Способ передачи и приема цифровой информации и система для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 8 С 15/О РЕТЕНИЯ О ИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСКО едачи и лов, АвПод ред15,Я,Сд ; 0 ,С 4 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(56) Гасанов А.М, и Осипопов С.Н. Способьпередачи двоичной информации. Авторскосвидетельство СССРМ 456374, кл, Н 041 5/00.Иванов А,А, Система для перприема двоичных импульсных сигнатарское свидетельство СССРМ. 1302310, кл. 6 08 С 19/16.Иванов А,А. Способ передачи и:приемцифровой информации и устройство для егосуществления, Авторское свидетельствСССРМ 1534481, кл, 0 08 С 15/06, 1989,Радиоприемные устройства. /А,Г,Зюко "Связь", 1975, с,324, ф.13.(54) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ЦРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ И СИСТЕМА ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 19).ЫЛаи 1833907 А(57) Изобретение относится к автоматике и телемеханйке и может быть использовано в системах телемеханики для передачи и приема данных при проектировании и эксплуатации цифровых систем передачи информации. Целью является повышение информативности передачи и приема. Цель обеспечивается тем, что для передачи одного бита дополнительной информации используют двукратное повторение одиночных символов, причем нет ограничений на разрешенные и запрещенные символы, т,е. может быть использован весь словарь кодовых комбинаций. Устройство для приема и передачи цифровой информации содержит на передающей стороне 1 блок 4 синхронизации, регистр 5 сдвига, блок сравнения 6, элемент И 7, формирователь 8 импульсов, генератор 9 высших гармоник, аналоговый сумматор 10, на приемной стороне 3 анализатор 11 формы (спектра) сигнала, формирователь 12 импульсов, блок синхронизации 13, регистр 14 сдвига, блок сравнения 15 двоичных символов, О-триггеры 16, 19, фильтр 17, триггер Шмитта 18, ячейки памяти 20, группа элементОв И 21, 2 с.п. ф-лы, 2 ил,5 10 15 20 25 30 35 50 55 Данное изобретение относится к автомаике и телемеханике, конкретно к средстам уплотнения цифровой информациейканалов передачи данных и может быть использовано при проектировании и эксплуатации цлфровых систем передачиг,н 1 ормации,Цель изобретения - увеличение инфор: зтиг;насти передачи и приема информа. Ин." качестве примера рассмотрим формирование сигнала дополнительной информаи .и по двум символам 4-х разрядного кода(и - 4.В предлагаемом способе для передачибига дополнительной информации дваж".: дол.кон повториться 1 симВОл ОсновнОЙнформации, т.е, требуется 2 бита основнойинформации.Рассмотрим кодовые значения 4-х разоядного кода.0 00001 00012 00103 00114 0100 Повторение пар одноименныхси .:Волов возможно на позициях 0(дважды),. 2, 3 дважды) 4, 7, Ь, 11, 12 (дважды); 13, 14,5 (дважды), Позлции б и 9 использоватьнельзя. т.е. повторение символов происхоу,г на соседних условных циклах.5 0101б 01107 0118 1000 Таким образом, из 16 значенийосновной кодовой информации можно выбрать 16 значений для передачи дополниельной информации, т,е, при обычной, воичной передаче можно увеличить информативность в 2 раза.9 100110 10101 1012 1100 -то же касается сравнения снОтотипом. то информативность увеличи.,ается более чем в 4 раза (с учетом, чтоиспользуется не часть кодового слова, авесь)13 110014 111015 1111 Кроме того, область примене.,Ия заявленного способа много шире, т,к,исутству;от ограничения, имеющие место ви 1 оотипе,На Фиг.изображена схема предполагаемого изобретения, реализующая предлс:енный способ; на фиг.2 раскрыта схемаынанта 2-го формирователя.Способ уплотнения сигналов основной;нформации сигналами дополнительной цифровой информацией состоиг в следующем.При передаче- в каждом временном цикле фиксированной длительности формируют сигнал передаваемой основной информации,- задерживают сформированный сигнал основной информации на длительность одного тактового интервала,сраВниВают сигналы Основной цифровой информации предыдущего и текущего временных тактовых интервалов,- и при их совпадении осуществляют передачу нулевого или единичного значений импульсного сигнала дополнительной цифровой информации,- так, что для передачи нулевого значения импульсного сигнала дополнительной цифровой информации оставляют неизменной форму (спектр) соседних одинаковых сигналов основной информации текущего временного цикла,- для передачи единичного значения импульсного сигнала дополнительной цифровой информации изменяют форму (спектр) соседних одинаковых сигналов основной информации текущего временного цикла, и передают сформированный сигнал на приемную сторону. На приеме- задерживают принятый сигнал на время одного тактового интервала,- анализируют форму (спектр) принятых соседних сигналов, - по