Пристрій для завадостійкого передавання інформації по лініях зв’язку

Винахід відноситься до галузі інформатики та зв'язку і може бути застосований для передавання інформації між електронними системами, а також між елементами електронної системи. Такими електронними системами можуть бути ЕОМ, системи керування пристроями перетворення електричної енергії і таке інше. У відомому пристрої подібного призначення, що побудований згідно стандарту [1], для підвищення завадостійкості несучих сигналів, з якими він працює, використаний метод передачі сигналу з розширенням спектру на основі використання 11-елементної псевдовипадкової послідовності Баркера. У згаданому пристрої використані прямий та зворотний коди Баркера для кодування логічної одиниці та нуля. До недоліків пристрою можна віднести порівняно невелику швидкість передачі, що пов'язано з необхідністю передавання одинадцяти елементів псевдовипадкової послідовності Баркера для передачі одного логічного стану інформаційного сигналу. В якості прототипу обрано пристрій, що побудований згідно міжнародного стандарту [2], що містить блок прямого перетворення інформації, вхід якого є входом пристрою, а його вихід приєднано до керуючого входу мультиплексора, до інших входів мультиплексора приєднано виходи блока генератора несучих, вихід мультиплексора приєднано до лінії зв'язку, ви хід лінії зв'язку з'єднано із входами блока узгоджених фільтрів, виходи яких приєднано до відповідних входів блоку зворотного перетворення інформації, вихід якого є виходом пристрою. /Для підвищення швидкості передачі пристрій використовує ансамбль з восьми восьмиелементних функцій Уолша, упорядкованих за Адамаром, для кодування одночасно трьох бітів інформації. Блок генератора використаний для отримання восьми восьмиелементних функцій Уолша, упорядкованих за Адамаром. До недоліків прототипу відноситься недостатньо велика швидкість передачі внаслідок неможливості кодування інформації у будь-якій системі числення. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення пристрою шляхом введення блоку керування генератором несучих сигналів та блоку керування фільтрами, що дозволяє підвищити швидкість передачі інформації. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для завадостійкого передавання інформації по лініям зв'язку, що містить блок прямого перетворення інформації, вхід якого є входом пристрою, а його вихід приєднано до керуючого входу мультиплексора, до інших входів мультиплексора приєднано виходи блоків генераторів несучих, ви хід мультиплексора приєднано до лінії зв'язку, вихід лінії зв'язку з'єднано із входами блоків узгоджених фільтрів, виходи яких приєднано до відповідних входів блоку зворотного перетворення інформації, вихід якого є виходом пристрою, новим є те, що введені блок керування генератором несучих та блок керування фільтрами, виходи яких відповідно підключені до входів керування блока генератора несучих та входів керування блока узгоджених фільтрів. Оскільки винахід за рахунок наявності блоку керування генератором несучих дозволяє використовувати несучі сигнали, форми яких визначаються базисними функціями перетворення в орієнтованому базисі [3], то стає можливим кодування інформації у будь-якій системі числення, що задається згаданим вище блоком керування генератором несучих. Базисні функції прямого та зворотного перетворення в орієнтованому базисі мають наступній вигляд: j d( n, c) = cos( 2p n (s) (s) 2p n å n c ) + A sin( m å n( s)c(s) ), m m s =1 2p n 1 2p n jr (n, c) = cos( å n( s)c(s) ) + sin( å n (s) c( s) ), m s=1 A m s=1 (1) (2) 2p (s ) ( s ) ,..., m ; N = mn ,m та n - цілі числа; c, n = 0,1 N - 1 ; c ,n - розрядні компоненти при m-ічному представленні чисел c і n . Матриці прямого та зворотного перетворень в орієнтованому базисі для випадку m=3 та n=2 мають наступний вигляд: A = tg Так як значення базисної функції прямого перетворення 3 для випадку