Устройство для передачи цифровой информации

(191 (11) 151)4 С 08 С 19/2 КОМИТЕТ СССРНИЙ И ОТНРЬ 1 ТЖ 1 ОС 1 ДАРСТВЕКК 11ПО ДЕЛАМ ИЗОБ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМУ аждо блок(72) Эмил Габриел Бенатов (ВС)и Н,В.Кирианаки (811)(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИЦИФРОВОЙ ИНФОРИАЦИИ, содержащеерегистр, генераторы частот по числувыходов регистра и радиопередатчик,о.т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения помехоустойчивости передачи информации, в него введены ключи, блоки сравнения, блокипамяти и усилители по числу выходоврегистра и задатчик коэффициентаусиления, каждый выход регистра подключен к первым входам соответствующего ключа и блока сравнения, выходкаждого блока сравнения подключен квторому входу соответствующего ключаи к соответствующему входу задатчикакоэффициента усиления, выход каждого ключа через соответствующие генераторы частот подключены к первымвходам соответствующих усилителей,к вторым входам которых подключенывыходы задатчика коэффициента усиления, выходы усилителей соединены свходом радиопередатчика, выход кго ключа через соответствующий памяти подключен к второму входу соответствующего блока сравнения.978178Изобретение относится к автоматике и телемеханике и может быть применено в устройствах передачи цифровойинформации.Известны устройства передачи цифровой информации с частотным разделением разрядов передаваемого кодового слова, содержащие входной регистрдля хранения значений разрядов слов,генераторы поднесущих частот по числу разрядов регистра, которые своимивходами связаны с одноименными выходами регистра, и радиопередатчик, навход которого поступает суммарный сигнал генераторов разрядных поднесущихчастот, а на выход - составной радио-сигнал, ячейки регистра управленияработой генераторов разрядных поднесущих частот, причем каждый -ый генератор Формирует сигнал частоты Г;,при передаче значения 11111 и .Го припередаче значения О -ого разрядакодового слова цифровой информации.На приемной стороне после демодуля 25ции в радиоприемнике составной сигналпоступает на входы разрядных фильтровформирователей, которые выделяют соответствующие поднесущие частоты, и поих значению определяют значения передаваемых разрядов кодовых слов, которые потом запоминаются ячейкамивыходного регистра памяти.Наиболее близкой по техническойсущности к предлагаемому. устройствудля передачи цифровой информации явЬляется цифровая кодирующая система,содержащая на передающей стороне блоки вычитания и элементы памяти, в которой выходной цифровой кодированный сигнал определяется как разностьмежду текущими и предыдущим значениями выходного сигнала.Однако известные устройства обла-.дают недостаточной помехоустойчи-,востью, обусловленной тем, что энергетический уровень поднесущих частотразрядов практически неизменен и определяется числом разрядов кода иамплитудной характеристикой радиопередатчика,50Цель изобретения - повышение помехоустойчивости передачи цифровой информации.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для передачи цифровой информации, содержащее регистр, генераторы частот по числу выходов регистра и радиопередатчик,введены ключи, блоки сравнения, блоки памяти и усилители по числу выходов регистра, и задатчик коэффициента усиления, каждый выход регистра подключен к первым входам соответствующего ключа и блока сравнения, выход каждого блока сравнения подключен к второму входу соответствующего ключа и к соответствующему входу задатчика коэффициента усиления, выход каждого ключа через соответствующие генераторы частот подключены к первым входам соответствующих усилителей, к вторым входам которых подключены выходы задатчика коэффициента усиления, выходы усилителей соединены с входом радиопередатчика, выход каждого ключа через соответствующий блок памяти подключен к второму входу соответствующего блока сравнения.На фиг,1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 - схема задатчика коэффициента усиления; на Фиг.3 - закон изменения коэффициента усиления, реализуемый в усилителях с регулируемым коэффициентом усиления.Устройство для .передачи цифровой информации содержит И-разрядный регистр 1, имеющий И выходов по числу разрядов передаваемого кодового слова, ключи 2,-2, блоки 3-Зя сравнения, блоки 4,-4 памяти, задатчик 5 коэффициента усиления, имеющий И входов, генераторы 6 -6 частот, усилители 7 -7 я, коэффициентом усиления которых регулируется и радиопередатчик 8.Устройство работает следующим образом. Значения разрядов передаваемого кодового слова поступают из регистра 1 одновременно на первые входы ключей 2 и блоков 3. В первоначальный момент передачи все ключи 2 пропускают сигналы передаваемых кодовых разрядов на входы своих генераторовкоторые в соответствии со значением веса х-ого разряда кодового слова формируют импульсы одинаковой длительности и амплитуды, но двух разных частот 5 или Г, отвечающие соответственно значению "О" или н 11 д-ого разряда. Одновременно с этим с выходов ключей 2 значения передаваемых разрядов записываются в блоки 4. После очередной записи и запоминания значений разрядов нового97817 3кодового слова на 3-том цикле передачи на входы блоков 3 поступают одновременно новые значения разрядов из регистраи их предыдущие значения из блоков 4, При совпадении этих значений, например для -ого разряда, соответствующий блок 3запрещает ключу 2 передачу неизменившегося значения -ого разряда, так как Юеслиф 1,(.)К иКив (2)о ). 150 где К - коэффициент усиления усилиотелей 7 при передаче всех разрядов кодового слова, условно принятый за единицу. 