Устройство для передачи и приема цифровых сигналов

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИА ЛИСТ ИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1)4 Н 041,2 КОМИТЕТ СССРЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОСУДАРСТВЕННЫПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ л ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ас Р ,й К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством при Белорусском государственном университете им. В.И.Ленина (72) Н.П.Попков(56) Авторское свидетельство СССР У 1256233, кл. Н 04 Ь 25/49, 1985, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ(57) Изобретение относится к электросвязи и позволяет повысить помехозащищенность путем уменьшения переходных и межсимвольных помех. Устр-во содержит на передающей стороне генератор 1 несущей частоты, источник 2 информации, элемент И 3, счетный триггер 4, сумматор 5 по модулю два, сумматоры 6, 8-10, ЛЗ 7, 11-14, секторы 15-17 и переключатели 18, 19 режима работы, а ца приемной сторонеусилитель 20, элемент задержки 21,сумматор 22, формирователи 23, 24импульсов, элемент ИЛИ 25, триггер 26и решающий блок 27, На передаче в сумматоре 5 формируется бицмпульсный цифровой информационный сигнал, Элементы сигнала, содержащие первые гармоники полутактовой частоты, соответствуют единичным кодовым символам,а элементы сигнала, содержащие первыегармоники тактовой частоты, соответствуют нулевым кодовым символам, Навыходе сумматора 8 формируется линейный сигнал, ц энергетическом спектрекоторого подавлс ца низкочастотнаякФсоставляющая, а макс. энергия в спект- -ре сосредотооена на тактовой кастета, ЯДругие четыре режима работь 1 устр-ва,обеспечиваемые переключением пере- Сключателей 18, 19, отличаются эквива"лентной мощностью единичных и нулевых символов. 2 ил,Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано длявысокоскоростной передачи цифровойинформации,5Цель изобретения - понышение помехозащищенности путем уменьшения переходных и межсимвольных помех.На фиг. 1 изображена структурнаяэлектрическая схема предлагаемого 10устройства; на Фиг. 2 - временнаядиаграмма.Устройство для передачи и приемацифровых сигналов содержит на передающей стороне генератор 1 несущейчастоты, источник 2 информации, элемент И 3, счетный триггер 4, сумматор5 по модулю два, сумматор 6, линию 7.задержки, первый, второй и третий дополнительные сумматоры 8 - 10, первую 20вторую, третью и четнертую дополнительные линии 11 - 14 задержки, первый, второй и третий селекторы 15 -17, первый и второй переключатели 18и 19 режима работы, а на приемной 25стороне - усилитель 20, элемент 21 задержки, сумматор 22, первый и второйформирователи 23 и 24 импульсов,элемент ИЛИ 25, триггер 26 и решающийблок 27,30Устройство для передачи и приемацифровой информации работает следующим образом.По тактам генератора 1 несущей частоты (фиг, 2 а) источник 2 информации генерирует в последовательном ко 35де стандартный двухуровневый цифровой сигнал (фиг2 б), Режимы скоростипередачи сигнала устанавливаются генератором 1 несущей частоты в эависимости от используемой полосы для конкретного канала связи. Сумматор 5 по модулю два формирует биимпульсный цифровой сигнал .и одновременно перекодирует абсолютный код цифровой информации в относительный, поэтому на входеего для предварительного перекодирования в относительный код подключеныэлемент И 3 и счетный триггер 4, формирующие сигналы (фиг. 2 в и г). Тогда на выходе сумматора 5 по модулюдва получают цифровой сигнал (фиг.2 д),элементы которого соответствуют кодовым символам в абсолютном значении,т,е, элементы сигнала, содержащиепервые гармоники полутактовой частоты, соответствуют единичным кодовымсимволам (за полупериод), а элементысигнала, содержащие первые гармоники тактовой частоты, соответствуют нулевым кодовым символам (за период),В сумматоре 6 циФровой биимпульсный сигнал (фиг. 2 д) суммируют с инверсным цифровым сигналом и задержанным первой линией 7 задержки на г =Т/4(периода тактовой частоты) (фиг. 2 е).