Способ синхронизации в системах передачи дискретных сообщений

 

Изобретение относится к технике передачи дискретной информации и может быть использовано в системах радиосвязи для синхронизации по посылкам приемной и передающей частей системы. Сущность способа заключается в повышении точности синхронизации и помехозащищенности, сохранении времени вхождения в синхронизм. Это достигается тем, что в способе основанном на формировании на передающей стороне по сигналам тактовой синхронизации кодовой последовательности передаваемого сообщения и излучения ее в эфир, а на приемной стороне в приемной стороне - приема радиосигналов, усилению их и детектировании передачу сигналов кодовой последовательности передаваемого сообщения осуществляют сигналами разной длительности, а принятую кодовую последовательность на приемной стороне задерживают на время τ_з,, которое выбирают из условия τ₁>τ_з≥τ₂ при этом (τ₁+τ₂)≅T, где τ₁,τ₂ и Т соответственно длительности сигналов с большей длительностью, с малой длительностью и переход повторения сигналов тактовой синхронизации, по переднему фронту задержанных сигналов формируют дополнительные сигналы с длительностью τ_д≅τ₂, по совпадению которых с принятыми сигналами выделяют сигналы, по которым формируют кодовую последовательность переданного сообщения. 3 ил.

Изобретение относится к технике передачи дискретной информации и может быть использовано в системах радиосвязи для синхронизации по посылкам (импульсам) приемной и передающей частей системы.

Известен способ синхронизации по посылкам и циклам в системах передачи дискретных сообщений, основанный на формировании на передающей стороне по тактовым импульсам кодовой последовательности передаваемого информационного сообщения и импульсов синхронизации, а на приемной стороне выделение импульсов синхронизации в соответствии с которыми производится фазовая подстройка импульсов местного тактового генератора, регистрирующих принимаемые сигналы информационного сообщения, и подстройка частоты следования тактовых импульсов [1] Недостатком известного способа является зависимость исправляющей способности системы от степени искажения синхронизирующего импульса, дополнительное время для установления синхронизма и зависимость точности синхронизации от длины кодовых комбинаций из-за конечной величины стабильности местных тактовых генераторов на передающей и приемной частях системы.

Известен способ синхронизации по посылкам, согласно которому принятый сигнал стробируют двумя опорными сигналами, один из которых задержан относительно другого на половину элементарной посылки, определяют длительности полученных после стробирования сигналов, каждый из которых сравнивают с длительностью элементарной посылки инвертируют тот сигнал, длительность которого меньше половины длительности элементарной посылки, затем сравнивают полученные сигналы между собой и по результатам сравнения осуществляют сдвиг опорных сигналов на заданный шаг перестройки, дополнительно инвертируют принятый и опорные сигналы, стробируют принятый инвертированный сигнал каждым инвертированным опорным сигналом, суммируют каждый полученный после стробирования дополнительный сигнал с сигналом, полученным после стробирования соответствующим опорным сигналом, каждый из полученных суммарных сигналов стробируют дополнительным опорным сигналом, задержанным относительно соответствующего опорного сигнала на четверть элементарной посылки, при этом сдвиг опорных сигналов и дополнительного опорного сигнала осуществляют относительно того опорного сигнала, от которого получен сигнал после стробирования меньшей длительности [2] Недостатком известного способа является зависимость исправляющей способности системы от степени искажения синхронизирующих импульсов, дополнительное время для установления синхронизма, а также малая скорость передачи информации, сложность технической реализации и низкая надежность из-за необходимости введения большого числа задержек, что в целом снижает технические возможности известного способа в системах радиосвязи для синхронизации при передачи дискретных сообщений.

Технический результат способа исключение времени вхождения в синхронизм, повышение точности синхронизации и помехозащищенности при передаче дискретных квантованных сообщений.

