Способ обработки сигнально-шумовой смеси в постшенноновских каналах

Изобретение относится к постшенноновским каналам преобразования дискретной информации. Технический результат изобретения заключается в возможности применения АЦП меньшей разрядности при всех прочих требованиях к устройству преобразования сигнально-шумовой смеси (СШС). Способ обработки СШС в постшенноновских каналах: в приемном устройстве СШС перед квантованием редуцируют по модулю до требуемого уровня, но не менее уровня потенциально содержащегося в ней сигнала, одновременно усиливая до уровня, находящегося в пределах динамического диапазона квантователя. Редуцирование осуществляют путем вычитания из исходной сигнально-шумовой смеси вспомогательного сигнала с требуемым уровнем, таким, чтобы остаток удовлетворял приведенному выше условию редуцирования. Процесс редуцирования-усиления обеспечивает соответствие разрешающей способности используемого квантователя уровню потенциально содержащегося в сигнально-шумовой смеси сигнала, при обработке низких по техническим критериям уровней сигналов, процедуру редуцирования-усиления циклически повторяют, беря в каждом последующем цикле в качестве исходной сигнально-шумовой смеси обработанную сигнально-шумовую смесь, полученную в предыдущем цикле.

 

Изобретение относиться к постшенноновским каналам преобразования дискретной информации любого функционального назначения, включая связь, телеметрию, локацию и другие применения.

Предлагаемый способ не имеет аналогов, по причине отсутствия актуальных постшенноновских каналов, только для которых он и предназначен, и может быть использован в них с получением заявленного эффекта.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа обработки в приемном устройстве (ПРМ) сигнально-шумовой смеси (СШС), перед ее поступлением на квантователь (аналого-цифровой преобразователь, АЦП), позволяющего обойти принципиальную зависимость между разрядностью используемого актуального АЦП и его разрешающей способностью, что позволяет уменьшить разрядность используемых актуальных АЦП, при всех прочих равных требованиях к нему и снизить требуемую вычислительную мощность цифрового спектроанализатора-детектора.

Технический результат настоящего изобретения заключается в возможности применения АЦП меньшей разрядности, при всех прочих равных требованиях к устройству преобразования СШС, обрабатываемой по предлагаемому способу, а при отсутствии актуальных квантователей с требуемыми характеристиками, в случаях СШС с сверхнизкими значениями отношения сигнал-шум (ОСШ), в возможности выполнять оцифровывание отсчетов, с принципиально любыми, сколь угодно малыми, значениями ОСШ.

Решение поставленной задачи достигают путем редуцирования по модулю в ПРМ СШС, перед ее дискретизацией и квантованием, до уровня не менее уровня потенциально содержащегося в ней сигнала, которую затем, усиливают до уровня, находящегося в пределах динамического диапазона АЦП, при этом, редуцирование исходной СШС осуществляют путем вычитания из нее вспомогательного сигнала с перестраиваемым уровнем, таким, чтобы остаток удовлетворял, приведенному выше, условию редуцирования.

При необходимости, процедуру «редуцирование-усиление» циклически повторяют, беря в каждом последующем цикле, в качестве исходной СШС, редуцированную и усиленную СШС, сформированную в предыдущем цикле. Описанную выше двухпроцессорную процедуру можно рассматривать как ограничение снизу пьедестала, представленного составляющей шума в СШС, при усилении уровня составляющей сигнала, потенциально присутствующего в ней, при этом, очевидно, информация, потенциально заложенная в СШС, сохраняется, что является обратным тому, что имеет место для шенноновских каналов. Таким образом, в конце каждого цикла обработки, ОСШ СШС и ее отсчетов увеличивается. Указанную процедуру повторяют столько раз, сколько требуется для гарантированного обнаружения потенциально присутствующего информационного сигнала в данной СШС, которое производится путем детектирования последовательности отсчетов СШС, и соответственно, потенциально присутствующих в них сигнальных чипов, образующих один бит информации, в цифровом квазиспектроанализаторе, по методу MUSUC.

