состояния генераторов 141-14„кодовых последовательностей; На тактовые входы этих генераторов подаются тактовые импульсы с выхода ГНТЧ 1, следующие с частотой равной скорости передачи информационных символов. Эти же тактовые импульсы подаются иа входы установки начального состояния формирователя 2 ортогональной ПСП и первого 3 и второго 21 генераторов ПСП.

С выхода запоминающего регистра 25

И/(m-1) проверочных символов поступают в параллельном коде иа адресный вход мультиплексора 19, который подключает на свой выход сигнал того из генераторов 14>-14> кодовых последовательностей, номер которого, выраженный в двоичном коде, совпадает с двоичной кодовой комбинацией из проверочных символов, присутствующей иа адресном входе мультиплексора 19, Таким образом число генераторов 14>-14> кодовых.последовательностей n = 2

Генераторы 141-14л кодовых последовательностей периодически, с периодом равным N элементов, вырабатывают ансамбль кодовых последовательностей с хорошими корреляционными свойствами (ортоганальных и квазиортогональиых). Чвдавательнастей равна частоте следования информационных символов. С выхода мультиплексора 19 сигнал соответствующего генератора 141-14п поступает иа управляющий вход коммутатора 20. Коммутатор 20 е соответствии с поступающими на его управляющий вход значениями элементов кодовой последовательности подключает на вход второго умножителя 6 выходы или первого 3 или второго 2 1 генераторов ПСП, Так при подаче на управляющий вход коммутатора 20 элемента кодовой последовательности "0", коммутатор 20 подключает на вход умножителя 6 выход первого генератора 3 ПСП, а при подаче н1н — выход второго генератора 21 ПСП.

Информационные символы с выхода буферного регистра 22 поступают нэ вход фазового манипулятора 8, На второй вход фазового манипулятора 8 подается сигнал

20 несущей частоты, вырабатываемый ГНТЧ 1.

Фазовый манипулятор 8 осуществляет манипуляцию фазы несущей частоты на 0-180 в соответствии с передаваемыми информационными символами, Фазомаиипулиро25 ванный сигнал несущей поступает на второй вход умножителя 6, где происходит умножение его на одну из ортоганальиых

ПСП, расширяющих спектр сигнала, которые формируются первым 3 или вторым 2 генераторами ПСП, На выходе умножителя

6 выделяется ФМ псевдослучайный сигнал. фаза которого определяется значениями информационных символов, а структура— значениями элементов кодовых последовательностей, формируемых генераторами

14 -14 кодовых последовательностей, Таким образом, информационные символы передаются путем инверсной манипуляции несущей, а проверочные символы — блоками по п символов миогопозиционными (много40 эначиыми) кодами, элементы которых передаются бинарными ортогональиыми сигналами, вырабатываемыми генераторами ПСПЗ, 21. Сформированный иа выходе умножителя 6 широкополосный Ф1л сигнал

45 поступает на вход схемы 9 сложения.

Для упрощения процедур поиска и обнаружения широкополосного ФМ сигнала, а также синхронизации несущей и тактовых частот иа приеме, иа передающей стороне О формируется специальный широкополосный синхросигнал. Длительность синхросигнала равна длительности информационного сигнала. Формирование сиихрасигиала осуществляется следующим образом.

Тактовая частота, определяющая частоту следования элементов синхросигналэ, ступает нэ тактовый вход формирователя

2 ортогональной ПСП, ко орый вырабатывает двоичную ПСП, Закон формирования этой ПСП выбирается таким, чтобы обеспечить малую взаимную корреляцию между последовательностью, вырабатываемой формирователем 2 и последовательностями, формируемыми генераторами 3, 21 ПСП, Это условие необходимо для их эффективности разделения на приемной стороне. Равенство длительностей синхронизирующей и информационных ПСП обеспечивается. путем подачи одних и тех же тактовых импульсов на входы установки начального состояния формирователя 2 и генераторов

3, 21, следующих с периодом равным длительности информационных символов с выхода ГНТЧ 1, Двоичная псевдослучайная последовательность с выхода формирователя ортогональной ПСП 2 поступает на умножитель 5, на второй вход которого через фазовращатель 7 на 90 с выхода ГНТЧ 1 поступает колебание несущей частоты, которое умножается в умножителе 5 на двоичную ПСП. В результате на выходе умножителя 5 образуется сигнал, представляющий собой колебание несущей частоты, манипулированное по фазе на 180 по закону двоичной ПСП.

