Линия передачи дискретной информации по трактам с переменными параметрами

 

О П И С А Н И Е (ii) 429546

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социвлисти4ескиз

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 13.12.71 (21) 1723731/26-9 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.05.74. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 17.01.75 (51) M. Кл, Н 04b 7/02

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР во делам изобретений н открытий (53) УДК 621.394.4 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. П. Гладков и В. В. Серов (71) Заявитель (54) ЛИНИЯ ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ

ПО ТРАКТАМ С FIEPEN1EHHbIMN ПАРАМЕТРАМИ

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к передаче сигналов при многолучевои распространении радиоволн.

Известны линии передачи, в которых передача. каждого бита бинарной информации ведется последовательно на нескольких частотах с постоянным уровнем огибающей излучаемого передатчиком сигнала, информация передается посредством посылки одного из двух (или нескольких) сигналов, отличающихся друг от друга порядком следования частот.

Прием производится при помощи одной приемной: антенны и широкополосного приемника, осуществляющего перенос принятых сигналов на промежуточную частоту и усиление. На выходе широкополосного тракта включены вторые преобразователи частоты, назначением которых является частотное разделение элементов принятого сигнала. В каждом из подканалов элемент сигнала подвергается весовой обработке при помощи линейных детекторов и цепи местной АРУ, а также квадратичному детектированию. Продетектированные сигналы стробируются аналоговой. стробирующей матрицей и суммируются на интеграторах. Работа матрицы и интеграторов синхронизируется синхронизатором, который управляется продетектированными сигналами, совмещенными во времени линиями задержки.

Однако известная линия передачи недостаточно помехоустойчива вследствие йекогерентной обработки элементов сигналов и невозможности повышения помехоустойчивости за счет применения относительной фазовой манипуляции с когерентным приемом.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости.

Для этого на передающей станции между формирователем многочастотного сигнала и передатчиком включен фазовый модулятор, а

15 на приемной станции между входами и выходом сумматора включены перемножители

«элемент-сумма», выходы которых через последовательно соединенные дополнительные интеграторы, блокинг-генераторы и счетные

20 триггеры подключены к одним из входов знаковых пер емножителей, другие входы которых соединены с выходами демодуляторов, выполненных в виде демодуляторов фазовой телеграфии, а выходы знаковых перемножи25 телей подключены ко входам сумматора, к выходу последнего также подключен декодер относительной фазовой манипуляции, при этом выходы блокинг-генераторов также подключены ко вторым входам дополнительных

30 интеграторов.

429546

Изобретение пояснено чертежами.

На фиг. 1 приведена блок-схема передающей станции; на фиг. 2 — блок-схема приемной станции; на фиг. 3 и 4 — временные диаграммы.

Передающая станция (см. фиг. 1) содержит синхронизатор 1, соединенный с кодером

2 относительной фазовой манипуляции (ОФМ) и регистром сдвига 3, выходы которого подключены к управляющим входам временных селекторов 4. Основные входы временных селекторов 4 соединены с генераторами несущих колебаний 5. Выходы временных селекторов 4 объединены сумматором

6, выход которого через фазовый манипулятор 7 соединен с широкополосным передатчиком 8, Управляющий вход фазового манипулятора 7 соединен с выходом кодера 2, вход которого является входом линии связи.

Приемная станция (см. фиг. 2) содержит широкополосный приемник 9, к выходу которого подключены когерентные демодуляторы

ОФМ 10 элементов сигнала, Выходы демодуляторов ОФМ 10 соединены с двухполупериодными выпрямителями 11 и основными входами временных селекторов 12.

Выходы выпрямителей 11 через фазосдвигающие цепи 13 и сумматор 14 подключены к синхронизатору и формирователю сигнала

АРУ 15, который соединен с приемником 9 и сдвигающим регистром 16, выходы которого подключены к управляющим входам временных селекторов 12. Выходы временных селекторов 12 через знаковые перемножители 17 и запоминающие интеграторы 18 объединены сумматором 19, а также соединены с одним из входов перемножителей «элемент-сумма»

20, вторые входы которых соединены с выходом сумматора 19 через временной селектор

21. Выход каждого из перемножителей «элемент-сумма» 20 через дополнительные интеграторы 22 с принудительным сбросом соединены с блокинг-генераторами 23, выходы которых поданы на соответствующий сбросовый вход интеграторов 22, и на соответствующие счетные триггеры 24. Триггеры 24 подключены ко вторым входам знаковых перемножителей 17. Кроме перемножителей «Элементсумма» 20, к временному селектору 21 через решающую схему 25 подключен декодер

ОФМ 26, выход которого является выходом линии связи.

