Приемо-передающая система двоичного кода фазоманипулированными сигналами

1075437 1Изобретение относится к электроавязи и телемехаяике и может быть использовано при проектировании устройств передачи цифровой информации Фазоманипулированными .(ФМ) сигналами по каналам связи и телемеханики.Известна приемно-передающая система двоичного кода ФИ сигналами; содержащая в передающей части последовательно соединенные генератор и мо.дулятор, мультиплексор и двоичный 10 счетчик, разрядные выходы которого подключены к управляющим входам мультиплексора, информационные входы которого являются входом передающей части, а в приемной части последовательно соединенные демодулятор и триггер последовательного кода 1.Недостаток этой системы .состоит в необходимости создания в приемнике устройства формирования опорного напряжения для синхронного (когерентного) детектирования ФМ сигналов,что обусловлено использованием ФАП типа Костас. Как и другие системы с абсолютной фазоной модуляцией эта система также имеет склонность к переходу н режим обратной работы из-за возможности установления одного из двух устойчивых состояний начальной фазы опорного напряжения, отличающийся на 180 30 Цель изобретения - повышение достоверности приема,С этой целью в приемно-передающейсистеме двоичного кода фазоманипулированными сигналами, содержащей нпередающей части последовательно соединенные генератор и модулятор, мультиплексор и двоичный счетчик, разряд-,ные выходы которого подключены куправляющим входам мультиплексора, 40информационные входы которого являются нходом передающей части, а нприемной части последовательно соединенные демодулятор и триггер последо-вательного кода, н передающую часть 45введены последовательно соединенныеблок дифференцирования, элемент 2 ИИЛИ, управляющий триггер, счетчикчисла полупериодов несущей и счетныйтриггер, последовательно соединенныетриггер интервала передачи и элементИЛИ, при этом вторые входы элемента2 И-ИЛИ соединены с прямым и инверсным выходами мультиплексора, выходэлемента ИЛИ подключен к Я-входу уп-ранляющего триггера, счетный входсчетчика числа полупериодов несущейсоединен с выходом генератора, а выход подключен к второму входу элемен,та ИЛИ и счетному входу двоичногосчетчика, выход счетного триггера 60подключен к второму входу модулятора,всход которого подключен к входублока дифФеренцирования, кроме того,В-вход триггера интервала передачисоединен с входом устанонки в ноль 65 двоичного счетчика, а В-вход соединен с управляющим выходом двоичногосоветчика, а в приемную часть введеныпреобразователь последовательногокода в параллельный, элемент ИЛИ,селектор временного интервала и счетчик числа манипуляций, при этом вы"ход триггера последонательного кодаподключен к информационному входупреобразователя последовательногокода в параллельный, сдвиговый входкоторого соединен с выходом элементаИЛИ, входы которого соединены с выходами демодулятора, выход селектора временного интервала подключенк входу установки н ноль счетчикачисла манипуляций, а его вход и счетный вход счетчика числа манипуляцийсоединены с выходом элемента ИЛИ.На фиг. 1 приведена структурноэлектрическая схема. передающей частисистемы; на фиг. 2 - временные диаграмьщ работы передающей части системы; на фиг. 3 - структурно-электрическая схема приемной части системы; на фиг. 4 - временные диаграммыработы приемной части системы.Передающая часть системы (Фиг.1)содержит генератор 1, модулятор 2,двоичный счетчик .3, .мультиплексор 4,блок 5 дифФеренцирования, элемент2 И-ИЛИ 6, управляющий триггер 7,счетчик 8 числа.полупериодов несущей, счетный триггер 10 интернала иэлемент ИЛИ 11.Приемная часть системы (фиг, 3)содержит демодулятор 12, триггер 13последовательного кода, преобразователь 14 последовательного кода впараллельный, элемент ИЛИ 15 ф селектор 16 Временного интервала и счетчик 17 числа манипуляций.Приемо-передающая система двоич-ного кода ФМ сигнала работает следующим образом,Работу передающей части системы,т.е. процесс Формирования выходногоФМ сигнала, рассмотрим на примерепередачи кода вида 00111011, т.е.одного байта информации..Пусть в момент времени 1, выдается сигнал Передать (фиг. 2 а) .Этим сигналом обнуляется дноичныйсчетчик 3 и устанавливается в единичное состояние триггер 10 (фиг. 26),который через элемент ИЛИ 11 снимает нулевой потенциал на 8-входе управляющего триггера 7. Управляющийтриггер 7 находится в единичном состоянии, что обеспечивает обнулениесчетчика 8 и запрет подсчета числаимпульсов счетчиком 8 до переходауправляющего триггера 7 в противоположное состояние.1 ак как в первом разряде передаваемого кода записан ноль, то напрямом выходе мультиплексора 4ал, а на инверсном - высокий, разрешающий работу нижней схеме совпадения элемента 2 И-ИЛИ б, на второй вход .