Многоканальная система передачи и приема информации

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 Н 043/00 ТЕНИ я схема не; на сне; на няющие дачи и ереда- юинфпервых ок 5 уптриггер , источй дели. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) МНОГОКАНАЛЬНАЯ СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ(57) Изобретение относится к радиотехнике и технике связи, в частности к многоканальным телеметрическим системам. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости. Многоканальная система содержит на передающей стороне х источников информации, х блоков согласования,Я коммутаторов, х сумматоров, блок уплотнения, распределитель, счетный триггер,Изобретение относится к радиотехнике и технике связи, в частности к многоканальным телеметрическим системам.Целью изобретения является повышение помехоустойчивости. На фиг. 1 приведена структурна устройства на передающей сторо фиг. 2 - то же, на приемной стор фиг, 3 - эпюры напряжений, пояс работу устройства. Многоканальная система пере приема информации содеркит на п щей стороне (фиг. 1) Х источников 1 мации, х блоков 2 согласования, х коммутаторов 3, 1 х сумматоров 4, бл лотнения, распределитель 6, счетный, генератор 8 тактовых импульсов ник 9 опорного напряжения, первыЯО 1617645 генератор тактовых импульсов, источник опорного напряжения, делитель наприкения, два блока калибровочного напряжения, М элементов задержки, 1 Х 1 ицверторов, а ца приемной стороне - трц амплитудных детектора, 1 Х 1+4 сумматоров, блок деления, делитель напряжения, 1 Х 1+ компараторов, дешифратор, элемент эквивалентности, блок разделения, 1 х каналов приема, каждый из которых включает приемник, два триггера, два элемента памяти, два сумматора, коммутатор, четыре одновцбратора, демодулятор. Поставленная цель достигается тем, что каждый отсчет канальных сигна.пов передается парой равных по величине и про. . тивоположных по знаку отсчетов, т,е. индекс модуляции АИМ-сигналов в данной сис.теме в два раза больше, чем в известной системе. 3 ил. тель О напряжения, первый 1 ц второи 12 блоки калибровочного напряжения, х элементов3 задержки, 1 ицверторов 14, а ца приемной стороне (фиг. 2) - первый 15, второй 16 и третий 17 амплитудцые детекторы, первый 18, второй 19 и третий 20 дополнительные сумматоры, блок 21 деления, четвертый дополнительный сумматор 22, второй делитель 23, 1 х компараторав 24, дополнительный компаратор 25, дешифратор 26, элемент 27 эквивалентности, х сумматоров 28, блок 29 разделения, х каца,пов 30 приема, каждый из которых включает приемник 31, первый триггер 32, второй триггер 33, первый 34 и второй 35 элементы памяти, пятый 36 и шестой 37 дополнительные сумматоры, второй коммутатор 38, первый 39, второй 40, третий 4-1 и четвертый 42 одновибраторы и демодулятор 43.Й аб Мноокяцальцая система передачи и приема информа)1 ии работает следующим образом. Ицформациоцные сигцалы от источников 1 поступают ца блоки 2 согласования, где происходит Вы)вцивацие размахов сигналов РЯЗЛИЧНЫХ КЯНЯ ЛОВ и СЖТИЕ ДИЦЯМИгЕСКО- го 11 иапазона сигнагцп. Таким сбразом, ца выходах блока 2 согласования получаются сигналы, максимальные размахи которых равны между собой. Затем эти сигналы по, ступают ца первые входы первых коммутаторов 3, на вторые входь которых поступают те же, но задеркацные ца в= =1/1 г и проинвертированные сигналы. В результате ця выходах первых коммутаторов 3 получаетсн последовательность биполярных амплитудно.модулированпы импульсов, причем нары положительного и отрицательного импульсов имеют равцые амплитуды и первь)и из импульсов в паре соответствует прямому сигналу с выхода блока 2, а второй - залерканному инверсному. Далее полученные сигналы суммируются в сумматорах 4 с постоянными напряжениями, отличающимися по величине и (или) по знаку, которые поступают на вторые входы сумматоров 4 с первого делита)я 10 напряжений.Величины напряжения опорного источника 9 и сопротивления первого делителя 10 Выбраны такими, что ца выходах сумматоров 4 получаются напряжения в диапазонах, це перекрывгкццихся между "обой при произвольных сигналах на выходах блоков 2 согласования. Далее цапря кеция с выходов сумматоров 4 и первого 11 ц второго 2 блоков калибровочного напрв) ения поступают ца информациоццыс ),хо 1), б:т)ка 5 плсггнеция еогорый под дейстВием упраВляющих с)ГНЯОв, В):)рабатыВаемь 11 р спределител)ев 6 ИЗ СИГцялов С ЧЯСТОТОй 1 г " "ПОЛуЧЯЮ 1 цЕйся на выхоне счетного триггера 7), осущ сг.