результатам анализа Формы (спектра) сигнала фиксируют появление нулевого или единичного значений импульсного сигнала дополнительной цифровой информации, - Восстанавливают исходные сигналы переданной основной информации,Система для передачи и приема дополнительной цифровой информации содеркит передающую сторону 1, канал связи 2, приемную сторону 3, 1-й блок синхронизации (блок синхронизации передающей стороны) - 4, регистр 5 сдвига, 1-й блок сравнения б, элемент И 7, 2-й формирователь 8. генератОр 9 Высших гармОник (блОк иЗмЕнЕния формы сигнала), аналоговый сумматор 10; анализатор 11 формы (спектра) сигнала, 2-й формирователь 12, 2-й блок синхронизации (блок синхронизации приемной стороны) 13, 2-й регистр 14 сдвига, 2-й блок сравнения 15 двоичных символов, О-триггер 16, фильтр 17, триггер Шмитта 18, ."-триггер 19, ячейки памяти 20 1-го регистра 5 сдвиа, группа элементов И 21 1-го регистра 5 сдвига.Анализатор формы сигнала может быть поСтрОЕн раЗличными путями. Например10 15 20 25 30 35 40 50 55 это может быть аналого-цифровой преобразователь, кодирующий дискретные отсчетыкривой сигнала относительно ее максимума, Полученные кодовые комбинации сравнивают с эталонными и определяют формупереданного сигнала.Система передачи и приема цифровойинформации работает следующим образом.Основную информацию в виде кодаподают на вход передающей стороны 1 и спомощью импульсов управления,. снимаемых с соответствующих выходов 1-го блокасинхронизации 4 переписывают в регистрсдвига 5.Тактовыми импульсами двоичные символы кодовых комбинаций основной информации продвигают по регистру 5, так что напоследних ячейках его происходит запоминание текущего и предыдущего значенийдвоичных символов. Эти значения сравнивают в моменты, определяемые импульсами1-го блока синхронизации 4,При равных значениях символов (00 или11) на выходе блока сравнения 6 появляется"1" при различных значениях (01 или 10) навыходе блока сравнения остается "0".Сигнал с выхода блокасравнения 6 подают на первый вход элемента И 7 и на источник дополнительной информации,Появление "1" на выходе блока сравнения 6разрешает ввод дополнительной информации.Если передают "0" дополнительной информации, то на выходе элемента И 7 сохраняется нулевое значение. Генератор 9 невозбуждается, и сигнал основной информации проходит через сумматор 19 без изменений.Если передают "1" дополнительной информации, то на выходе элемента И 7 появляется "1", которая возбуждает генератор 9.Генератор 9 выдает на сумматор 10 сигнал,изменяющий форму сигнала основной информации.Чтобы дополнительную информациюможно было вводить при кодовых значениях11 и 00, логические сигналы "0" и "1", подаваемые на первый вход 1-го формирователя,должны быть биполярными т.е. представлены потенциалами Ф. (В качестве примераможно рассмотреть сложение биполярныхимпульсного и пилообразного сигналов, отличающихся 2-й гармоникой и не имеющихпотерь основной информации),Пройдя через канал связи 2, сигнал поступает на вход приемной части 3, где егоподают на входы анализатора 11 и формирователя 12.В формирователе 12 формируют сигналосновной информации, который подают нд вход 2-го регистра 14, управляемого тактовыми импульсами, подаваемыми на вход приемной стороны 3, В регистре 14 запоминают текущее и предыдущее значения основной информации и сравнивают их во 2-м блоке сравнения 15 в интервалы времени, определяемые импульсами 2-го блока синхронизации, подаваемыми на управляющий вход 2-го блока сравнения 15, При равенстве значений сигналов основной информации в заданные моменты времени на выходе блока сравнения 15 появляются сигналы разрешения вывода дополнительной информации.В анализаторе 11 формы (спектра) сигнала производят анализ (или сравнение с эталонами) формы пришедшего сигнала в моменты времени, определяемые импульсами, снимаемыми с выхода 2-го блока синхронизации 13, По результатам анализа анализатор 11 выдает сигнал "0" или "1" дополнительной информации, который поступает на вход О-триггера 16, где с помощью импульсов управления, снимаемых с выхода 2-го блока синхронизации 13, формируют временные границы символов дополнительной информации.Импульсы сигналов дополнительной информации снимают с выхода О-триггера 16. Импульсы сигналов основной информации снимают с выхода 2.-го регистра 14, Управляется 2-й блок синхронизации 13 тактовыми импульсами, подаваемыми на вход приемной стороны 3,В формирователе 12.из аналогового сигнала с помощью триггера Шмитта 18 (или амплитудного компаратора) формируют импульсы основной информации из входного сигнала. Эти импульсы подают на вход Отриггера 19, который с помощью импульсов управления, снимаемых с выхода 2-го блока синхронизации 13, формирует временные границы импульсов основной информации.