Изобретение относится к технике связи, а точнее - к системам передачи и приема информации (СППИ) посредством цифровой связи. Проблема увеличения пропускной способности каналов связи является актуальной, что, в свою очередь, требует развития и совершенствования систем передачи и приема информации. Изобретение позволяет увеличить информационную вместимость существующих СППИ и увеличить их технико-экономическую эффективность с учетом всех компонентов, влияющих на ее полную стоимость и технические показатели.The invention relates to communication technology, and more specifically to a system of transmission and reception of information (SPPI) through digital communication. The problem of increasing the capacity of communication channels is relevant, which, in turn, requires the development and improvement of information transmission and reception systems. The invention allows to increase the information capacity of existing SPPI and to increase their technical and economic efficiency, taking into account all the components that affect its full cost and technical indicators.
Известна система передачи и приема информации [Радиотехника: Энциклопедия / под ред. Ю.Л.Мазора и др. - М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2002, с.63-64], признаки которой реализованы, по существу, во всех соответствующих системах и являющаяся аналогом предлагаемому техническому решению. Эта система содержит функционально последовательно связанные источник информации, физико-электрический преобразователь информации, кодер, передающее устройство, канал связи, приемное устройство, декодер, электрофизический преобразователь информации, потребитель информации.A known system for transmitting and receiving information [Radio Engineering: Encyclopedia / ed. Yu.L. Mazora et al. - M .: Dodeka-XXI Publishing House, 2002, pp. 63-64], the features of which are implemented, in essence, in all relevant systems and which is an analogue of the proposed technical solution. This system contains functionally sequentially connected information source, physical-electrical information converter, encoder, transmitting device, communication channel, receiving device, decoder, electrophysical information converter, information consumer.
Известна система передачи и приема информации [Скляр Бернард. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е испр.: пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2004. - 1104 с.32-36], содержащая последовательно функционально связанные источник информации, блок форматирования, блок уплотнения, преобразователь уплотненных бинарных цифровых потоков в поток сигналов, передатчик, канал передачи, приемник, преобразователь потока сигналов в уплотненные бинарные цифровые потоки, блок разуплотнения, блок форматирования, потребитель информации и функционально связанную с ними систему синхронизации.A known system for transmitting and receiving information [Sklyar Bernard. Digital communication. Theoretical foundations and practical application. Ed. 2nd rev .: trans. from English - M .: Williams Publishing House, 2004. - 1104 p.32-36], containing sequentially functionally related information source, formatting unit, compaction unit, converter of compressed binary digital streams into a signal stream, transmitter, transmission channel, receiver, a signal stream converter into compressed binary digital streams, a decompression unit, a formatting unit, an information consumer, and a synchronization system functionally associated with them.
Наиболее близким аналогом (прототипом) настоящего изобретения является система передачи и приема информации от источников информации к ее потребителям посредством цифровой связи по патенту РФ №2327285, в которой каждый k-й, где из Кn источников информации из n-й группы источников информации, где , подключен, в том числе, при необходимости ее форматирования в цифровой поток через свой блок форматирования, необязательно одинаковый с другими блоками форматирования, к одному из Kn входов n-го блока уплотнения и преобразования синхронизированных бинарных цифровых потоков, выполненного на процессоре, имеющем по крайней мере Kn входов, являющихся упомянутыми входами подключения, и один выход - к передатчику, с возможностью осуществления упорядоченного, например последовательного от 1 до Kn, одновременного за такт длительностью Т считывания двоичных цифр Kn синхронизированных бинарных цифровых потоков, шифрования при необходимости и преобразования полученных таким образом Mn-арных символов, где , в n-й поток соответствующих им Mn-арных сигналов, их передачу через канал передачи, совместимый с передаваемыми сигналами, от передатчика по крайней мере к одному приемнику, подключенному к входу n-го блока преобразования и разуплотнения потока Mn-арных сигналов за такт длительностью Т, выполненного на процессоре с возможностью получения Mn-арных символов и соответствующих Kn синхронизированных бинарных цифровых потоков, подаваемых упорядоченно, как при упомянутом считывании, к Kn выходам n-го блока преобразования и разуплотнения, дешифрования при необходимости, причем каждый из Kn упомянутых выходов подключен, в том числе, при необходимости форматирования цифрового потока в поток информации через свой блок форматирования, необязательно одинаковый с другими блоками форматирования, к соответствующему потребителю информации, все указанные блоки функционально связаны с системой синхронизации, а при необходимости в систему передачи и приема информации перед передатчиком и после приемника включены соответствующие блоки множественного доступа, преимущественно с временным разделением, первый из которых имеет N входов для доступа синхронизированных потоков Mn-арных сигналов, в том числе других групп источников информации, и один соответствующий выход, а второй имеет один вход и N соответствующих выходов синхронизированных потоков Mn-арных сигналов, в том числе для других групп потребителей информации, кроме того, при необходимости в систему передачи и приема введен по крайней мере один дополнительный канал передачи по крайней мере информации об опорных уровнях Mn-арных сигналов для организации работы системы. Недостатком известных СППИ и прототипа по сравнению с заявляемой СППИ является исчерпание ими возможности дальнейшего повышения их технико-экономической эффективности.The closest analogue (prototype) of the present invention is a system for transmitting and receiving information from information sources to its consumers through digital communication according to the patent of the Russian Federation No. 23237285, in which each k-th, where 
Сущность изобретения направлена на повышение технико-экономической эффективности СППИ благодаря выполнению блока уплотнения и преобразования с возможностью обеспечения формирования и передачи конкретного Mn-арного сигнала в пределах такта в виде предложенной функции времени и выполнению блока преобразования и разуплотнения с возможностью обеспечения восстановления исходной информации, соответствующей переданному Mn-арному сигналу.The essence of the invention is aimed at increasing the technical and economic efficiency of the SPPI due to the implementation of the compaction and conversion unit with the possibility of generating and transmitting a specific M n -ary signal within the clock cycle in the form of the proposed function of time and the implementation of the conversion and decompression unit with the possibility of restoring the original information corresponding to transmitted M n -ary signal.