С выхода умножителя 5 сигнал поступ

3 ет на вход схемы сложения 9, которая образует выходной сигнал передатчика, представляющий собой колебание несущей частоты с постоянной амплитудой, манипулированное по фазе на О 90, 180 и 270 . причем моменты манипуляции и порядок следования этих величин фаз определяются соотношением значений элементов двоичных ПСП, вырабатываемых формирователем 2 ортогональной ПСП, первым 3 или вторым 21 генераторами ПСП и передаваемой информационной разностью фаэ. В свою очередь, порядок подключения первого 3 или второго 21 генераторов ПСП определяется порядком следования элементов кодовой посл едо в ат ел ь н ости, формируеМой одним иэ n = 2 генеРатоРов 141-14л кодовых последовательностей, номер которого, выраженный в двоичном коде, задается блоком из m проверочных символов, формируемых кодером 23, Со схемы 9 сложения сигнал поступает в высокочастотный передатчик и излучается в эфир.

На приемной стороне принятый сигнал поступает на устройство 15 синхронизации, которое производит обнаружение и поиск по задержке поступающего сигнала, осуществляет слежение за его задержкой и вырабатывает импульсы синхронизации, фаэирующие работу формирователя 2 ортогональной ПСП, первого 3 и второго 21 генераторов ПСП, находящихся на передающей стороне с соответствующим формирователем 12 ортогональной ПСП и первым 13 и вторым 28 генераторами опорных ПСП, находящихся на приемной стороне. В качестве устройства синхронизации 15 могут быть испольэованы известные устройства синхронизации, обеспечивающие синхрониэм

10 местных сигналов приемника с принимаемым сигналом на основе анализа функции взаимной корреляции принимаемого и местных сигналов.

Двоичные последовательносй, вырабатываемые на приемной стороне формирова15 телем 12 ортогональной ПСП и первым 13 и вторым 28 генераторами опорных ПСП, аналогичны двоичным последовательностям, вырабатываемым на передающей стороне соответственно формирователем 2 ортогональной ПСП и первым 3 и вторым 21 генераторами ПСП, Принимаемый сигнал с выхода высоко. частотного приемника поступает также на умножители 10, 11 и 29. На вторые входы

25 этих умножителей поступают опорные ПСП, формируемые соответственно формирователем 12 ортогональной ПСП, первым 13 и вторым 28 генераторами опорных ПСП, При этом, на выходе умножителя 11 в результате

30 деманипуляции синхросигнала образуется . сигнал несущей частоты, который подается на схему 30 ФАПЧ. Схема 30 ФАПЧ вырабатывает опорный синусоидальный сигнал несущей частоты синфазный с сигналом несущей, вырабатываемым на передающей

35 стороне ГНТЧ 1. Умножителя 11, 29 осуществляют перемножение входных сигналов на опорные ПСП, формируемые первым 13 и вторым 28 генераторами опорных ПСП, в результате чего на выходах умножителя 11

40 или 29 (в зависимости от значения элемента кодовой последовательности, формируемой соответствующим генератором 141-14, кодовой последовательности в данный момент времени на передающей стороне) выделяются информационные радиоимпульсы со "снятой" широкополосной манипуляцией и тем самым осуществляется

"сжатие" спектра широкополосного сигнала до ширины спектра информационного сиг50 нала. Так, при выдаче соответствующим генЕратором 141-14п кодовой последовательности, находящимся на передающей стороне, кодового элемента "О" информационный сигнал будет проманипулираван ПСП. генерируемой на передающей стороне первым 3 генератором ПСП и, следовательно, на приемной стороне информационный радиоимпульс

1827053

10 выходов решающих устровств 35 и 37 после- пе выделится на выходе умножителя 11, соответственно, при передаче элемента кодовой последовательности "1", информационный радиоимпульс выделится на выходе умножителя 29. Фаза несущей этих радиоимпульсов определяется значениями передаваемых информационных (безызбыточных) символов.