55- число разрядов кодового слова;К - число разрядов кодового слова, передаваемых на 1-ом цикле. где- выходное напряжение бло 3 Цка 31 на 1-ом цикле передачи;У -Б;- напряжения, отвечающие% 1 1-значениям д-го разряда на1-ом и на (1-1)-ом циклахпередачи соответственно. 20Поэтому очередное значение -ого разряда не передается, а блоки 4 сохраняют его предыдущее значение. Если значение 1-ого разряда изменилось на очередном 1-ом цикле передачи, , блок 3 после сравнения согласно (1) включает ключ 2 и таким образом разрешает передачу нового значейия, генератор 6 включается выходным сигналом ключа 21, а в блоке 4записывает ЗО ся это новое значение разряда. Далее эадатчик 5 на основе значений сигналов, поступающих на его входы с выходов блока 3, формирует и задает на, управляющие входы усилителей 7 соот" 35 ветствующие значения их коэффициентов усиления, которые могут изменяться на каждом очередном 3-ом цикле передачи в зависимости от того, сколько разрядов кодового слова .изменилось, 40 и передается в данный момент, Дпя всех непередаваемых разрядов -ом цикле передачи коэффициент усиления .их усилителей К =О. Для усилителей 7 передаваемых разрядов коэффициент ф 5Вусиления К определяется по формуле Задатчик 5 коэффициента усиления может быть выполнен на различных элементах. На схеме (фиг.2) эадатчик 5 выполнен на базе инвертирующего сум" мирующего операционного усилителя,Задатчик 5, содержащийвходных резисторов 9, операционный усилитель 10 с элементами обеспечения его работы и М аналоговых ключей 11 работает следующим образом. Выходные напряжения 0 . блоков)3сравнения (фиг.) одновременно поступают на соответствующий вход операционного усилителя 10 (через резисторы 9 ) и на соответствующие управляющие входы-ключей 11. Выходное управляющее напряжение операционного усилителя 10 на 3-ом цикле пере.ачи в данном случае определяется(3) при условии равенства сопротивлений всех резисторов 9, и Е, т.е.В=Н; =сопэ 1,= (1-;) (4)Выход операционного усилителя 10 подключен одновременно к аналоговым входам ключей 11. Если на данном -ом цикле передачи блок 3; не выдает на управляющий вход ключа 11; разрешающий сигнал, т.е. 0, =0 (ь-ыйцразряд не передается, потому что не изменился), сформированное напряжение 1 не подается на управляющий вход соответствующего усилителя 7; (фиг. ) и он включается (К=О), Если наоборот 1-ый разряд кода передается на 1-ом цикле передачи, то выходной сигнал соответствующего блока 3; (Уз," =1) включает соответствующий ключ 11, и напряжение 7 посту 5 пает на управляющий вход усилителя 7; . Таким образом, на каждом-ом цикле передачи усилителя 7 непередаваемых (неизменившихся) разрядов кода не включаются, на управляющие входы усилителей 7 передаваемых (изменившихся) разрядов подается УВ определяющее К . Значения напряжения 1 при условии равенства логических уровней выходного напряжения всех блоков 3.(согласноразрешающий потенциал У" условно принятравным единице) совпадают со значе-, ниями Б , но с обратным (отрицательным) знаком.(5) те. в предлагаемом устройстве вероятность искажения двоичного символана 3-ом цикле передачи в И(И-ЦЪ Е,1 -- - - , раз меньше, чем в клас 2 Е,сическом случае. 5 В приемном устройстве, не входящем в состав предлагаемого, после радиоприемника фильтры-Формирователи из полученного сигнала выделяют и формируют импульсы переданных разря. дов очередного кодового слова, после чего их значения фиксируются и хранятся в выходном регистре памяти. В случае, если соответствующий разряд не изменился, а поэтому и не передавался на данном цикле передачи, соответствующий фильтр-формирователь на приемной стороне не сработает, однако в выходном регистре памяти сохраняется предыдущее значение разряда, соответствующее его непереданному, значению, поэтому количество информации сохраняется. Предлагаемое устройство особо эффективно при передаче медленно изменяющейся цифровой информации, когда значения разрядов изменяются сравнительно редко и их не нужно передавать все время, а достаточно помнить до момента их измененияПримерные значения Передаваемые -ые Б К-ых разрядов частотый 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 10 0 1 0 1 1 0Ео Я 20 20 4150 6 Ь М 40 В 00 1,2 2 1 1 1 00 1,2 Е 1,5 Е 2,0 Е 3,0 Е 6,0 Е 3 0 1 0 0 0 1 4 0 0 1 0 1 5 1 1 1 1 0 1 6 1 0 1 1 0 1 40 0 50 61 1,5 н 2021 91 2,0 3,0 6,0 В результате изменения коэффициента усиления происходит перераспре". деление энергии радиопередатчика Е , только между передаваемыми на 3-ом цикле разрядами кода, которое характеризуется выражением ргде Е--энергия радиопередато Ячика 8, приходящаяся на долю одного разряда при передаче значений всех разрядов кодового слова; Е - энергия, приходящаяся на долю одного передаваемого разряда при передаче только изменившихся значений разрядов кодового слова.В таблице приведен пример изменения Е при Б=б для всех возможных,И итоге на -ом цикле передачи для каждого передаваемого разряда в МБ раз .улучшается отношение сиг 1Сенал/шум и помехоустойчивость увеличивается. Вероятность искажения двоичного символа Р для классичес 0кбго способа передачи с равномерным распределением энергии определяется так ЕоР =05 --- ,-т (6)о1 Е,где Е - плотность мощности наложег 35ного сигнала белого шума.В предлагаемом устройстве вероятность искажения Р двоичного симво ла на -ом цикле передачи определяет 40 ся97878 г игЗ Редакто Корректор И.Иуск Ходанич липпов ехред Подписно Заказ 910/3 ВНроизводственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проект Тираж 544 арственного изобретений ва ЖР ИИПИ Госуд комитета СССР по делам и открытий13035, Моск , , аушская наб., д. 4/5 3: ,Я