Способ когерентной разнесенной передачи сигнала

Изобретение относится к области радиотехники и может использоваться в системах радиосвязи. Технический результат состоит в повышении эффективности передачи в системе многоканальной радиосвязи с применением широкополосных сигналов. Для этого в передающей части первой стороны формируют N каналов разнесения, формируют N сигналов и назначают каждому каналу разнесения свой сигнал, передают сигналы через соответствующие каналы разнесения, в приемной части второй стороны из сигналов каналов разнесения после выполнения предыскажения, путем операции инверсии, составляют алфавит, из элементов которого формируют по правилу, оговоренному сторонами, сообщение от источника информации второй стороны первой, передают сигналы по каналам разнесения от второй стороны первой, а в приемной части первой стороны принятые сигналы являются элементами алфавита, из которых по оговоренному правилу восстанавливают сообщение для потребителя информации на первой стороне, при этом принятые сигналы после выполнения предыскажения, путем операции инверсии, используют как актуализированный алфавит для формирования по правилу, оговоренному сторонами, сообщения от источника информации первой стороны второй, передают сообщение, а в приемной части второй стороны принятые сигналы являются элементами алфавита, из которых по правилу, оговоренному сторонами, восстанавливается сообщение и передается потребителю информации на второй стороне, при этом в приемной части второй стороны путем предыскажения сигналов составляют уточненный алфавит, для формирования по правилу, оговоренному сторонами, сообщения от источника информации второй стороны первой, таким образом, обновление алфавита происходит постоянно в процессе обмена информацией между сторонами. 1ил.

 

Изобретение относится к области радиотехники, к способу организации разнесенной передачи сигнала в системе радиосвязи, в частности в системе радиосвязи с множественным доступом.

Характеристики радиоканала оказывают большое влияние на качество передачи информации и имеют большое значение для построения систем связи.

Отличие характеристик канала связи от идеальных, в частности зависимость затухания и группового времени замедления (ГВЗ) от частоты, может привести к изменению формы передаваемых сигналов [1].

Измерения неравномерностей затухания и ГВЗ канала связи требуют сравнительно больших аппаратурных затрат, поэтому прибегают к более простым методам контроля канала. Один из возможных путей такого контроля основан на методе ОПС (отношение пикового и среднего значений или Peak to Average Ratio, PAR) [1].

Согласно методу ОПС по проверяемому каналу в качестве тестового сигнала передается периодическая импульсная последовательность с достаточно длинными паузами между отдельными импульсами. Фильтр, установленный на приеме, выделяет из дискретного (линейчатого) спектра этой последовательности те компоненты, которые попадают в полосу частот, используемую для передачи данных. Отношение пикового и среднего значений линейно выпрямленного принимаемого сигнала является мерой искажения тестовых импульсов, обусловленного совокупным влиянием всех свойств и характеристик канала связи – неравномерностей затухания и ГВЗ, ограничения полосы частот, сдвигов частоты, наличия эхо-сигналов и помех. Значение этого отношения характеризует в целом качество канала, однако ничего не говорит о причинах изменения формы тестовых сигналов.

Для обработки принятых сигналов необходимо оценить импульсную характеристику (ИХ) пространственного канала.

Если используются импульсы, длительность которых много больше максимальной задержки, канал является частотно-неселективным, и ИХ содержит единственный канальный коэффициент h(0). Примером является система сотовой связи стандарта GSM [2].

Канал является частотно-селективным в случае систем связи c широкой полосой спектра, когда прямой и задержанные сигналы могут быть приняты раздельно. Примером является система связи с кодовым разделением пользователей (СДМА) [Системы мобильной связи: Учебное пособие для вузов / В.П. Ипатов, В.К. Орлов, И.М. Самойлов, В.Н. Смирнов, под. ред. Ипатова В.П. - М.: Горячая линия - Телеком. 2003. - 272 с.]. В этом случае свойства ИХ канала описывается комплексными коэффициентами h(0), h(1),..., h(m).

Для оценки ИХ многолучевого канала передаются обучающие сигналы, например, в виде псевдошумовой последовательности, состоящей из L импульсов. Так в GSM-стандарте длина L = 26 [2]. Эти сигналы должны быть известны приемнику. Проблема оценивания ИХ, кроме требования к ортогональности обучающих сигналов включает две отдельные задачи:

- оценивание значений ИХ h(0), h(1),..., h(m) при заданной длине m;

- оценивание m – т.к. длина обучающей последовательности, для исключения ошибок должна быть равна длине ИХ.

