Устройство передачи и приема сигналов

(51)4 Н 04 В 7/О ЫЙ КОМИТЕТ СССР ОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ,1 ЗйЪ 1 ТЕА ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТ(21) 3587482/24 (22) 03.05.83 (46) 23.05.8 (71) Рязанск ВО ПЕРЕДА 7. Бюл. У 19ий радиотехнический ОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Цыбаков Б.С. и, др, Структура функций с ограничением спектра и связанные с этим вопросы теории связи. - Исследования по физике и радиотехнике: труды МФТИ, вып. 2, Оборонгиэ, 1958, с. 22-29.Трахман А.М. Введение в обобщенную спектральную теорию сигналов. М.: Советское радио, 1972, с. 308- 312.(57) Изобретение относится к передаче сообщений в системах связи. Цельизобретения " повыщение пропускной способности. Устройство содержитисточник 1 сообщений, фильтры 2 и 35сжатия выборки сигнала, дискретиэаторы 3 и 9, квантователь 4, переключатель 5 четных строк, канал 6 связи, ЦАП 7, переключатель 8 четныхстрок, фильтры 10 и 11 нюкних частотлинии задержки (ЛЗ) 12 и 13 на длительность строки, ЛЗ 14, 28 и 29,стробируемые усилители 15, 16 и 38,фильтр 17 растяжения выборки сигна"ла, корреляторы 18 и 22, гребенча131 тые фильтры 19 и 21 с прямой связью пороговые блоки 20 и 23, блок 24 сравнения, ждущий мультивибратор 25, фильтр 26 сжатия выборки сигнала и расширения выборки помехи, фильтр 27 сжатия выборки помехи и расширения выборки сигнала, интерполятор 30, сумматоры 31, 32 и 33, апертурно 2746фазовый корректор 34, усилитель 36, вычитатель 37 и формирователь 39 строба. Такое выполнение устройства позволяет иметь на выходе сумматора 32 сигнал со всеми отсчетами по Котельникову и после фильтра 17 получается сигнал близкий к исходному.1 ил.1Изобретение относится к передаче сообщений в системах связи и может использоваться в цифровых и аналоговых телевизионных системах для сокращения полосы частот канала связи. 5Цель изобретения - повышение пропускной способности.На чертеже дана структурная схема предлагаемого устройства.1 10Устройство передачи и приема сигналов содержит источник 1 сообщений, фильтр 2 сжатия выборок сигнала, дискретизатор 3, квантователь 4, переключатель 5 счетных строк, канал 6 связи, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП),7, переключатель 8 четных строк, дискретизатор 9, первый и второй фильтры 1 О и 11 нижних частот, первую 12 и вторую 13 линии задержки на длительность строки, первую линию 14 задержки, первый 15 и второй 16 стробируемые усилители, фильтр 17 растяжения выборки сигнала, коррелятор 18, гребенчатый фильтр 19 с пря мой связью, пороговый блок 20, гребенчатый фильтр 21 с прямой связью, коррелятор 22, пороговый блок 23, блок 24 сравнения; ждущий мульти- вибратор 25, фильтр 26 сжатия выборки сигнала и расширения выборки помехи, фильтр 27 сжатия выборки помехи и расширения выборки сигнала, вторая 28 и третья 29 линии задержки, интерполятор 30, три сумматора 31 - 33, апертурно-фазовый корректор 34, фильтр 35 сжатия выборки сигнала, усилитель 36, вычитатель 37, третий стробируемый усилитель 38 и формирователь 39 строба. 40Устройство работает следующим образом. гИсходный сигнал поступает на фильтр 2, представляющий неминимально-фаэовую цепь с равномерной амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ) и квадратичной фазочастотной характеристики (ФЧХ). Сигнал с удлиненными выборами попадает через переключатель 5 на дискретиэатор 3, дискретиэирующий сигналы через промежутки, равные двум интервалам Котельникова: четных строк - по четным отсчетам, нечетных строк - по нечетным, Дискреты квантуются по уровню квантователем 4, а цифровой сигнал передается по каналу 6 с полосой частот в два раза меньше обычного. На приемной стороне после ЦАП 7 дискреты восстанавливаются, каждый дискрет занимает промежуток, равный 2 Ь С. Для получения отсчетов сигналв четных строк с помощью переключателя 8 подключаются к дискретизатору 9 на дискретизацию по четным отсчетным точкам, а нечетных строк - по нечетным. Дискреты после фильтра 1 О с полосой дЯ и линейной ФЧХ преобразуются в отсчетные функции, сдвинутые друг от друга на интервал 2 с 1 С. Сигнал с отсчетами через один состоит из сигнала со всеми отсчетами и помехи дискретизации. Для компенсации помехи дискретизации сигнал подается дпя формирования четных и нечетных отсчетов. Сигнал с четными отсчетами в четных строках через лынию 12 задержки поступает на вход фильтра 26, сжимающего выборки сигнала и дополнительно растягивающего выборки помехи дискретизации, затем - на коррелятор 18 и гребенчатый фильтр 19, что позволяет значительно74 ц 3 1312 уменьшить мощность помехи дискретизации так, чтобы импульсы разностного сигнала возвышались над фоном создаваемым разностными растянутыми выборками помехи дискретизации, Им 5 пульсы сигнала вместе с фоном помехи дискретизации поступают на пороговый блок 20, который отделяет импульсы разностного сигналаИмпульсы поступают на вход блока 24. Одно временно сигнал с блока 24 поступает на ждущий мультивибратор 25.