Для достижения указанного технического результата в системе передачи и приема информации от источников информации к ее потребителям посредством цифровой связи каждый k-й, где , из Kn источников информации из n-й группы источников информации, где , подключен, в том числе, при необходимости ее форматирования в цифровой поток через свой блок форматирования, необязательно одинаковый с другими блоками форматирования, к одному из Kn входов n-го блока уплотнения и преобразования синхронизированных бинарных цифровых потоков, выполненного на процессоре, имеющем по крайней мере Kn входов, являющихся упомянутыми входами подключения, и один выход - к передатчику, с возможностью осуществления упорядоченного, например последовательного от 1 до Kn, одновременного за такт длительностью Т считывания двоичных цифр Kn синхронизированных бинарных цифровых потоков, шифрования при необходимости и преобразования полученных таким образом Mn-арных символов, где , в n-й поток соответствующих им Mn-арных сигналов, их передачу через канал передачи, совместимый с передаваемыми сигналами, от передатчика по крайней мере к одному приемнику, подключенному к входу n-го блока преобразования и разуплотнения потока Mn-арных сигналов за такт длительностью Т, выполненного на процессоре с возможностью получения Mn-арных символов и соответствующих Kn синхронизированных бинарных цифровых потоков, подаваемых упорядоченно, как при упомянутом считывании, к Kn выходам n-го блока преобразования и разуплотнения, дешифрования при необходимости, причем каждый из Kn упомянутых выходов подключен, в том числе, при необходимости форматирования цифрового потока в поток информации через свой блок форматирования, необязательно одинаковый с другими блоками форматирования, к соответствующему потребителю информации, все указанные блоки функционально связаны с системой синхронизации, а при необходимости в систему передачи и приема информации перед передатчиком и после приемника включены соответствующие блоки множественного доступа, преимущественно с временным разделением, первый из которых имеет N входов для доступа синхронизированных потоков Mn-арных сигналов, в том числе других групп источников информации, и один соответствующий выход, а второй имеет один вход и N соответствующих выходов синхронизированных потоков Mn-арных сигналов, в том числе для других групп потребителей информации, кроме того, при необходимости в систему передачи и приема введен по крайней мере один дополнительный канал передачи по крайней мере информации об опорных уровнях Mn-арных сигналов для организации работы системы, в соответствии с настоящим изобретением блок уплотнения и преобразования выполнен с возможностью обеспечения формирования и передачи конкретного Mn-арного сигнала в пределах такта длительностью Т в виде функции времени t, отсчитываемого от начала такта передачи информации и отнесенного к длительности такта, , содержащей параметры δi,n, cj,n и L параметров xm,l,n, которые могут изменяться соответственно в зависимости от индексов i, j, m и l, где индексы i, j могут принимать значения соответственно от 1 до , индекс l может изменяться от 1 до L, индекс m может изменяться при заданном l от 1 до показатель степени kδi,n может принимать значения 1 или 0, а показатели степеней kcj,n и kxm,l,n могут принимать значения, равные целым положительным числам или нулю, и все показатели степеней выбраны так, что сумма их значений равна Kn, при этом группы из Kn битов заданным образом разделены на количество подгрупп, равное количеству показателей степеней kδi,n, kcj,n, kxm,l,n, отличных от нуля, с количеством битов в каждой подгруппе, равным показателю степени этой подгруппы, причем каждой из полученных таким образом подгрупп соответствует свой параметр с отличным от нуля соответствующим показателем степени, между вариантами битов в каждой подгруппе и соответствующим ей параметром с его конкретными индексами установлено заданным образом взаимно однозначное соответствие, P0 и a0 - заданные положительные величины, одинаковые для всех Mn-арных сигналов, δi,n, cj,n и xm,l,n - безразмерные параметры, значения параметров cj,n, xm,l,n выбраны из диапазонов 0<cj,n≤1, 0≤xm,l,n≤1, а параметры при условиях, что соответствующие им показатели степеней не равны нулю, преимущественно заданы в виде δ1,n=1 и δ2,n=-1, , , при условии, что показатель степени, соответствующий какому-то из указанных параметров, кроме δi,n, равен нулю, значение этого параметра выбрано из указанного для него диапазона и фиксировано для всех Mn-арных сигналов, а при условии, что kδi,n=0, значение δl,n=1, также блок преобразования и разуплотнения выполнен с возможностью обеспечения измерения в течение такта изменения во времени энергии сигнала, при необходимости определения знака δi,n и соответствующего варианта бита, вычисления