Возможность реализации предлагаемого способа обработки отсчетов СШС, перед их подачей на АЦП, в постшенноновских каналах преобразования дискретной информации, показана ниже, на следующем, не снижающим общности рассмотрения, условном примере. Пусть имеется n-ый отсчет необработанной, по предлагаемому способу, СШС, имеющий исходный уровень (Un)исх, в котором уровень чипа сигнала составляет 10^(-5) часть, что соответствует значению (ОСШ) n=10^(-5)=минус 100 дБ. Выберем, по тем или иным причинам, уровень вспомогательного сигнала для редуцирования СШС и соответственно для любых ее отсчетов, равным Uвсп=0,999, в тех же условных единицах, что и для уровня сигнального чипа. Уровень остатка при вычитании, равен Uост=(Un)исх-Uвсп=(1+10^(-5))-0,999=0,00101, при неизменном значении уровня сигнала. Усилим остаток до исходного уровня (Un)исх (коэффициент усиления 1,00001/0,00101=990), при этом уровень чипа сигнала возрастает до 10^(-5)*990=0,99*10^(-2) (приблизительно в 1000 раз), а ОСШ (как отсчетов, так и самой СШС) увеличивается до 0,99*10^(-2)/1=0,0099=минус 40 дБ, вместо исходных минус 100 дБ. Далее, при необходимости увеличить уровень сигнального чипа, с целью дальнейшего снижения требования к разрядности АЦП, при всех прочих равных требованиях к нему, процедуру «редуцирование-усиление» можно повторить со значениями Uвсп = от 0,9 до приблизительно (в меньшую сторону) 0,99. Предложенный способ обработки СШС в приемном устройстве постшенноновских каналов, перед их оцифровыванием и квантованием, во-первых, позволяет снизить требования ко всем основным параметрам и характеристикам применяемых АЦП, при всех прочих равных требованиях к устройствам преобразования СШС. Во-вторых, при отсутствии актуальных АЦП для реализации поставленной задачи обнаружения сигнала (случай сверхнизких ОСШ) рассматриваемый способ является единственно возможным, позволяющим ее решить, как теоретически (принципиально), так и практически, учитывая наличие большого арсенала актуальных средств для реализации предлагаемого способа обработки СШС, таких как, разностные усилители, включая усилители и другие функциональные устройства на перспективных баллистических транзисторах ТГц-диапазона, источники опорного напряжения, резисторные матрицы и другие.

Способ обработки сигнально-шумовой смеси в постшенноновских каналах, в приемном устройстве которых ее перед квантованием редуцируют по модулю до требуемого уровня, но не менее уровня потенциально содержащегося в ней сигнала, одновременно усиливая до уровня, находящегося в пределах динамического диапазона квантователя, при этом редуцирование осуществляют путем вычитания из исходной сигнально-шумовой смеси вспомогательного сигнала с требуемым уровнем, таким, чтобы остаток удовлетворял приведенному выше условию редуцирования, а в целом процесс редуцирования-усиления обеспечивал бы соответствие разрешающей способности используемого квантователя уровню потенциально содержащегося в сигнально-шумовой смеси сигнала, при обработке низких по техническим критериям уровней сигналов, процедуру редуцирования-усиления циклически повторяют, беря в каждом последующем цикле в качестве исходной сигнально-шумовой смеси обработанную сигнально-шумовую смесь, полученную в предыдущем цикле.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к области беспроводных систем связи реального времени. Технический результат заключается в повышении точности синхронизации.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах беспроводной связи для осуществления успешного радиообмена короткоимпульсными сверхширокополосными сигналами без несущей.

Изобретение относится к области телекоммуникации и может быть использовано при передаче дискретных сообщений методом амплитудной манипуляции с многократным частотно-временным разнесением сигналов по декаметровым каналам связи, которые подвержены как селективным замираниям, так и воздействию аддитивных сосредоточенных по спектру (станционных) и по времени (импульсных) помех.

Изобретение относится к области передачи дискретной информации и может быть использовано для тактовой цифровой синхронизации сигналов в комплексах телекодовой связи и управления.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к способам и устройствам частотной синхронизации широкополосного сигнала (ШПС) в системах радиосвязи и сотовых системах связи множественного доступа с кодовым разделением каналов (Code Division Multiple Access – CDMA).

Изобретение относится к области цифровой техники для обработки данных, предназначенных для вычисления значений функций приближенными методами, в особенности экстраполяцией.