которой поступают импульсы с верхнего выхода. блока 5 дифференцирования, характеризующие максимальное значение производной при переходе сигнала аа выходе модулятора 2 из об" ,ласти отрицательных полуволн в пЬложительные (фиг. 2), Первым же импульсом после момента времени (на фиг. 2 1 он выделен горизонтальной .скобкой), прошедшим через ниж" ,нюю схему совпадения элемента 2 И-ИЛИ б., управляющий триггер 7 устанавливается в нулевое состояние (Фиг, 2) 1.5 и разрешает подсчет числа полупериЬ- дов несущей с генератора 1 счетчику 8, коэффициент пересчета которого может быть четным или нечетным, а для приведенного случая равный четы р рем полупериодам. В момент времени(после четырех полупериодов не.сущей) импульсом свыхода счетчика 8 (фиг. 2 к) перебрасывается в противоположное состояние счетный триггер 25 9 (фиг. 2 о), что обеспечивает. манипуляцию по фазе на выходе модулятора 2 э области отрицательных нолуволн (фиг. 2 Ь), Этим же импульсом через элемент ИЛИ 11 снова устанавливает" ся в единичное состояние управляю.щий триггер 7, т.е. происходит . обнуление и торможение счетчика .8, а также увеличивается на единицу в двоичном счетчике 3, чем определяется опрос второго разряда передавае-З 5 мого кода на входе мультиплексора 4.Так как во втором ррзряде тоже записан ноль, то весь процесс формирования второй манипуляции по. Фазе аналогичен указанному и в момент времени С осуществляется манипуляция по фазе снова в области отрицательныхполуволн (фиг, 2 Ь. Однако с прибавлением второго третьего разря-. да на входе мультиплексора 4, так 45 как.в нем записана единица, на прямом выходе мультиплексора 4 (фиг. 2 Ь) появляется высокий уровень, разрешаю" щий работу верхней схемы совпадения элемента 2 И-ИЛИ б, на второй вход ко. 5 р торой поступают импульсы с выхода блока 5 диФференцирования о минималь. ном значении производной при перехо" де сигнала на выходе модулятора 2 из области положительных, полуволн 55 в отрицательные. Первым же импульсом с нижнего выхода блока 5 дифференцирования (на фнг. 2 условно эти импульсы изображены отрицательными), а первый пос- ф ле момента времени 1 выделен горизонтальной скобкой) управляющий триггер 7 устанавливается в нулевое состояние. Обнуленный до этого счетчик 8 , снова отсчитывает четыре полуперио да частоты несущей, и импульсом с его выхода в момент времени С 9 перебрасывается в противоположное состояние управляющий триггер 7, что определяет манипуляцию по фазе в области положительных полуволн.Процесс последовательного опроса разрядов передаваемого кода повторяется,.и в момент времени 17 опрашивается последний, восьмой Разряд кода передаваемого сообщения. Так как в нем записана единица, то высоким уровнем с прямого выхода мультиплексора 4 разрешается прохспдение импульсов с выхода блока.5,характеризующих минимальное значение производной, через .верхнюю схему совпадения элемента 2 И-ИЛИ, 6, и первыМ .прошедшим импульсом после момента времени С(на фиг. 2; он тоже выделен го. ризонтапьной сйобкой) устанавливает. ся в нулевое состояние управлящий триггер 7, обнуленный счетчик 8 под-считывает четыре полупериода несущей, и в моМент времени,18 импульсом /с его выхода (фиг. 2 ж) перебрасывается и противоположное состояние счетный триггер. 9, что вызывает манипуляцию по фазе в области положительных полуволн на выходе модулятора (фиг. 2 ь) .Этим же импульсом через элемент ИЛИ 11 устанавливается в нулевое сос-. тояние управляющий триггер"7, т.е. обнуляется и тормозится счетчик 8, а с управляемого выхода двоичного счетчика 3, опросившего до этого последний разряд на входе мультиплексора 4, будет получен сигнал , Конецно (фиг, 2 К), по которому устанавливается в нулевое состояние триггер 10, нулевой потенциал с которого через элемент ИЛИ 11 удерживает управляющий триггер 7 в еди,ничном состоянии независимо от того, что на его В-вход поступают импульсы, т.еобнуленный счетчик 8 находится в заторможенном состоянии.Как указывалось, коэффициент пересчета счетчика 8 может быть четным или нечетным. ФМ сиГнал, полученный при четном числе полупериодов, отсчитываемых счетчиком 8, показан на фиг. 2. При нечетном коэффициенте пересчета этого счетчика З.