отношения Pu/Puo, где Pu - полная энергия сигнала, измеренная при приеме сигнала, а Puo - полная энергия сигнала, измеренная и запомненная при приеме последнего опорного сигнала с и определения соответствующего этому отношению ближайшего по величине cj,n и соответствующего варианта из kcj,n битов, преимущественно через изменение во времени энергии сигнала вычисления y0 и yl из выражений и , где l изменяется от 1 до L, , - энергия сигнала, измеренная за время отсчитываемое от начала такта и заданное в виде , где l1 изменяется от 1 до L+1, а параметры заданы в виде ,To achieve the specified technical result in the system of transmitting and receiving information from information sources to its consumers through digital communication, each k-th, where 
, ,
, ,
, где 2≤l≤L, where 2≤l≤L,
, ,
где sign(z) равен 0, если z равно 0, равен 1, если z>0, и -1, если z<0, a и соответственно максимальное и минимальное значения из определения xm,l,n из заданных наборов xm,l,n как ближайших к вычисленным yl и определения соответствующих этим параметрам xm,l,n вариантов из kxm,l,n битов, определения конкретных параметров при условии, что показатели степени для этих параметров не являются равными нулю, восстановления заданным образом соответствующей конкретному Mn-арному сигналу группы из Kn битов по определенным таким образом для каждой подгруппы конкретным вариантам из соответствующего каждой подгруппе числа битов, кроме того, при необходимости отделения последовательно передаваемых сигналов, в том числе для выделения опорных сигналов, система передачи и приема выполнена с возможностью обеспечения прерывания передачи сигнала по крайней мере в одном из разделительных тактов между отделяемыми сигналами.where sign (z) is 0 if z is 0, is 1 if z> 0, and -1 if z <0, a and respectively, the maximum and minimum values from determining x m, l, n from the given sets x m, l, n as the closest to the calculated y l and determining the variants corresponding to these parameters x m, l, n of kx m, l, n bits, determining specific parameters provided that exponents for these parameters are not equal to zero, restoring in a specified manner a group of K n bits corresponding to a particular M n -ary signal from the specific options thus determined for each subgroup from the number of bits corresponding to each subgroup, in addition, if necessary, separate sequentially of transmitted signals, including for extracting reference signals, the transmission and reception system is configured to interrupt signal transmission in at least one of the dividing clocks between the separated signals.
В существующем уровне техники не выявлено источников информации, которые содержали бы сведения об объектах того же назначения с указанной совокупностью отличительных признаков, что позволяет считать СППИ по настоящему изобретению новым и имеющим изобретательский уровень.In the current level of technology, no sources of information have been identified that would contain information about objects of the same purpose with the indicated set of distinctive features, which allows us to consider the SPPI of the present invention as new and having an inventive step.
СППИ по настоящему изобретению может быть воплощена в устройстве, блок-схема которого представлена на чертеже. На нем номера цифровых потоков источников информации, поступающих в блок уплотнения и преобразования и выходящих из блока преобразования и разуплотнения, заключены в скобки. Также в скобки заключены номера цифровых потоков групп источников информации, поступающих в блок множественного доступа перед передатчиком и выходящих из блока множественного доступа после приемника.The SPDI of the present invention can be embodied in a device, a block diagram of which is shown in the drawing. On it, the numbers of digital streams of information sources entering the compaction and conversion unit and exiting the conversion and decompression unit are enclosed in brackets. Also in parentheses are numbers of digital streams of groups of information sources entering the multiple access unit in front of the transmitter and leaving the multiple access unit after the receiver.
В заявляемой СППИ по сравнению с общеизвестными из уровня техники системами в блоки уплотнения и преобразования, преобразования и разуплотнения введены процессоры, использующие известные решающие схемы и позволяющие с помощью соответствующих программных средств обеспечить повышение технико-экономической эффективности систем.Compared with generally known systems of the prior art, in the inventive SPPI, processors are introduced into the compaction and conversion, conversion and decompression units using well-known decision circuits and allowing, with the help of appropriate software, to increase the technical and economic efficiency of the systems.
