Система для передачи аналоговой информации

Союз Севетекик СфцртапистичМнна Республик(51) М. Кл.08 С 19 428326/18-24 Государствеииый комитет СССР йо делам изобретеиий и открытий(7 Ц Заяв 4) сист РЕЦАЧИ АНАЛОГО ФОРМАЦИИ Система для передачи аналоговой информации, относящаяся к области устройств кодирования, передачи и приема аналоговой инФормации а применением широкополосных псевдослучайных сигналов в радиотехнических системах связи, которая может быть использована для организации кана-. лов связи с высокой помехозащищенностьюИзвестны устройства, содержащие источники информации, генераторы псевдослучайных последовательностей, умножители, передатчики и приемники И . Известно, что модуляция широкополосных псевдослучайных сигналов может осуществляться как по несущей частоте, так и по коду. Обычно при передаче аналоговой информации используют способ модуляции по несущей частоте с предварительным перемножением в балансном модуляторе с псевдослучайной последовательностью.Основными недостатками уотройств с подобными способами модуляции яв- ляются сравнительно низкая помехоустойчивость, наличие различной паразйтной амплитудной модуляции, вследствие которой возникают нелинейные искажения сигналов при приеме,и в некоторых случаях неудовлетворительные требования по верности передаваемой информации.Наиболее близким по техническойсущности данной является система дляпередачи аналоговой информации, содержащая на передающей стороне источник аналогового сигнала, аналогоцифровой преобразователь, блок элементов И, генератор ортогональныхколебаний, блок синхронизации и линейный блок, на приемной сторонелинейный блок, блок демодуляторов,цифроаналоговый преобразователь,.15 сумматор, Фильтр низких частот, блоксинхронизации и выходной блок 2 .В системе осуществляется обычнаячастотная модуляция (ЧМ) сигнала,который затем распределяется в шиф рокой полосе фазовью манипуляторомв соответствии с последовательностьюгенерируемой генератором псевдослучайной последовательности. Опорнаяпсевдослучайная последовательностьв приемнике идентична передаваемойпоследовательности и синхронна сней.умножение (с помощью балластногомодулятора) приводит к демодуляции ЗО ,принимаемого сигнала по коду, темсамым осуществляется восстановление узкополосного сигнала с обычной ЧМ; далее сигнал этот Фильтруется и демодулируется в ЧМ-приемнике с автоматической подстройкой частоты.Основным недостатком данной системы:.является наличие в выходном сигналепередатчика паразитной амплитудноймодуляции, получаемой вследствие сложения информационного сигнала с сигналом синхронизации не в квадратуре,как это делается при модуляции дискретной информации, а с фазами, определяемыми законом изменения модулирующего сигнала,Наличие в выходном сигнале паразитной амплитудной модуляции обеспечивает прием модулирующего сигнала ивыделение информации (при достаточно большом уровне сигнала) обычнымамплитудным детектором, Это ограничивает воэможность применения устройства в диапазонах частот, где работают системы с амплитудной модуляцией,Целью изобретения является повышение помехоустойчивости системы, с,5то есть исключение паразитной амплитудной модуляции за счет того, чтоаналоговая инФормация передается спомощью широкополосных псевдослучай-.ных сигналов, основанных на кодоимпульсной и Фазовой модуляции (КИМФМ),Укаэанная цель достигается тем,что в системе для передачи аналоговойинформации на передающей стороне вве- .дены счетчик, кодовый регистр и Фор"мирователь кода, выход источника аналогового сигнала через аналого" цифро вой преобразователь соединен с информационными входами формирователя кода, кодовые входы которого подключены к выходу кодового регистра, вйходы через блок элементов И соединеныс информационными входами генератораортогональных колебаний, выходы блоФка синхронизации подключены к,синхро"низирующим входам кодового регистра,Формирователя кода и генератора ортогональных колебаний, первый выход которого соединен со входом линейногоублока, а второй - через счетчик подключен к управляющим входам блокаэлементов И и аналого-циФрового преобразователя; на приемной стороневведен регистр эталонной последовательности, выход линейного блокаподключен к информационному входублока демодуляторов, к управляющимвходам которогоподключены выходырегистра эталонной последовательности, выходы блока демодуляторов соединены с информационныьв входамицифроаналогового преобразователя,выходы которого через последовательно соединенные сумматор и Фильтр,низких частот подключены ко входу 65 выходного блока, выходы блока синхронизации подключены к синхрониэирую-щим входам блока демодуляторов, ре"гистра эталонной последовательностии цифроаналогового преобразователя.Известно, что КИМ-ФМ в значительной степени превосходит частотнуюи фазовую модуляцию (ЧМ-ФМ) по помехоустойчивости и верности передавае"мой информации,На чертеже представлена блок-схема системы, которая содержит; на передающей стороне источник аналогового сигнала 1, аналого-циФровой преобразователь (АЦП) 2, Формирователькода 3, блок синхронизации 4, кодо"вый регистр В, счетчик б, блок элементов И 7, линейный блок 8, генератор ортогональных колебаний 9; наприемной стороне - регистр эталоннойпоследовательности 10, блок синхронизации 11, блок демодуляторов 12,линейный блок 13, цифроаналоговыйпреобразователь (ЦАП)14, сумматор 15,Фильтр низких частот 16 и выходнойблок 17.