RU2014738C1 - Process of transmission and reception of information with code compression of signals - Google Patents
Process of transmission and reception of information with code compression of signals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2014738C1 RU2014738C1 SU4912310A RU2014738C1 RU 2014738 C1 RU2014738 C1 RU 2014738C1 SU 4912310 A SU4912310 A SU 4912310A RU 2014738 C1 RU2014738 C1 RU 2014738C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- information
- reception
- combination
- orthogonal
- code
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике передачи дискретной информации и может быть использовано в системах передачи дискретной информации с кодовым уплотнением сигналов. The invention relates to techniques for transmitting discrete information and can be used in systems for transmitting discrete information with code compression of signals.
Известен способ передачи информации с кодовым уплотнением сигналов, в котором с целью помехоустойчивого кодирования на передающей стороне исходную информационную последовательность разделяют на параллельные информационные последовательности, выполняют их кодовое уплотнение в групповой сигнал, передают через канал связи на приемную сторону, где выполняют параллельные операции приема по числу уплотненных последовательностей и сложение их в исходную информационную последовательность. Недостатком известного способа является сложность приема группового сигнала из-за большого количества параллельных операций при выделении информационной последовательности и низкая точность приема из-за необходимости ведения цикловой синхронизации. A known method of transmitting information with code compression of signals, in which, for the purpose of error-correcting coding on the transmitting side, the initial information sequence is divided into parallel information sequences, they are coded into a group signal, transmitted through a communication channel to the receiving side, where parallel reception operations are performed according to the number compressed sequences and adding them into the original information sequence. The disadvantage of this method is the difficulty of receiving a group signal due to the large number of parallel operations in the allocation of the information sequence and the low accuracy of the reception due to the need for loop synchronization.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ передачи информации с кодовым уплотнением сигналов, при котором формируют N параллельных ортогональных адресных комбинаций, которые модулируют соответствующими информационными последовательностями, полученными, например, путем разделения исходной информационной последовательности, объединяют, например суммируют промодулированные комбинации в групповой сигнал, и передают через канал связи на приемную сторону, где выполняют N параллельных операций корреляционного приема группового сигнала и выделяют исходную информационную последовательность. The closest technical solution, selected as a prototype, is a method of transmitting information with code compression of signals, in which N parallel orthogonal address combinations are formed, which are modulated with the corresponding information sequences obtained, for example, by dividing the original information sequence, combined, for example, modulated combinations are summed into a group signal, and transmitted through the communication channel to the receiving side, where N parallel operations are performed th correlation reception baseband signal and the recovered original information sequence.
Недостатком известного способа является сложность приема информации, которая выражается в необходимости выполнения N-параллельных операций корреляционного приема группового сигнала. Кроме того, на приемной стороне необходимо выполнять цикловую синхронизацию, определяющую начало адресных комбинаций, что снижает точность приема информации. The disadvantage of this method is the difficulty of receiving information, which is expressed in the need to perform N-parallel operations of the correlation reception of a group signal. In addition, on the receiving side, it is necessary to perform cyclic synchronization, which determines the beginning of address combinations, which reduces the accuracy of information reception.
Целью изобретения является упрощение приема информации путем сокращения в N раз числа операций корреляционного приема при одновременном повышении точности приема информации путем исключения цикловой синхронизации. The aim of the invention is to simplify the reception of information by reducing N times the number of correlation reception operations while increasing the accuracy of information reception by eliminating cyclic synchronization.
Указанная цель достигается тем, что в способе передачи информации с кодовым уплотнением сигналов, включающем на передающей стороне формирование N ортогональных комбинаций, модуляцию их соответствующими модулирующими информационными последовательностями, полученными путем разделения исходной информационной последовательности, суммирование промодулированных комбинаций в групповой сигнал и передачу через канал связи на приемную сторону, где выполняется корреляционный прием группового сигнала и выделение исходной информационной последовательности согласно изобретению формирование i-й (где i= 1, ...,N) ортогональной комбинации на передающей стороне выполняют путем задержки на (i-1) τ исходной кодовой комбинации (где τ - длительность элемента комбинации), не имеющей боковых выбросов в апериодической автокорреляционной функции, при этом i-ю модулирующую информационную последовательность (где i=1,...,N) также задерживают на (i-1) τ . This goal is achieved by the fact that in the method of transmitting information with code compression of signals, which includes forming N orthogonal combinations on the transmitting side, modulating them with appropriate modulating information sequences obtained by dividing the original information sequence, summing the modulated combinations into a group signal and transmitting via a communication channel to the receiving side, where the correlation reception of the group signal is performed and the initial information of the sequence according to the invention, the formation of the ith (where i = 1, ..., N) orthogonal combination on the transmitting side is performed by delaying (i-1) τ the original code combination (where τ is the duration of the combination element) that does not have side outliers in the aperiodic autocorrelation function, while the ith modulating information sequence (where i = 1, ..., N) is also delayed by (i-1) τ.
Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что формирование i-й (где i= 1, ...,N) ортогональной комбинации на передающей стороне выполняют путем задержки на (i-1) элементов одной и той же исходной кодовой комбинации, не имеющей боковых выбросов в апериодической автокорреляционной функции (АКФ), т.е. эта кодовая комбинация ортогональна себе при любом тактовом сдвиге τ ≠ 0. При этом i-ю модулирующую информационную последовательность (где i= 1, ...,N) также задерживают на (i-1) элементов кодовой комбинации. Таким образом, каждый информационный элемент во всех N модулирующих информационных последовательностях модулирует одну и ту же кодовую комбинацию, но благодаря тому, что информационные элементы в i-й модулирующей последовательности сдвинуты на (i-1) элементов кодовой комбинации, все промодулированные кодовые комбинации при сложении в групповой сигнал будут ортогональны. Поэтому на приемной стороне при приеме каждого информационного элемента определяют только АКФ одной и той же кодовой комбинации. В способе-прототипе на приемной стороне требовалось определять АКФ соответствующей кодовой комбинации, а в остальных ветвях приема определять (N-1) взаимных функций корреляции. Следовательно, в заявляемом способе уменьшено число операций корреляционного приема в N раз, что упрощает прием информации. В способе-прототипе ортогональные комбинации модулировались параллельно N информационными элементами. Поскольку кодовые комбинации ортогональны только в точке, то на приемной стороне требовалось знать момент появления в групповом сигнале начала очередной пачки из N модулированных ортогональных комбинаций, т. е. требовалась цикловая синхронизация. В заявляемом способе ортогональными комбинациями являются сдвинутые по тактам копии одной исходной комбинации, следовательно, определять ее начало не требуется, так как в любой тактовый момент будет начало очередной промодулированной кодовой комбинации. Таким образом, цикловая синхронизация не требуется, что повышает точность приема информации. A comparative analysis of the proposed solution with the prototype shows that the claimed method differs from the known one in that the formation of the i-th (where i = 1, ..., N) orthogonal combination on the transmitting side is performed by delaying on (i-1) elements of one and the same source code combination that does not have side outliers in the aperiodic autocorrelation function (ACF), i.e. this code combination is orthogonal to itself at any clock shift τ ≠ 0. Moreover, the ith modulating information sequence (where i = 1, ..., N) is also delayed by (i-1) elements of the code combination. Thus, each information element in all N modulating information sequences modulates the same code combination, but due to the fact that the information elements in the i-th modulating sequence are shifted by (i-1) code combination elements, all modulated code combinations are added in the group signal will be orthogonal. Therefore, on the receiving side, when receiving each information element, only the ACF of the same code combination is determined. In the prototype method on the receiving side, it was required to determine the ACF of the corresponding code combination, and in the remaining branches of the reception to determine (N-1) mutual correlation functions. Therefore, in the inventive method, the number of correlation reception operations is reduced by N times, which simplifies the reception of information. In the prototype method, orthogonal combinations were modulated in parallel with N information elements. Since the code combinations are orthogonal only at a point, on the receiving side it was necessary to know the moment of the appearance of the next burst of N modulated orthogonal combinations in the group signal, i.e., cyclic synchronization was required. In the inventive method, orthogonal combinations are clock-shifted copies of one source combination, therefore, it is not necessary to determine its beginning, since at any clock moment the start of the next modulated code combination will be. Thus, cyclic synchronization is not required, which increases the accuracy of information reception.
Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна". These differences allow us to conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "novelty."
Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежной областей техники, и следовательно обеспечивают заявляемым решением соответствие критерию "существенные отличия". The features distinguishing the claimed technical solution from the prototype are not identified in other technical solutions when studying this and related areas of technology, and therefore provide the claimed solution with the criterion of "significant differences".
Осуществление предлагаемого способа поясняется с помощью системы передачи дискретной информации. The implementation of the proposed method is illustrated using a discrete information transmission system.
На фиг. 1 показана система передачи; на фиг. 2 - функциональная схема формирователя модулирующих информационных последовательностей; на фиг. 3 - функциональная схема модулятора; на фиг. 4 - эпюры напряжений, поясняющие работу устройства; на фиг. 5 - функциональная схема коррелятора. In FIG. 1 shows a transmission system; in FIG. 2 is a functional diagram of a generator of modulating information sequences; in FIG. 3 is a functional diagram of a modulator; in FIG. 4 - voltage diagrams explaining the operation of the device; in FIG. 5 is a functional diagram of a correlator.
Система передачи содержит на передающей стороне генератор 1 тактовых импульсов, формирователь 2 исходной кодовой комбинации, линию задержки 3 многоотводную, формирователь 4 модулирующих информационных последовательностей, N модуляторов 5, сумматор 6, соединенный через канал связи 7 с приемной стороной, которая содержит согласованный фильтр 8 и решающий блок 9. Причем формирователь 4 модулирующих информационных последовательностей содержит счетчик 10 двоичный, дешифраторы 11, 12 и ND-триггеров 13, модулятор 5 содержит инвертор 14 и управляемый переключатель 15. На передающей стороне системы передачи информации (фиг. 1) выход генератора 1 тактовых импульсов соединен с входом формирователя 2 исходной кодовой комбинации и с вторым входом формирователя 4 модулирующих информационных последовательностей, первый вход и выходы которого соответственно является входом системы передачи и соединены с первыми входами соответствующих модуляторов 5, вторые входы и выходы которых соединены с соответствующими выходами линии задержки 3 многоотводной и входами сумматора 6, выход которого подключен к каналу связи 7, вход линии задержки 3 многоотводной соединен с выходом формирователя 2 исходной кодовой комбинации. На приемной стороне к выходу канала связи 7 подключены последовательно соединенные согласованный фильтр 8 и решающий блок 9, выход которого является выходом системы передачи информации. При этом второй вход формирователя 4 модулирующих последовательностей (фиг. 2) является входом счетчика 10, выходы которого соединены с соответствующими адресными входами дешифраторов 11 и 12, выходы которых соединены соответственно с информационными и счетными входами соответствующих D-триггеров 13, выходы которых являются соответствующими выходами формирователя 4 модулирующих последовательностей, вход разрешения выборки дешифратора 11 является первым входом формирователя 4. Первый вход модулятора 5 (фиг. 3) является управляющим входом переключателя 15, первый и второй сигнальные входы которого соответственно является вторым входом модулятора 5 и соединен с выходом инвертора 14, вход которого соединен со вторым входом модулятора 5, выход переключателя 15 является выходом модулятора 5. The transmission system comprises a
Система передачи информации работает следующим образом. The information transfer system operates as follows.