В системе передачи и приема информации от источников информации 1 к ее потребителям 2 посредством цифровой связи каждый k-й, где , из Kn источников информации 1 из n-й группы источников информации, где , подключен, в том числе, при необходимости ее форматирования в цифровой поток через свой блок форматирования 3, необязательно одинаковый с другими блоками форматирования, к одному из Kn входов 4 n-го блока 5 уплотнения и преобразования, который выполнен на процессоре 22 с возможностью производства упорядоченного, например последовательного от 1 до Kn, одновременного за такт считывания двоичных цифр Kn синхронизированных бинарных цифровых потоков, шифрования при необходимости и преобразования полученных таким образом Mn-арных символов в n-й поток соответствующих им Mn-арных сигналов и формирования и передачи последних в виде предлагаемой функции времени. Процессор 22 имеет по крайней мере Kn входов 24, являющихся упомянутыми входами 4 подключения блока уплотнения 5, и по крайней мере один выход 25, являющийся выходом 6 блока 5. Блок 5 выходом 6 подключен через вход 7 к передатчику 9 и от него по крайней мере к одному приемнику 10 через канал передачи 11, совместимый с передаваемым сигналом. Приемник 10 через выход 12 подключен ко входу 13 по крайней мере одного n-го блока преобразования и разуплотнения 14, который выполнен на процессоре 23 с возможностью получения Mn-арных символов и соответствующих Kn синхронизированных бинарных цифровых потоков, подаваемых упорядоченно, как при упомянутом считывании, к выходам 15. Процессор 23 имеет по крайней мере один вход 26, являющийся упомянутым входом 13 подключения блока 14, и по крайней мере Kn выходов 27, являющихся упомянутыми выходами 15 блока 14. Каждый из Kn выходов 15 блока 14 подключен, в том числе, при необходимости форматирования цифрового потока в поток информации через свой блок форматирования 16, необязательно одинаковый с другими блоками форматирования, к соответствующему потребителю информации 2. При этом все указанные блоки функционально связаны с системой синхронизации 17. При необходимости в систему передачи и приема информации перед передатчиком и после приемника включены блоки множественного доступа 18 и 20. Блок 18 имеет N входов 19 для доступа синхронизированных потоков Mn-арных сигналов и один выход, а блок 20 имеет один вход и N выходов 21 синхронизированных потоков Mn-арных сигналов. Пунктиром 8 обозначены общие для всей системы передачи и приема информации элементы.In the system of transmitting and receiving information from information sources 1 to its consumers 2 through digital communication, each k-th, where , from K n information sources 1 from the n-th group of information sources, where is connected, including, if necessary, to format it into a digital stream through its formatting unit 3, optionally identical with other formatting units, to one of the K n inputs 4 of the nth compression and conversion unit 5, which is configured on the processor 22 production orderly, sequential e.g. from 1 to K n, for simultaneous reading clock K n binary digits synchronized digital binary streams, encryption, if necessary, converting the thus obtained M n -ary symbols in the n-th otok corresponding M n -ary signal and generating and transmitting the latter in the form of the proposed function of time. The processor 22 has at least K n inputs 24, which are the mentioned inputs 4 of the connection of the seal unit 5, and at least one output 25, which is the output 6 of the unit 5. Unit 5, the output 6 is connected through the input 7 to the transmitter 9 and from it at least at least one receiver 10 through a transmission channel 11 compatible with the transmitted signal. The receiver 10 through the output 12 is connected to the input 13 of at least one n-th block of conversion and decompression 14, which is made on the processor 23 with the possibility of receiving M n -ary symbols and the corresponding K n synchronized binary digital streams supplied in an orderly manner, as with the aforementioned reading to the outputs 15. The processor 23 has at least one input 26, which is the mentioned input 13 of the connection unit 14, and at least K n outputs 27, which are the mentioned outputs 15 of the unit 14. Each of the K n outputs 15 of the unit 14 is connected, in chi then, if it is necessary to format the digital stream into the information stream through its formatting unit 16, not necessarily the same with other formatting units, to the corresponding consumer of information 2. Moreover, all these units are functionally connected to the synchronization system 17. If necessary, to the information transmission and reception system before transmitter and receiver are included after multiple access blocks 18 and 20. block 18 has n inputs 19 to access the synchronized streams M n -ary signal and one output, and the block 20 has od N input and N synchronized outputs 21 flows M n -ary signal. Dotted line 8 indicates elements that are common to the entire system for transmitting and receiving information.
Система работает следующим образом. Информацию каждого k-го, где , из Kn источников информации 1 из n-й группы источников информации, где , подают, в том числе, при необходимости, через свой блок форматирования 3, необязательно одинаковый с другими блоками форматирования, в котором информацию форматируют в цифровой поток, к одному из Kn входов 4 n-го блока уплотнения и преобразования 5, соединенного с одним из входов процессора 22. В процессоре 22 упорядоченно, например последовательно от 1 до Kn, одновременно за такт считывают двоичные цифры Kn синхронизированных бинарных цифровых потоков, поступающих в процессор через Kn входов 24, шифруют при необходимости и преобразуют полученные таким образом Mn-арные символы в n-й поток соответствующих им Mn-арных сигналов, где При этом в блоке 5 формируют и передают конкретный Mn-арный сигнал в пределах такта длительностью T в виде функции времени t, отсчитываемого от начала такта передачи информации и отнесенного к длительности такта, , содержащей параметры δi,n, cj,n и L параметров xm,l,n, которые могут изменяться соответственно в зависимости от индексов i, j, m и l, где индексы i, j могут принимать значения соответственно от 1 до индекс l может изменяться от 1 до L, индекс m может изменяться при заданном l от 1 до показатель степени kδi,n может принимать значения 1 или 0, а показатели степеней kcj,n и kxm,l,n могут принимать значения, равные целым положительным числам или нулю. Все показатели степеней выбраны так, что сумма их значений равна Kn, при этом группы из Kn битов заданным образом разделены на количество подгрупп, равное количеству показателей степеней kδi,n, kcj,n, kxm,l,n, отличных от нуля, с количеством битов в каждой подгруппе, равным показателю степени этой подгруппы. Каждой из полученных таким образом подгрупп соответствует свой параметр с отличным от нуля соответствующим показателем степени. Между вариантами битов в каждой подгруппе и соответствующим ей параметром с его конкретными индексами установлено заданным образом взаимно однозначное соответствие. Выше обозначены: P0 и а0 - заданные положительные величины, одинаковые для всех Mn-арных сигналов, δi,n, cj,n и xm,l,n - безразмерные параметры. Значения параметров cj,n, xm,l,n выбраны из диапазонов 0<cj,n≤1, 0≤xm,l,n≤1. Параметры при условиях, что соответствующие им показатели степеней не равны нулю, преимущественно заданы в виде δ1,n=1 и δ2,n=-1, , , а при условии, что показатель степени, соответствующий какому-то из указанных параметров, кроме δi,n, равен нулю, значение этого параметра выбрано из указанного для него диапазона и фиксировано для всех Mn-арных сигналов, и при условии, что kδi,n=0, значение δl,n=1. Сформированные таким образом Mn-арные сигналы подают с выхода 25 процессора 22, являющегося упомянутым выходом 6 блока 5, через вход 7 и передатчик 9 по крайней мере к одному приемнику 10 через канал передачи 11, совместимый с передаваемым сигналом. Далее этот поток подают через выход 12 на вход 13 по крайней мере одного n-го блока преобразования и разуплотнения 14, соединенного со входом 26 процессора 23. В процессоре 23 блока 14 поток Mn-арных сигналов преобразуют в поток Mn-арных символов и соответствующих Kn синхронизированных бинарных цифровых потоков, которые подают упорядоченно, как и при упомянутом считывании, с выходов 27 процессора 23, являющихся упомянутыми выходами 15 блока 14, и дешифруют при необходимости. В блоке 14 производят нижеследующие действия. Измеряют в течение такта изменение во времени энергии сигнала. При необходимости определяют знак δi,n и соответствующий вариант бита. Вычисляют отношение Pu/Puo, где Pu - полная энергия сигнала, измеренная при приеме сигнала, а Puo - полная энергия сигнала, измеренная и запомненная при приеме последнего опорного сигнала и определяют соответствующее этому отношению ближайшее по величине cj,n и соответствующий вариант из kcj,n битов. Вычисляют y0 и yl из выражений и преимущественно через изменение во времени энергии сигнала. Здесь l изменяется от 1 до L, , - энергия сигнала, измеренная за время отсчитываемое от начала такта и заданное в виде , где l1 изменяется от 1 до L+1, а параметры и заданы в виде ,The system operates as follows. Information of every k-th, where
, ,
где 2≤l≤L, where 2≤l≤L,
, ,
где sign(z) равен 0, если z равно 0, равен 1, если z>0, и -1, если z<0, a и соответственно максимальное и минимальное значения из Определяют xm,l,n из заданных наборов xm,l,n как ближайшие к вычисленным yl и определяют соответствующие этим параметрам xm,l,n варианты из kxm,l,n битов. Определяют конкретные параметры при условии, что показатели степени для этих параметров не являются равными нулю. Восстанавливают заданным образом соответствующую конкретному Mn-арному сигналу группу из Kn битов по определенным таким образом для каждой подгруппы конкретным вариантам из соответствующего каждой подгруппе числа битов.where sign (z) is 0 if z is 0, is 1 if z> 0, and -1 if z <0, a and respectively, the maximum and minimum values from Determine x m, l, n from the given sets x m, l, n as the closest to the calculated y l and determine the variants corresponding to these parameters x m, l, n from kx m, l, n bits. Specific parameters are determined, provided that the exponents for these parameters are not equal to zero. A group of K n bits corresponding to a particular M n -ary signal is restored in a predetermined fashion according to the specific variants thus determined for each subgroup from the number of bits corresponding to each subgroup.