С выходов умножителей 11, 29 сигналы подаются на полосовые фильтры 17 и 16 соответственно, где происходит их фильтрация в полосе информационного сообщения.

С выходов полосовых фильтров 17 и 16 сигналы подаются на первые входы фазовых детекторов 18 и 31 соответственно, на вторые входы которых подается опорный синусоидальный сигнал несущей с выхода схемы

30 ФАПЧ. 8 фазовых детекторах 18 и 31 осуществляется преобразование радиоимпульсов в видеоимпульсы соответствующей полярности, определяемой фазой несущей радиоимпульса, т.е. значением соответствующего информационного символа. С выхода первого фазового детектора 18 видеосигналы подаются на входы решающего устройства 37 и двухполунериодного выпрямителя 34 соответственно, с выхода второго фазового детектора 31 — на входы решающего устройства 35 и двухполупериодного выпрямителя 32. Решающие устройства 35 и 37 преобразуют полярности поступающих на их выходы видеосигналов в информационные символы стандартных уровней, т,е. в информационные "единицы" и "нули". Моменты принятия решений стробируются тактовыми импульсами, поступающими на синхронизирующие (стробирующие) входы решающих 32, 34 с устройства 15 синхронизации. Т.к. решения выносятся решающими устройствами 32, 34 на каждом такте, а информационный импульс присутствует в каждый конкретный момент отсчета лишь на входе одного из них, то на входах решающих устройств 32 и

34 формируются последовательности символов, составляющие как из истинных значений информационных символов, так и из числа случайных символов, сформированных решающими устройствами в моменты, соответствующие отсутствию информационных символов на их входах. Закон чередования информационных и случайных символов на выходах решающих устройств

32 и 34 определяется порядком следования элементов кодовой последовательности, передаваемой в данный момент времени (одной из кодовых последовательностей, формируемых на передаче генераторами

141 — 14 кодовых последовательностей}. С довательности, состоящие из и информационных символов поступают на входы буферных регистров 44 и 46 соответственно, Число ячеек буферных регистров 44 и 46 равно числу элементов кодовой последовательности. Таким образом в буферных регистрах 44 и 46 осуществляется задержка информационных символов на время равное длительности кодового блока.

Двухполупериодные выпрямителя 32 и

34 выделяют абсолютную величину (модуль) . напряжений сигналов, поступающих на их входы с выходов фазовых детекторов 31 и 18 соответственно. Напряжения с выходов

15 двухполупериодных выпрямителей 32 и 34 поступают на входы вычитателя 33, где происходит вычитание напряжения, поступающего с выхода выпрямителя 34, из напряжения, поступающего с выхода выпрямителя 32, т.е. осуществляется сравне20 ние величин этих напряжений. Таким образом, при передаче символа кодовой последовательности "1и модуль напряжения с выхода фазового детектора 31 будет превышать модуль напряжения с выхода фазового

25 детектора 18, т.к, первое из этих напряжений обусловлено сигналом, а второе — помехой. На выходе вычитателя ЗЗ при этом будет присутствовать положительное напряжение. При передаче же символа кодовой последовательности "0" наоборо, сигнал с выхода фазового детектора 18 будет превышать по абсолютной величине сиг. нал с выхода фазового детектора 31 и, следовательно, на выходе вычитателя 33 будет присутствовать напряжение отрицательной полярности. С выхода вычитателя

33 разностный сигнал поступает на вход решающего устройства 36, моменты принятия реШения которым стробируются тактовыми импульсами, поступающими на

40 стробирующий вход решающего устройства

36 с выхода устройства 15 синхронизации.