Устройство работает следующимобразом,Из блока источника аналоговогосигнала 1 поступает сигнал, например телефонный, который представляется дискретно по времени и по амплитуде в соответствии с теоремойотсчетов, то есть каждому определенному моменту времени должно соответствовать дискретное, значение уров"ня амплитуды сигнала от 1 до К.В кодовый регистр 5, содержащийЬ раэрядов --записывается некоторая двоичнаяпсевдослучайная последовательностьПСП длинойс кодового регистра 5 от выходоввсех триггеров ( на чертеже не показаны) идут Ь вцводов на Формирователь кода 3, куда через АЦП 2 поК выводам подается информационныйсигнал. В формирователе кода 3 каждому уровнюамплитуды сигнала от 1до К присваивается некоторая частьпоследовательности, запйсанной в кодовом регистре 5, длиной й символов.21 П П= - фа .К ИЭтот отрезбк псевдослучайной последовательности длинойиспользуется для ввода начальных значений через 0 элементов И блока 7 в генератор ортогональных колебаний 9, который имеет и триггеров. ( на чертеже не показаны), и период вырабатываемой им М-последовательности сигналов лри одних и тех же начальных значени- ях равен М.Я фЯ"-1,Длина М-последонательности Подсчитывается счетчиком 6. Каждый такт,через М символов генератора 9, счет"чик 6 выдает импульс,. который поступает на и элементов И блока 7 и ЛЦП2, В результате в формирователь кода3 пропускается сигнал, определяющийО -значную пачку начальных значений,которые вводятся в генератор 9 накаждом такте.Причем в кодовый регистр 5 записывается также псевдослучайная последовательность, чтобы возможные ее отрезки длиной и, соответствующие К пози-.циям передаваемого ансамбля, обеспечивали генерирование генератором 9ансамбля ортогональных М-последовательностей, что обеспечивает при приеме высокую достоверность передаваемой инФормации.Функционирование нсех блоков обеспечивается блоком синхронизации. Врезультате на.выходе линейного блока 208 передающей стороны поступает псевдослучайная последовательность, котораянесет информацию о переданном сигнале.На приемной стороне выделение пере;,данной информации производится следующим образом,Оа К входов блока демодуляторов12 поступают из регистра эталоинойпоследовательности 10 К возможныхсдвигов положения М-последовательнос 3ти, генерируемой генеРатором 9, соответствующих К возможным значениямамплитуды передаваемого аналоговогосигйала. На (К + 11 - вход блока де модулятара 12 иэ линейного блока 13поступает кодовая последовательность,несущая информацию о передаваемойаналоговой выборке. Сигналы с выходов блока демодуляторов 12 поступаютна К входов ЦМ 14, аналогоные сиг Окалы с выходов которого суммируютсяв сумматоре 15.Полученный на выходе сумматора 15.суммарйый сигнал.поступает черезФильтр низких частот 16 на выходнойблок 17, например телефон. Синхронная работа всех блоков приемной фстороны обеспечивается блоком свнхроийэации 11.В данной системе осуществляетсясложная модуляция псевдослучайнойпоследовательности по задержке аналоговым сигналом, Принимать сигнал можно лишь тогда, когда известна последовательность, записанная в кодовомрегистре 5.Это позвОляет полностью избавиться от паразитной амплитудной модуля-,ции и в значительной степени повыситьпомехозащищенность системы.Формула изобретенияСистема для передачи аналоговойинформации, содержащая на передающейстороне источник аналогового сигнала, аналого-цифровой преобразователь,блок элементов И, генератор ортогональных колебаний, блок синхронизации и линейный блок, на приемной стороне - линейный блок, блок демодуляторов, цифроаналоговый преобразователь, сумматбр, фильтр низких частот,блок синхронизации и выходной блок,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения помехоустойчивостиустройства, в нем на передающейсторойе введены счетчик, кодовый регистр и формирователь кода, выходисточника аналогового сигнала черезаналого-цифровой преобразователь соединен с информационными входами Фор.мирователя кода, кодовые входы которого йодключены к выходу"кодовогорегистра, выходы через блок элементов И соединены с информационнымивходами генератора ортогональных колебаний, выходы блока синхронизацииподключены к синхронизирующим входам кодового регистра, формирователя кода и генератора ортогональныхколебаний, первый выход которогосоединен со входом линейного блока,а второй - через счетчик подключенк управляющим входам блока элементов И и аналого-цифрового преобразователя, на приемной стороне введенрегистр эталонной последовательности, выход линейного блока подключенк информационному входу блока демодуляторов, к управляющим входам которого подключены выходы регистраэталонной последовательности, выходы блока демодуляторов соединены синФормационными входами цифроаналогового преобразователя, выходы которого через последовательно соединенные сумматор и Фильтр йнэких частот подключены ко входу выходногоблока, выходы блока синхронизацииподключены к синхрониэирующим входам блока демодуляторов, регистраэталонной последовательности и цифроаналогового преобразователя.,Источники информации, принятыево внимание при экспертизе1. Зарубежная радиоэлектроника,Р 1, 1970, с, 11-12,2, А.И.Алексеев и др. Теория иприменение псевдослучайных сигналовфЙаукаф, М., 1969, с. 274,4 филиал Составитель Н.Лысенкои Те ед З.фанта Коооектою Сфекхэед еагавеЪЪеЪмвТираж 709 ПодписноеПНИИПИ 1 осударственнбго комитета СССРпо делам изобретений и открытий035 Иосква Ж, Рараская наб. д. 45ПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектнаи