Спосіб передавання цифрової інформації

Спосіб передавання цифрової інформації, що включає використання багаторівневих сигналів спеціальної форми, який відрізняється тим, що форма сигнальних функцій визначається згідно з аналітичним виразом: si ( t ) mg( t T ) ng( t 2T ) pg( t 3T ) , 0 t 4T , (21) a201006682 (22) 31.05.2010 (24) 10.11.2010 (46) 10.11.2010, Бюл.№ 21, 2010 р. (72) СУКАЧОВ ЕДУАРД ОЛЕКСІЙОВИЧ, СТРЕЛКОВСЬКА ІРИНА ВІКТОРІВНА (73) ОДЕСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ ЗВ'ЯЗКУ ІМ. О.С.ПОПОВА (56) UA 85361; 12.01.2009 UA 84112; 10.09.2008 SU 510794; 15.04.1976 EP 1025655 B1; 18.12.2002 US 4771440; 13.09.1988 EP 0103903 A1; 28.03.1984 2 t/T 2 1 cos t / T t / T sin t / T , де T - тривалість тактового інтервалу; U – величина миттєвого значення імпульсу в момент відліку t=0; m, n, p - коефіцієнти, які залежать від індексу "і" наступним чином: p 1 -1 -1 1 0 0 0 0 0 0 1 -1 1 -1 1 -1 0 0 1 -1 1 -1 0 0 -1 1 0 0 -1 1 -1 1 -1 1 0 0 -1 1 1 -1 0 0 0 0 1 -1 -1 1 внаслідок чого цифровий потік набуває трирівневої структури і обмеженого енергетичного спектра. Винахід відноситься до техніки зв'язку і може бути використаний в обладнаннях передачі цифрової інформації в будь-яких телекомунікаційних системах та мережах. Рівень техніки. Відомо, що в цифрових системах зв'язку застосовуються різні методи перетворення двійкових послідовностей в багаторівневі сигнали, що змінює технічні характеристики циф рових систем. Відомі також способи передавання двійкових символів у вузькосмугових каналах за допомогою багаторівневих сигнальних функцій, які займають на часовій осі декілька тактових інтервалів. Найбільш близьким до пропонованого способу за сукупністю ознак є обраний в якості прототипу спосіб передавання цифрової інформації сигнала C2 n (13) m 92577 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Сигнальна функція s0(t) s1(t) s2(t) s3(t) s4(t) s5(t) s6(t) s7(t) s8(t) s9(t) s10(t) s11(t) s12(t) s13(t) s14(t) s15(t) (11) 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 2 UA 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 6 sin2 t / T (19) 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 U t/T Комбінація i 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 gt 3 92577 4 ми з компактним спектром [патент UA 85361 С2 можливим завдяки використанню запропонованих МПК (2006) Н03М5/00, H04L27/10, опубл. в Бюл. спеціальних функцій sі(t), і=0, 1, ..., 15, які мають, № 1, 12.01.2009 р.]. як і функції прототипу, фінітний спектр та позбавСутність останнього полягає в тому, що для лені міжсимвольної інтерференції. Утворений таконцентрації енергії сигнальних функцій в середній кими сигнальними функціями неперервний потік частині виділеної смуги частот пропонується викотакож містить детерміновану послідовність нулів з ристовувати багаторівневі сигнали спеціальної періодом 4T, що дозволяє створити ефективну форми si(t), i=1, ...,7, які мають тривалість 4Т, де Т систему тактової синхронізації. - тривалість одного тактового інтервалу. Аналітичний вираз для і-ої запропонованої сиНедолік цієї цифрової системи полягає у велигнальної функції sі(t), i=0, 1, ..., 15 має наступний кій кількості сигнальних рівней (7 рівней), що вигляд: ускладнює схему вирішуючого пристрою приймача si(t)=mg(t-T)+ng(t-2T)+pg(t-3Т), 0≤t≤4T, (1) та утворює око-діаграму з малим розкривом кож6 sin2 t / T 2 1 cos t / T gt U ного ока, що робить систему зв'язку чутливою до t / T sin t / T t/T 2 t/T 2 джитеру, тобто до випадкового відхилення момен, ту реєстрації від оптимального. де