вляет формирование группового сгнала, Б результате на входе блока 5 получается биполярный ГрулпоОй Си 1;гчл 13 гг В виде ступе)чатой фигуры, ппи ем ар плТуды пс;ож тельных и Отрицательных напряжеци ) группо:ого сигнала оказьВя)отся равными Л и постоянными во времецц, а в иц)ервалах НЯПРЯжЕНИИ, СООТВЕТСТВ),О)ЦИХ РЯЗЛИЧИЫМ каналам, групповой с)Гна оказь)вается симМ тИЧНЫМ ОГНОСИТСЛЬ )О СОС)ТВЕСтву)О)21 ЕГО опорного напряжения и е:о размах равен удвоенному зцачению соответствующего отсчета.Фор)гИроц;)НИЕ Гр; ППОВОО Сигнала ца примере трехканальной сцстемь) показацо на фиГ. 3. В ка 1 естВе и; формационных сиГ)- алов Использованы в первом канале снцуссуида (фиг. 3, а). во втором -- косицусоида (фиг. 3, б), в третьем - экспонента (фиг. 3, в). Размахи всех сигналов це пре-. выщают 13, Далее дискретные значения прямого и задержанного инверсного сигналов 10 15 20 25 30 ) Г, , 0 с Выходов первых коммутаторов 3 суммиру. ются сумматорами 4 с постоянными напряжениями, снимаемыми с первого делителя 10: сигналы первого канала - с напряжением 3+ЛБ, сигналы второго канала - с нулевым напряжением, сигналы третьего канала - с напряжением - (13+Л.3), где Л.3 -защитный интервал напряжения, и подаются на второй, третий и четвертый входы блока 5 уплотнения. На первый и пятый входы блока 5 через первый 1 и второй 12 блоки калибровочного напряжения подаются постоянные напряжения 13/2(с 3+Лс 3)+Лс 3/2 и - 13/2 ( .3+Л 13) +Л.3/2 . В результате на выходе блока 5 формируется групповой сигнал, изображенный на фиг, 3, г.Далее групповой сигнал 13 гр проходит цо линии связи, где к нему добавляются аддитивнь)е Ъ и мультцпликатцвцые Ь помехи, образуя искаженный сцгнал За=(.3 гр (+ + 13)г,)+1.3 . Огибающие положительных и отрицательных амплитуд искаженного группового сигнала выделяются первым 16 и вторым 17 амплитудными детекторами, ца выходах которых получаются напряжения1)в=А(1+1 щ)+1 1 а и 13)7=А(1+с-)т) - с 3 аф где 1.3 и 13. - напряжения соответственно мультипликативной и аддитивной помех, восстановленные по выборкам с интервалом дискретизации 2 (Х+2) /1 г. На выходе третьего дополнительного (вычитающего) сумматора 20 формируется сигнал 320 аддитивной помехи ( 20= - 2 3 а) а на Выходе Второго дополнительного сумматора 19 - сигнал 1.3)а мультипликативной помехи (с 3)0= - 2 А(+с 3 В результате ня выходе первого дополнительного сумматора 18 получается сигнал 1-8=1За+051-320=Згр (1+1-1 т) ) 1-3 а -с 3 а =-с 3 гр(1+13 )+Й 3 Я на выходе блока 21 деления - си"цал Бг)=13 ц)/К(3) 0=-3 гр (1+ +1.3 )/К 2 Л(1-ь 1 )+Л.3/К 2 Л(+. ). где 1( - )осгояцная блока 21 деления.Для Номе с интервалом корреляции таар(К+2)/1. напряжения Б и с 3 т, восстановленные по выборкам, совпадают с (3 а И)т, а НацряЖЕИИЕ (32) ПрИНИМЯЕТ Вцд С 32)= )гр/К)Л, т, Е. С тОЧНОСтЬЮ дО ПОСтОИН- ного мпож)тели совпадает с исходным групповым сигналом на выходе блока 5. Прк наличи: аддцтивной помехи, интер. Вал КОр ЕЛИ ц И. КОтсрОй ткар (2 (Я+2) /т, сигнал ца выходе блока 2 деления содеркит аддитивную помехукоторая снижает помехоустойчивость системы и наруцвет ее работу. На фиг. З,д показан пример гакой помехи, на фиг. 3 е -- изменение группового сигнала под действием помехи, а на фиг. 3,2)г -- сигнал на выходе блока 21 деления. Из фиг. 3,2)с видно, что под влиянием слабо коррелированной помехи нарушается симметрия группового сигнала относительно опорных напряжений и наблюдаются переходы в интервалы напряжений, принадле. жащие соседним каналам.15 Далее, частично (или полностью) очищенный групповой сигнал через (8+1)-входовый четвертый допопнительный сумматор 22, в котором происходит компенсация аддитивной помехи с интервалом корреляции т-р)4/., поступает ца первый амплитудный детектор5, Из его выходного напряжения, равного размаху группового сигнала, с помощью второго делителя 23 напряжений формируются Х опорных напряжений, относи-, тельно которых смещены информационные сигналы, и Я+1 напряжений границ между интервалами соответствующих канальных напряжений. Полученные опорные напряжения суммируются с групповым сигналом сумматорами 28, ца выходах которых групповой сигнал оказывается смещенным (на величину опорного напряжения) так, что интервал напряжений, принадлежащий данному каналу, оказывается симметричным относительно нулевого напряжения. Компаратор 24 и дополнительный компаратор 25 сравнивают групповой сигнал с Х+ напряжениями границ интервалов и через дешифратор 26 включают соответствующий разряд блока 29 разделения на время, в