Технический результат достигается тем, что в способе синхронизации в системах передачи дискретных сообщений, основанном на формировании на передающей стороне по сигналам тактовой синхронизации кодовой последовательности передаваемого сообщения и излучение ее в эфир, а на приемной стороне прием радиосигналов, усиление их, детектирование и выделение сигналов синхронизации и передаваемого сообщения, передача сигналов кодовой информации осуществляется сигналами разной длительности, соответствующей, например, уровням Лог.1 и (или) Лог.0, а выделенные на приемной стороне сигналы задерживают на время τ_з,, которое выбирают из условия τ₁>τ_з≥τ₂, при этом (τ₁+τ₂)≅T,, где τ₁,τ₂, соответственно длительности сигналов с большей длительностью, с малой длительностью и период повторения зондирующих сигналов, по переднему фронту задержанных сигналов формируют дополнительные сигналы с длительностью τ_д≅τ₂ и принимают их за сигналы тактовой синхронизации, по совпадению которых с принятыми сигналами выделяют сигналы кодовой последовательности передаваемого сообщения.

На фиг.1 представлены эпюры напряжений и временные диаграммы, поясняющие предложенный способ синхронизации; на фиг.2 представлена функциональная схема передающей стороны устройства синхронизации; на фиг.3 приемной стороны устройства синхронизации.

Способ синхронизации в системах передачи дискретных сообщений заключается в следующем.

На передающей стороне системы передачи дискретных сообщений по тактовым сигналам (фиг. 1, а) с периодом повторения Т формируют кодовую последовательность передаваемого сообщения (фиг.1,б) и излучают ее в эфир сигналами разной длительности (фиг. 1, г). Так, например, уровни Лог.1 передаваемого сообщения, представленного на фиг. 1,б, излучаются в эфир сигналами с длительностью τ₁ (фиг.1,в), а уровни Лог.0 с длительностью τ₂ (фиг.1,г). При этом длительности τ₁ и τ₂ выбирают таким образом, чтобы τ₁>τ₂, а (τ₁+τ₂)≅T. Таким образом в передатчике системы передачи дискретных сообщений формируется последовательность сигналов с разной длительностью (фиг.1,г), которая содержит информацию о передаваемом сообщении, о частоте и периоде повторения тактовых сигналов синхронизации передатчика. На фиг.1 условно показано, что длительность сигнала тактовой синхронизации (фиг.1,а) равна Т.

На приемной стороне системы передачи дискретных сообщений сигналы (фиг. 1, г), передаваемые в эфир, принимают, усиливают, детектируют и выделяют в виде последовательности сигналов разной длительности (фиг.1,г). Переданные и принятые сигналы в прилагаемых чертежах условно представлены одними и теми же эпюрами, приведенными на фиг.1,г.

Выделенные на приемной стороне сигналы (фиг.1,г) задерживают на время τ_з (фиг.1,д), которое выбирают из условия τ₁>τ_з≥τ₂,, и по переднему фронту задержанных сигналов формируют сигналы тактовой синхронизации (фиг.1,е) с длительностью τ_д≅τ₂..

По совпадению сигналов тактовой синхронизации (фиг.1,е) с принятыми сигналами (фиг. 1,г) формируют сигналы (фиг.1,ж), в соответствии с которыми по сигналам тактовой синхронизации (фиг.1,е) формируют сигналы кодовой последовательности передаваемого сообщения (фиг.1,з).

Передающее (фиг. 2) и приемное (фиг.3) устройства синхронизации реализующие способ синхронизации по посылкам в системах передачи дискретных сообщений, содержит: на передающей стороне генератор 1 тактовых синхроимпульсов, параллельно-последовательный регистр 1 тактовых синхроимпульсов, параллельно-последовательный регистр 2 сдвига, формирователь 3 импульсов, блок 4 управления, элемент 2 ИЛИ 5, элемент 2И 6 и передатчик 7; на приемной стороне приемник 8, последовательно-параллельный регистр 9 сдвига, элемент задержки 10, элемент 2И 11, формирователь импульсов 12, блок 13 управления.

Устройство синхронизации работает следующим образом.