На выходе сумматора 6 Формируетсяцифровой биполярный сигнал (фиг.2 ж)с подавленной низкочастотной составляющей н спектре сигнала, которыйиспользуется в качестве линейного сигнала для передачи цифровой информации. Биполярный цифровой сигнал (фиг.2 ж) далее поступает на первый входсумматора 8, на второй нход которогоподключен сигнал (с отрицательнымзнаком) элементов кодовых нулей, задержанный на Г =Т/4 второй линией 12задержки и выделенный селектором 15(Фиг. 2 з) . На выходе сумматора 8 формируется линейный сигнал (фиг. 2 и),в энергетическом спектре которого подавлена низкочастотная составляющая,а максимальная энергия в спектре сосредоточена на тактовой частотеВ таком сигнале элементы его нулевыхсимволов имеют потенциальную эквивалентную мощность (Р =А) а элез фменты единичных символов имеют эквивалентную мощность (Р =А /8) . Поэтомусформированный линейный сигнал обладает потенциальной помехоустойчивостью для верхней крайней полосы канала. проводной линии связи, А передачан крайней верхней полосе канала обеспечивает максимальную скорость передачи цифровой информации. Подавлениеже низкочастотной составляющей вспектре сигнала уменьшает влияниена сигналы, которые могут передаваться одновременно в полосе канала на1более низких частотах,Такой же сигнал получают во второми третьем режимах, если линия 13 задержки и селектор 16 Формируют сигнал(фиг, 2 к), а сумматор 9 суммируетсигналы во втором, либо в третьем режиме, переключаемых переключателем 18режима работы.Четвертыйн пятый режимы, подклю-:чаемые переключателем 19 режима работы, формируют цифровой линейный сигнал с потенциальной помехоустойчивостью элементов полутактовай частоты(Р=А для элементов единичных символов и Р =А /4 для элемектон нулевыхсимволов), испол кэу п пю для предачипцфровй информации ц ццжцей граничной полосе канала (Фцг. 2 н), ц сигнал (Фц". 2 о) с потенциальной зцс ргцей ца полутактовой ц тактовой частоты (Р =А" для элементов нулевых и едиэничцых символов) и с частично подавленными низкочастотными ц высокочастотными составляющими в спектре, который имеет потенциальную помехо устойчивость в центральной полосе частотноогранцчецного канала.В четвертом ц пятом режиме линия 11 задержки сдвигает бцимпульсный сигнал на с =Т/2 (фиг. 2 л), в 15 спвцнутом сигнале дополнительно сдвигают линией 14 задержки элементы сигнала кодовых нулей на=Т/4 (фцг. 2 м) в сторону опережения, выделенные селектором 17, и в сумматоре 10 форми руются требуемые линейные сигналы (Фиг. 2 н и о)1 а приеме усилитель 20 компенсируе. потери в линии связи, Коэффициент усцченця его постоянный в полосе про пускания информационных частот и резко уменьшается в полосе задержания всех высокочастотных составляющих. Для компенсации межсимвольной и низкочзстотной помехи используют эле мент 21 задержки, вьполненцыц по схео ме Фазовращателя (0-180 ), Такой Фа ц;зрашатель является фазовым Фильтром, который позволяет с использованием сумматора 22 скомпенсировать Фазовые искажения, вносимые нелинейцостью ФЧХ линии связи. После такой фильтрации сигнал приобретает форму (Фиг. 2 п) с признаками тактовой частоты (устойчивая нулевая линия) и 4 О признаками информационных символов "0" и "1" по амплитуде за счет перераспределения энергии в низкочастотную область из-за неравномерных амплитудочастотных характеристик кана ла, которые используются полезно.