течение которого напряжение группового сигнала на выходе соотетствующего сумматора 28 находится в диапазоне напряжений данного канала. Таким образом, на выходах блока 29 разделения получаются пары биполярных импульсов равных (при отсутствии аддитивной помехи) амплитуд, размах которых равен удвоенному значению отсчета соответствующего канала. Прп наличии помехи(как следует из фиг. Зж) импульсы поло-жительной и отрицательной полярности имеют различные амплитуды, причем разность амплитуд равна удвоенному значению помехи в момент отсчета. Положительным фронтом импульса управления блоком 29 соответствующего канала 30 приема осуществляется запуск первого одновибратора 39, выходной импульс которого длительностью =1/4 т осуществляет сброс (стирание) содержимого первого 34 и второго 35 элементов памяти и сброс в О второго триггера 33, запрещающего чтение информации из первого 34 и второго 35 элементов памяти. Отрицательным фронтом импульса с выхода первого одновибратора 39 осуществляется запуск второго одцовибратора 40, выходной импульс которого длительностью 2=1/21 разрешает запись в первый элемент 34 памяти значения амплитуды первого в паре (прямого) импульса отсчета (запись ведется в течение половины длительности импульса отсчета). Отрицательнь 1 м фронтом импульса с выхода второго одновибратора 40 запрещается запись информации в первый элемент 34 памяти и через время З=1/2 осуществляется запуск одцовибратора 41, выходной импульс которого длительностью 1= =1/2 Ь разрешает запись во второй элемент 35 памяти значения амплитуды второго в 35 40 45 50 55 паре импульса отсчета, соответствующего задержанному инверсному сигналу (запись ведется в течение половины длительности импульса отсчета). Отрицательным фронтом импульса с выхода третьего одновибратора 41 происходит запуск четвертого одновибратора 42 и запрещается запись информации во второй элемент 35 памяти. Положительным фронтом выходного импульса четвертого одновибратора 42 происходит перевод второго триггера 33 в состояние 1, разрешающей чтение информации из первого 34 и второго 35 элементов памяти, и запись 1 в первый триггер 32, которая разрешает прохождение сигнала через второй коммутатор 38. Таким образом, после запуска четвертого одновибратора 42 на выходе пятого дополнительного сумматора 36 имеется сигнал, соответствующий удвоенному отсчетному значению информационного сигнала, который через демодулятор 43 поступает ца приемник 31, а на выходе инвертирующего шестого дополнительного сумматора 37 - сигнал, соответствующий отсчету проинвертированцой аддитивной помехи, который через второй коммутатор 38 поступает на один из входов четвертого дополнительного сумматора 22, осугцествляя коррекцию группового сигнала на следующем такте, Суммарный сигнал коррекции показан фиг. З,з. Прерывание подачи сигналов коррекции в интервалы времени, со. ответствующие передаче калибровочных сигналов (по которым производится коррекция группового сигнала), осуществляется вторыми коммутаторами 38 под действием сигналов О на выходах первых тригге. ров 32. Перевод первых триггеров 32 в состояние О осуществляется сигналомс выхода элемента 27 эквивалентности, которая имеет место при приеме калибровочных напряжений (все компараторы находятся в 1 нли в О). Эпюры сигналов на выходах пятых дополнительных сумматоров 36 приведены на фиг. З,и, к, л. Таким образом, пос.пе демодуляции на входах приемников получаются неискаженные информационные сигналы. Помехоустойчивость предлагаемой системы в случаесильго коррелировацных помех (т-р)2(Ч+2)/Ь в два раза выше, чем. в системе-прототипе, так как индекс модуляции АИМ сигналов (при том же числе каналов) в предлагаемой системе в два раза больше, чем в системе-прототипе. Кроме того, помехоустойчивость системы-прототипа резко уменьшается при воздействии помех с интервалом корреляции ткал(2(М+2)/., в предлагаемой системе помехоустойчивость остается неизменной для помех, интервал корреляции которых т-р)2/(т (так как помеха восстанавливается на каждом такте).