Способ передачи и приема дискретных сигналов с использованием трехуровневого кодирования

ус о Т РСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ СТВО .СССРАТЕНТ СССР) ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 854431/245.07,900.08;93. Бюл. В 32сесоюзный научно-исследовательский итут радиовещательного приема и акуи им. А.С.Попова,А;Брусин и А.О.Утробинанкет В.Л., Дорофеев В,М. Цифровце ды в спутниковой связи. - М.: Радио и ь, 1983.Боккер П. Передача данных. - МСвязь, , с. 118-125.СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ДИСТНЫХ СИГНАЛОВ С ИСПОЛЪЗОВАНИ-. РЕХУРОВНЕВОГО КОДИРОВАНИЯ Изобретение относится к вычислитель- технике и связи. Его использование в Изобретение относится к вычислительтехнике и связи и может быть использоо в системах передачи дискретнойормации. Цель изобретения - повышение помехойчивости.На фиг. 1 изображены передаваемые уровневые коды и сигнал н = Т . На 2 показан набор сигналов Яф), ) = 28, соответствующих этим кодам, На 3 представлены сигналы, поступающие од приемника в случае, когда кратность ты тн несущей интервалу Г равна 1. иг. 4 дана функциональная схема усттва, реализующего рассматриваемый об, а фиг, 5 иллюстрирует работу этого ойства. тр хф1 ав,фнавхча тоН фр с(51)5 Н 03 М 5/18, Н 04 ( 27/02 системах передачи дискретной информации позволяет повысить помехоустойчивость. Это достигается. благодаря тому, что на передаче преобразование в трехуровневый сигнал производят разделением последовательности элементарных посылок двухуровневого сигнала на группы из трех элементарных посцлок.и преобразованием каждой такой группы в соответствующую группу из двух элементарных. посылок трех-: уровневого сигнала, длительности Т которых в 1,5 раза больше длительностей элементарных посылок двухуровневого сигнала, частоту несущей выбирают кратной Г и синхронизи 1руют фазу несущей с началом каждой элементарной посылки, а на приеме осуществляют обратное преобразование, 5 ил,Алгоритм приема сигналов Я;(т) соответствует способу их формирования. Демодуляцию принятого сигнала осуществляют на каждом из двух интервалов посылки 0Т и Т12 Т (фиг, 2).Декодируют переданный восьмиричный символ по результатам демодуляции на двух интервалах. Для декодирования переданного восьмеричного символа используют прямой и задержанный на Т результаты демодуляции.Устройство для реализации данного способа состоит (фиг. 4) из передающей стороны 1 и приемной стороны 2. Передающая стороны,1 включает блок 3 постоянной памяти (на основе ПЗУ) и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 4, 1837399Приемная сторона 2 состоит из демодулятора 5, блока 6 задержки и декодера 7, Вдемодулятор 5 входят перемножитель 8, интегратор 9(время интегрирования Т) и решающие блоки 10, 11 с порогами срабатывания 501 и 02. Блок задержки 6 выполнен на сдвигающих регистрах 12, 13, тактируемых задними фронтами импульсов. Декодер 7включает блок 14 постоянной памяти (наоснове ПЗУ) и буферный регистр 15,Операции преобразования входногоцифрового потока в трехразрядный код иобратное преобразование могут быть выполнены на основе параллельно-последовательных регистров. , 15На входы блока 3 поступают сигналы:трехразрядный двоичный код (фиг, 5 а;б,в),сопровождающие его такты с частотой11 т = (фиг, 5 г) и сигнал частоты 21 т, синхронТный с началом входной кодовой посылки.(фиг, 5 д) (частота сигнала 21 т = 1 н равна частоте несущей), Таким образом, на вход блока 3 подается пятиразрядный двоичный.двоичнь 1 й код, который изменяется с частотой несущей, Синхронно с изменением кодана входе блока 3 код на его выходе принймает одно из трехзначений: 111, 100, 001.Сигналы младшего и старшего разрядов этихкодов поступают соответственно на младший ЗОи старший разряды цифрового входа ЦАП 4, асигнал второго разряда поступает на остальные, обьединенные между собой, цифровыевходы ЦАП 4, В этом включении уровень сигнала на выходе ЦАП 4 может принимать три. 35значения; А 1 = 255 Ь О, А 2 = 128 ЛО, АЗ ==ЬО, где ЬО - ступень квантования ЦАП 4,Соответствие входного и выходного кодовблока 3 и сигнала на выходе ЦАП 4 отражаеттаблица 1. 40С выхода ЦАП 4 через разделительныйконденсатор С 1 сигналы поступают на выход передающей стороны 1, т.