Оценка ИХ должна обеспечивать повышение эффективности систем связи, т.е. необходимо создавать такие способы передачи сигнала, которые снижают влияние нестабильности канала на качество радиосвязи.

Одним из таких направлений является разработка способов борьбы с замираниями организацией разнесенных каналов передачи (в которых передаваемый сигнал претерпевает статистически независимые искажения [3]).

Известны способы когерентной разнесенной передачи сигнала, называемые Retransmission Diversity [3]. Передача сигнала согласно этим способам осуществляется с N пространственно разнесенных передающих антенн. При этом на передающей стороне должны быть известны комплексные коэффициенты передачи сигналов между передающей и приемной антеннами. Эта информация используется для максимизации отношения сигнал-шум (ОСШ) в приемной антенне посредством оптимальной установки амплитуды и фазы передаваемого сигнала в каждой передающей антенне. Рассматриваются два основных способа получения требуемой информации о канале распространения. В первом способе в системе связи реализован временной дуплекс. Поэтому оценка канала распространения формируется при приеме сигнала на указанные N антенн. Во втором способе используется частотный дуплекс, но полосы частот прямого и обратного каналов передачи сигнала располагаются близко друг к другу с тем, чтобы каналы распространения в прямом и обратном направлениях были сильно коррелированными. В этом случае за оценку прямого канала также берется оценка обратного канала.

В современных системах связи обычно используется частотный дуплекс, и применяются достаточно широкополосные сигналы, поэтому устранение взаимного влияния сигналов в прямом и обратном каналах требует обеспечения значительного частотного разноса между этими каналами. Указанные факторы исключают практическую реализацию способа Retransmission Diversity [3]. Для многолучевых каналов связи известно техническое решение [4], заключающееся в том, что предназначенный для передачи информационный сигнал предыскажается таким образом, чтобы скомпенсировать его искажения в многолучевом канале. В результате принимаемый сигнал является однолучевым и обрабатывается простым однолучевым приемником. Это особенно актуально для прямого канала, поскольку на абонентской станции не требуется использование сложного в реализации многолучевого (Rake) приемника. Для реализации указанного способа передачи сигнала на передающей стороне необходима оценка канала распространения, а для ее получения используется временной дуплекс.

В другом способе разнесенной передачи сигнала, приведенном в описании проекта стандарта 3GPP [5], используется в прямом канале (направление связи от базовой станции к мобильной станции) системы связи 3GPP. На передающей стороне формируют два пространственно разнесенных канала передачи сигнала, для каждого пространственно разнесенного канала передачи сигнала формируют соответствующий этому каналу пилот-сигнал таким образом, чтобы сформированные пилот-сигналы были взаимно ортогональны, формируют информационный сигнал, ортогональный пилот-сигналам, и передают его через два пространственно разнесенных канала передачи сигнала одновременно с пилот-сигналами; на приемной стороне формируют оценку фазового сдвига, которую необходимо внести в сигнал, передаваемый через второй пространственно разнесенный канал передачи сигнала для того, чтобы максимизировать отношение сигнал/помеха на приемной стороне, или оценку фазового сдвига и амплитудного множителя (коэффициента), которые необходимо внести в сигнал, передаваемый через второй пространственно разнесенный канал передачи сигнала для того, чтобы максимизировать отношение сигнал/помеха на приемной стороне, полученные оценки сообщают на передающую сторону; на передающей стороне корректируют сигнал, передаваемый по второму пространственно разнесенному каналу передачи сигнала в соответствии с полученными оценками. Указанное изобретение реализовано в системах связи с частотным дуплексом благодаря наличию обратной связи, по которой передается оценка прямого канала с мобильной станции (МС) на базовую станцию (БС).

