RU2439802C1 - Information transmission and reception system - Google Patents

Abstract

FIELD: information technology.

SUBSTANCE: information transmission and reception system has a series of operably linked information source, unit for packing and converting (UPC) binary digital streams (BDS), modulator connected with a carrier-frequency generator, transmitter, receiver, demodulator, unit for converting and decompaction (UCD) into BDS, information consumers and, if needed, a formatting and multiple access unit, where the UPC is configured for its processor, ordered and simultaneously in one cycle, to read binary digits of BDS and convert the obtained stream of M_n-ary symbols into a stream of M_n-ary signals, and the UCD is configured to convert in its processor, simultaneously in one cycle, the stream of M_n-ary signals into M_n-ary symbols and accordingly into BDS, transmitted in an orderly manner, during said reading, to consumers. The UPC is configured to generate and transmit M-ary signals in form of suggested time functions which depend on several parameters which satisfy defined conditions for their selection. The variety of said functions is a result of the variety of versions of sets of parameters which enable transmission of large amounts of information. Parameters of the signals are well distinguished during reception. The system enables to facilitate signal transmission with constant energy in cycles. The system is characterised by division of a group of K_n bits into subgroups in a given manner, each corresponding to its own parameter and its corresponding number of bits, selected such that their sum is equal to K_n. Restoration of a specific group during reception is therefore simplified since the subgroups with significantly fewer versions for each are restored first and the entire group of K bits is then restored from these subgroups in a given manner.

EFFECT: high information capacity of the information transmission and reception system.

1 cl, 1 dwg

Description

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 связанная с ними система 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 flow 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 №2338318, в которой каждый k-й, где

, из К_n 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 К_n входов n-го блока уплотнения и преобразования, выполненного на процессоре, имеющем по крайней мере К_n входов, являющихся упомянутыми входами подключения, и один выход, с возможностью осуществления упорядоченного, например последовательного от 1 до К_n, одновременного за такт длительностью T считывания двоичных цифр К_n синхронизированных бинарных цифровых потоков, шифрования при необходимости и преобразования полученных таким образом М_n-арных символов, где

, в том числе с использованием подключенного к упомянутому выходу М_n-арного n-го модулятора высокочастотного сигнала, функционально связанного с генератором несущей частоты, в n-й поток соответствующих М_n-арным символам М_n-арных сигналов и их передачу к передатчику, функционально связанному через канал передачи, совместимый с передаваемым высокочастотным сигналом, по крайней мере с одним приемником, подключенным через М_n-арный n-й демодулятор высокочастотного сигнала ко входу по крайней мере одного n-го блока преобразования и разуплотнения, выполненного на процессоре с возможностью получения за такт длительностью Т М_n-арных символов и соответствующих K_n синхронизированных бинарных цифровых потоков, подаваемых упорядоченно, как при упомянутом считывании, к K_n выходам n-го блока преобразования и разуплотнения, дешифрования при необходимости, причем каждый из K_n 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, при этом 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, первый из которых имеет N входов для доступа синхронизированных потоков М_n-арных сигналов, в том числе других групп источников информации, и один соответствующий выход, а второй имеет один вход и N соответствующих выходов синхронизированных потоков М_n-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 М_n-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. 2338318, in which each k-th, where

, from K _n sources of information from the n-th group of information sources, where

is connected, including, if necessary, formatting it into a digital stream through its formatting unit, optionally identical with other formatting units, to one of the K _n inputs of the nth compression and conversion unit, performed on a processor having at least K _n inputs , which are the mentioned connection inputs, and one output, with the ability to carry out an ordered, for example sequential from 1 to K _n , simultaneous cycle with a duration T of reading binary digits K _n synchronized binary digital currents, encryption, if necessary, and conversion of thus obtained M _n -ary symbols, where

, including using the M _n -th n-th modulator of the high-frequency signal connected to the said output, functionally connected with the carrier frequency generator, into the nth stream corresponding to the M _n -ary symbols of the M _n -ary signals and transmitting them to the transmitter, functionally connected through a transmission channel compatible with the transmitted high-frequency signal to at least one receiver connected via the M _n- ary n-th high-frequency signal demodulator to the input of at least one n-th conversion unit and a process performed on a processor with the ability to receive, for a duration of T M _n -ary symbols, and corresponding K _n synchronized binary digital streams supplied in order, as in the above reading, to the K _n outputs of the nth conversion and decompression unit, decryption if necessary, moreover, each of the K _n mentioned outputs is connected, including, if necessary, formatting the digital stream into the information stream through its own formatting unit, not necessarily the same with other formatting units, to the corresponding to the existing consumer of information, while all these blocks are functionally connected to the synchronization system, and, if necessary, the corresponding multiple access blocks are included in the information transmission and reception system before the transmitter and after the receiver, the first of which has N inputs for accessing synchronized streams of M _n -ary signals , including other sources of information groups, and one corresponding output, and the second has one input and N synchronized outputs respective streams M -ary _n signals, h follows for the other groups of information consumers, in addition, if necessary in transmission and reception system introduced by at least one additional transmission channel is at least information about the reference levels _n M -ary signal for organizing the system. A disadvantage of the known SPPI and prototype compared with the claimed SPPI is the exhaustion of the possibility of further improving their technical and economic efficiency.

Сущность изобретения направлена на повышение технико-экономической эффективности СППИ благодаря выполнению блока уплотнения и преобразования, подключенного к М_n-арному модулятору высокочастотного сигнала, функционально связанному с генератором несущей частоты, с возможностью обеспечения формирования конкретных М_n-арных сигналов в пределах такта длительностью Т в виде предложенной функции времени и выполнению демодулятора высокочастотного сигнала и блока преобразования и разуплотнения с возможностью обеспечения восстановления исходной информации, соответствующей переданному М_n-арному сигналу.The essence of the invention is aimed at improving the technical and economic efficiency of SPPI due to the implementation of the compaction and conversion unit connected to the M _n -ary modulator of the high-frequency signal, functionally connected with the carrier frequency generator, with the possibility of ensuring the formation of specific M _n -ary signals within a cycle of duration T in the form of the proposed time function and the implementation of the high-frequency signal demodulator and the conversion and decompression unit with the possibility of recovery source information corresponding to the 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 K_n 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 K_n входов n-го блока уплотнения и преобразования, выполненного на процессоре, имеющем по крайней мере К_n входов, являющихся упомянутыми входами подключения, и один выход, с возможностью осуществления упорядоченного, например последовательного от 1 до К_n, одновременного за такт длительностью Т считывания двоичных цифр К_n синхронизированных бинарных цифровых потоков, шифрования при необходимости и преобразования полученных таким образом М_n-арных символов, где