е, формируются трехуровневые сигналы Бф) (фиг, 2) всоответствии с программой, записанной в 45блоке 3,Эти сигналы после передачи по каналу связи принимаются приемной стороной 2,На входы демодулятора 5 поступает 50входной сигнал Я и опорный сигнал оп(1)(фиг. 5), синхроннь 1 й с началом посылки сигнала Я(т). Сигнал с выхода перемножителя8 поступает на входинтегратора 9,Для канала без помех результат интегрирования может принимать три значения:ВЫХОД 10 ВЫХОД 11 0 О 0: 1 У 1 0 -1 Декодирующее устройство выполненона основе ПЗУ. На. адресные входы ПЗУ 14поступают прямыеи задержанные сигналыс выходов регистров 12, 13.Сигналы с выходов блока 14 поступаютна входы данных регистра 15, который работает в режиме параллельной загрузки, Данные в регистр 15 записываются по заднимфронтам импульсов с частотой 12 - , (фиг.15). В зависимости от принятого трехуровневого кода на выходе регистра 15 устанавливается исходный трехраэрядный двоичныйкод и признак ошибки.Трехуровневый код "0,0" является избыточным, а соответствующий ему код 000 Свыходов регистров 12 и 13 служит для обнаружения ошибки. Таблица 2 устанавливаетсоответствие принятого трехуровневого.кода, четырехразрядного кода на выходах бло-:ка 14 и искомого восьмеричного символа.Определим потенциальную помехоустойчивость приема сигналов Я(т) в каналес аддитивным белым гауссовым шумом, счи- .тая полосу канала неограниченной.Рассмотрим прием на интервале01 Т.На вход приемной стороны 2 поступаютсигналы 2 ф), ) - 1,2,3. изображенные на фиг;3. Алгоритм приема может быть выраженэквивалентным неравенством:ттг(ц-ге(Ч 3 й+4, Еп - , - 5 г Ф 0е ф Ре ,(1) где Оа - величина, пропорциональная произведению амплитуд входного и опорного сигналов,Результат интегрирования оценивается двумя решающими блоками 1.0 и 11. Пороги срабатывания решающих блоков 10 и 11 011 и 02 (фиг, 5) выставляются так, что 01= Ощх2 хТи 02,= Ов рТВ качестве перемножителей 8 может быть использован, например, бапансный модулятор, а в качестве решающих блоков 10, 11 - компараторы.В зависимости от принятого на интервале половины посылки трехуровневого кода У двоичный код на выходе решающих блоков 10, 11 принимает следующие значения:(14) Выражение (9) позволяет определить эквивалентную вероятность ошибки для псевдотроичного кодирования. Считая априорные вероятности передачи сигналов 0; -А; +А одинаковыми., получим; где Ри - эквивалентная вероятность ошибки приема сигналов псевдотроичного кодирования.Выражения (13) и (14) позволяют сравнить потен циальную помехоустойчивость приема сигналов, сформированных по дан-,; ному способу, и сигналов псевдотроичного кодирования .Обычно сравнение помехоустойчиести различных способов передачи дискре, ных сигналов производят по отношению сигнал/шум на 1 бит информации, требуемый для достижения заданной эквивалентной вероятности ошибки (например.10 з) . Вышеизложенное позволяет сделать следующие выводы о преимуществах заявляемого способа:- сравнение (13) и (14) показывает, что энергетический выигрыш заявляемого.способа по сравнению с псевдотроичнцм кодированием составляет 2,1 дБ.- правило кодирования, применяемое в заявляемом способе, обеспечивает наличие одного избыточного кода ("0,0"),.что при декодировании позволяет обнаружить каждую восьмую ошибку. 8 Ф.ормула изобретенияСпособ передачи и приема дискретныхсигналов с использованием трехуровневого 5 кодирования, включающий на передачепреобразование последовательности элементарных посылок длительностью т двухуровневого сигнала в трехуровневый сигнал и модуляцию полученным трехуровневым 10 сигналом несущей, на приеме - демодуляцию несущей и обратное преобразование трехуровневого сигнала в последоаательность элементарных посылок двухуровневого сигнала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с.15 целью повышения помехоустойчивости, напередаче преобразование в трехуровневый сигнал производят разделением последовательности элементарных посылок двухуровневого сигнала на группы из трех 20 элементарных посылок и преобразованиемкаждой такой группы длительностью Зт в соответствующую группу длительностью 2 Т= Зг /2) из двух элементарных посылок.трехуровневого сигнала, частоту несущей 25 выбирают кратной 1/Т и синхронизируютфазу несущей с началом, каждой элементарной посылки,на приеме обратное преобразование трехуровневого сигнала осуществляют преобразованием каждой 30. группы длительностью 2 Т из двух элементарных посылок трехуровневого сигнала в соответствующую Группу длительностью Зю из трех элементарных посылок двухуровне. вого сигнала и формирование из них после довательности элементарных посылокдвухуровневого сигнала длительностью т, Таблица 11837399Ж ЗолЯ3035 Москва ЖРа шская наб. изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101