Недостатком данного способа является низкая эффективность работы при частотно-селективных замираниях сигнала. На передающей стороне все компоненты спектра передаваемого сигнала получают одинаковые амплитудно-фазовые коррекции, в то время как амплитудно-фазовые искажения различных участков спектра принимаемого сигнала различаются ввиду частотно-селективного характера замираний. Поэтому в способе невозможно обеспечить оптимальное когерентное сложение в точке приема копий информационного сигнала, переданных по разнесенным каналам, одновременно для всех спектральных компонент информационного сигнала.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ когерентной разнесенной передачи сигнала [6], который заключается в том, что:

- на передающей стороне формируют N каналов разнесения, формируют N пилот-сигналов и назначают каждому каналу разнесения свой пилот-сигнал, передают сигнал через все каналы разнесения, а пилот-сигналы - по соответствующим каналам разнесения, на приемной стороне оценивают передаточные функции каналов разнесения с использованием переданных пилот-сигналов, передают результаты оценки передаточных функций каналов разнесения на передающую сторону;

- на передающей стороне в соответствии с полученными результатами оценок осуществляют предыскажение информационного сигнала, передаваемого через каждый канал разнесения таким образом, чтобы максимизировать качество приема информационного сигнала на приемной стороне.

Прототипу свойственны следующие недостатки, на устранение которых направлено предлагаемое техническое решение:

- прототип характеризуется высокой ресурсоемкостью, что заключающейся в использовании N пилот-сигналов и одного информационного сигнала;

- операция предыскажения информационного сигнала проводится по пилот-сигналам, что приводит к увеличению ошибки в прогнозе передаточной функции канала, т.к. информационный сигнал и пилот-сигналы по п. 5 формулы прототипа «полоса частот разделяется между узкополосными пилот-сигналами различных каналов разнесения и информационным сигналом»;

- вычисление передаточной функции требует дополнительных вычислительных и других ресурсов.

Все существующие в настоящее время способы оценки и учета ИХ в системах радиосвязи имеют общее фундаментальное ограничение – они позволяют достигать заявленного положительного эффекта лишь в рамках соблюдения дисперсионного соотношения, т.е. для узкополосных сигналов, у которых отношение ширины спектра к несущей (средней для ЧМ и ФМ сигналов) частоте меньше единицы [7].

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение – повышение эффективности передачи в системе многоканальной радиосвязи с применением широкополосных сигналов.

Суть способа заключается в следующем. Отклик канала передачи информации на произвольный входной сигнал не зависит от начала отсчета сигнала. Отклик линейной системы на единичный импульс δ(t) называется импульсной характеристикой h(t) системы, а выходной сигнал Sвых(t) можно представить сверткой импульсной характеристики системы h(t) с функцией описывающей входной сигнал Sвх(t)

(1)

Выражение (1) можно также записать так:

Отметим, что частотное представление H(ω) импульсного отклика h(t) линейной системы (или соответствующей линейной операции) имеет смысл частотной передаточной функции системы и позволяет определить сигнал на выходе системы (в частотной форме представления) при задании произвольного сигнала (в частотной форме) на ее входе. По существу, функция H(ω) представляет собой распределение по частоте коэффициента пропускания частотных составляющих сигнала с входа на выход системы (операции).

Таким образом, свертка функций во временной системе координат отображается в спектральном представлении произведением Фурье образов этих функций – это положение имеет фундаментальное значение в практике обработки данных.

Любая линейная система обработки данных (информационных сигналов) реализует определенную операцию трансформации, т.е. выполняет операцию свертки входного сигнала Sвх(t) с оператором системы h(t).

Операция преобразования свертки может производиться, как во временной, так и в спектральной области, при этом обработка данных, представленных в цифровой форме, производится, как правило, в спектральной области и представляет собой последовательность следующих операций.

1) Перевод сигнала в частотную область: Sвх(t) Sвх(ω).

2) Умножение спектра сигнала на передаточную функцию системы:

Sвых(ω) = H(ω)· Sвх(ω).

Передаточная функция системы определяется аналогичным преобразованием h(τ) H(ω) или задается непосредственно в частотном представлении, что позволяет задавать передаточные функции сколь угодно сложной формы, в том числе с разрывами и скачками, для которых во временной области потребуются операторы h(τ) с бесконечной импульсной характеристикой.

3) Перевод спектра обработанного сигнала во временную область:

Sвых(ω) Sвых(t).

Для определения импульсной характеристики h(t) канала передачи необходимо использовать в качестве зондирующего сигнала единичный импульс. То есть, автокорреляционная функция сигнала должна иметь, по возможности, узкий центральный пик и малые боковые лепестки, распределенные во времени более или менее равномерно (функция неопределенности должна приближаться к «кнопочной»).

Равным образом оценка может быть осуществлена в спектральной области путем сравнения энергетического спектра исследуемого сигнала со спектром δ-импульса:

.

Энергетический спектр сигнала вида:

(2)

при γ = 1 практически совпадает со спектром δ-функции [7].