Каждый из упомянутых Kn выходов блока 14 подключен, том числе, при необходимости, к своему блоку форматирования 16, необязательно одинаковому с другими блоками форматирования. В блоке 16 цифровые потоки форматируют в информацию, которую направляют к соответствующим потребителям информации 2. При этом производят синхронизацию функционирования всех указанных блоков. При необходимости перед передатчиком 9 суммируют синхронизированные потоки Mn-арных сигналов в блоке множественного доступа 18, преимущественно с временным разделением, имеющем N входов 19 для доступа, в том числе, других групп источников информации, и один соответствующий выход, а после приемника 10 разделяют синхронизированные потоки Mn-арных сигналов в блоке множественного доступа 20, имеющем один вход и N соответствующих выходов 21, в том числе, для других групп потребителей информации.Each of the mentioned K n outputs of block 14 is connected, including, if necessary, to its own formatting unit 16, not necessarily the same as other formatting units. In block 16, the digital streams are formatted into information that is sent to the corresponding consumers of information 2. At the same time, the functioning of all these blocks is synchronized. If necessary, synchronized flows of M n -ary signals are summed in front of the transmitter 9 in the multiple access unit 18, mainly with a time division, having N inputs 19 for access, including other groups of information sources, and one corresponding output, and after the receiver 10 are divided synchronized streams of M n -ary signals in a multiple access unit 20 having one input and N corresponding outputs 21, including for other groups of information consumers.
Для организации работы и повышения надежности системы целесообразно передавать информацию об опорных, например единичных, уровнях Mn-арных сигналов. Ее можно передавать, например, через несколько тактов по основному каналу. Однако в ряде случаев может оказаться целесообразным использование дополнительного канала для передачи этой и другой информации. Кроме того, при необходимости отделения последовательно передаваемых сигналов, в том числе для выделения опорных сигналов, система передачи и приема обеспечивает прерывание передачи сигнала по крайней мере в одном из разделительных тактов между отделяемыми сигналами.To organize work and improve the reliability of the system, it is advisable to transmit information about the reference, for example, single, levels of M n -ary signals. It can be transmitted, for example, after several clock cycles on the main channel. However, in some cases it may be appropriate to use an additional channel to transmit this and other information. In addition, if it is necessary to separate sequentially transmitted signals, including for extracting reference signals, the transmission and reception system interrupts the transmission of the signal in at least one of the separation clocks between the separated signals.
Все блоки данной СППИ могут быть выполнены такими же, как и в ближайшем аналоге или в других системах того же назначения. Вопросы тактирования и синхронизации передающей и приемной сторон используемой системы решаются любыми общеизвестными из уровня техники средствами, например, так же, как это делается в аналоге. В некоторых случаях достаточно использование одного блока 14, с каждого выхода которого поступает информация к соответствующему потребителю информации. В ряде случаев могут быть использованы два или несколько, вплоть до Kn, блоков 14. Например, в сотовой связи каждая подвижная станция включает блок 14. Из поступающего в этот блок потока Mn-арных сигналов выделяется бинарный цифровой поток, адресованный в данный момент только данному потребителю. Таким образом, поток сигналов доставляется всем потребителям, а процедура преобразования и разуплотнения выполняется каждым конечным адресатом.All blocks of this SPPI can be made the same as in the closest analogue or in other systems of the same purpose. The timing and synchronization issues of the transmitting and receiving sides of the system used are solved by any means well known in the art, for example, in the same way as in the analogue. In some cases, it is sufficient to use one block 14, from each output of which information is sent to the corresponding consumer of information. In some cases, two or more, up to K n , blocks of 14 can be used. For example, in mobile communications, each mobile station includes block 14. From the incoming stream of M n -ary signals arriving at this block, a binary digital stream currently addressed only to this consumer. Thus, the signal flow is delivered to all consumers, and the conversion and decompression procedure is performed by each final destination.
Отметим, что для конкретной системы связи совокупность наборов параметров определена и упорядочена заданным образом. Упомянутое упорядочивание, подразумевающее возможную вариативность, обеспечивает дополнительное повышение защищенности передаваемой информации.Note that for a particular communication system, the set of parameter sets is defined and ordered in a given way. The mentioned ordering, implying possible variability, provides an additional increase in the security of the transmitted information.