Формула азобрегеная Многоканальная система передачи и приема информации, содержащая ца передающей стороне Х истоцциков информации, выходы которых подключены к вхолам Соответствующих М блоков согласования, Ж сумматоров, первые входы которых соединены с соответствующими выходами делителя напряжения, входы которого подключены к выходам источника опорного напри. жения, а через первый и второй блоки калибровочного напряжения - к первому и второму дополнительным входам блока уплотнения, входы которого соединены с соответствующими выходами сумматоров, гене. ратор тактовых импульсов и распредели тель импульсов, выходы которого подключе цы к управляющим входам блока уплот цения, а ца приемной стороне - первый, второй и третий амплитудные детекторы, первый, второй и третий дополнительные сумматоры, блок деления, М сумматоров, выходы которых подключены к соответствующим входам блока разделения каналов, Х демодуляторов, выходы которых соединены с соответствующими входами Х приемников, М компараторов, первые входы которых объединены с первыми входами И сумматоров и вхолом первого амплитудного ле. тектора, первый и второй выходь. которого соединены с соответствующими входами второго делителя напряжения, Х выходов которого подключены к соответствующим вторым входам 1 Ч сумматоров, дешифратор, выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами блока разделения каналов, а вхолы дешифратора соединены с выходами М компараторов, причем объединенные входы второго и третьего амплитулных детекторов соединены с первым входом первого дополнительного сумматора, выход которого подключен к первому входу блока деления, второй вход ко. торого подключен к выходу второго дополнительного сумматора, первый и второй входы которого объединенные с соответствующими входами третьего дополнительного сумматора, подключены соответственно к выходам второго и третьего амплитудных детекторов, а выход третьего дополнительного сумматора соединен с вторым входом первого допол интел ь ного сумматора, тличающаяся тем, цто, с целью повышения помехоустойчивости, ца передающей стороне выходы блоков согласования подклюцены к вторым входам соответствующих М сумматоров церез введенные последовательно соединенные элемент задержки, инвертор и первый коммутатор, а выход генератора тактовых импульсстц соединен с входом распределителя импульсов через введенный счетный триггер, вхол которого объединен с управляющими вхолами Х первых коммутаторов, вторые входы которых соединены с входами соответствующих элементов задержки, а на приемной стороне выход блока деления соединен с входом первого амплитудного детектора через введенный цетверть 1 й "О дополнительный сумматор, входы которогосоединены с выходами введенных М вторых коммутаторов, а выходы блока разлеления каналов соединены с ссютветствующими демодуляторами в каждом канале приема че рез последовательно соединенные первые элементы памяти и пятые дополнительные сумматоры, причем к выходам дешифратора в каждом канале приема подключены последовательно соединенные первый, второй, третий и четвертый одцовибраторы, а также 2 О первый триггер, выход которого соединенс управляющим входом второго коммутатора, а последовательно соединенные второй триггер, второй элемент памяти и шестой дополнительный сумматор подключены вкаждом канале приема к входу второгоКоммутатора, а второй делитель напряжения снабжен Я+1 дополнительными выходами, соединенными соответственно с вторыми входами Я компараторов и первым входом введенного дополнительного компаратора, ЗО выход которого, а также выходы М компараторов подключены к входам элемента эквивалентности, выход которого подключен к входам сброса первых триггеров, установочные входы которых в каждом канале приема объединены с установочным вхо дом второго триггера, выход которого подключен к первому управляющему входу первого элемента памяти, второй управляющий вход которого объединен с вторым управляющим входом второго элемента памяти, входом сброса второго триггера и входом второго одновнбратора, выход которого подключен к третьему управляющему входу первого элемента памяти, выход которого подключен к второму входу шестого дополнительного сумматора, причем выходы блока 45 разделения каналов подключены к ссютветствующим информационным входам второго элемента памяти, третьи управляющие входы и выхолы которых в каждом канале приема соединены соответственно с выхо.дом третьего одновибратора и инверсным 50 входом пятого дополнительного сумматора,а второй вход дополнительного компаратора объединен с первыми входами компараторов.1,5 У+5 У) О,Я л) В. Па к ССС ретения аушска атент,чУ) +5 У) О,Ю 1 елэк 1 ор А 51( жпипа ака(,к 1 Р 111 1 н п(1 г пснног 1 1:),(;) Ц 1(р чно ъ 1 п п 1 пзп гсгпСоставительТехрел А КравчЧ ираж,31комп 1 са по изобскп и Х, 35, Ркпй кпмоипат 4 П иннинКорректор А. ОсэуленкоПолписноем и открытиям при ГКНТя наб., л. 4/5г. Ужгорол, ул. Гагарина,