, в том числе с использованием подключенного к упомянутому выходу М_n-арного n-го модулятора высокочастотного сигнала, функционально связанного с генератором несущей частоты, в n-й поток соответствующих М_n-арным символам М_n-арных сигналов и их передачу к передатчику, функционально связанному через канал передачи, совместимый с передаваемым высокочастотным сигналом, по крайней мере с одним приемником, подключенным через М_n-арный n-й демодулятор высокочастотного сигнала ко входу по крайней мере одного n-го блока преобразования и разуплотнения, выполненного на процессоре с возможностью получения за такт длительностью Т М_n-арных символов и соответствующих K_n синхронизированных бинарных цифровых потоков, подаваемых упорядоченно, как при упомянутом считывании, к K_n выходам n-го блока преобразования и разуплотнения, дешифрования при необходимости, причем каждый из K_n 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, при этом 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, первый из которых имеет N входов для доступа синхронизированных потоков М_n-арных сигналов, в том числе других групп источников информации, и один соответствующий выход, а второй имеет один вход и N соответствующих выходов синхронизированных потоков М_n-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 M_n-арных сигналов для организации работы системы, в соответствии с настоящим изобретением блок уплотнения и преобразования, подключенный к М_n-арному n-му модулятору высокочастотного сигнала, функционально связанному с генератором несущей частоты, выполнен с возможностью обеспечения формирования конкретных М_n-арных сигналов в пределах такта длительностью T в виде функции времени t, отсчитываемого от начала такта передачи информации и отнесенного к длительности такта,

, содержащей заданные положительные величины P₀ и x_{m, 0}, одинаковые для всех М_n-арных сигналов, параметры f_{i, n}, c_{j, n,} φ_{p, n} и L параметров x_{m, l, n}, которые могут изменяться соответственно в зависимости от индексов i, j, p, m и l, где индексы i, j, p 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

, показатели степеней kf_{i, n}, kc_{j, n}, kφ_{p, n} и kx_{m, l, n} могут принимать значения, равные целым положительным числам или нулю, и все показатели степеней выбраны так, что сумма их значений равна К_n, при этом группы из К_n битов заданным образом разделены на количество подгрупп, равное количеству показателей степеней kf_{i, n}, kc_{j, n}, kφ_{p, n} и kx_{m, 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, b_{l, n} при l≤L равны

, а при l>L равны

c_{j, n} и x_{m, l, n} - безразмерные параметры, f_{i, n} - несущая частота, умноженная на длительность такта, φ_{p, n} - фаза при t=0, значения параметров f_{i, n}, с_{j, n}, φ_{p, n}, x_{m, l, n} выбраны из диапазонов f_min≤f_{i, n}≤f_max, 0<c_{j, n}≤1, 0≤φ_{p, n}≤2π, x_{m, l, n}≥0, где f_min, f_max - заданные соответственно минимальные и максимальные значения параметра f_{i, n}, а параметры при условиях, что соответствующие им показатели степеней не равны нулю, преимущественно заданы в виде

,

,

,

, при условии, что показатель степени, соответствующий какому-то из указанных параметров, равен нулю, значение этого параметра выбрано из указанного для него диапазона и фиксировано для всех М_n-арных сигналов, также демодулятор высокочастотного сигнала и блок преобразования и разуплотнения выполнены с возможностью обеспечения измерения в течение такта изменения во времени энергии сигнала, регистрации частоты несущей волны и определения соответствующей ей ближайшей по величине f_{i, n} и соответствующего варианта из kf_{i, n} битов, регистрации фазы и определения соответствующей ей ближайшей по величине φ_{p, n} и соответствующего варианта из kφ_{p, n} битов, вычисления отношения P_u/P_uo, где P_u - полная энергия, измеренная при приеме сигнала, а P_uo - полная энергия, измеренная и запомненная при приеме последнего опорного сигнала с

, и определения соответствующего этому отношению ближайшего по величине с_{j, n} и соответствующего варианта из kc_{j, n} битов, вычисления, преимущественно через изменение во времени энергии сигнала, z₀ и z_l из выражений

и

, где l изменяется от 1 до 2L,

,

- энергия сигнала, измеренная за время

, отсчитываемое от начала такта и заданное в виде

где l₁ изменяется от 1 до 2L+1, а параметры

и

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

, from K _n information sources from the n-th group of information sources, where

is connected, including, if necessary, formatting it into a digital stream through its formatting unit, optionally identical with other formatting units, to one of the K _n inputs of the nth compression and conversion unit, performed on a processor having at least K _n inputs , which are the mentioned connection inputs, and one output, with the ability to carry out an ordered, for example sequential from 1 to K _n , simultaneous cycle with a duration T of reading binary digits K _n synchronized binary digital currents, encryption, if necessary, and conversion of thus obtained M _n -ary symbols, where

, including using the M _n -th n-th modulator of the high-frequency signal connected to the said output, functionally connected with the carrier frequency generator, into the nth stream corresponding to the M _n -ary symbols of the M _n -ary signals and transmitting them to the transmitter, functionally connected through a transmission channel compatible with the transmitted high-frequency signal to at least one receiver connected via the M _n- ary n-th high-frequency signal demodulator to the input of at least one n-th conversion unit and a process performed on a processor with the ability to receive, for a duration of T M _n -ary symbols, and corresponding K _n synchronized binary digital streams supplied in order, as in the above reading, to the K _n outputs of the nth conversion and decompression unit, decryption if necessary, moreover, each of the K _n mentioned outputs is connected, including, if necessary, formatting the digital stream into the information stream through its own formatting unit, not necessarily the same with other formatting units, to the corresponding to the existing consumer of information, while all these blocks are functionally connected to the synchronization system, and, if necessary, the corresponding multiple access blocks are included in the information transmission and reception system before the transmitter and after the receiver, the first of which has N inputs for accessing synchronized streams of M _n -ary signals , including other sources of information groups, and one corresponding output, and the second has one input and n synchronized outputs respective streams M -ary _n signals, h follows for other groups of information consumers, in addition, if necessary in transmission and reception administered at least one additional transmission channel is at least information about the reference levels M _n -ary signal for the organization of the system in accordance with the present invention, the seal block and converting, connected to M _n -ary n-th frequency signal modulator operatively associated with the carrier frequency generator is arranged to ensure the formation of specific M -ary _n signals etc. affairs cycle duration T as a function of time t, measured from the beginning of the measure information transmission and assigned to cycles duration,