Решающее устройство 36 преобразует полярность разностного напряжения в значениях двоичных символов кодовой

45 последовательности, передаваемых посредством двух ортогональных ПСП.

С выхода решающего устройства 36 последовательность двоичных кодовых символов поступает на входы дискретных

50 согласованных фильтров 381 — 38>, каждый из которых согласован с одной из кодовых последовательностей, формируемых на передающей стороне генераторами 14>-14 кодовых последовательностей. Тактовые импульсы, управляющие работой дискрет55 ных согласованных фильтров 381-38д и следующие с частотой равной скорости редачи кодовых информационных симво1827053 лов, поступают на тактовые входы этих фильтров с выхода устройства 15 синхронизации. Выходные напряжение дискретных согласованных фильтров 38 -38л поступают на соответствующие входы и-канального

ALlA 39, который преобразует эти напряжения в цифровую форму (двоичный код). Период дискретизации входных сигналов АЦП

39 задается тактовыми импульсами, поступающими на тактовый вход АЦП 39 с частотой, равной скорости продвижения кодовых символов в ячейках регистров дискретных согласованных фильтров 381 38>.

Результаты квантования (оцифровки) отсчетов выходных напряжений каждого из согласованных фильтров 38 -38п в соответствующих и каналах АЦП 39 поступают с и шинных выходов АЦП 39 в параллельном двоичном коде на и входов схемы 40 выбора максимума. Схема 40 выбора максимума передает на свой первый выход в цифровой форме максимальный из и отсчетов, который подается на пороговое устройство 41.

На втором выходе схемы 40 выбора максимума при этом выдается также в цифровой форме (двоичном коде) номер канала, в котором этот максимум достигнут. В пороговом устройстве 41 производится сравнение величины максимального отсчета с заранее выбранным пороговым уровнем. Величина порогового уровня определяется длиной кодовых последовательностей, формируемых на передающей стороне генераторами 14 14п кодовых последовательностей, и минимальным кодовым (хэмминговым) расстоянием между любой парой этих последовательностей, которое определяет максимальное число ошибок, гарантированно исправляемых данным кодом. При длине кодовой последовательности в Й элементов и максимальном числе корректируемых кодом ошибок t нормированную (по отношению к амплитуде единичного отсчета на входе дискретных согласованных фильтров

381-38л) величину порогового уровня целесообразно выбирать равной N-t. Такой выбор пороговогоуровня позволяет обеспечить правильное различение кодовых последовательностей при минимальной вероятности их пропуска, При превышении максимальным откликом некоторого дискретного согласованного фильтра порогового уровня, пороговое устройство 41 формирует импульс опознания соответствующей кодовой последовательности, которой подается на входы установки начального состояния генератоpos 421-42п кодовых последовательностей, что обеспечивает фазирование этих генераторов с аналогичными генераторами 14>14> кодовых последовательностей, находящимися йа передающей стороне. Одновременно импульс опознания кодовой последовательности поступает на вход управления записью запоминающего регистра 50, который фиксирует и запоминает двоичный номер опознанной кодовой последовательности до момента окончания и опознания очередной кодовой последовательности, после чего цикл повторяется и

10 т.д, Кроме того, импульс опознания подается на вход установки начального состояния счетчика 47, обеспечивая его фазирование со счетчиком (делителем) 27 на передающей стороне, и на вход управления записью параллельно-последовательного промежуточного регистра 48, на информационный вход которого поступает с выхода запоминающего регистра 50 номер опознанной кодовой последовательности в параллельном двоичном коде, При этом происходит перезапись

20 этого номера в ячейки промежуточного регистра 50, Номер кодовой последовательности в двоичном коде представляет собой logzn— разрядный блок проверочных (избыточных)

25 символов помехоустойчивого кода, формируемых на передаче кодером 23 и передаваемых посредством многопозыционных кодов, вырабатываемых генераторами 14 14л кодовых последовательностей. Таким

30 образом дискретные согласованные фильтры 381-38п, АЦП 39, схема выбора максимума 40, пороговое устройство 41 и запоминающий регистр 50 представляют в совокупности самосинхронизирующийся декодер многопозиционного блочного кода.