коефіцієнти m, n і p приймають значення, Суть винаходу. В основу винаходу поставлено приведені в табл. 1. Форма сигнальних функцій задачу ліквідувати цей недолік, а саме зменшити s0(t), ..., s15(t) приведена на Фіг. 1. кількість рівней сигналів з семи до трьох, що стає Таблиця 1 і 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Сигнальна функція s0(t) s1(t) s2(t) s3(t) s4(t) s5(t) s6(t) s7(t) s8(t) s9(t) s10(t) s11(t) s12(t) s13(t) s14(t) s15(t) Комбінація 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Послідовність сигнальних функцій, що сформована згідно з формулою (1) і табл. 1, показана на Фіг. 2. Така послідовність надходить безпосередньо до проводової лінії зв'язку, оптиковолоконної лінії зв'язку або подається на вхід модулятора радіостанції в системах безпроводового зв'язку. На Фіг. 3 зображено око-діаграму, тобто суперпозицію сигнальних функцій (1), приведених до Sj G G m p cos T n 2 n р 1 -1 -1 1 0 0 0 0 0 0 1 -1 1 -1 1 -1 0 0 1 -1 1 -1 0 0 -1 1 0 0 -1 1 -1 1 -1 1 0 0 -1 1 1 -1 0 0 0 0 1 -1 -1 1 спільного відрізку [-4T, 8T]. Вона пояснює утворення детермінованої послідовності нулів, що має період 4T та відсутність міжсимвольної інтерференції, оскільки в момент реєстрації t1=T, t2=2Т та t3=3Т сигнальні функції можуть приймати тільки три значення: -1, 0 або 1. Модуль спектральної густини сигнальної функції si(t) має вигляд m p cos T n 2 1 m 2 sin2 T , m p 2 2 2 2 m p UT sin C T, C де G G 1 2 0,5UT 0,5UT 15UT , 15UT , C 2 C 2 C 2 C ωС= /Т. UT 3 C 3 C , 3 C 3 C , 2 C 5 На Фіг. 4 представлено основні елементи структурної схеми системи зв'язку, що реалізує такий спосіб передавання цифрової інформації. Обладнання складається з передавача і приймача. До складу передавача входять: блок розподілу інформаційної двійкової послідовності на чотирибітові комбінації 1; блок формування 2 трьохрівневих сигнальних функцій si(t), i=0, ..., 15. До складу приймача входять: блок визначення границь сигнальних функцій si(t) - 3; блок тактової синхронізації - 4; вирішуючий пристрій - 5; блок формування чотирибітових двійкових кодових комбінацій - 6. Система зв'язку працює наступним чином. Двійковий цифровий потік від джерела інформації надходить до блоку 1, що поділяє цей потік на групи з чотирьох символів та визначає для кожної утвореної таким чином комбінації відповідно до табл.1 коефіцієнти m {-1,0,1}, n {-1,0,1} та p {-1,0,1}. На основі визначених m, n, р блок 2 згідно з формулою (1) утворює лінійну комбінацію функцій g(t), g(t-T) та g(t-2T), формуючи тим самим один із 92577 6 шістнадцяти сигналів si(t), який і надходить до каналу зв'язку. На приймальній стороні вхідна інформаційна послідовність у вигляді трьохрівневих сигналів, яку показано на Фіг. 2, потрапляє до блоку 3, де неперервний потік за допомогою системи тактової синхронізації 4 поділяється на проміжки тривалістю 4T. На кожному такому проміжку розташовано один з сигналів si(t). Вирішуючий пристрій 5 вимірює миттєві значення сигнальних функцій si(t) в трьох точках t1=(4k+1)T, t2=(4k+2)T та t3=(4k+3)T, де k=0, 1, ... номер відрізку, що дає змогу оцінити коефіцієнти m, n, та р для даної функції. Далі, для цих коефіцієнтів згідно з табл. 1, встановлюється номер i відповідної двійкові кодової книги 6, у якій записано усі шістнадцять чотирибітових двійковій комбінації. Відповідно номеру i кодова комбінація витягається з кодової книги і у вигляді чотирьох імпульсів у певному форматі надходять до отримувача інформації. 7 Комп’ютерна верстка В. Мацело 92577 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601