Таким образом, отклик канала распространения на сигнал (2) при γ = 1, может быть представлен как

(3)

Так как входной сигнал (2) соответствует единичному импульсу, отклик системы представляет собой импульсную характеристику h(t) данной системы, а результатом инверсной свертки отклика системы h(t) с входным сигналом SM(t) будет единичный импульс

(4)

Из вышеизложенного материала можно заключить, что применение в качестве излучаемого – сигнал вида (2) позволит выполнять обработку (сжатие) информации непосредственно в канале распространения.

В заявляемом техническом решении пилот-сигналы не применяются, а абоненты излучают друг другу (обмениваются) соответствующим им набором из N ортогональных широкополосных сигналов, отклики на которые составляют «алфавит» кодов (словарь из N импульсов) для связи соответствующих абонентов. Словарь формируется методом инверсии спектров N откликов, соответствующих, в свою очередь, N копиям передаточной функции канала. Полученный таким образом алфавит используется для формирования передаваемых сообщений, откликом на которые у соответствующего им абонента являются элементы кода переданного ему сообщения. Так как результатом распространения в канале является свертка излучаемых сигналов (спектр Фурье которых есть соответствующая ему инверсная передаточная функция канала) с ИХ канала (4) то сжатие (обработка) происходит непосредственно в канале передачи.

Для однозначного понимания излагаемого материала примем: первая сторона соответствует первому абоненту и содержит передающую первую и приемную первую части, вторая сторона соответствует второму абоненту и содержит приемную вторую и передающую вторую части.

Общими признаками заявляемого способа и прототипа является: передающая часть первой стороны (первого абонента) формирует N каналов разнесения.

Схожими процессами прототипа являются: в приемной части второй стороны (второго абонента) принимают сигналы, обрабатывают и передают через передающую часть второй стороны на приемную часть первой стороны, чтобы максимизировать качество приема информационного сигнала в приемной части второй стороны (второго абонента). Однако указанные процессы прототипа не несут конкретики и не позволяют достичь заявляемого результата, так как не вошли во взаимодействие свойств отдельных операций и их взаимосвязей и не обеспечили достижение системного (сверх суммарного) эффекта – повышение эффективности передачи в системе многоканальной радиосвязи с применением широкополосных сигналов.

Отличительными признаками заявляемого способа от прототипа являются:

- пилот-сигналы не используются;

- назначают каждому каналу разнесения свой сигнал;

- передают сигналы через соответствующие каналы разнесения;

- в приемной части второй стороны из сигналов каналов разнесения после выполнения предыскажения, путем операции инверсии, составляют алфавит;

- из элементов которого формируют по правилу, оговоренному сторонами, сообщение от источника информации второй стороны первой;

- передают сигналы по каналам разнесения от второй стороны первой;

- в приемной части первой стороны принятые сигналы являются элементами алфавита, из которых по оговоренному правилу восстанавливают сообщение для потребителя информации на первой стороне;

- при этом принятые сигналы после выполнения предыскажения, путем операции инверсии, используют как актуализированный алфавит для формирования по правилу, оговоренному сторонами, сообщения от источника информации первой стороны второй;

- передают сообщение;

- в приемной части второй стороны принятые сигналы являются элементами алфавита, из которых по правилу, оговоренному сторонами, восстанавливается сообщение и передается потребителю информации на второй стороне;

- при этом в приемной части второй стороны путем предыскажения сигналов составляют уточненный алфавит, для формирования по правилу, оговоренному сторонами, сообщения от источника информации второй стороны первой;

- обновление алфавита происходит постоянно в процессе обмена информацией между сторонами;

- каналы разнесения используют сигналы с частотной модуляцией (ЧМ);

- разнесение каналов осуществляется по параметрам сигнала, обеспечивающим их взаимную ортогональность.