формирователь 24 импульсов превышения порога содержит схему селектора уровня и схему амплитудного дискриминатора на компараторах (не показаны), которые вьщеляют импульсы при превышении порогового уровня в компараторах (фиг. 2 с). Сигнал также поступает на вход Формирователя 23 импульсов нулевого уровня, который содержит схему усилителя- ограничителя и схему нуль-компаратора (не показаны) и формцру т импульсы при переходе сигналом нулевого уровня (Фиг.2 р). Элемент И:1 И 25 суммирует импульсы, поступающие на его входы с формирователей 23 и 24, а триггер 26 делит частоту импульсов (фиг. 2 т) на два, восстанавливая тактовую частоту (фцг. 2 У), причем для устойчивой синхронизации решающего блока 27 триггер 26 каждый раз,устанавливается в единичное состояние по переднему фронту импульса фомирователя 24 импульсов превышения порога. Решающий блок. 27 является триггерной схемой, который устанавливается в единичное состояние при сочпадении импульса тактовой частоты и импульса формирователя 24 превышения порога и сбрасывается в нулевое состояние при несовпадении очередного импульса тактовой частоты (Фиг. 2 Ф).Применение предлагаемого устройства для передачи и приема цифровой информации дает возможность использовать оптимальные цифровые линейные сигналы для проводных линий связи и соответствующие им формы спектра сигнала, которые ранее не находили применения на практике.формула изобретенияУстройство для передачи и приема цифровых сигналов, содержащее на передающей стороне источник информации, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора несущей частоты, счетный триггер, сумматор по модулю два, линию задержки и сумматор, а на приемной стороне в . усилитель, выход которого соединен с первым входом сумматора и с входом элемента задержки, выход которого подключен к второму входу суматора, выход которого подключен к входу первого формирователя импульсов и к входу второго формирователя импульсов, выход которого соединен с первым входом решающего блока, второй вход которого подключен к выходу триггера, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу первого формирователя импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности путем уменьшения переходных и межсимвольных помех, введены на передающей стороне первая, вторая, третья и четвертая дополнительные линии за1 ф 15452 й Ю Л держки, первый, второй и третий сеекторы, первый, второй и третий дополнительные сумматоры и первый и второй переключатели режима работы, при этом5 выход генератора несущей частоты соединен с входом источника информации и с первым входом сумматора по модулю два, выход которого соединен с входом линии задержки, с входом первой дополнительной линии задержки с первыми входами первого переключателя режима работы и с первым входом сумматора, выход которого соединен с первым входом первого дополнительного сумматора и с входом второй дополнительной линии задержки, выход которой через первый селектор соединен с вторым входом первого дополнительного сумматора, выход динии задержки соединен с вторым входом сумматора и с вторыми входами первого переключателя режима работы, первый выход ко,торого соединен с входом третьей дополнительной линии задерЖки, выход 25 которой, через второй селектор соединен с первым входом второго дополнительного сумматора, второй вход которого подключен к второму выходу первого переключателя режима работы и к второму входу второго селектора, сигнальный вход которого подключен к выходу источника информации, к сигнальному входу первого селектора и к сигнальному входу третьего селектора,выход которого соединен с первым входом третьего дополнительного сумматора, второй вход которого соединенс гыходом второго переключателя режима работы, первый вход которогоподключен к выходу первой дополнительной линии задержки, к входу четвертой дополнительной линии задержкии к второму входу третьего селектора,первый вход которого соединен с выходом четвертой дополнительной линиизадержки, выход элемента И соединенс входом счетного триггера, выход которого соединен с вторым входом сумматора по модулю два, второй входпервсго селектора и второй вход второго переключателя режима работы являются опорными входами передающейстороны, выходами которой являютсявыходы первого, второго и третьегодополнительных сумматоров, а на приемной стороне - выход второго формирователя импульсов соединен с вторымвходом элемента ИЛИ и с вторым входомтриггера.