Цикловую синхронизацию производят любым известным способом по признакам; введенным в сигнал при передаче. Код, несущий синхроинформацию, снимают с выхода основной информации и подают на установочный вход 2-го блока синхронизации.Предложенный способ позволяет полнее использовать пропускную способность канала связи при ограниченной полосе частот ,Формула изобретения 1. Способ передачи и приема цифровой информации. заключающийся в том, что на передающей стороне в каждом фиксированном временном цикле формируют сигнал передачи основной информации, задержи 1833907Вэют его цэ длительность одного тактового уТервэсс 1, срзвнивдюГ сиГналы ОснОВнОЙ информации в с и х. интервалы ( = 1,п, гЪчисло тактов работы), и в случае совпадения осуществляют передачу дополнительной сНформзции так, что для передачи улевого значения дополнительной информации Оставлясот неизменной форму соседних одинаковых сигналов основной информации с временного цикла и передаОг сформированный сигнал на приемную сторону, цэ которой задерживают принятый сиг сэл ца установленное количество тактовьх интервалов и восстанавливают исход: .е сигналы основной информации, о т л и з ю цЙ с я тем. что, с целью повышения ицформэтивцости передачи, на передаю- сЦЕЙ СТОРОНЕ ДЛЯ ГЕРЕДасИ ЕДИНИЧНОГО ЗНаеци 51 сиГн зла до пол цител ьнОЙ информации изиВН 5 от сЬОргму соседних одинаковых сигналов основной ицформацил т временного слксэ, э нз приемной стороне анализируют форму цриця гых соседних сигналов, по результатам анализа формы сигнала фиксируОт цоявлецие единичного или нулевого зцэчесИя сигнала дополнительной инфор- М; сЦ Л 1.2. Система для передачи и приема циф- ВОВОЙ СсссС 1 РМВЦс 11, Саг 1 ЕРКВЩЭЯ ПЕРЕДагО- псу о с;тороцу, канал связи и приемную стс 1 роцу, причег зц передаощей стороне и;Формационные Входы первого регистра с;ссГэ я 1 ляюся Входами ОснОВнОЙ инфор 1.ли, тактовый вход первого регистра соединен с актовым выходом первого блока. снхронззсли, управляющие входы первого регистра соединены с соответствующими Г 1 ыходагли первого блока синхронизации, а первые вс,ход первого регистра соединены с соответствугощслг и инфорслационными входами первого блока сравнения, управляюсций вход которого соединен с вторым выходом первого блока синхронизации, а Выход первого блока сравнения объединен с первым входом элемента И и является выходом сигнала признака ввода дополнитепьцой информацисл, а второй входэлементэ И является входом задания дополцигельной инФормации, а на прием 5 10 20 25 30 35 40 45 5 г 1ной стороне тактовый вход второго блока синхронизации объединен с тактовым вхо дом второго регистра сдвига и является входом тактовых импульсов, а первый выход второго регистра сдвига является выходом сигналов основной информацисл и соединен с входом перезапуска второго блока синхронизации, а второй выход второго регистра сдвига соединен с соответствующими информационными Входами блока сравнения, синхровход второго блока сравнения соединен с первым выходом второго блока синхронизации, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения информативности, на передающей стороне введен первьй формирователь аналогового сигнала, содержащий генератор высших гармонслк, аналоговый сумматор, первьй Вход которого соединен с вторым выходом первого регистра, а второй вход сумматора соединен с выходом генератора Высших гармоник, информационный вход которого соединен с выходом элемента И, а управляющий вход генератора высших гэрмоник соединен с третьим Выходом первого блока сслнхронизэции, выход сумматора является вьходом передаощей стороны и соединен с Входом канала связи, а на приемной стороне Введены анализатор формы сигнала, Второй формирователь сигнала и О-триггер; причем информационные входы анализатора формы первого и второго формирователя сигнала объединены и являются информационным входом приемной стороны и соединены с выходом канала СВ 51- зи, а управляющие Входы анализатора формы сигнала и второго формирователя сигнэла соединены соответственно с вторым и третьим выходами второго блока синхронизации, четвертый выход которого соединен с тактовым входом О-триггера, вь- ход которого является выходом сигналов дополнительной инфорйэцигл, а информационный вход О-триггера соединен с выходом анализатора форглы сигнала, а выход второго формирователя сигнала соединеи с информационным входом второго регистра сдвига, а выход второго блока сравнения является выходом сигнала признака дополнительной информации,1833901 Составитель М.ПетровТехред М.Моргентал Редакто орректор Т.Вашкович Производственно-издательский кОмбинат "Патент", г. Ужгород. ул,Гагарина, 101 аказ 2688 ВНИИПИ Госуда Тираж енного комитета по 13035, Москва. ЖПодписноезобретениям и открытиям при ГКНТ СССРРаушская наб., 4/5