Во втором канале на выходе коррелятора 22 имеет пики разностной по - мехи дискретизации, которые возвыша ются над фоном, создаваемым раэностными растянутыми выборками сигнала.Пики помехи дискретизации вместе с фоном поступают на пороговый блок 23, который отделяет пикиПри совпадении во времени импульса сигнала с пиком помехи дискретизации блок 24 вырабатывает стандартный импульс, запускающий ждущий мультивибратор 25, создающий импульс стробирования дли тельностью 3 дС, который поступает на стробируемый усилитель 5 и интерполятор 30. Стробируемый усилитель 15 по время прохождения пика помехи дискретизации запирается импульсом стробирования. На выходе стробируемого усилителя 15 в суммарном сигнале вместо пипика помехи дискретизации будет участок длительностью 3С с нулевыми от 35 счетами. С помощью интерполятора 30, работающего на основе математического правила совместного использования ряда Тейлора с ограниченным числом членов и интерполяционных формул при веденных разностей для .неравноотстоящих значений отсчетов, восстанавливаются отстробированные отсчеты сложного сумматорного сигнала на участке стробирования.В сумматоре 31 участки суммарного сигнала заполняются отсчетами, получаемыми с интерполятора 30. Суммарный сложный сигнал со всеми отсчетами поступает на апертурно-фазовый корректор 34, который корректирует спектр сигнала, доводя АЧХ гребенчатого фильтра 21 близкой к равномерной, Тем самым коррекция суммарного сигнала заменяет операцию нахождения разностного сигнала, компенсацию фа-, зовых сдвигов, стробирование пиков 1 разностного сжатого сигнала и восстановление отсчетов в интервалах стробирования, суммирование разностного сигнала с суммарным.На выходе фильтра 35 сигнал приобретает вид, определяемый суммой сигналов со стробируемого усилителя 15 и интерполятора 30. Для получения нечетных отсчетов в четных строках и четных отсчетов в нечетных строках производится дискретизация сигнала через два интервала Котельникова. Для этого используется сумматор 33, на который подаются дискреты с периодом 2 ьС от дискретизатора 9 с задержкой на интервал Котельникова. После фильтра 11 с полосой и с линейной ФЧХ получаем сигнал с нечетными от- счетами в четрых строках, который с выхода фильтра 11 поступает на стробируемый усилитель 16 и вычитатель 37.При передаче сигналов, отличных от сигналов штриховых мир, работает канал передачи со стробируемым усилителем 16, который открыт для подобных сигналов. Это обусловлено тем, что на вычитатель 37 поступают одинаковые сигналы с усилителя 36 и фильтра 11, тесигналы нечетных строк с четными отсчетами и нечетных строк с четными отсчетами. В результате при большой корреляции между строками раэностный сигнал равен нулю. Формирователь 39 для данных входных сигналов строб не вырабатывает, :ледовательно, стробируемый усилитель 38 закрыт, а сигнал пропускает только стробируемый усилитель 16, открытый при отсутствии строба. На сумматор 32 одновременно поступают от линии 12 задержки сигналы четрых строк с четными отсчетами и от стробируемого усилителя 16 сигнал четных строк с нечетными отсчетами.На выходе сумматора 32 имеем сигнал со всеми отсчетами по Котельникову. После фильра 17 джазовые сдвиги, введенные фильтром 2, компенсируются и.получаем сигнал, близкий к исходному.При передаче сигналов от штриховых мир, например, вида импульсных последовательностей с периодом 2 й С и близким к нему имеются особенности, При таких сигналах ввиду равномерности огибающей спектров как и сигнала, так и помехи дискретизации порого5 132746вые блоки 20 и 23 не выделяют пиковсжатых раэностных сигналов и пиковсжатых разностных помех дискретизации ввиду большого уровня фона,создаваемого временными функциямис удлиненными выборками.Для передачи сигналов штриховыхмир с нечетными отсчетами служит отдельный канал, состоящий иэ сумматора 32, линии 29 задержки, усилителя 1036 и стробируемого усилителя 38. Вэтом канале суммируются сигналы нечетных строк с нечетными отсчетами.