containing specified positive values P ₀ and x _{m, 0} , the same for all M _n -ary signals, parameters f _{i, n} , c _{j, n,} φ _{p, n} and L parameters x _{m, l, n} , which can vary respectively, depending on the indices i, j, p, m and l, where the indices i, j, p can take values from 1 to

,

,

, the index l can vary from 1 to L, the index m can change for a given l from 1 to

, the exponents kf _{i, n} , kc _{j, n} , kφ _{p, n} and kx _{m, l, n} can take values equal to positive integers or zero, and all exponents are chosen so that the sum of their values is equal to K _n , while the groups of K _n bits are specified in a specified way by the number of subgroups equal to the number of exponents kf _{i, n} , kc _{j, n} , kφ _{p, n} and kx _{m, l, n} other than zero, with the number of bits in each subgroup equal to the exponent of this subgroup, and each of the subgroups thus obtained corresponds to its own parameter with a non-zero corresponding an exponent, between the bit options in each subgroup and the corresponding parameter with its specific indices, a one-to-one correspondence is established in a specified way, b _{l, n} for l≤L are

, and for l> L are equal

c _{j, n} and x _{m, l, n} are dimensionless parameters, f _{i, n} is the carrier frequency multiplied by the cycle time, φ _{p, n} is the phase at t = 0, the values of the parameters f _{i, n} , with _{j, n} , φ _{p, n} , x _{m, l, n} are selected from the ranges f _min ≤f _{i, n} ≤f _max , 0 <c _{j, n} ≤1, 0≤φ _{p, n} ≤2π, x _{m, l, n} ≥0, where f _min , f _max are the minimum and maximum values of the parameter f _{i, n} , respectively, and the parameters, provided that the corresponding exponents are not equal to zero, are predominantly given in the form

,

,

,

, provided that the exponent corresponding to any of the indicated parameters is zero, the value of this parameter is selected from the range specified for it and fixed for all M _n -ary signals, the high-frequency signal demodulator and the conversion and decompression unit are also configured providing measurement during the cycle of the change in time of the signal energy, recording the frequency of the carrier wave and determining the corresponding closest in magnitude f _{i, n} and the corresponding option from kf _{i, n} bits, registration phase and determine the corresponding closest in magnitude φ _{p, n} and the corresponding variant of kφ _{p, n} bits, calculate the ratio P _u / P _uo , where P _u is the total energy measured when the signal is received, and P _uo is the total energy measured and memorized when receiving the last reference signal with

, and determining the corresponding closest in magnitude with _{j, n} and corresponding variant of kc _{j, n} bits, calculating, mainly through the change in time of the signal energy, z ₀ and z _l from the expressions

and

where l varies from 1 to 2L,

,

- signal energy measured over time

counted from the beginning of the measure and set as

where l ₁ varies from 1 to 2L + 1, and the parameters

and

are given in the form

,

,

,

,

,

,

…...

где 2≤l≤2L,

where 2≤l≤2L,

…...

где sign(a) равен 0, если а равно 0, равен 1, если a>0, и -1, если a<0, a max(

) и min(

) - соответственно максимальное и минимальное значения из

, определения y₁ и y_l из выражений

и

при 2≤l≤L, определения x_m,l,n из заданных наборов x_m,l,n как ближайших к вычисленным y_l и определения соответствующих этим параметрам x_m,l,n вариантов из kx_m,l,n битов, определения конкретных параметров при условии, что показатели степени для этих параметров не являются равными нулю, восстановления заданным образом конкретной группы из К_n 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 преобразования выполнена с возможностью обеспечения прерывания передачи сигнала по крайней мере в одном из разделительных тактов между отделяемыми сигналами.where sign ( a ) is 0 if a is 0, it is 1 if a > 0, and -1 if a <0, a max (