Новизна заявляемого способа когерентной разнесенной передачи сигнала заключаются в:

- применении сигналов с ЧМ, обеспечивающих учет передаточных свойств каналов разнесения без их прямого вычисления, путем выполнения предыскажения в приемной части второй (первой) стороны сигналов каналов разнесения, за счет операции инверсии;

- после выполнения предыскажения, путем операции инверсии, составляют алфавит, из элементов которого формируют по правилу, оговоренному сторонами, сообщение от источника информации второй стороны первой;

- передают сигналы по каналам разнесения от второй стороны первой, а в приемной части первой стороны принятые сигналы являются элементами алфавита, из которых по оговоренному правилу восстанавливают сообщение для потребителя информации на первой стороне;

- принятые сигналы после выполнения предыскажения, путем операции инверсии, используют как актуализированный алфавит для формирования по правилу, оговоренному сторонами, сообщения от источника информации первой стороны второй, передают сообщении;

- в приемной части второй стороны принятые сигналы являются элементами алфавита, из которых по правилу, оговоренному сторонами, восстанавливается сообщение и передается потребителю информации на второй стороне;

- в приемной части второй стороны путем предыскажения сигналов составляют уточненный алфавит, для формирования по правилу, оговоренному сторонами, сообщения от источника информации второй стороны первой;

- обновление алфавита происходит постоянно в процессе обмена информацией между сторонами;

- каналы разнесения используют сигналы с частотной модуляцией;

- разнесение осуществляется по параметрам сигнала, обеспечивающих их взаимную ортогональность.

Преимущество заявляемого способа когерентной разнесенной передачи сигнала заключаются в:

применение N сигналов с ЧМ, вместо одного информационного сигнала и N пилот-сигналов, что обеспечивает снижение требуемых частотных ресурсов;

выполнение предыскажения принятых сигналов, путем операции инверсии, позволяет составить алфавит, из элементов которого формируют по правилу, оговоренному сторонами, сообщение от источника информации второй стороны первой, при этом требуется меньше затрат, чем вычисление передаточных функций каналов разнесения на приемной стороне второго абонента с использованием переданных пилот-сигналов первым абонентом и передачу результатов оценки передаточных функций каналов разнесения на передающую сторону первого абонента, где в соответствии с полученными результатами оценок осуществляют предыскажение информационного сигнала и передача через каналы разнесения, при этом на приемной стороне второго абонента получаем сигналы, требующие традиционных операций согласованной фильтрации, распознавания и восстановления сообщения;

отклик канала на предлагаемый в способе ЧМ сигнал представляет собой импульсную характеристику канала, его преобразования в виде инверсии и повторное (обратное) прохождении того же канала соответствует его согласованной фильтрации, следовательно обработка (сжатие) информации происходит непосредственно в канале распространения;

в условиях быстрых изменений (замираний) в канале прототип не в состоянии в реальном масштабе осуществить коррекцию, а в предлагаемом техническом решении количество временных и вычислительных ресурсов требуется меньше, за счет отсутствия затрат на вычисления передаточной функции.

Перечисленные отличительные признаки и элементы новизны обеспечивают заявляемому способу по сравнению с прототипом соответствие критерию «новизна».

Сравнение заявляемого изобретения с другими техническими решениями, известными в данной области техники, не позволило выявить признаки, определенные как отличительные.

В разделе преимуществ показано новая совокупность взаимосвязанных признаков обеспечивающих новое качество, явно не вытекающее из появления новых признаков.

Совокупность отличительных признаков при реализации в заявляемом способе когерентной разнесенной передачи сигнала позволяет значительно повысить помехоустойчивость и пропускную способность системы радиосвязи с преимуществами указанными выше.

Следовательно, заявляемое изобретение отвечает критериям изобретения «существенные отличия», «неочевидность» и отвечает изобретательскому уровню.

Описание изобретения поясняется следующими материалами.

Алгоритм способа когерентной разнесенной передачи сигнала, состоит из операций, приведенных ниже:

1. формируют N каналов разнесения;

2. формируют N сигналов с частотной модуляцией, а разнесение по каналам осуществляется по параметрам сигнала, обеспечивающих их взаимную ортогональность;

3. назначают каждому каналу разнесения свой сигнал;

4. передают N сигналов по каналам разнесения;

5. в приемной части второго стороны путем обработки (предыскажения, путем операции инверсии) сигналов составляют алфавит;

6. с помощью алфавита формируют по правилу, оговоренному сторонами, сообщение от источника информации второй стороны;

7. передают от второй стороны первой;

8. первая сторона восстанавливает сообщение по правилу, оговоренному сторонами, и передает потребителю информации первой стороны;

9. используют принятые сигналы как актуализированный алфавит для формирования сообщений от источника информации первой стороны второй;

10. если первая сторона не имеет информации для передачи второй, то переход к п. 16;

11. формируют сообщение по правилу от источника информации первой стороны второй;

12. передают сообщение от первого стороны второй;

13. на второй стороне восстанавливают по правилу, оговоренному сторонами, сообщение и передают потребителю второй стороны;

14. в приемной части второй стороны путем предыскажения сигналов в виде инверсии формируют уточненный алфавит;

15. если вторая сторона имеет информацию для передачи первой, то переход к п. 6;

16. если одна из сторон является инициатором информационного обмена с третьей стороной (другим абонентом), то переход к п.1, иначе переход к п.5.