На передающей стороне поступление исходной информационной последовательности выполняется синхронно с работой генератора 1 тактовых импульсов (фиг. 4, а, б). Пусть на вход системы передачи поступает случайная информационная последовательность, первые 24 элемента которой представлены на эпюре фиг. 4, б. Формирователь 4 модулирующих информационных последовательностей разделяет исходную информационную последовательность на N модулирующих последовательностей, следующих со сдвигом на такт (для N=8 фиг. 4, в,.. . ,k). Причем длительность каждого информационного элемента увеличивается в N раз. On the transmitting side, the input of the initial information sequence is performed synchronously with the operation of the clock generator 1 (Fig. 4, a, b). Let a random information sequence arrive at the input of the transmission system, the first 24 elements of which are shown in the diagram of FIG. 4, b. The
В формирователе 2 по тактовым импульсам формируется исходная кодовая комбинация, не имеющая боковых выбросов в апериодической АКФ, например, четвертично-кодированная последовательность (Е-код). Устройства формирования четвертично-кодированных последовательностей известны. В качестве примера показана следующая исходная четвертично-кодированная комбинация:
α γ β δ β γ β γ , (фиг. 4, л) где α = -β; γ = -δ , причем элементы α и β ортогональны γ и δ . Это может быть, например, радиочастотная фазоманипулированная последовательность, в которой начальные фазы элементов принимают значения:
α= 0; β=π; γ = ; δ = . В i-м отводе линии задержки 3 исходная кодовая комбинация появляется с задержкой на (i-1) τ (где τ - длительность элемента комбинации). Тем самым формируется ансамбль ортогональных кодовых последовательностей, поступающих на вторые входы соответствующих модуляторов 5. Для рассматриваемого примера на выходах модуляторов 5 будут промодулированные последовательности, представленные на эпюрах фиг. 4, м,..., у. При этом учитывается, что модулятор 5 работает по следующему правилу:
Групповой сигнал на выходе сумматора 6 представлен на фиг. 4, ф. При этом одновременная передача ортогональных сигналов (α, β) и ( γ, δ) показана путем размещения их по разные стороны оси абсцисс.In
α γ β δ β γ β γ γ, (Fig. 4, l) where α = -β; γ = -δ, and the elements α and β are orthogonal to γ and δ. This can be, for example, a radio-frequency phase-manipulated sequence in which the initial phases of the elements take values:
α = 0; β = π; γ = ; δ = . In the i-th tap of the
The group signal at the output of
Пройдя через канал связи 7, групповой сигнал поступает на вход согласованного с исходной кодовой комбинацией фильтра 8, на выходе которого формируется последовательность из основных пиков АКФ исходной кодовой комбинации, в знаке которых заложена передаваемая информация (фиг. 4, х). Решение о передаче информационных элементов принимается в решающем блоке 9. Having passed through
Формирователь 4 модулирующих информационных последовательностей представлен на фиг. 2. Информационные элементы поступают на вход разрешения выборки дешифратора 11 синхронно с тактовыми импульсами, поступающими на вход счетчика 10. При этом в соответствии с двоичным числом на выходах счетчика 10 с соответствующего выхода дешифратора 12 поступает импульс на счетный вход соответствующего D-триггера 13. Так как его информационный вход подключен к соответствующему выходу дешифратора 11, то логическая "1" в него записывается лишь при логической "1" на входе разрешения выборки дешифратора 11. Если на входе разрешения выборки дешифратора 11 логический "0", то в соответствующий D-триггер будет записан "0", так как работа дешифратора 11 будет запрещена и на его всех выходах будут нули. Таким образом, на выходах триггеров 13 формируются модулирующие информационные последовательности (фиг. 4, в,...,к).
Модулятор 5 представлен на фиг. 3. Под действием логической "1" на управляющем входе переключатель 15 подключает свой выход к своему первому сигнальному входу, а под действием логического "0" - ко второму сигнальному входу, на который подается инвертированный сигнал с инвертора 14. Согласованный фильтр 8 для приема фазоманипулированных четвертично-кодированных последовательностей может быть выполнен из элементов задержки на поверхностных акустических волнах. Решающий блок 9 в простейшем случае является пороговым элементом. Вместо согласованного фильтра 8 можно использовать коррелятор, пример которого представлен на фиг. 5. Он состоит из перемножителя 16, фильтра 17 нижних частот и формирователя 18 опорного сигнала, который содержит генератор 19 тактовый, формирователь Е-кодов 21, линию задержки 22 многоотводную и сумматор 20. Причем входом коррелятора 8 является первый вход перемножителя 16, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом формирователя 18 опорного сигнала и входом фильтра 17 нижних частот, выход которого является выходом коррелятора, в формирователе 18 опорного сигнала последовательно соединены генератор 19 тактовый, формирователь Е-кодов 21, линия задержки 22 многоотводная, выходы которой соединены с соответствующими входами сумматора 20, выход которого является выходом формирователя 8 опорного сигнала. Такой коррелятор при соблюдении тактовой синхронизации с принимаемым групповым сигналом производит свертку всех элементов группового сигнала в последовательность основных пиков АКФ модулированной исходной кодовой комбинации, в знаке которых заложена передаваемая информация. Т.е. результат работы коррелятора в тактовые моменты аналогичен результату работы согласованного фильтра 8.