На следующем простом примере проиллюстрируем возможности заявляемой системы. Передаем в такте информацию Mn-арным сигналом. Зададим параметр а0, например a0=0.21. В соответствии с заявляемой системой группа из Kn битов заданным образом разделена на подгруппы. Выбраны следующие показатели степеней:The following simple example illustrates the capabilities of the claimed system. We transmit information with a M n -ary signal per clock. We set the parameter a 0 , for example, a 0 = 0.21. In accordance with the claimed system, a group of K n bits is predeterminedly divided into subgroups. The following exponents are selected:
1. kδi,n=1. Соответствующая подгруппа содержит 1 бит, индекс i принимает значения 1 и 2, подгруппа включает два варианта, которым соответствуют δ1,n=1, δ2,n=-1.1. kδ i, n = 1. The corresponding subgroup contains 1 bit, the index i takes values 1 and 2, the subgroup includes two options, which correspond to δ 1, n = 1, δ 2, n = -1.
2. kcj,n=2. Соответствующая подгруппа содержит 2 бита, индекс j принимает значения от 1 до 4, подгруппа включает четыре варианта, которым соответствуют набор параметров с1,n=1/4, с2,n=1/2, c3,n=3/4, с4,n=1.2. kc j, n = 2. The corresponding subgroup contains 2 bits, the index j takes values from 1 to 4, the subgroup includes four options that correspond to a set of parameters with 1, n = 1/4, c 2, n = 1/2, c 3, n = 3/4 , with 4, n = 1.
3. Параметры xm,l,n заданы в количестве L=10. Соответствующая каждому из этих параметров подгруппа содержит 3 бита (kxm,l,n=3), индекс m принимает значения от 1 до 8, каждая подгруппа включает восемь одинаковых для всех l вариантов, которым соответствует набор параметров x1,l,n=0, x2,l,n=1/7, x3,l,n=2/7, x4,l,n=3/7, x5,l,n=4/7, x6,l,n=5/7, x7,l,n=6/7, x8,l,n=1. При этом в рассматриваемом примере сумма битов всех подгрупп равна Kn=1+2+3×10=33.3. The parameters x m, l, n are given in the quantity L = 10. The subgroup corresponding to each of these parameters contains 3 bits (kx m, l, n = 3), the index m takes values from 1 to 8, each subgroup includes eight options that are identical for all l, which correspond to the set of parameters x 1, l, n = 0, x 2, l, n = 1/7, x 3, l, n = 2/7, x 4, l, n = 3/7, x 5, l, n = 4/7, x 6, l , n = 5/7, x 7, l, n = 6/7, x 8, l, n = 1. Moreover, in this example, the sum of the bits of all subgroups is K n = 1 + 2 + 3 × 10 = 33.
Приведем результаты математического моделирования передачи информации для рассматриваемого примера в части, касающейся определения параметров xm,l,n. В соответствии с формулой изобретения в моменты времени равные 1/11; 2/11; 3/11;…; 10/11; 1 представлены с погрешностью 7% и на основании всех необходимых, заранее определенных, параметров вычислены соответствующие им значения yl: y1=1, y2=0.142857, y3=0.285714, y4=-3.211013×10-8, y5=0.857143, y6=0.428571, y7=1, y8=0.571428, y9=0.714286, y10=0.285714. Определены xm,l,n из заданных наборов параметров xm,l,n как ближайшие к вычисленным значениям yl: x8,1,n=1(1), x2,2,n=0.142857(1/7), x3,3,n=0.285714(2/7), x1,4,n=0, x7,5,n=0.857143(6/7), x4,6,n=0.428571(3/7), x8,7,n=1(1), x5,8,n=0.571429(4/7), x6,9,n=0.714286(5/7), x3,10,n=0.285714(2/7). Для различимости параметров сигналов модули разностей |xm,l,n-yl| в данном примере не должны превышать 1/14=0.071429. Получены следующие значения указанных модулей: |x8,1,n-y1|=1.733125×10-10, |x2,2,n-y2|=1.434143×10-9, |x3,3,n-y3|=2.548897×10-9, |x1,4,n-y4|=3.211013×10-8, |x7,5,n-y5|=7.795039×10-8, |x4,6,n-y6|=1.823784×10-7, |x8,7,n-y7|=2.542464×10-7, |x5,8,n-y8|=1.956578×10-7, |x6,9,n-y9|=9.783118×10-8, |x3,10,n-y10|=1.813545×10-8. Таким образом, параметры сигналов хорошо различаются.We present the results of mathematical modeling of information transfer for the considered example in the part concerning the determination of parameters x m, l, n . In accordance with the claims at time points equal to 1/11; 2/11; 3/11; ...; 10/11; 1 presented with an error of 7% based on all the required, predetermined, parameter calculated corresponding values of y l: y 1 = 1, y 2 = 0.142857, y 3 = 0.285714, y 4 = -3.211013 × 10 -8, y 5 = 0.857143 , y 6 = 0.428571, y 7 = 1, y 8 = 0.571428, y 9 = 0.714286, y 10 = 0.285714. Defined x m, l, n from given sets of parameters x m, l, n as the closest to the calculated values of y l : x 8.1, n = 1 (1), x 2.2, n = 0.142857 (1/7) , x 3.3, n = 0.285714 (2/7), x 1.4, n = 0, x 7.5, n = 0.857143 (6/7), x 4.6, n = 0.428571 (3/7 ), x 8.7, n = 1 (1), x 5.8, n = 0.571429 (4/7), x 6.9, n = 0.714286 (5/7), x 3.10, n = 0.285714 (2/7). For the distinguishability of the parameters of the signals, the moduli of differences | x m, l, n -y l | in this example should not exceed 1/14 = 0.071429. The following values of the indicated modules were obtained: | x 8.1, n -y 1 | = 1.733125 × 10 -10 , | x 2.2, n -y 2 | = 1.434143 × 10 -9 , | x 3.3, n - y 3 | = 2.548897 × 10 -9 , | x 1.4, n -y 4 | = 3.211013 × 10 -8 , | x 7.5, n -y 5 | = 7.795039 × 10 -8 , | x 4, 6, n -y 6 | = 1.823784 × 10 -7 , | x 8.7, n -y 7 | = 2.542464 × 10 -7 , | x 5.8, n -y 8 | = 1.956578 × 10 -7 , | x 6.9, n -y 9 | = 9.783118 × 10 -8 , | x 3.10, n -y 10 | = 1.813545 × 10 -8 . Thus, the signal parameters differ well.