m=3 та n=2 приймають лише значення: 1 та -2, то їх можливо закодувати у двійковій системі числення. Перекодування перед передачею інформації, що закодована в двійковій формі, у трійкову форму дозволяє передати більший об'єм інформації, використовуючи ту ж саму кількість розрядів, що й у прототипі. При цьому, для отримання несучих сигналів для кожного з каналів є можливим використання широко розповсюджених двійкових логічних елементів. Таким чином, є можливість, використовуючи ту ж саму кількість розрядів, що й у прототипі, передати більший об'єм інформації, радикально не змінюючи при цьому елементну базу. Завдяки тому, що значення базисної функції зворотного перетворення 4 для випадку m=3 та n=2, що використовується при зворотному перетворенні інформації, приймають лише цілі значення: 1,-1 та 0, з'являється можливість скоротити проміжок часу, що необхідний на проведення процедури зворотного перетворення інформації, що також підвищує швидкодію, а також відмовитись від використання більш складних, у порівнянні з цілочисельними, обчислювальних схем з плавучою комою. Швидкодія процедури зворотного перетворення інформації в системі, що використовує для цього зворотне перетворення в орієнтованому базисі при m=3 у порівнянні з системою, що використовує перетворення Уолша при m=2, у випадку, що довжини інтервалів визначення N=m n базисних функцій цих 3 5 перетворень приблизно дорівнюють один одному ( N ОБ = 3 , ( NУолша = 2 ) , збільшується у 2.11 разів. На кресленні наведена структурна схема пристрою для завадостійкого передавання інформації по лініям зв'язку. Пристрій містить блок прямого перетворення інформації 1, вхід якого є входом пристрою, а його вихід приєднано до керуючого входу мультиплексора 4, до інших входів мультиплексора приєднано виходи блока генератора несучих 3, ви хід мультиплексора приєднано до лінії зв'язку 5, ви хід лінії зв'язку з'єднано із входами блока узгоджених фільтрів 7, ви ходи яких приєднано до відповідних входів блоку зворотного перетворення інформації 8, вихід якого є виходом пристрою, до входів керування блока генератора несучих приєднано блок керування генератором несучих 2, а також до входів керування блока узгоджених фільтрів приєднано блок керування фільтрами 6. Пристрій працює наступним чином. Вхідний інформаційний сигнал потрапляє на вхід блоку перетворення інформації 1, вихідний сигнал якого керує блоком мультиплексора 4. Вхідними сигналами блоку мультиплексора також є сигнали від блока генератора несучих 3, роботою якого керує блок керування генератором несучих 2, що забезпечує генерацію несучих сигналів, форми яких визначаються базисними функціями перетворення в орієнтованому базисі. Вихідний сигнал блоку мультиплексора надходить до лінії зв'язку 5. З лінії зв'язку сигнал потрапляє на входи блока узгоджених фільтрів 7, яким керує блок керування фільтрами 6, що забезпечує налагодження фільтрів на виділення несучих, форми яких визначаються базисними функціями перетворення в орієнтованому базисі. Вихідні сигнали яких надходять до блоку зворотного перетворення інформації 8. Підблоки блоку зворотного перетворення інформації виконують обробку вхідного сигналу за формулою: де g - вихідний сигнал підблоку блоку зворотного перетворення інформації, c - вхідний сигнал підблоку блоку зворотного перетворення інформації. Вихідним сигналом блоку зворотного перетворення інформації є прийнятий інформаційний сигнал. Джерела інформації: 1. Міжнародний стандарт IEEE Std 802.11-1999, 1999 рік, пункт 15.4.6.3 (http://standards.ieee.org/getieee802/download/802. 11-1999.pdf). 2. Міжнародний стандарт IEEE Std 802.11b-1999, 1999 рік, пункт 18.4.6.5 (http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.llb-1999.pdf). 3. Жуйков В.Я., Терещенко Т.О., Петергеря Ю.С. Перетворення дискретних функцій в орієнтованому базисі // Доповіді Національної Академії наук України. - 1999. - №3. – С.109-112.