При этом результат декодирования выдается на выходе запоминающего регистра 50, а импульсы блочной (цикловой) синхронизации формируются на выходе порогового ус тройства 41.

40 Информационные (безызбыточные) символы выделяются следующим образом.

Генераторы 421 — 42 кодовых последовательностей вырабатывают кодовые последовательности, аналогичные соответствующим

45 последовательностям, формируемым на передающей стороне генераторами 141-14П кодовых последовательностей. Период следования элементов этих последовательностей задается тактовыми импульсами, поступающими с выхода устройства 15 син50 хронизации на тактовые входы генераторов

42 -42л с частотой равной скорости передачи информационных и кодовых символов. C выходов генераторов 42 -42л кодовые последовательности поступают на соответст55 вующие входы и-канального мультиплексора 43, на управляющий (адресный) вход которого поступает с выхода запо13

1827053 минающего регистра 50 двоичный номер принятой кодовой последовательности.

Мультиплексор 43 подключает на свой выход, выход того из генераторов 421-42П, который. формирует кодовую последовательность, совпадающую с принятой. Таким образом, на выходе мультиплексо.ра 43 выделяется та же самая последовательность кодовых комбинаций, что и на выходе мультиплексора 19, находя.щегося на передающей стороне, но с задержкой равной длительности передачи кодовой последовательности из N элементов, т.е. на один кодовый блок. Т,к. при передаче информационных (безызбыточных) символов структуры ПСП, расширяющих спектр информационного сигнала, череду. ются в соответствии с законом чередования элементов соответствующей кодовой последовательности, т.о. для правильного выделения информационных символов необходимо осуществить их задержку также на время равное длительности кодовой последовательности. Для этого выходные символы решающих устройств 35, 37 подаются на входы буферных регистров 44, 46 соот. ветственно, каждый из которых содержит N разрядов, Моменты сдвига информации в ячейках регистров 44, 46 тактируются тактовыми импульсами, поступающими с выхода устройства 15 синхронизации на тактовые входы регистров 44, 46. С выхода мультиплексора 43 элементы кодовой последовательности, задающей порядок сьема информации с выходов буферных регистров

44, 46, подаются на управляющий вход коммутатора 45, на первый вход которого подается последовательность информационных и случзйных символов с выхода второго буферного регистра 44, а на второй вход— также последовательность информационных и случайных символов, нос выхода первого буферного регистра 46. В каждый момент времени информационный символ присутствует лишь на одном из входов коммутатора 45, на другом же входе в этот момент присутствует некоторый случайный символ. Коммутатор 45 подключает на выход лишь тот из входов, на котором в данный момент присутствует информационный символ. Работа коммутатора 45 аналогична работе коммутатора 20, находящегося на передающей стороне и управляемого последовательностью кодовых элементов с выхода мультиплексора 19, поступающих на управляющий вход этого коммутатора, Тзк при подаче на управляющий вход коммутатора 45 элемента последовательности "0" коммутатор 45 подключает на свой выход выход регистра 46. входящего а канал демодуляции информационного сигнала с первой ПСП (с первым генератором 13 опорной ПСП), а при подаче "1" — выход регистра

44, входящего в состав канала демодуляции информационного сигнала с второй ПСП (с вторым генератором 28 опорной ПСП). Следовательно, на выходе коммутатора 45 в любой момент времени будет присутствовать соответствующий информационный символ. Последовательность информационных символов, содержзщая, а общем случае, и ошибочно принятые символы, поступает с выхода коммутатора 45 на вход декодера 49, на другой вход которого с выхода промежуточного регистра 48 поступают проверочные символы. Регистр 48 представляет собой регистр параллельно-последовательного типа. Записанные в ячейки этого регистра в параллельном коде проверочные символы последовательно продвигаются по

20 ячейкам регистра 48 под воздействием тактовых импульсов. поступающих с выхода счетчика 47 на тактовый вход регистра 48.