В данном примере передачи информации, содержащейся в конкретной группе из Kn=33 битов, общее число возможных вариантов таких групп равно В заявляемой системе восстановление этой конкретной группы при приеме значительно упрощается, т.к. разделение группы из Kn битов на подгруппы существенно повышает эффективность передачи и обработки информации. Это обусловлено возможностью работать с вариантами по каждому параметру в отдельности. Благодаря этому повышается быстродействие восстановления информации. Конкретную группу из Kn битов восстанавливают заданным образом из первоначально восстановленных подгрупп. Также в соответствии с формулой изобретения при необходимости, используя множественный доступ, преимущественно с временным разделением, можно осуществить передачу по одному каналу N групп из Kn источников информации в каждой. Например, в простом случае с числом групп N=16 и с 33 источниками информации в каждой группе по одному каналу можно передать информацию от 528 источников. Кроме того, при фиксированном значении параметра cj,n передача сигналов осуществляется с одинаковой энергией в такте.In this example, the transmission of information contained in a particular group of K n = 33 bits, the total number of possible options for such groups is In the inventive system, the restoration of this particular group upon admission is greatly simplified, because dividing a group of K n bits into subgroups significantly increases the efficiency of information transmission and processing. This is due to the ability to work with options for each parameter individually. This improves the speed of information recovery. A particular group of K n bits is restored in a predetermined manner from the originally reconstructed subgroups. Also, in accordance with the claims, if necessary, using multiple access, mainly with a time division, it is possible to transmit through one channel N groups of K n information sources in each. For example, in the simple case with the number of groups N = 16 and with 33 sources of information in each group, information from 528 sources can be transmitted through one channel. In addition, with a fixed value of the parameter c j, n , signals are transmitted with the same energy per cycle.
Настоящее изобретение полезно тем, что оно может быть практически применено для развития и совершенствования любой системы цифровой связи с любой организацией ее работы, например, уже использующей известные методы множественного доступа и известные методы обработки сигналов.The present invention is useful in that it can be practically applied for the development and improvement of any digital communication system with any organization of its work, for example, already using well-known multiple access methods and known signal processing methods.
Промышленная применимость. Настоящее изобретение может быть применено в СППИ, использующих низкочастотные сигналы в любых системах связи. СППИ по данному изобретению позволяет эффективно использовать ресурс и может работать одновременно с большим числом разнородной информации.Industrial applicability. The present invention can be applied in SPPI using low-frequency signals in any communication system. SPPI according to this invention allows efficient use of the resource and can work simultaneously with a large number of heterogeneous information.
Проведенный анализ позволил установить: аналоги с совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленной системы условию «новизна». Результаты поиска известных решений в области СППИ с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленной системы, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».The analysis made it possible to establish: analogues with a set of features that are identical to all the features of the claimed technical solution are absent, which indicates the compliance of the claimed system with the condition of “novelty”. The search results for well-known solutions in the field of API for the purpose of identifying features that match the distinctive features of the claimed system from the prototype have shown that they do not follow explicitly from the prior art. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "inventive step".