Таким образом, использование предлагаемого способа в системах передачи дискретной информации, где с целью защиты от импульсных помех применяется кодовое уплотнение сигналов, позволит упростить прием группового сигнала путем сокращения в N раз числа операций корреляционного приема. Это стало возможно за счет формирования ансамбля ортогональных кодовых комбинаций путем сдвига одной исходной комбинации, не имеющей боковых выбросов в апериодической АКФ. Кроме того, равномерный сдвиг кодовых комбинаций, при котором в каждый тактовый момент начинает передаваться очередная кодовая комбинация, модулированная информационным элементом, позволяет исключить систему цикловой синхронизации, что повышает точность приема информации. Thus, the use of the proposed method in discrete information transmission systems, where code compression of signals is used to protect against impulse noise, will simplify the reception of a group signal by reducing the number of correlation reception operations by N times. This became possible due to the formation of an ensemble of orthogonal code combinations by shifting one original combination that does not have side outliers in aperiodic ACF. In addition, the uniform shift of code combinations, at which the next code combination modulated by an information element starts to be transmitted at every clock moment, allows to exclude the system of cyclic synchronization, which increases the accuracy of information reception.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4912310 RU2014738C1 (en) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | Process of transmission and reception of information with code compression of signals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4912310 RU2014738C1 (en) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | Process of transmission and reception of information with code compression of signals |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014738C1 true RU2014738C1 (en) | 1994-06-15 |
Family
ID=21561096
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4912310 RU2014738C1 (en) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | Process of transmission and reception of information with code compression of signals |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2014738C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8213484B2 (en) | 2005-06-16 | 2012-07-03 | Qualcomm Incorporated | Wireless communication network with extended coverage range |
-
1991
- 1991-02-18 RU SU4912310 patent/RU2014738C1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8213484B2 (en) | 2005-06-16 | 2012-07-03 | Qualcomm Incorporated | Wireless communication network with extended coverage range |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5228055A (en) | Spread spectrum communication device | |
US4052565A (en) | Walsh function signal scrambler | |
US4964138A (en) | Differential correlator for spread spectrum communication system | |
EP0542922A1 (en) | Reciprocal mode saw correlator method and apparatus | |
JPS6051355A (en) | Method and device for coding and decoding wide band signal | |
US4493080A (en) | Error correcting code decoder | |
US3731198A (en) | Synchronization device for anti-jamming communications system | |
US4167737A (en) | Hybrid pulse compression system | |
RU2231924C1 (en) | Method for shaping noise-like radio pulses for transmitting binary data characters by composite signals | |
RU2014738C1 (en) | Process of transmission and reception of information with code compression of signals | |
US4475186A (en) | Multiplexed noise coded switching system | |
US4529963A (en) | Code expansion generator | |
RU2236086C2 (en) | Device for receiving and transmitting phase-keyed code signals | |
RU2013014C1 (en) | Device for transmission and reception of information with use of linear-frequency-modulated signals | |
SU1642590A1 (en) | Multibase coded data transmission and reception system | |
RU2393640C1 (en) | Modulator of discrete signal by time position | |
RU2677358C1 (en) | Modulator of discrete signal by time position | |
CN101133583A (en) | Method for interweaving extended code | |
RU14710U1 (en) | DIGITAL COMMUNICATION SYSTEM WITH NOISE-LIKE SIGNALS | |
SU1119184A1 (en) | System for transmitting and receiving discrete information | |
RU2109401C1 (en) | Method and device for transmitting and receiving digital information | |
SU1352665A1 (en) | Apparatus for transmitting information by noise-like signals | |
SU780168A1 (en) | Code train shaping device | |
SU593319A1 (en) | Method of transmitting discrete information | |
RU2230433C2 (en) | Orthogonal-signal space communication system |