) and min (

) - respectively, the maximum and minimum values from

, definitions of y ₁ and y _l from expressions

and

when 2≤l≤L, determining x _{m, l, n} from the given sets x _{m, l, n} as the nearest to the calculated y _l and determining the variants corresponding to these parameters x _{m, l, n} from kx _{m, l, n} bits, determining specific parameters, provided that the exponents for these parameters are not equal to zero, restoring in a given way a specific group of K _n bits from the specific options defined in such a way for each subgroup from the number of bits corresponding to each subgroup, in addition, if necessary, separate serial signals in including for extracting reference signals, the conversion 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 новой и имеющей 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 specified 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 К_n 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 K_n входов 4 n-го блока 5 уплотнения и преобразования, который выполнен на процессоре 22 с возможностью осуществления упорядоченного, например последовательного от 1 до K_n, одновременного за такт считывания двоичных цифр К_n синхронизированных бинарных цифровых потоков, шифрования при необходимости и преобразования полученных таким образом М_n-арных символов, в том числе с использованием подключенного к выходу 25 М_n-арного n-го модулятора высокочастотного сигнала 7, функционально связанного с генератором несущей частоты 28, в n-й поток соответствующих M_n-арным символам M_n-арных сигналов и формирования и передачи последних в виде предлагаемой функции времени. Процессор 22 имеет по крайней мере K_n входов 24, являющихся упомянутыми входами 4 подключения блока 5, и по крайней мере один выход 25, являющийся выходом 6 блока 5. Блок 5 выходом 6 подключен через модулятор 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 демодулятор высокочастотного сигнала 12 подключен ко входу 13 по крайней мере одного n-го блока преобразования и разуплотнения 14, который выполнен на процессоре 23 с возможностью получения М_n-арных символов за такт длительностью T и соответствующих K_n синхронизированных бинарных цифровых потоков, подаваемых упорядоченно, как при упомянутом считывании, к выходам 15 блока 14. Процессор 23 имеет по крайней мере один вход 26, являющийся упомянутым входом 13 подключения блока 14, и по крайней мере K_n выходов 27, являющихся упомянутыми выходами 15 блока 14. Каждый из K_n 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 М_n-арных сигналов и один выход, а блок 20 имеет один вход и N выходов 21 синхронизированных потоков М_n-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, formatting 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 block 5 of compression and conversion, which is performed on the processor 22 with the possibility of ordered, for example, sequential from 1 to K _n , at the same time per clock reading binary digits K _{n of} synchronized binary digital streams, encryption, if necessary, and conversion of M _n -ary characters thus obtained, into t ohm including use connected to the output 25 _n M -ary n-th frequency signal modulator 7, operatively associated with the carrier frequency generator 28 in the n-th stream corresponding M _n -ary symbols M _n -ary signal and generating and transmitting to the latter the form of the proposed time function. The processor 22 has at least K _n inputs 24, which are the mentioned inputs 4 of the 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 modulator 7 to the transmitter 9 and from it at least to one receiver 10 via a transmission channel 11 compatible with the transmitted signal. The receiver 10 through the demodulator of the high-frequency signal 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 per cycle of duration T and the corresponding K _n synchronized binary digital streams, fed orderly as mentioned at the readout unit 15 to the outputs 23, 14. The processor has at least one inlet 26, said inlet 13 being the connection unit 14, and at least 27 K _n outputs, which are referred to you 15 odes unit 14. Each of K _n outputs 15 unit 14 is connected, including where necessary formatting digital information stream in its flow through formatting block 16, optionally with other identical formatting blocks corresponding to the information to the user 2. In this case, all of said blocks functionally connected with the synchronization system 17. If necessary, multiple access units 18 and 20 are included in the information transmission and reception system before the transmitter and after the receiver. Unit 18 has N inputs 19 for synchronization access bath flows M _n -ary signal and one output, and the block 20 has one 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 K_n 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 К_n 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 К_n, одновременно за такт считывают двоичные цифры K_n синхронизированных бинарных цифровых потоков, поступающих в процессор через K_n входов 24, шифруют при необходимости и преобразуют полученные таким образом М_n-арные символы в n-й поток соответствующих им М_n-арных сигналов, где М_n=2^K

. При этом в блоке 5, подключенном к М_n-арному модулятору высокочастотного сигнала 7, функционально связанному с генератором несущей частоты 28, формируют и передают конкретный М_n-арный сигнал в пределах такта длительностью Т в виде функции времени t, отсчитываемого от начала такта передачи информации и отнесенного к длительности такта,

^, содержащей заданные положительные величины P₀ и x_m,0, одинаковые для всех М_n-арных сигналов, параметры f_i,n, c_j,n, φ_p,n и L параметров x_m,l,n, которые могут изменяться соответственно в зависимости от индексов i, j, p, m и l, где индексы i, j, p 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

. Показатели степеней kf_i,n, kc_j,n, kφ_p,n и kx_m,l,n могут принимать значения, равные целым положительным числам или нулю. Все показатели степеней выбраны так, что сумма их значений равна К_n, при этом группы из К_n битов заданным образом разделены на количество подгрупп, равное количеству показателей степеней kf_i,n, kc_j,n, kφ_{p, n} и kx_m,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 x_{m, 0} - заданные положительные величины, одинаковые для всех М_n-арных сигналов, b_l,n при l≤L равны

а при l>L равны

c_j,n и x_m,l,n - безразмерные параметры, f_i,n - несущая частота, умноженная на длительность такта, φ_p,n - фаза при t=0. Значения параметров f_i,n, с_j,n, φ_p,n, x_m,l,n выбраны из диапазонов f_min≤f_i,n≤f_max, 0<c_j,n≤1, 0≤φ_p,n≤2π, x_m,l,n≥0, где f_min, f_max - заданные соответственно минимальные и максимальные значения параметра f_i,n. Параметры при условиях, что соответствующие им показатели степеней не равны нулю, преимущественно заданы в виде

,

,

, и при условии, что показатель степени, соответствующий какому-то из указанных параметров, равен нулю, значение этого параметра выбрано из указанного для него диапазона и фиксировано для всех М_n-арных сигналов. Сформированные таким образом М_n-арные сигналы подают с выхода 25 процессора 22, являющегося упомянутым выходом 6 блока 5, подключенным к М_n-арному модулятору высокочастотного сигнала 7, функционально связанному с генератором несущей частоты 28, через передатчик 9 по крайней мере к одному приемнику 10 через канал передачи 11, совместимый с передаваемым сигналом. Далее этот поток подают через демодулятор 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 М_n-арных сигналов преобразуют в поток М_n-арных символов и соответствующих K_n 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 демодуляторе 12 и блоке 14 производят нижеследующие действия. Измеряют в течение такта изменение во времени энергии сигнала. Регистрируют частоту несущей волны и определяют соответствующую ей ближайшую по величине f_i,n и соответствующий вариант из kf_i,n битов. Регистрируют фазу и определяют соответствующую ей ближайшую по величине φ_p,n и соответствующий вариант из kφ_p,n битов. Вычисляют отношение P_u/Р_uo, где P_u - полная энергия сигнала, измеренная при приеме сигнала, а Р_uo - полная энергия сигнала, измеренная и запомненная при приеме последнего опорного сигнала с

, и определяют соответствующее этому отношению ближайшее по величине с_{j, n} и соответствующий вариант из kc_j,n битов. Вычисляют, преимущественно через изменение во времени энергии сигнала, z₀ и z_l из выражении

и

, где l изменяется от 1 до 2L,

,

- энергия сигнала, измеренная за время

, отсчитываемое от начала такта и заданное в виде

где l₁ изменяется от 1 до 2L+1, а параметры

и

заданы в виде

The system operates as follows. Information of every k-th, where

, from K _n information sources 1 from the n-th group of information sources, where