Линия работает следующим образом.

Синхронизатор 1, работающий от собственного тактового генератора, формирует тактовые импульсы, следующие с частотой, равной скорости передачи информации, и управляет работой кодера 2, на вход которого поступает последовательность бинарных символов, подлежащих передаче. Информация подразумевается синхронной во времени с фазой опорного генератора синхронизатора.

Помимо тактовых импульсов, синхронизатор 1 формирует последовательность импульсов, следующих с частотой, большей тактовой

45 в число раз, равное выбранному количеству ветвей разнесения, которая поступает па сбросовую шину регистра сдвига 3. Регистр сдвига 3 формирует на своих выходах импульсы количеством, равным числу ветвей разнесения, и длительностью, равной тактовому интервалу, поделенному на число ветвей. Эти импульсы управляют временными селекторами 4, пропускающими сигналы от генераторов поднесущих колебаний 5 только в момент подачи импульса регистра 3.

Генераторы поднесущих колебаний 5 представляют собой стабильные источники синусоидальных колебаний, частоты которых распределены равномерно в полосе широкополосного тракта. Количество ветвей зависит от соотношения между полосой тракта и его радиусом частотной корреляции в интересующем проценте времени.

Радиоимпульсы соответствующих частот, получаемые в результате стробирования временными селекторами 4 напряжений генераторов поднесущих колебаний 5, суммируются сумматором 6.

Сигнал на выходе сумматора 6 представляет собой радиоимпульсы постоянной амплитуды, длительностью, равной тактовому интервалу, с дискретной частотной манипуляцией заполнения. Этот сигнал подвергается фазовой манипуляции манипулятором 7, управляемым кодером 2. Результирующий сигнал переносится по спектру в нужный участок диапазона, усиливается и излучается передатчиком 8.

На фиг. 3 а приведен вид передаваемой информации, представляющей собой последовательность нулей и единиц, на фиг. Зб — та же информация, перекодированная кодером

ОФМ. На фиг, Зв, г, д отображен вид сигналов на выходах временных селекторов, а на фиг. 3 е — на выходе манипулятора ОФМ.

Знаки «+» и « — » в условном виде показывают фазу результирующего широкополосного сигнала в каждом такте.

Сигнал, излученный широкополосным передатчиком и имеющий несплошной спектр, пройдя через тракт с переменными параметрами, подвергается селективным замираниям, которые,для каждой частотной составляющей являются общими (вследствие их узкополосности по сравнению с интервалом частотной корреляции тракта), после чего поступает на вход широкополосного приемника 9 приемной станции (см. фиг. 2). Приемник 9 усиливает принятый сигнал и переносит его на промежуточную частоту. Демодуляторы ОФМ 10, подключенные к выходу приемника 9, в качестве которых применяют любую из известных схему корреляционного когерентного приема узкополосного сигнала ОФМ (например, известную схему Пистолькорса).

Каждый из демодуляторов 10 работает на частоте, соответствующей одной из поднесущих принимаемого сигнала.

429546

Выходные напря>кения демодуляторов

ОФМ 10, предста вляющие собой видеоимпульсы различных полярностей, поступают на двухполупериодные выпрямители 11, осуществляющие съем фазовой манипуляции, и на временной селектор 12, аналогичный временному селектору 4 (см. фиг. 1) передающей станции линии. Временной селектор также управляется регистром 16, работающим в соответствии с управляющими импульсами синхронизатора и формирователя сигнала АРУ

15, который управляется приходящим сигналом. Для этого выходные напряжения выпрямителей 11, представляющие собой видеоимпульсы одинаковой полярности, поступают на фазосдвигающие цепи 13, например линии задержки различной длины, для совмещения импульсов разных подканалов по времени.