Вход счетчиком 47 подключен к выходу устройства 15 синхронизации, формирующем

25 тактовые импульсы, следующие с частотой равной скорости передачи информационных символов. При использовании для коррекции ошибок саерточного кода со скоростью (m-1)/m коэффициент счета счет30 чика 47 должен быть равен (m-1). Таким образом, частота следования тактовых импульсов, поступающих на тактовый вход регистра 48 в (m-1) раз ниже частоты следования информационных импульсов..

Поэтому, при поступлении на вход декодера

35 49 очередных (m — 1) информационных символов с выхода коммутатора 45, на второй вход декодера 49 поступит один проверочный символ с выхода регистра 48. Всего же за время приема блока из N информацион40 ных символов в декодер 49 поступит log2A-N/m — 1 проверочных символов с выхода регистра 48, ячейки которого при этом полностью очистятся и будут готовы к приему (записи) очередного блока из N/(m-1) проверочных символов.

В декодере 49 происходит исправление ошибочно принятых информационных символов. Если число ошибок не превышает корректирующей способности используе50 мого помехоустойчивого кода, то асе ошибки будут исправлены. Исправленная последовательность инфо рмацион н ь. х символов поступает на выход декодера 49.

Таким образом, предлагаемом устройстве повышение помехоустойчивости пере55 дачи информации, достигается эл счет формирования на передающей стороне проверочных (избыточных) симаолог.. орга1827053 низации отдельного канала передача этих символов и использовании их для исправления ошибок, возникающих в процессе приема информационных символов при воздействии различного рода помех. Причем, дополнительная передача проверочных символов не приводит к увеличению канальной скорости передачи информации. снижению базы сигналов или расширению полосы используемых частот. Частота ошибок в последовательности информационных символов, поступающих на вход декодера, т,е. до исправления этих ошибок, та же самая, что и на выходе устройства-прототипа, т.к. информационные символы, так же, как и в прототипе, передаются противоположными сигналами той же длительности (энергии). а на приеме используется их когерентная обработка.

Проверочные же символы подвергаются дополнительному кодированию блочным кодом, элементы кодовых комбинаций которого передаются ортогональными сигналами и когерентно обрабатываются на приеме. Т,к. передаваемые комбинации обрабатыва1отся на приеме в целом, то помех оустойчи вость и риема про вероч н ых символов превышает помехоустостойчивость приема информационных символов.