, fed, including if necessary, through its formatting unit 3, optionally identical with other formatting units, in which the information is formatted into a digital stream, to one of the K _n inputs 4 of the nth compression and conversion unit 5 connected to one of the inputs processor 22. in the processor 22 in an orderly, e.g. sequentially from 1 to K _n, simultaneously per cycle are read binary digits K _n synchronized digital binary streams received to the processor through K _n inputs 24, encrypted if necessary and converts e thus M _n -ary symbols in the n-th stream corresponding M -ary _n signals where _n = 2 M ^K

. At the same time, in block 5, connected to the M _n- ary modulator of the high-frequency signal 7, functionally connected with the carrier frequency generator 28, a specific M _n- ary signal is generated and transmitted within a measure of duration T as a function of time t, counted from the beginning of the transmission measure information and related to the duration of the beat,

^Comprising a predetermined positive value P ₀ and x _{m, 0,} which are identical for all _n M -ary signal parameters f _{i, n, j c, n,} φ _{p, n} and L x _{m parameters, l, n,} which may vary respectively, depending on the indices i, j, p, m and l, where the indices i, j, p can take values from 1 to

,

,

, the index l can vary from 1 to L, the index m can change for a given l from 1 to

. The exponents kf _{i, n} , kc _{j, n} , kφ _{p, n} and kx _{m, l, n} can take values equal to positive integers or zero. All exponents are chosen so that the sum of their values is equal to K _n , while the groups of K _n bits are predetermined by the number of subgroups equal to the number of exponents kf _{i, n} , kc _{j, n} , kφ _{p, n} and kx _{m, l, n} , nonzero, with the number of bits in each subgroup equal to the exponent of this subgroup. Each of the subgroups thus obtained has its own parameter with a non-zero corresponding exponent. A one-to-one correspondence is established between the bit options in each subgroup and the corresponding parameter with its specific indices in a predetermined manner. The following are indicated: P ₀ and x _{m, 0} are given positive values that are the same for all M _n -ary signals, b _{l, n} for l≤L are

and for l> L are equal

c _{j, n} and x _{m, l, n} are dimensionless parameters, f _{i, n} is the carrier frequency multiplied by the cycle time, φ _{p, n} is the phase at t = 0. The values of the parameters f _{i, n} , with _{j, n} , φ _{p, n} , x _{m, l, n} are selected from the ranges f _min ≤f _{i, n} ≤f _max , 0 <c _{j, n} ≤1, 0≤φ _{p , n} ≤2π, x _{m, l, n} ≥0, where f _min , f _max are the minimum and maximum values of the parameter f _{i, n,} respectively. The parameters under the conditions that the corresponding exponents are not equal to zero are mainly given in the form

,

,

, and provided that the exponent corresponding to one of the indicated parameters is equal to zero, the value of this parameter is selected from the range indicated for it and is fixed for all M _n -ary signals. The M _n -ary signals thus formed are fed from the output 25 of the processor 22, which is the mentioned output 6 of block 5, connected to the M _n- ary high-frequency signal modulator 7, which is functionally connected with the carrier frequency generator 28, through the transmitter 9 to at least one receiver 10 through a transmission channel 11 compatible with the transmitted signal. This stream is then fed through a demodulator 12 to the input 13 of at least one n-th conversion and decompression block 14 connected to the input 26 of the processor 23. In the processor 23 of the block 14, the stream of M _n -ary signals is converted into a stream of M _n- ary characters and corresponding K _n synchronized binary digital streams, which are served in order, as in the said reading, from the outputs 27 of the processor 23, which are the mentioned outputs 15 of block 14, and are decrypted if necessary. In the demodulator 12 and block 14, the following actions are performed. The change in time of the signal energy over time is measured. The frequency of the carrier wave is recorded and the corresponding closest f _{i, n} value and the corresponding variant of kf _{i, n} bits are determined. The phase is recorded and the corresponding closest φ _{p, n} value and the corresponding variant of kφ _{p, n} bits are determined. The ratio P _u / P _{uo is} calculated, where P _u is the total energy of the signal measured when the signal was received, and P _uo is the total energy of the signal, measured and stored when the last reference signal was received with

, and determine the closest in magnitude with _{j, n} and corresponding variant of kc _{j, n} bits corresponding to this relation. Calculated mainly through the change in time of the signal energy, z ₀ and z _l from the expression

and

where l varies from 1 to 2L,

,

- signal energy measured over time

counted from the beginning of the measure and set as

where l ₁ varies from 1 to 2L + 1, and the parameters

and

are given in the form

,

,

,

,

,

,

…...

где 2≤l≤2L,

where 2≤l≤2L,

…...

где sign(а) равен 0, если а равно 0, равен 1, если a>0, и -1, если a<0, а max(

) и min

- соответственно максимальное и минимальное значения из

. Определяют y₁ и y_l из выражений

и

при 2≤l≤L. Определяют x_m,l,n из заданных наборов x_m,l,n как ближайших к вычисленным y_l и определяют соответствующие этим параметрам x_m,l,n варианты из kx_m,l,n битов. Определяют конкретные параметры при условии, что показатели степени для этих параметров не являются равными нулю. Восстанавливают заданным образом соответствующую конкретному М_n-арному сигналу группу из К_n битов по определенным таким образом для каждой подгруппы конкретным вариантам из соответствующего каждой подгруппе числа битов.where sign ( a ) is 0 if a is 0, it is 1 if a > 0, and -1 if a <0, and max (

) and min

- respectively, the maximum and minimum values from

. Y ₁ and y _{l are} determined from the expressions

and

at 2≤l≤L. 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 specific M _n -ary signal is restored in a predetermined manner according to the specific variants so determined for each subgroup from the number of bits corresponding to each subgroup.

Каждый из упомянутых K_n 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 М_n-арных сигналов в блоке множественного доступа 18, имеющем N входов 19 для доступа в том числе других групп источников информации и один соответствующий выход, а после приемника 10 разделяют синхронизированные потоки М_n-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 with 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 streams of M _n -ary signals are summed before transmitter 9 in a multiple access unit 18 having N inputs 19 for access, including other groups of information sources and one corresponding output, and after receiver 10, synchronized streams of M _n -ary signals are divided into 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 М_n-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 использования одного блока 14, с каждого выхода которого поступает информация к соответствующему потребителю информации. В ряде случаев могут быть использованы два или несколько, вплоть до K_n, блоков 14. Например, в сотовой связи каждая подвижная станция включает блок 14. Из поступающего в этот блок потока М_n-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 unit 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 a 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.

