Способ передачи и приема сигналов, представленных параметрами спектрально-модуляционного разложения, и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к радиотехнике. Технический результат заключается в повышении качества передачи информационных сообщений и уменьшении скорости передачи. Сущность изобретения заключается в том, что в известный способ введено спектрально-модуляционное разложение сигнала с разбиением каждого полосового аналогового сигнала на несколько верхних и нижних боковых полос и выделением из сначала гильбертовской амплитудной огибающей и мгновенной частоты, а затем квазипостоянных параметров, часть которых используется для разбиения сигнала на боковые полосы. Выделенные параметры после оцифровки передаются на приемную сторону, где по ним осуществляется восстановление аналогового сигнала. 6 ил., 2 табл.

Текст описания в факсимильном виде (см. графическую часть)л

Формула изобретения

1. Способ передачи и приема сигналов, представленных параметрами спектрально-модуляционного разложения, включающий в себя на передающей стороне разделение путем фильтрации исходного аналогового сигнала на n частотных полос и формирование n полосовых аналоговых сигналов, двухполупериодное выпрямление каждого полосового аналогового сигнала, аналого-цифровое преобразование, объединение цифровых сигналов и передачу цифрового линейного сигнала по линии связи, а на приемной стороне разделение цифрового линейного сигнала на отдельные цифровые сигналы, цифро-аналоговое преобразование каждого из цифровых сигналов, амплитудную модуляцию, объединение выходных аналоговых сигналов приема и формирование восстановленного аналогового сигнала, отличающийся тем, что полосовой аналоговый сигнал каждой из n частотных полос дополнительно подвергают спектрально-модуляционному разложению, для чего на первой ступени такого разложения из полосового аналогового сигнала формируют сопряженный ему по Гильберту сигнал и из полученного первого комплексного сигнала выделяют первую пару параметрических сигналов, содержащую сигнал первой мгновенной частоты и сигнал первой гильбертовской амплитудной огибающей, а затем из первой пары параметрических сигналов путем низкочастотной фильтрации выделяют первую пару квазипостоянных аналоговых сигналов передачи, состоящую из первого и второго квазипостоянных аналоговых сигналов передачи, причем на второй ступени спектрально-модуляционного разложения каждый из n полосовых аналоговых сигналов разделяют на две полосы частот, соответственно, на первую нижнюю боковую полосу и первую верхнюю боковую полосу путем управляемой фильтрации, когда в качестве управляющего напряжения для такой фильтрации используют первый квазипостоянный аналоговый сигнал передачи, затем из сигналов первой нижней боковой полосы и первой верхней боковой полосы формируют соответствующие сопряженные им по Гильберту сигналы и из каждого из сформированных таким образом, соответственно, второго и третьего комплексных сигналов выделяют, соответственно, вторую и третью пары параметрических сигналов, состоящих, соответственно, из сигнала второй мгновенной частоты и сигнала второй гильбертовской амплитудной огибающей, сигнала третьей мгновенной частоты и сигнала третьей гильбертовской амплитудной огибающей, X затем из второй и третьей пары параметрических сигналов путем низкочастотной фильтрации выделяют, соответственно, вторую и третью пары квазипостоянных аналоговых сигналов передачи, состоящих, соответственно, из третьего и четвертого, пятого и шестого квазипостоянных аналоговых сигналов передачи, причем на третьей ступени спектрально-модуляционного разложения сигнал первой нижней боковой полосы и сигнал первой верхней боковой полосы разделяют каждый на две полосы частот, соответственно, вторую нижнюю боковую полосу и вторую верхнюю