Формула изобретения

Широкополосная радиолиния приемопередачи дискретной информации, содержащая на передающей стороне генератора несущих и тактовых частот (НТЧ), первый выход которого соединен с входами формирователя. ортогональной псевдослучайной последовательности (ОПСП) и первого генератора псевдослучайной последовательности (tlCfl), второй выход генератора НТЧ соединен с входом фазовращателя на 90 и с первым входом фазового манипулятора, выходы которых соединены соответственно с входами первого и второго умножителей, выходы которых через блок сложения соединены с передающий антенной, причем второй вход первого умножителя соединен с выходом формирователя ОПСП; а на приемной стороне — последовательно соединенные приемную антенну, блок синхронизации, формирователь ОПСП, первый умножитель, последовательно соединенные второй умножитель, первый паласовой фильтр и первый фазовый детектор, вход блока синхронизации соединен со вторым входом первого умножителя и с первым входом второго умножителя, второй вход которого соединен с выходом первого генератора опорной ПСП, первый вход которого соединен с выходом блока синхронизации, а также второй полосовой фильтр, о тличающаяся тем,что,сцелью повышения помехоустойчивости приема дискретной информации, в нее на передающей стороне введены последовательно соединенные источник информации, кодер и буферный регистр, последовательно соединенные делитель частоты, преобразователь последовательного кода в параллельный, 10 запоминающий регистр, а также счетчик импульсов, "и" генераторов кодовых последовательностей (КП), мультиплексор, второй генератор ПСП и коммутатор, при этом тре» тий выход генератора НТЧ через счетчик импульсов соединен с установочными вхо" дами преобразователя последовательного кода в параллельный, запоминающий ре-. гистр и "и" генераторов КП, выходы которых через мультиплексор соединены с первым входом коммутатора, два других входа кото20 рого соединены соответственно с выходом первого генератора ПСП и с выходом второго генератора ПСП, а выход коммутатора соединен с вторым входом второго умножителя, выход запоминающего регистра сое25 динен с адресным входом мультиплексора, первый выход генератора HTЧ соединен с первым входом второго генератора ПСП, выход делителя частоты соединен с соответствующим входом кодера, второй выход ко0 торого соединен с "îîòâåòñòâóþùèì входом преобразователя последовательного кода s параллельный, выход буферного регистра соединен с BTOpblM .Âõoäoì фазового манипулятора, а третий выход генератора НТЧ соединен с тактовыми входами и генератоЗ5 ров КП, формирователя ОПСП, первого и второго генераторов ПСП, буферного регистра, кодера, источника информации и делителя частоты, а на приемной стороне введены последовательно соединенные

40 второй генератор опорной ПСП, и третий умножитель,последовательносоединенные узел фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) и второй фазовый детектор, а также решающие блоки, двухполупериодные выд5 прямителя, вычитатель, "и" согласованных фильтров, аналого-цифровой преобразователь(АЦП), блок выбора максимума, пороговый блок, запоминающий регистр, промежуточный регистр, мультиплексор, и

50 генераторов КП, коммутатор, декодер, буферные регистры и счетчик импульсов, при этом первый выход и вход блока синхронизации соединены соответственно с первым входом второго генератора опорной ПСП и с вторым входом третьего умножителя, выход которого через второй полосовый фильтр соединен с вторым входом второго фазового детектора, первый вход которого соединен с другим входом первого фазового детектора, выход первого умножителя соединен с входом узла ФАПЧ, выходы первого и второго фазовых детекторов соединены . соответственно с входами nepsoro решающего блока и второго решающего блока, выходы которых соединены соответственно с входами первого и второго буферных регистров, а выходы первого и второго фазовых детекторов через соответствующие двухполупериодные выпрямители соединены с входами вычитателя, выход которого через . третий решающий блок соединен с первыми входами и дискретных согласованных фильтров, выходы которых через АЦР соединены с соответствующими входами блока выбора "5 максимума. первый выход которого через пороговый блок соединен с входом управления записью запоминающего и промежуточного регистров и со входами и генераторов

КП, выходы которых через мультиплексор .соединены с первым входом коммутатора, к двум другим входам которого подключены соответственно вьгходы первого и второго буферных регистров, а выход коммутатора соединен с информационным входом декодера, вход которого соединен с выходом счетчика импульсов через промежуточный регистр, управляющий вход которого соединен с управляющим входом мультиплексора и через запоминающий регистр — со вторым выходом блока выбора максимума, а второй выход блока синхронизации соединен с синхронизирующими входами первого и второго генераторов опорной ПСП, формирователя ОПСП. и дискретных cornsсаванных фильтров, АЦП, счетчика импульсов первого, второго и третьего решающих блоков, в генераторов КП первого и второго буферного регистров и декодера.

1827053

Составитеяь И.безгинов

Текред М.Моргентау Корректор ЕЛапп

Редактор С.Кулакова

Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 01

Заказ 2333 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета Ао мэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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