На следующем простом примере проиллюстрируем возможности заявляемой системы.The following simple example illustrates the capabilities of the claimed system.

Передаем в такте М_n-арным сигналом информацию, содержащуюся в К_n=20 битах. Зададим параметр x_m,0, например, равным 0.76. В соответствии с заявляемой системой группа из К_n битов заданным образом разделена на подгруппы. Выбраны следующие показатели степеней:We transmit in the cycle M _n -ar signal information contained in K _n = 20 bits. Set the parameter x _{m, 0} , for example, to 0.76. In accordance with the claimed system, a group of K _n bits is predeterminedly divided into subgroups. The following exponents are selected:

1. kf_i,n=3. Соответствующая подгруппа содержит 3 бита, индекс i принимает значения от 1 до 8, подгруппа включает 8 вариантов, которым при заданных f_min и f_max соответствуют f_1,n=f_min, f_2,n=(6f_min+f_max)/7, f_3,n=(5f_min+2f_max)/7, f_4,n=(4f_min+3f_max)/7, f_5,n=(3f_min+4f_max)/7, f_6,n=(2f_min+5f_max)/7, f_7,n=(f_min+6f_max)/7, f_8,n=f_max.1. kf _{i, n} = 3. The corresponding subgroup contains 3 bits, the index i takes values from 1 to 8, the subgroup includes 8 options, which for given f _min and f _max correspond to f _{1, n} = f _min , f _{2, n} = (6f _min + f _max ) / 7, f _{3, n} = (5f _min + 2f _max ) / 7, f _{4, n} = (4f _min + 3f _max ) / 7, f _{5, n} = (3f _min + 4f _max ) / 7, f _{6, n} = (2f _min + 5f _max ) / 7, f _{7, n} = (f _min + 6f _max ) / 7, f _{8, n} = f _max .

2. kc_j,n=2. Соответствующая подгруппа содержит 2 бита, индекс j принимает значения от 1 до 4, подгруппа включает четыре варианта, которым соответствуют согласно формуле изобретения с_1,n=1/2, с_2,n=

/2, с_3,n=

/2, с_4,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 according to the claims with _{1, n} = 1/2, with _{2, n} =

/ 2, s _{3, n} =

/ 2, s _{4, n} = 1.

3. Параметры x_m,l,n заданы в количестве L=5. Соответствующая каждому из этих параметров подгруппа содержит 3 бита (kx_m,l,n=3), индекс m принимает значения от 1 до 8, каждая подгруппа включает восемь для всех l одинаковых вариантов, которым соответствует набор параметров 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=1.3. The parameters x _{m, l, n are} given in the quantity L = 5. 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 for all l identical options, which correspond to a 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.

При этом в рассматриваемом примере сумма битов всех подгрупп равна K_n=3+2+3×5=20.Moreover, in this example, the sum of the bits of all subgroups is K _n = 3 + 2 + 3 × 5 = 20.

Приведем результаты математического моделирования передачи информации для рассматриваемого примера в части, касающейся определения параметров x_m,l,n. В соответствии с формулой изобретения в моменты времени t

, равные 1/11; 2/11; 3/11; …; 10/11; 1 представлены P

, с погрешностью 7% и на основании всех необходимых, заранее определенных, параметров вычислены соответствующие им значения y_l:y₁=0.142857, y₂=1, y₃=2.626437×10^-9, y₄=0.857143, y₅=0.571429. Определены x_m,l,n из заданных наборов параметров x_m,l,n как ближайшие к вычисленным значениям y_l:x_2,l,n=0.142857 (1/7), x_8,2,n=1 (1), x_1,3,n=0, x_7,4,n=0.857143 (6/7), x_5,5,n=0.571429. Для различимости параметров сигналов модули разностей

в данном примере не должны превышать 1/14=0.071429. Получены следующие значения указанных модулей:

=1.144096×10^-9,

=2.626437×10^-9,

=2.766987×10^-8,

=7.425047×10^-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 t

equal to 1/11; 2/11; 3/11; ...; 10/11; 1 presents P

, with an error of 7% and on the basis of all the necessary predefined parameters, the corresponding values of y _{l were} calculated: y ₁ = 0.142857, y ₂ = 1, y ₃ = 2.626437 × 10 ^-9 , y ₄ = 0.857143, y ₅ = 0.571429 . Defined x _{m, l, n} from the given sets of parameters x _{m, l, n} as the closest to the calculated values of y _l : x _{2, l, n} = 0.142857 (1/7), x _{8.2, n} = 1 (1) , x _{1.3, n} = 0, x _{7.4, n} = 0.857143 (6/7), x _{5.5, n} = 0.571429. To distinguish signal parameters, difference modules

in this example should not exceed 1/14 = 0.071429. The following values of the indicated modules were obtained:

= 1.144096 × 10 ^-9 ,

= 2.626437 × 10 ^-9 ,

= 2.766987 × 10 ^-8 ,

= 7.425047 × 10 ^-8 . Thus, the signal parameters differ well.

В данном примере передачи информации, содержащейся в конкретной группе из К_n=20 битов, общее число возможных вариантов таких групп равно М_n=

=2²⁰=1048576.In this example, the transmission of information contained in a specific group of K _n = 20 bits, the total number of possible options for such groups is M _n =

= 2 ²⁰ = 1048576.

При приеме восстановление этой конкретной группы значительно упрощается, так как производится поэтапно для подгрупп с существенно меньшим количеством вариантов для каждой, а конкретную группу из K_n битов восстанавливают заданным образом из первоначально восстановленных подгрупп.Upon receipt, the restoration of this particular group is greatly simplified, since it is performed in stages for subgroups with a significantly smaller number of options for each, and a specific group of K _n bits is restored in a predetermined manner from the originally restored subgroups.

Также в соответствии с формулой изобретения при необходимости, используя множественный доступ, можно осуществить передачу по одному каналу N групп из K_n источников информации в каждой. Например, в простом случае с числом групп N=10 и с 20 источниками информации в каждой группе по одному каналу можно передать информацию от 200 источников.Also, in accordance with the claims, if necessary, using multiple access, 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 = 10 and with 20 sources of information in each group, one channel can transmit information from 200 sources.