Изобретение относится к области средств преобразования дискретной (цифровой) информации, включая связь и локацию в различных средах, телеметрию, запись-чтение информации, радио, телевидение и другие применения.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к способам и устройствам анализа и цифровой обработки широкополосных сигналов. Технический результат заключается в уменьшении времени формирования физического спектра исследуемого сигнала и возможности удобного выполнения его анализа.

Изобретение относится к способам приемопередачи дискретных информационных сигналов и может быть использовано в связи, локации, телеметрии, телефонии. Технический результат заключается в повышении эффективности использования энергии сигнала и частотного ресурса канала преобразования дискретной информации.

Изобретение относится к системе беспроводной связи, осуществляющей услугу широковещательной и многоадресной передачи мультимедиа (MBMS). Изобретение, в частности, раскрывает способы для управления отказами в хвостовой части пользовательской плоскости, ассоциированной с однонаправленным MBMS-каналом.

Изобретение относится к обработке данных. Технический результат – улучшенное отношение пиковой мощности к средней мощности (PAPR).

Изобретение относится к области вычислительной техники. Техническим результатом является обеспечение передачи фрагментов данных в приемное устройство.

Изобретение относится к технике связи и предназначено для передачи и приема данных в системе связи со множеством несущих. Технический результат – повышение эффективности и ошибкоустойчивости за счет обеспечения адаптивности MCS к состоянию канала.

Изобретения относится к передаче транспортных блоков в субкадрах предопределенной длины в системе беспроводной связи. Принимается (передатчиком является пользовательское оборудование) или формируется (передатчиком является базовая станция) управляющая информация нисходящей линии связи, включающая в себя предоставление ресурса, содержащее заранее установленную модуляцию и заранее установленный размер транспортного блока.

Изобретение относится к мобильной связи. Способ предоставления линии передачи данных между одной или более точками (TP) высокочастотной передачи и пользовательским оборудованием (UE) в беспроводной сети включает прием посредством UE назначения от макросоты в гетерогенной беспроводной сети, причем назначение включает в себя набор определенных опорных сигналов UE, отображенных на один или более нисходящих лучей TP высокочастотной передачи.

Изобретение относится к области технологий связи. Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности системы связи за счет более высокого требования задержки для передаваемых данных.

Изобретение относится к технологиям связи. Технический результат изобретения заключается в реализации высокоэффективной передачи за счет использования структуры кадра, которая может в полной мере использовать OFDMA характеристику.

Изобретение относится к области электросвязи и информационных технологий. Технический результат заключается в повышении помехоустойчивости передачи очередных частей кодированной последовательности при воздействии многократных ошибок передачи.

Изобретение относится к телемеханике и вычислительной технике и может быть использовано в системах передачи и обработки дискретной информации для коррекции ошибок в одноименных символах с учетом сигнала стирания при семикратном повторении сообщения.

Изобретение относится к способу обработки передачи данных, осуществляемому узлом радиосети, от устройства беспроводной связи на узел радиосети в сети беспроводной связи.

Изобретение относится к постшенноновским каналам преобразования дискретной информации. Технический результат изобретения заключается в возможности применения АЦП меньшей разрядности при всех прочих требованиях к устройству преобразования сигнально-шумовой смеси. Способ обработки СШС в постшенноновских каналах: в приемном устройстве СШС перед квантованием редуцируют по модулю до требуемого уровня, но не менее уровня потенциально содержащегося в ней сигнала, одновременно усиливая до уровня, находящегося в пределах динамического диапазона квантователя. Редуцирование осуществляют путем вычитания из исходной сигнально-шумовой смеси вспомогательного сигнала с требуемым уровнем, таким, чтобы остаток удовлетворял приведенному выше условию редуцирования. Процесс редуцирования-усиления обеспечивает соответствие разрешающей способности используемого квантователя уровню потенциально содержащегося в сигнально-шумовой смеси сигнала, при обработке низких по техническим критериям уровней сигналов, процедуру редуцирования-усиления циклически повторяют, беря в каждом последующем цикле в качестве исходной сигнально-шумовой смеси обработанную сигнально-шумовую смесь, полученную в предыдущем цикле.

Наверх