По тактовым синхроимпульсам (фиг.1,а) генератора 1 на выходе параллельно-последовательного регистра 2 из n-разрядного параллельного кода передаваемого сообщения сформированного на информационных входах регистра 1, формируется последовательность из n-разрядных импульсов (фиг.1,б), по переднему фронту которых формирователем 3 формируются импульсы (фиг.1,в) длительностью τ₁.. С выхода формирователя 3 импульсы (фиг.1,в) поступают на один из входов элемента 2 ИЛИ 5, на другой вход которого поступают импульсы с выхода генератора 1, при этом на выходе элемента 2 ИЛИ 5 формируется последовательность импульсов, представленная на фиг. 1,г. При наличии уровня Лог.1 на втором входе элемента 2И 6, последовательность импульсов с выхода элемента 2 ИЛИ 5 через элемент 2И 6 поступает на вход модулятора передатчика 7, который в соответствии с импульсами модуляции (фиг.1,г) производит передачу в эфир радиосигналов разной длительности.

Режим работы передающей стороны устройства при этом задается блоком 4 управления, которая включает не показанные на чертеже счетчики импульсов и дешифраторы на логических элементах. После прохождения с генератора 1 n-импульсов на первом выходе блока 4 управления формируется импульс "Сброс", которым параллельно-последовательный регистр 2 устанавливается по входу R в исходное состояние и в нем вновь по импульсам генератора 1 n-разрядный параллельный код преобразуется в n-разрядную последовательность импульсов. По выходу 2 блока 4 управления при этом формируются импульсы, определяющие длительность работы передающей стороны устройства, например, по циклам.

На приемной стороне приемник 8 осуществляет прием радиосигналов, усиление их и детектирование. На прилагаемых чертежах продектированные приемником 8 сигналы условно показаны на 1,г.

Сигналы с выхода приемника 8 задерживаются в элементе задержки 10 на время τ_з (фиг.1,д) и поступают на вход формирователя 12, на выходе которого по переднему фронту входных импульсов формируются импульсы длительностью τ_д≅τ₂ (фиг.1,е). Формирование таких импульсов необходимо для исключения сбоев в работе системы передачи дискретных сообщений при увеличении τ_з. Импульсы с выхода формирователя 12 используют как сигналы тактовой синхронизации для управления работой последовательно-параллельным регистром 9 и блоком 13 управления. По совпадению сигналов с выхода приемника 8 (фиг.1,г) с сигналами формирователя 12 (фиг.1,е) на входах элемента 2И 11, на выходе последнего формируются импульсы, представленные на фиг.1,ж, которые по импульсам тактовой синхронизации (фиг.1,е) записываются в параллельно-последовательный регистр 9, на выходе которого при этом формируется n-разрядный параллельный код передаваемого сообщения.

Блок 13 управления выполнен аналогично блоку 4 управления передающей стороны устройства. На выходе блока 13 управления через импульсы формирователя 12, формируются импульсы для сброса регистра 9 в нулевое состояние (на прилагаемых чертежах импульсы "сброс" блока 13 управления (не показаны).

Формула изобретения

Способ синхронизации в системах передачи дискретных сообщений, основанный на формировании на передающей стороне по сигналам тактовой синхронизации кодовой последовательности передаваемого сообщения и излучении ее в эфир, а на приемной стороне приеме радиосигналов, их усилении и детектировании, отличающийся тем, что передачу сигналов кодовой последовательности передаваемого сообщения осуществляют сигналами разной длительности, а принятую кодовую последовательность на приемной стороне задерживают на время τ_з, которое выбирают из условия τ₁>τ_з≥τ₂, при этом (τ₁+τ₂)≅T, где τ₁,τ₂ и Т соответственно длительности сигналов с большей длительностью, с малой длительностью и период повторения сигналов тактовой синхронизации, по переднему фронту задержанных сигналов формируют дополнительные сигналы длительностью τ_д≅τ₂ по совпадению которых с принятыми сигналами выделяют сигналы, по которым формируют кодовую последовательность переданного сообщения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3