Кроме того, при фиксированном значении параметра c_j,n передача сигналов осуществляется с одинаковой энергией в такте.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 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 to develop and improve any communication system with any organization of its work, for example, already using well-known multiple access methods and well-known signal processing methods.

Промышленная применимость. Настоящее изобретение может быть применено в СППИ в любых системах связи, использующих высокочастотные сигналы. 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 SPSI in any communication system using high frequency signals. 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 «новизны».The analysis made it possible to establish: analogues with a set of features identical to all the features of the claimed technical solution are absent, which indicates the conformity of the claimed system to the “novelty” condition.

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 search results for well-known solutions in the field of API in order to identify features that match the distinctive features of the claimed system from the prototype showed that they do not follow explicitly from the prior art. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "inventive step".

Claims (1)

Система передачи и приема информации от источников информации к ее потребителям посредством цифровой связи, в которой каждый k-й, где

, из К_n источников информации из n-й группы источников информации, где

, подключен, в том числе, при необходимости ее форматирования в цифровой поток через свой блок форматирования, не обязательно одинаковый с другими блоками форматирования, к одному из К_n входов n-го блока уплотнения и преобразования, выполненного на процессоре, имеющем по крайней мере К_n входов, являющихся упомянутыми входами подключения, и один выход, с возможностью осуществления упорядоченного, например, последовательного от 1 до К_n, одновременного за такт длительностью T считывания двоичных цифр К_n синхронизированных бинарных цифровых потоков, шифрования при необходимости и преобразования полученных таким образом М_n-арных символов, где

в том числе с использованием подключенного к упомянутому выходу М_n-арного n-го модулятора высокочастотного сигнала, функционально связанного с генератором несущей частоты, в n-й поток соответствующих М_n-арным символам М_n-арных сигналов и их передачу к передатчику, функционально связанному через канал передачи, совместимый с передаваемым высокочастотным сигналом, по крайней мере с одним приемником, подключенным через М_n-арный n-й демодулятор высокочастотного сигнала ко входу по крайней мере одного n-го блока преобразования и разуплотнения, выполненного на процессоре с возможностью получения за такт длительностью Т М_n-арных символов и соответствующих K_n синхронизированных бинарных цифровых потоков, подаваемых упорядоченно, как при упомянутом считывании, к K_n выходам n-го блока преобразования и разуплотнения, дешифрования при необходимости, причем каждый из K_n упомянутых выходов подключен, в том числе, при необходимости форматирования цифрового потока в поток информации через свой блок форматирования, не обязательно одинаковый с другими блоками форматирования, к соответствующему потребителю информации, при этом 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, первый из которых имеет N входов для доступа синхронизированных потоков М_n-арных сигналов, в том числе других групп источников информации, и один соответствующий выход, а второй имеет один вход и N соответствующих выходов синхронизированных потоков М_n-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 М_n-арных сигналов для организации работы системы, отличающаяся тем, что блок уплотнения и преобразования, подключенный к М_n-арному n-му модулятору высокочастотного сигнала, функционально связанному с генератором несущей частоты, выполнены с возможностью обеспечения формирования конкретных М_n-арных сигналов в пределах такта длительностью Т в виде функции времени t, отсчитываемого от начала такта передачи информации и отнесенного к длительности такта,

содержащей заданные положительные величины P₀ и x_m,0, одинаковые для всех М_n-арных сигналов, параметры f_i,n, c_j,n, φ_p,n и L параметров x_m,l,n, которые могут изменяться соответственно в зависимости от индексов i, j, p, m и l, где индексы i, j, p 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

, показатели степеней kf_i,n, kc_j,n, kφ_p,n и kx_m,l,n могут принимать значения, равные целым положительным числам или нулю, и все показатели степеней выбраны так, что сумма их значений равна К_n, при этом группы из К_n битов заданным образом разделены на количество подгрупп, равное количеству показателей степеней kf_i,n, kc_j,n, kφ_p,n и kx_m,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, b_l,n при l≤L равны

, а при l>L равны

, c_j,n и x_m,l,n - безразмерные параметры, f_i,n - несущая частота, умноженная на длительность такта, φ_p,n - фаза при t=0, значения параметров f_i,n, с_j,n, φ_p,n, x_m,l,n выбраны из диапазонов f_min≤f_i,n≤f_max, 0<c_j,n≤1, 0≤φ_p,n≤2π, x_m,l,n≥0, где f_min, f_max - заданные соответственно минимальные и максимальные значения параметра f_i,n, а параметры при условиях, что соответствующие им показатели степеней не равны нулю, преимущественно заданы в виде

при условии, что показатель степени, соответствующий какому-то из указанных параметров равен нулю, значение этого параметра выбрано из указанного для него диапазона и фиксировано для всех М_n-арных сигналов, также демодулятор высокочастотного сигнала и блок преобразования и разуплотнения выполнены с возможностью обеспечения измерения в течение такта изменения во времени энергии сигнала, регистрации частоты несущей волны и определения соответствующей ей ближайшей по величине f_i,n и соответствующего варианта из kf_i,n битов, регистрации фазы и определения соответствующей ей ближайшей по величине φ_p,_n и соответствующего варианта из kφ_p,n битов, вычисления отношения P_u/P_uo, где P_u - полная энергия, измеренная при приеме сигнала, а P_uo - полная энергия, измеренная и запомненная при приеме последнего опорного сигнала с

и определения соответствующего этому отношению ближайшего по величине с_j,n и соответствующего варианта из kc_j,n битов, вычисления, преимущественно через изменение во времени энергии сигнала, z₀ и z_l из выражений

и

, где l изменяется от 1 до 2L,

,

- энергия сигнала, измеренная за время

, отсчитываемое от начала такта и заданное в виде

где l₁ изменяется от 1 до 2L+1, а параметры

и

заданы в виде

,

,

…

где 2≤l≤2L,
…

где sign(a) равен 0, если а равно 0, равен 1, если a>0 и -1, если a<0, a max(

) и min(

) соответственно максимальное и минимальное значения из

, определении y₁ и y_l из выражений

и

при 2≤l≤L, определения x_m,l,n из заданных наборов x_m,l,n как ближайших к вычисленным y_l и определения соответствующих этим параметрам x_m,l,n вариантов из kx_m,l,n битов, определения конкретных параметров при условии, что показатели степени для этих параметров не являются равными нулю, восстановления заданным образом конкретной группы из K_n 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 преобразования выполнена с возможностью обеспечения прерывания передачи сигнала по крайней мере в одном из разделительных тактов между отделяемыми сигналами. A system for transmitting and receiving information from information sources to its consumers through digital communication, in which every k-th, where