Таким образом, стороны ведут мониторинг сигналов от абонентов, с которыми имеются оговоренные правила обработки и формирования или обновления алфавита, что происходит постоянно в процессе обмена информацией между сторонами.

На фигуре 1 приведена структурная схема двух устройств, реализующих способ когерентной разнесенной передачи сигнала, где обозначены:

1. блок памяти N – сигналов;

2. блок многоканального передатчика;

3. блок управления;

4. блок оперативной памяти;

5. формирователь τi;

6. блок инверсии;

7. аналого-цифровой преобразователь;

8. блок многоканального приемника;

9. коммутатор;

10. матрица цифрового преобразования.

Работает способ следующим образом. На передающей части первой стороны формируют N каналов 1 разнесения, при этом формируют N сигналов 2 и назначают 3 каждому каналу разнесения свой сигнал, передают 4 сигналы через соответствующие каналы разнесения, в приемной части второй стороны из сигналов каналов разнесения после выполнения 5 предыскажения, путем операции инверсии, составляют алфавит, из элементов которого формируют 6 по правилу, оговоренному сторонами, сообщение от источника информации второй стороны первой, передают 7 сигналы по каналам разнесения от второй стороны первой, а в приемной части первой стороны принятые сигналы являются элементами алфавита, из которых по оговоренному правилу восстанавливают 8 сообщение для потребителя информации на первой стороне, при этом принятые сигналы после выполнения предыскажения, путем операции инверсии, используют 9 как актуализированный алфавит для формирования 10 по правилу, оговоренному сторонами, сообщения от источника информации первой стороны второй, передают 11 сообщение, а в приемной части второй стороны принятые сигналы являются элементами алфавита, из которых по правилу, оговоренному сторонами, восстанавливается 12 сообщение и передается потребителю информации на второй стороне, при этом в приемной части второй стороны путем предыскажения сигналов составляют 13 уточненный алфавит, для формирования по правилу, оговоренному сторонами, сообщения от источника информации второй стороны первой, обновление 14 алфавита происходит постоянно в процессе обмена информацией между сторонами, каналы разнесения используют 15 сигналы с частотной модуляцией, а разнесение осуществляется по параметрам сигнала, обеспечивающих их взаимную ортогональность.

Устройство, реализующее способ когерентной разнесенной передачи сигнала состоит и работает следующим образом. Инициатор передачи информации является первая сторона (первый абонент), по сигналу с блока управления 3 первой стороны блок памяти N канальных 1 сигналов с частотной модуляцией с заданными параметрами первой стороны подает на многоканальный передатчик 2 первой стороны N канальных сигналов в соответствии с выражением:

(5)

где τi = const, параметр определяющий объем ансамбля ортогональных сигналов;

i = 1… N – номер канала разнесения;

Ω – начальная частота (ω(t) = Ω/(t – τ));

Т – аддитивная длительность сигнала.

Многоканальный передатчик 2 первой стороны при излучении в канал связи формирует N каналов разнесения. После прохождения N каналов разнесения N канальных сигналов поступают на многоканальный приемник 8 второй стороны и далее в блок 6 временной инверсии второй стороны. Подвергнутые временной инверсии канальные сигналы первой стороны записываются в управляемом оперативном запоминающем 4 блоке второй стороны и применяются в качестве элементов кода, из которых по известному сторонам правилу формируется сообщение от второй стороны первой.

Передаваемая второй стороной информация в аналоговом виде подается на информационные входы коммутатора 9 второй стороны, осуществляющего подключение соответствующего входа к своему выходу и подводится к аналого-цифровому преобразователю второй стороны 7. Информация с выходов преобразователя 7 второй стороны, задаваемая пятью двоичными символами, появляющимися параллельно в виде сигналов «0» и «1», подается на входы формирователя 5 сдвигов τi второй стороны, в котором по известному сторонам правилу в соответствии со значением двоичных символов пятиразрядной группы формируется одно из значений сдвига (τ1÷τN) поступающее далее на вход блока 3 управления второй стороны, который выдает управляющий сигнал на ОЗ блок 4 второй стороны определяя выбор сигнала, соответствующего элементу «алфавита», который поступает на вход передатчика 2 второй стороны и излучается в канал связи.

После прохождения канала связи информационный сигнал второй стороны поступает на вход многоканального приемника первой стороны 8, осуществляющего полосовую фильтрацию несущей частоты входных сигналов. По сигналу с устройства управления 3 первой стороны, выходы многоканального приемника 8 первой стороны подключаются к входам матрицы 10 цифрового преобразования первой стороны, осуществляющей по известному сторонам правилу преобразование принятых из каналов разнесения сигналов в соответствующие им, пять двоичных символов, которые появляются параллельно в виде сигналов «0» и «1» на выходах матрицы 10 первой стороны. Эта пятиразрядная комбинация совпадает с комбинацией, поданной на информационные входы формирователя 5 сдвигов τi второй стороны. Далее сигналы с выходов матрицы 10 цифрового преобразования первой стороны подаются потребителю информации, например, на входы аппаратуры индикации и регистрации.

Передача сообщения от первой стороны абонентам второй стороны организуется аналогично (зеркально).

Устройство, реализующее способ когерентной разнесенной передачи сигнала работает в соответствии с заявляемым способом и состоит из элементов известных конструкций:

- блок памяти N сигналов – известной конструкции;

- блок многоканального передатчика – известной конструкции;

- блок управления – известной конструкции;

- блок оперативной памяти – известной конструкции;

- формирователь τi – в виде ПЗУ (ППЗУ) известной конструкции;

- блок инверсии – известной конструкции;

- аналого-цифровой преобразователь – известной конструкции;

- блок многоканального приемника – известной конструкции;

- коммутатор – известной конструкции;

- матрица цифрового преобразования [8].

Таким образом, подтверждена возможность осуществления и работоспособности заявляемого изобретения.

При осуществлении данного изобретения будут получены следующие технические результаты:

1. повышение эффективности использования ресурсов: вычислительных и энергетических;

2. повышение пропускной способности за счет замены пилот-сигнала на информационный;

3. повышение скрытности за счет адаптации алфавита под особенности канала.

Литература

Боккер П. Передача данных: Техника связи в системах телеобработки данных. В 2-х томах. Том 2. Устройства и системы: Пер. с нем./Под ред. Д. Д. Кловского. - М.: Радио и связь, 1981. - 256 с.

Громаков Ю.А. Стандарты и системы подвижной радиосвязи.- М.: ЭКО ТРЕНДЗ. 1998.- 239 с.

Microwave Mobile Communications/Edited by William C. Jakes. IEEE Press. NY, 1994.

«Pre-RAKE diversity combining in time division duplex CDMA mibile communications», IEEE, 1995 г., 0-7803-3002-1/95 431-435.

3 rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Physical Layer procedures (FDD), 3G TS 25.214 v.3.3.0 (2000-06), Pp. 29-31.

Способ когерентной разнесенной передачи сигнала патент РФ№ 2192094, дата 27.10.2002, заявка: 2001103479/09, 05.02.2001. заявитель, патентообладатель Гармонов А.В.

Мочалов А.В., Павликов С.Н., Убанкин Е.И. Новые направления в развитии телекоммуникационных систем. – Владивосток: ВГУЭС, 2016. - 106 с. (ISBN-978-5-9736-0369-4).

Передача цифровой информации. Пер. с англ. М.Н. Аронэ, Б.Н. Курочкина и А.В. Татаринова. Под ред. С.И. Самойленко. - М.: Издательство иностранной литературы, 1963, с. 189.

Способ когерентной разнесенной передачи сигнала, заключающийся в том, что в передающей части первой стороны формируют N каналов разнесения, отличающийся тем, что формируют N сигналов и назначают каждому каналу разнесения свой сигнал, передают сигналы через соответствующие каналы разнесения, в приемной части второй стороны из сигналов каналов разнесения после выполнения предыскажения, путем операции инверсии, составляют алфавит, из элементов которого формируют по правилу, оговоренному сторонами, сообщение от источника информации второй стороны первой, передают сигналы по каналам разнесения от второй стороны первой, а в приемной части первой стороны принятые сигналы являются элементами алфавита, из которых по оговоренному правилу восстанавливают сообщение для потребителя информации на первой стороне, при этом принятые сигналы после выполнения предыскажения, путем операции инверсии, используют как актуализированный алфавит для формирования по правилу, оговоренному сторонами, сообщение от источника информации первой стороны второй, передают сообщение, а в приемной части второй стороны принятые сигналы являются элементами алфавита, из которых по правилу, оговоренному сторонами, восстанавливается сообщение и передается потребителю информации на второй стороне, при этом в приемной части второй стороны путем предыскажения сигналов составляют уточненный алфавит, для формирования по правилу, оговоренному сторонами, сообщения от источника информации второй стороны первой, таким образом, обновление алфавита происходит постоянно в процессе обмена информацией между сторонами, кроме того, каналы разнесения используют сигналы с частотной модуляцией, а разнесение осуществляется по параметрам сигнала, обеспечивающим их взаимную ортогональность.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при разработке радиопередатчика крайненизкочастотного диапазона с длинами волн, превышающими 1000 км.

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для применения в мобильных и подвижных системах связи. Техническим результатом изобретения является обеспечение работы модема в низкоскоростном режиме с кодовым расширением, при сохранении возможности передачи служебной речевой связи и управления абонентскими станциями по каналам телеметрии и управления в условиях неблагоприятной помеховой обстановки, в условиях ограниченной выделяемой полосы частот, а также в режиме установки связи, когда передача пользовательских данных с заданной скоростью невозможна, и реализация возможности многоканальной передачи пользовательских данных, служебной связи, данных телеметрии и телеуправления.

Изобретение относится к радионавигации и может использоваться для определения пространственных координат движущегося объекта и управления его движением в зонах навигации.

Изобретение относится к радионавигации и может использоваться для определения пространственных координат движущегося объекта и управления его движением в зонах навигации.

Изобретение относится к системам формирования сигнала спутниковой радионавигационной системы ГЛОНАСС, а именно к средствам управления передачей сигнала и его коррекции.

Изобретение относится к области радиосвязи, а именно к автоматизированным системам связи. Технический результат состоит в повышении помехоустойчивости за счет создания новых адаптивных процедур и новых режимов работы.

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в дуплексных и полудуплексных асинхронных системах передачи данных с каналом обратной связи. Технический результат заключается в повышении надежности системы передачи данных за счет контроля за состоянием выделенного частотного ресурса, не снижающего информационной скорости передачи данных.

Изобретение относится к области систем обработки сигналов в средствах связи. Технический результат заключается в уменьшении количества параметров оптимизации адаптивного алгоритма без потери в качестве работы цифровой системы линеаризации.

Изобретение относится к области техники связи. Технический результат – повышение достоверности информации о качестве предоставляемых услуг связи.

Изобретение относится к системам формирования сигнала спутниковой радионавигационной системы ГЛОНАСС, а именно к средствам управления передачей и её коррекцией. Техническим результатом является уменьшение погрешностей формирования сигнала посредством цифрового формирования групповых навигационных радиосигналов диапазонов L1, L2, которые излучаются одной антенной.

Изобретение относится к области радиотехники и может использоваться в системах радиосвязи. Технический результат состоит в повышении эффективности передачи в системе многоканальной радиосвязи с применением широкополосных сигналов. Для этого в передающей части первой стороны формируют N каналов разнесения, формируют N сигналов и назначают каждому каналу разнесения свой сигнал, передают сигналы через соответствующие каналы разнесения, в приемной части второй стороны из сигналов каналов разнесения после выполнения предыскажения, путем операции инверсии, составляют алфавит, из элементов которого формируют по правилу, оговоренному сторонами, сообщение от источника информации второй стороны первой, передают сигналы по каналам разнесения от второй стороны первой, а в приемной части первой стороны принятые сигналы являются элементами алфавита, из которых по оговоренному правилу восстанавливают сообщение для потребителя информации на первой стороне, при этом принятые сигналы после выполнения предыскажения, путем операции инверсии, используют как актуализированный алфавит для формирования по правилу, оговоренному сторонами, сообщения от источника информации первой стороны второй, передают сообщение, а в приемной части второй стороны принятые сигналы являются элементами алфавита, из которых по правилу, оговоренному сторонами, восстанавливается сообщение и передается потребителю информации на второй стороне, при этом в приемной части второй стороны путем предыскажения сигналов составляют уточненный алфавит, для формирования по правилу, оговоренному сторонами, сообщения от источника информации второй стороны первой, таким образом, обновление алфавита происходит постоянно в процессе обмена информацией между сторонами. 1ил.

Наверх