боковую полосу, третью нижнюю боковую полосу и третью верхнюю боковую полосу путем управляемой фильтрации, когда в качестве управляющих напряжений для такой фильтрации при выделении второй нижней боковой полосы и второй верхней боковой полосы используют третий квазипостоянный аналоговый сигнал передачи, а для фильтрации при выделении третьей нижней боковой полосы и третьей верхней боковой полосы используют пятый квазипостоянный аналоговый сигнал передачи, а затем из сигналов второй нижней боковой полосы, второй верхней боковой полосы, третьей нижней боковой полосы и третьей верхней боковой полосы формируют сопряженные им по Гильберту сигналы и из каждого из сформированных таким образом, соответственно, четвертого, пятого, шестого и седьмого комплексных сигналов выделяют, соответственно, четвертую, пятую, шестую и седьмую пары параметрических сигналов, состоящих, соответственно, из сигнала четвертой мгновенной частоты и сигнала четвертой гильбертовской амплитудной огибающей, сигнала пятой мгновенной частоты и сигнала пятой гильбертовской амплитудной огибающей, сигнала шестой мгновенной частоты и сигнала шестой гильбертовской амплитудной огибающей, сигнала седьмой мгновенной частоты и сигнала седьмой гильбертовской амплитудной огибающей, а затем из четвертой, пятой, шестой и седьмой пар параметрических сигналов путем низкочастотной фильтрации выделяют, соответственно, четвертую, пятую, шестую и седьмую пары квазипостоянных аналоговых сигналов передачи, состоящих, соответственно, из седьмого и восьмого, девятого и десятого, одиннадцатого и двенадцатого, тринадцатого и четырнадцатого квазипостоянных аналоговых сигналов передачи, после чего пары квазипостоянных аналоговых сигналов передачи, относящихся к первой, второй и третьей ступеням спектрально-модуляционного разложения каждого из n полосовых аналоговых сигналов, подвергают аналого-цифровому преобразованию и формируют n групп индивидуальных цифровых сигналов передачи, каждая из которых состоит из В_n пар индивидуальных цифровых сигналов передачи, которые далее объединяют и получают цифровой групповой сигнал передачи, при этом каждый из n цифровых групповых сигналов передачи формируют независимо от других групп и составляют либо из индивидуальных цифровых сигналов передачи, относящихся только к первой, ко второй или к третьей ступеням спектрально-модуляционного разложения, при которых _n равно, соответственно, 1, 2 или 4, либо из цифровых сигналов, относящихся к любым двум ступеням разложения - первой и второй, первой и третьей, второй и третьей, при которых В_n равно, соответственно, 3, 5, 6, либо из цифровых сигналов, относящихся ко всем трем ступеням разложения, при которых В_n равно 7, а затем n цифровых групповых сигналов передачи еще раз объединяют и сформированный цифровой линейный сигнал передают по линии связи, а на приемной стороне цифровой линейный сигнал разделяют на n цифровых групповых сигналов приема, после чего каждый из цифровых групповых сигналов приема разделяют на В_n пар индивидуальных цифровых сигналов приема и в каждой из полученных n групп индивидуальных цифровых сигналов приема осуществляют цифроаналоговое преобразование и формируют n групп аналоговых сигналов приема, каждая из которых содержит В_n пар квазипостоянных аналоговых сигналов приема, после чего в каждой из В_n пар каждой из n групп аналоговых сигналов приема, сначала используя квазипостоянный аналоговый сигнал приема данной пары с нечетным номером в качестве управляющего, формируют квазигармоническое частотно-модулированное колебание, а затем, используя квазипостоянный аналоговый сигнал приема данной пары с четным номером, модулируют по амплитуде ранее сформированное квазигармоническое частотно-модулированное колебание и формируют для n групп аналоговых сигналов приема