Полусумма сигналов поступает на стробируемый усилитель 38 и на вычитатель 1537, на выходе которого при передачесигнала штриховых мир разность сигналов штриховых мир определяетсятолько сигналом, поступающим с усилителя 36, так как сигнал, поступающий 20с фильтра 11, равен нулю. В течениедлительности сигнала штриховой мирыразностный сигнал поступает на формирователь 39, который вырабатывает импульс строба длительностью, совпадающей с длительностью сигнала штриховой миры. Импульс строба запираетстробируемый усилитель 16 и отпирает усилитель 26 на время прохождениясигнала штриховой миры. Таким образом, при штриховых мирах на сумматоры 32 одновременно поступают сигналычетной строки с четными отсчетами отблоков 12 и 13 задержки и полусуммасигналов нечетных строк с нечетными 35отсчетами из стробируемого усилителя38. Ввиду большой корреляции междусоседними строками нечетные отсчетыпрактически совпадают с нечетными отсчетами сигнала четной строки. На выходе сумматора 32 имеем сигнал совсеми отсчетами по Котельникову.После фильтра 17 получается сигнал,близкий к исходному. 45 Формула изобретения Устройство передачи и приема сигналов, содержащее на передающей стороне последовательно соединенные ис точник сообщений и фильтр сжатия выборок сигнала, дискретизатор, соединенный с входом квантователя, а на приемной стороне - цифроаналоговый преобразователь, дискретизатор, выход которого соединен с последовательно соединенными первым фильтром нижних частот и первой линией задержки на длительность строки, и последовательно соединенные первую линию задержки, второй фильтр нижних частот и первый стробируемый усилитель, а также фильтр растяжения выборки сигнала и два канала, один иэ которых состоит из последовательно соединенных коррелятора, гребенчатого фильтра с прямой связью и порогового блока, а другой - иэ последовательно соединенных гребенчатого фильтра с прямой связью, коррелятора и порого- . вого блока, выходы двух каналов соединены с входом блока сравнения, выход которого соединен с входом ждущего мультивибратора, а также второй стробируемый усилитель, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения пропускной способности, на передающей стороне введен переключатель четных строк, а дискретиэатор выполнен в виде дискретизатора через два интервала, причем выход фильтра сжатия через переключатель четных строк соединен с дискретизатором, а на приемной стороне, дискретизатор выполнен в виде дискретизатора через два интервала, введен переключатель четных строк, в первый канал введен фильтр сжатия выборки сигнала и расширения выборки помехи, соединенный с входом коррелятора, во второй канал введен фильтр сжатия выборки помехи и расширения выборки сигнала, соединенный с входом гребенчатого фильтра с прямой связью, введены вторая и третья линии задержки, интерполятор, три сумматора, апертурно-фазовый корректор, фильтр1 сжатия выборки сигнала, усилитель, вычитатель, третий стробируемый усилитель, формирователь строба, вторая линия задержки длительности строки, причем входы двух каналов объединены и соединены с выходом первой линии задержки на длительность строки, с входом второй линии задержки и входом третьей линии задержки, выход которой соединен с входом третьего сумматора, выход которого соединен с фильтром расширения выборки сигнала, а второй и третий входы соединены соответственно с выходом второго и третьего стробируемых усилителей, входы управления которых соединены с выходом формирователя строба, выход второго фильтра нижних частот через вычитатель соединен с входом формиро1312746 Составитель Е.СуринаТехред Л.Олейник Корректор Г.Решетник Редактор И.Шулла Заказ 1980/56 Тираж 639 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 вателя строба, выход первого фильтра нижних частот соединен с входомвторого сумматора, выход которого через усилитель соединен с входомтретьего стробируемого усилителя ивторым входом вычитателя, выход второй линии задержки на длительностьстроки соединен с вторым входом второго сумматора, выход гребенчатогофильтра с прямой связью второго канала через вторую линию задержки соединен с объединенными по входу первым стробируемым усилителем и интерполятором, выходы которых через первый сумматор соединены с апертурно-фаэовым корректором, выход которого через фильтр сжатия выборки сигнала соединен с вторым входом демодулятора, а выход ждущего мультивибратора соединен с входом управления первого стробируемого усилителя и интерполя тора, выход цифроаналогового преобразователя через переключатель четных строк соединен с входомдискретизатора.