единицы кода передаваемого сообщения однозначно передают манипуляциями фазы в области только отрицательных полуволн, а нуль- только в области положительных полуволн, из чего следует, что прн необходимости использования нечетного коэфФициента пересчета счетчика 8 и сохранения указанного соответствия противоположным значениям разрядов передаваемого кода ФМ сигналу можно, например на входе мультиплексора 4 о выставлять инверсный код или наобо 1075437рот подсоединить выходы мультиплексора 4 к элементу 2 И-ИЛИ б.Режим непрерывной передачи информации, т,е. полного временного согласования передачи очередного кода,,выставляемого на входы мультиплексора 4, с последним разрядом уже переданного кода (момент времени 18) возможен, если очередной импульс Передать (момент времени С) сформирован на промежутке времени меньшем,чем длительность одного нолуперисданесущей, что вытекает из минимального интервала времени нахождения управляющего триггера .7 в единичномсостоянии при передаче одинаковых 5значений двоичных разрядов на входахмультиплексора 4. При таком режимеможет быть использован мультиплексор 4 с небольшим числом входов, впределе - с одним входом, или сдвиговой регистр с прямым и инверснымвыходами последнего старшего разряда.Импульсами сдвига на нем могут служить сигналы со счетчика 8, перево-..дящие двоичный счетчик 3 на очередную позицию для опроса последующихразрядов на вход мультиплексора 4.Тогда двоичный счетчик 3 может использоваться для подсчета количест- .ва передаваемых двоичных разрядов.Работа приемной части системы.Сигнал на входе демодулятора 12,показан на фиг. 4 д, а выходной сигнал - на фиг. 46. Импульсы с выходовдемодулятора 12, соответствующие манипуляции по фазе в области отрицательных полуволн, т,е. передаче нулей кода, показаны на фиг. 4 , а соответствующие передаче единиц кодана фиг. 4 г . При подаче этих импульсов на входы триггера 13 на его вы 40ходе образуется последовательныйкод принимаемого сообщения, а объединение их по элементу ИЛИ 15 позволяет получить тактовую последовательность импульсов (фиг. 4), управляющую поразрядным приемом кода. Параллельный код принятого сообщения получается на выходах преобразователя 14,наинформационный вход которого поступает последовательный коц принимаемого 50сообщения с выхода триггера 13(фиг4 В), а на сдвиговый вход - тактовая последовательность импульсовс выхода элемента ИЛИ 15,Импульс Перепись параллельнокода (фиг. 4 у) получается с выходасчетчика 17, подсчитывающего числоимпульсов с выхода элемента ИЛИ 15,при достижении им заданного числаразрядов двоичного кода, равногодля приведенного случая восьми.Установка в ноль этого счетчикапроизводится селектором 16 (фиг. 4 Ж)каждый раз, если очередной импульс,поступающийс элемента ИЛИ 15 наего вход, приходит через интервал времени больший,чем максимальная длительность элементарной посылки 8л лт.е Лмаею где д - , время паузы между моментами йередачи последнего разряда предыдущего кода и первого разряда следующегоЕсли к передаваемому сообщениюприменялось помехоустойчивое кодирование для повышения достоверностипринимаемой информации или определения границ передаваемого сообщения,например контроль по паритету, тостробированием сигнала последовательного кода на выходе триггера 13(фиг. 4 е) тактовыми импульсами с выхода элемента ИЛИ 15 (фиг. 4) можно получить число единиц или нулейв. принятом сообщении, которое, кроме,того, может быть получено подсчетомих с соответствующего выхода демодулятора 12. Это дает. воэможность проверить верность принятого кода и взависимости от результата анализавыдавать, например, сигналы переписи, исправления или повторения передачи того же кода при решающей обратной связиТехнико-экономический эффект предлагаемой системы заключается в том,что система позволяет по-новому решать задачу передачи информации ФМсигналами, что позволяет исключитьнеобходимость жесткой синхронизациив режиме непрерывной передачи информации, временное стробирование припоследовательном приеме разрядов кодового слова, перекодирование двоичного кода и повысить помехоустойчивость за счет контроля по паритетупри меньшем кодовом расстоянии посравнению с методом относительнойфазовой манипуляции, чем повышаетсядостоверность приема,1075437 Ркмййтелйей юд иг оставитель И.Макароехред Л.Пилипенко Заказ 519 писное комитета СССРоткрытийушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент ектн город тор В.Даик НИИПИ по де 13035, Тираж 635 сударственног м изобретений осква, 3-35,рректор И.Мус