Выходы цепей 13 объединены сумматором

14, соединенным с синхронизатором и формирователем сигнала АРУ 15. В синхронизаторе суммарный сигнал, пропорциональный мощности принимаемого сигнала, фильтруется из шума узкополосным фильтром, настроенным на тактовую частоту. Выходное напряжение фильтра служит для синхронизации и после выпрямления для формирования сигнала

АРУ.

Сигналы, стробированные временным селектором 12, проходят через знаковые перемножители 17 и поступают на интегоаторы 18. управляемые синхронизатором и формирователем сигнала АРУ 15. Интеграторы 18 производят накопление сигналов и представляют собой фильтр, согласованный с принятым элементом сигнала с запоминанием его до конца такта.

Выходные напряжения интегратора поступают на сумматор 19 и на входы перемножителей «элемент-сумма» 20. После сумматора

19 сигнал еще раз селектируется во времени селектором 21. Выходное напряжение селектора поступает на вторые входы перемножителей «элемент-сумма» 20, производящих перемножение элементов сигнала с суммой.

При работе когерентных демодуляторов

ОФМ 10 возникает взаимная неоднозначность полярностей их выходных напряжений, являющаяся известным принципиальным недостатком всех когерентных демодуляторов

ОФМ, Возможность для этой неоднозначности возникает при уменьшении приходящего сигнала в ветвях ниже определенного порога.

Другими словами, выходное напряжение каждого из демодуляторов после прохо>кдения фединга в данной ветви может быть в противофазе с сигналами остальных ветвей.

Для определения состояния каждой из ветвей служит перемножитель «элемент-сумма» 20, напряжение на выходе которого имеет положительную величину в случае совпадения полярностей сигнала ветви с суммой и отрицательное в случае разной полярности.

Выходные напряже..ия перемножителей

«элемент-сумма» 20 накапливаются дополнительным интегратором 22, на выходе которого включен блокинг-генератор, срабатывающий при достижении напряжения порога срабатывания интегратора. Импульс блокинг-генератора разряжает интегратор 22 и перебрасывает триггер 24. Триггер 24 управляет знаковым перемножителем 17. При этом производится инвертирование полярности напряжения соответствующей ветви.

Выходное напряжение временного селектора 21 поступает на решающую схему 25, представляющую собой предельньш двухсторонний ограничитель. Выходное напряжение решающей схемы поступает на декодер ОФМ

26, производящий окончательное декодирование принятой информации. Выход декодера 26 является выходом линии связи.

На фиг. Зж приведен примерный вид сигнала на входе приемника 9 при селективном фединге. На фиг. 3 з, и и к — напряжения на выходах интеграторов 18. При этом ветвь, соответствующая сигналу диаграммы фиг. 3 к, находится в противофазе с остальными ветвями. На фиг. 3 л приведено выходное напря>кение временного селектора 21 и на фиг. 4 — напряжение на выходе перемножителя «элемент-сумма» противофазного канала. Диаграммы на фиг. 4 н и о отображают накопление отрицательного напряжения на интеграторе 22, импульс сработавшего блокинг-генератора 23 и сброс интегратора 22.

Пунктиром отмечен пороговый уровень блокинг-генератора.

Предмет изобретения

Линия передачи дискретной информации по трактам с переменными параметрами, содержащая на передающей станции формирователь многочастотного сигнала и передатчик, а на приемной станции приемник, подключенный через последовательно соединенные фильтры, демодуляторы и интеграторы к сумматору, отличающаяся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, на передающей станции между формирователем многочастотного сигнала и передатчиком включен фазовый модулятор, а на приемной станции между входами и выходом сумматора включены перемножители «элемент-сумма», выходы которых через последовательно соединенные дополнительныс . интеграторы, блокинг-генераторы и счетные триггеры подключены к одним из входов знаковых перемножителей, другие входы которых соединены с выходами демодуляторов, выполненных в виде демодуляторов фазовой телеграфии, а выходы знаковых перемножителей подключены ко входам сумматора, к выходу последнего также подключен декодер относительной фазовой манипуляции, при этом выходы блокинг-генераторов также подключены ко вторым входам до;юлнительных интеграторов.