, from K _n sources of information 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, which is not necessarily the same as other formatting units, to one of the K _n inputs of the nth compaction and conversion unit, performed on a processor having at least K _n inputs, which are referred to connect inputs and one output to perform an orderly, e.g., sequentially from 1 to K _n, for simultaneous reading cycle duration T K binary digits _n synchronized binary digital Otoko encryption if necessary, converting the thus obtained _n M -ary symbols where

including with the output connected to said _n M -ary n-th frequency signal modulator operatively associated with the carrier frequency generator, a n-th stream corresponding M -ary symbols _n M _n -ary signals and their transfer to the transmitter, operably connected via a transmission channel compatible with the transmitted high-frequency signal to at least one receiver connected via the M _n -th n-th high-frequency signal demodulator to the input of at least one n-th conversion unit and performed on the processor with the ability to receive, for a duration of T M _n -ary symbols, and corresponding K _n synchronized binary digital streams supplied in order, as in the above reading, to the K _n outputs of the nth block of conversion and decompression, decryption, if necessary, moreover, each of the K _n mentioned outputs is connected, including, if necessary, formatting the digital stream into the information stream through its formatting unit, not necessarily the same with other formatting units, to the corresponding to the existing consumer of information, while all these blocks are functionally connected to the synchronization system, and, if necessary, the corresponding multiple access blocks are included in the information transmission and reception system before the transmitter and after the receiver, the first of which has N inputs for accessing synchronized streams of M _n -ary signals , including other sources of information groups, and one corresponding output, and the second has one input and n synchronized outputs respective streams M -ary _n signals, h follows for the other groups of information consumers, in addition, if necessary in transmission and reception system introduced by at least one additional transmission channel is at least the reference information about M _n -ary signal levels for the organization of the system, characterized in that the sealing unit and transformation connected to M _n -ary n-th frequency signal modulator operatively associated with the carrier frequency generator, arranged to ensure the formation of specific M _n -ary signal within the clock cycle long lnostyu T as a function of time t, measured from the beginning of the measure information transmission and assigned to cycles duration,

containing given positive values P ₀ and x _{m, 0} , the same for all M _n -ary signals, parameters f _{i, n} , c _{j, n,} φ _{p, n} and L parameters x _{m, l, n} , which can vary, respectively depending on the indices i, j, p, m and l, where the indices i, j, p can take values from 1 to

the index l can vary from 1 to L, the index m can change for a given l from 1 to

, the exponents kf _{i, n} , kc _{j, n} , kφ _{p, n} and kx _{m, l, n} can take values equal to positive integers or zero, and all exponents are chosen so that the sum of their values is equal to K _n , while the groups of K _n bits are specified in a specified way by the number of subgroups equal to the number of exponents kf _{i, n} , kc _{j, n} , kφ _{p, n} and kx _{m, l, n} other than zero, with the number of bits in each subgroup equal to the exponent of this subgroup, and each of the subgroups thus obtained has its own parameter with a non-zero corresponding so far STUDIO extent between options in each subgroup of bits and the corresponding parameter s with specific indexes set in a predetermined manner _bijection, b _{l, n} equal to at l≤L

, and for l> L are equal

, c _{j, n} and x _{m, l, n} are dimensionless parameters, f _{i, n} is the carrier frequency multiplied by the cycle time, φ _{p, n} is the phase at t = 0, the values of the parameters f _{i, n} , with _{j, n} , φ _{p, n} , x _{m, l, n} are selected from the ranges f _min ≤f _{i, n} ≤f _max , 0 <c _{j, n} ≤1, 0≤φ _{p, n} ≤2π, x _{m, l, n} ≥ 0, where f _min , f _max are the minimum and maximum values of the parameter f _{i, n} , respectively, and the parameters, provided that the corresponding exponents are not equal to zero, are predominantly given in the form

provided that the exponent corresponding to one of the indicated parameters is equal to zero, the value of this parameter is selected from the range specified for it and fixed for all M _n -ary signals, the high-frequency signal demodulator and the conversion and decompression unit are configured to provide measurement during the cycle, the change in time of the signal energy, registration of the frequency of the carrier wave and determination of the corresponding closest f _{i, n} value and the corresponding variant from kf _{i, n} bits, registration of and determining the corresponding closest in magnitude φ _p , _n and the corresponding variant of kφ _{p, n} bits, calculating the ratio P _u / P _uo, where P _u is the total energy measured at the signal reception, and P _uo is the total energy measured and memorized when receiving the last reference signal with

and determining the corresponding closest in magnitude with _{j, n} and corresponding variant of kc _{j, n} bits, computing, mainly through a change in time of the signal energy, z ₀ and z _l from the expressions

and

where l varies from 1 to 2L,

,

- signal energy measured over time

counted from the beginning of the measure and set as

where l ₁ varies from 1 to 2L + 1, and the parameters

and

are given in the form

,

,

...

where 2≤l≤2L,
...

where sign ( a ) is 0 if a is 0, it is 1 if a > 0 and -1 if a <0, a max (

) and min (

), respectively, the maximum and minimum values from

, the definition of y ₁ and y _l from the expressions

and

when 2≤l≤L, determining x _{m, l, n} from the given sets x _{m, l, n} as the nearest to the calculated y _l and determining the variants corresponding to these parameters x _{m, l, n} from kx _{m, l, n} bits, determining specific parameters, provided that the exponents for these parameters are not equal to zero, restoring in a specified way a specific group of K _n bits from the specific options defined in such a way for each subgroup from the number of bits corresponding to each subgroup, in addition, if it is necessary to separate successively transmitted signals in ohm including for allocating reference signals transformation system is configured to provide a signal transmission interruption at least in one of the separation between the detachable bars signals.

Images