Способ модуляции цифрового сигнала для передачи данных по узкополосным каналам электросвязи

 

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для передачи данных по радиоканалу. Достигаемый технический результат: снижение фазовых искажений передаваемого цифрового сигнала, а также сокращение временных затрат при передаче и обработке цифровых сигналов. Способ модуляции цифрового сигнала для передачи данных по узкополосным каналам электросвязи характеризуется тем, что при модуляции цифрового сигнала биимпульсным кодом, заключающейся в перемене фазы несущего сигнала при переходе от кодирования логического 0 модулируемого цифрового сигнала к кодированию логической 1 модулируемого сигнала, и наоборот, причем в промодулированном сигнале присутствуют только двухбитные и однобитные посылки, длительность двухбитной посылки относится к длительности однобитной посылки как 1,5:1, а при каждом скачке фазы несущего сигнала фаза меняется на минус 90^o. 3 ил.

Изобретение относится к технике связи, в частности к способу модуляции цифрового сигнала для передачи данных по узкополосным каналам электросвязи, например по радиоканалу.

Среди способов модуляции (процесс изменения одного или нескольких параметров несущей (поднесущей) в соответствии с изменением параметров передаваемого сигнала или других сигналов, воздействующих на нее) цифрового сигнала для передачи данных известен способ частотной манипуляции, состоящий в представлении логической 1 модулируемого цифрового сигнала периодом синусоидального сигнала одной частоты, а логического 0 модулируемого цифрового сигнала - синусоидальным сигналом в полтора раза большей частоты длительностью в полтора периода [1].

Недостатком известного способа является достаточно сложная аппаратная и программная реализация получения и декодирования этого сигнала, а также большие временные затраты на его декодирование.

Наиболее близким техническим решением является способ модуляции цифрового сигнала биимпульсным кодом, заключающейся в перемене фазы несущего сигнала на 180^o при переходе от кодирования логического 0 модулируемого цифрового сигнала к кодированию логической 1 модулируемого цифрового сигнала, и наоборот, причем в промодулированном сигнале присутствуют только двухбитные и однобитные посылки, при этом длительность двухбитной посылки относится к длительности однобитной посылки как 2:1 [2].

Однако известный способ имеет следующие недостатки. Практика передачи цифрового сигнала, промодулированного биимпульсным кодом, через узкополосные каналы электросвязи, имеющие различные, определяемые характеристиками каналообразующей аппаратуры и параметрами среды распространения сигнала, фазочастотные характеристики (ФЧХ), показывает, что передаваемый сигнал искажается в соответствии с ФЧХ канала связи. Это приводит к тому, что сигнал, промодулированный биимпульсным кодом, будет искажаться при переходе от однобитной посылки к двухбитной и наоборот, т.к. происходит скачок фазы несущего сигнала на 180^o при изменении длительности посылки в два раза, таким образом, что однобитная посылка будет стремиться исказиться в двухбитную, а двухбитная - в однобитную, что приводит к неправильной демодуляции принятого сигнала.

Целью предложенного способа является снижение фазовых искажений передаваемого цифрового сигнала, промодулированного биимпульсным кодом, а также сокращение временных затрат при передаче и обработке цифровых сигналов.

Указанная цель достигается тем, что в сигнале, полученном модуляцией цифрового сигнала биимпульсным кодом, заключающейся в перемене фазы несущего сигнала на 180^o при переходе от кодирования логического 0 модулируемого цифрового сигнала к кодированию логической 1 модулируемого цифрового сигнала, и наоборот, причем в промодулированном сигнале присутствуют только двухбитные и однобитные посылки, при этом длительность двухбитной посылки относится к длительности однобитной посылки как 2:1, новым является то, что длительность двухбитной посылки по отношению к длительности однобитной посылки составляет 1,5:1 и это приводит к смене фазы несущего сигнала на минус 90^o при каждом ее скачке. Причем желательно каждую однобитную и двухбитную посылки в промодулированном сигнале заменить полупериодом синусоидального сигнала с длительностью полупериода, равной длительности соответствующей однобитной или двухбитной посылки, таким образом, что логическую 1 и логический 0 в промодулированном сигнале заменяют полупериодами синусоиды противоположных полярностей. Предпочтительно логическую 1 в промодулированном сигнале заменить положительным полупериодом синусоиды, а логический 0 в промодулированном сигнале - отрицательным полупериодом синусоиды.

На чертежах представлены диаграммы, поясняющие различные способы модуляции цифрового сигнала. Фиг.1 - модуляция цифрового сигнала частотной манипуляцией. Фиг. 2 - модуляция цифрового сигнала биимпульсным кодом. Фиг.3 - модуляция цифрового сигнала заявляемым способом.

Предлагаемый способ модуляции цифрового сигнала для передачи данных по узкополосным каналам электросвязи реализован программно-аппаратными средствами с помощью микропроцессора и подключенного к нему цифроаналогового преобразователя (ЦАП). В микросхеме памяти, подключенной к микропроцессору, записывают цифровые коды, необходимые для получения синусоидального сигнала желаемой амплитуды с помощью ЦАП. Для получения желаемой частоты синусоидального сигнала программно вычисляют временные интервалы между выдачами цифровых кодов в ЦАП. Предлагаемый способ модуляции цифрового сигнала для передачи данных по узкополосным каналам электросвязи может быть реализован на любых типах микропроцессоров и ЦАП.

Использование заявляемого способа модуляции цифрового сигнала для передачи данных по узкополосным каналам электросвязи обеспечивает по сравнению с прототипом меньшие фазовые искажения сигнала при его прохождении через узкополосный канал электросвязи, что приведет к повышению качества передачи данных, а также сокращению временных затрат при передаче и обработке цифрового сигнала, т. к., кроме того, сигнал, полученный модуляцией заявляемым способом, имеет меньшую длительность по сравнению с сигналом, полученным с помощью прототипа.

Источники информации 1. Громаков Ю.А. Стандарты и системы подвижной радиосвязи. - М., 1996, стр. 69.

2. Передача дискретных сообщений: Учебник для вузов. /В.П. Шувалов, Н.В. Захарченко, В.О. Шварцман и др. Под ред. В.П. Шувалова. - М.: Радио и связь, 1990, стр.173, 198, 199.

Формула изобретения

Способ модуляции цифрового сигнала для передачи данных по узкополосным каналам электросвязи, состоящий в модуляции цифрового сигнала биимпульсным кодом, заключающейся в перемене фазы несущего сигнала при переходе от кодирования логического 0 модулируемого цифрового сигнала к кодированию логической 1 модулируемого цифрового сигнала, и наоборот, причем в промодулированном сигнале присутствуют только двухбитные и однобитные посылки, отличающийся тем, что длительность двухбитной посылки относится к длительности однобитной посылки как 1,5:1, причем при каждом скачке фазы несущего сигнала фаза меняется на минус 90^o.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3