выходных аналоговых сигналов приема, причем в каждой из n групп эти В_n аналоговых сигналов приема объединяют, а затем полученные n выходных групповых аналоговых сигналов приема повторно объединяют и получают восстановленный аналоговый сигнал.

2. Устройство передачи и приема сигналов, представленных параметрами спектрально-модуляционного разложения, содержащее передающую часть, линию связи и приемную часть, причем передающая часть состоит из параллельно подключенных ко входу устройства n блоков обработки сигналов передачи, выход каждого из которых подключен к соответствующему входу блока объединения цифровых групповых сигналов, выход которого является выходом передающей части устройства, при этом каждый из n блоков обработки сигналов передачи содержит полосовой фильтр, вход которого является входом блока обработки сигналов передачи, а также двухполупериодный выпрямитель и первый аналого-цифровой преобразователь, а приемная часть состоит из блока разделения цифровых групповых сигналов, вход которого является входом приемной части устройства, а каждый из n его выходов подключен, соответственно, ко входу соответствующего блока обработки сигналов приема, выход каждого из которых подключен к соответствующему входу блока объединения выходных сигналов, выход которого является выходом устройства, причем каждый из n блоков обработки сигналов приема содержит первый цифроаналоговый преобразователь и амплитудный модулятор, отличающееся тем, что в передающей части в каждый из n блоков обработки сигналов передачи дополнительно введены первый блок разложения сигнала, содержащий последовательно соединенные гильбертовский выделитель мгновенной частоты и амплитудной огибающей, первый фильтр низкой частоты и первый аналого-цифровой преобразователь, выход которого является первым цифровым выходом первого блока разложения сигнала, который подключен к первому информационному входу блока объединения индивидуальных цифровых сигналов, первый вход гильбертовского выделителя мгновенной частоты и амплитудной огибающей является входом первого блока разложения сигнала и соединен со входом двухполупериодного выпрямителя, выход которого подключен ко второму входу гильбертовского выделителя мгновенной частоты и амплитудной огибающей, второй выход которого подключен через второй фильтр низкой частоты ко входу второго аналого-цифрового преобразователя, выход которого является вторым цифровым выходом первого блока разложения сигнала, который подключен ко второму информационному входу блока объединения индивидуальных цифровых сигналов, кодовый вход которого является первым управляющим входом передающей части устройства, а выход первого фильтра низкой частоты является также первым управляющим выходом первого блока разложения сигнала, а также введены блок второй ступени разложения сигналов боковых полос и блок третьей ступени разложения сигналов боковых полос, причем выход полосового фильтра соединен с информационным входом блока второй ступени разложения сигналов боковых полос и со входом первого блока разложения сигнала, управляющий выход которого подключен к управляющему входу блока второй ступени разложения сигналов боковых полос, первый, второй, третий и четвертый цифровые выходы которого соединены, соответственно, с третьим, четвертым, пятым и шестым информационными входами блока объединения индивидуальных цифровых сигналов, а первый и второй информационные выходы блока второй ступени разложения сигналов боковых полос подключены, соответственно, к первому и второму информационным входам блока третьей ступени разложения сигналов боковых полос, первый и второй управляющие выходы блока второй ступени разложения сигналов боковых полос подключены, соответственно, к первому и второму управляющим входам блока третьей ступени разложения сигналов боковых полос, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой цифровые выходы которого соединены, соответственно, с седьмым, восьмым, девятым, десятым, одиннадцатым, двенадцатым, тринадцатым и четырнадцатым информационными входами блока объединения индивидуальных цифровых сигналов, выход которого является выходом блока обработки сигналов передачи, а в приемной части в каждый из n блоков обработки сигналов приема дополнительно введены блок разделения индивидуальных цифровых сигналов, информационный вход которого является входом блока обработки сигналов приема, а первый и второй выходы которого соединены, соответственно, с первым и вторым информационными входами первого блока восстановления сигнала, содержащего последовательно соединенные первый цифроаналоговый преобразователь, генератор управляемый напряжением и амплитудный модулятор, выход которого является выходом первого блока восстановления сигнала, а его второй вход подключен к выходу второго цифроаналогового преобразователя, причем вход первого цифро-аналогового преобразователя и вход второго цифроаналогового преобразователя являются, соответственно, первым и вторым входами первого блока восстановления сигнала, а также введены второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой блоки восстановления сигнала, выход каждого из которых подключен к соответствующему входу блока объединения сигналов группы приема, выход которого является выходом блока обработки сигналов приема, причем третий и четвертый выходы блока разделения индивидуальных цифровых сигналов соединены, соответственно, с первым и вторым входами второго блока восстановления сигнала, пятый и шестой выходы блока разделения индивидуальных цифровых сигналов соединены, соответственно, с первым и вторым входами третьего блока восстановления сигнала, седьмой и восьмой выходы блока разделения индивидуальных цифровых сигналов соединены, соответственно, с первым и вторым входами четвертого блока восстановления сигнала, девятый и десятый выходы блока разделения индивидуальных цифровых сигналов соединены, соответственно, с первым и вторым входами пятого блока восстановления сигнала, одиннадцатый и двенадцатый выходы блока разделения индивидуальных цифровых сигналов соединены, соответственно, с первым и вторым входами шестого блока восстановления сигнала, тринадцатый и четырнадцатый выходы блока разделения индивидуальных цифровых сигналов соединены, соответственно, с первым и вторым входами седьмого блока восстановления сигнала, а кодовый вход которого является первым управляющим входом приемной части устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25, Рисунок 26, Рисунок 27, Рисунок 28, Рисунок 29, Рисунок 30, Рисунок 31, Рисунок 32, Рисунок 33, Рисунок 34, Рисунок 35, Рисунок 36, Рисунок 37, Рисунок 38, Рисунок 39, Рисунок 40, Рисунок 41, Рисунок 42, Рисунок 43, Рисунок 44, Рисунок 45, Рисунок 46, Рисунок 47, Рисунок 48, Рисунок 49, Рисунок 50, Рисунок 51