RU2714606C2 - Система передачи данных ортогональными кодами - Google Patents
Система передачи данных ортогональными кодами Download PDFInfo
- Publication number
- RU2714606C2 RU2714606C2 RU2018118893A RU2018118893A RU2714606C2 RU 2714606 C2 RU2714606 C2 RU 2714606C2 RU 2018118893 A RU2018118893 A RU 2018118893A RU 2018118893 A RU2018118893 A RU 2018118893A RU 2714606 C2 RU2714606 C2 RU 2714606C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- shift register
- inputs
- outputs
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L23/00—Apparatus or local circuits for systems other than those covered by groups H04L15/00 - H04L21/00
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L23/00—Apparatus or local circuits for systems other than those covered by groups H04L15/00 - H04L21/00
- H04L23/02—Apparatus or local circuits for systems other than those covered by groups H04L15/00 - H04L21/00 adapted for orthogonal signalling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Dc Digital Transmission (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области радиосвязи. Технический результат изобретения заключается в повышении помехоустойчивости системы радиосвязи. Система передачи данных ортогональными кодами отличается тем, что содержит регистр сдвига передатчика, М сумматоров по модулю два, формирователь ортогональных двоичных последовательностей, М формирователей полярного кода, демодулятор радиосигнала, М корреляционных декодеров, формирователь ортогональных двоичных последовательностей в полярном коде, регистр сдвига приемника. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области техники радиосвязи и может быть использовано в системах передачи данных с ограниченной полосой пропускания для повышения их помехоустойчивости за счет параллельной передачи данных ортогональными кодами.
Из уровня техники известна система передачи данных с множественным доступом и кодовым разделением каналов связи, передающая сторона которой состоит из: информационных модуляторов, первый вход которых соединен с источником информации, а второй - с генератором несущей частоты; устройств умножения, первый вход которых соединен с выходом информационных модуляторов, а второй - с выходом генератора кодовой последовательности; суммирующего устройства, входы которого соединены с выходами устройств умножения. Приемная сторона системы передачи с множественным доступом и кодовым разделением каналов связи состоит из: устройства умножения, первый вход которого соединен с выходом суммирующего устройства, а второй - с генератором кодовой последовательности; информационного демодулятора, вход которого соединен с выходом устройства умножения [Скляр, Бернард. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е, испр.: Пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильяме», 2007. - с. 783].
Недостаток указанной системы передачи данных состоит в том, что на практике кодовые адресные последовательности не всегда идеально ортогональны между собой. Взаимная корреляция кодовых адресных последовательностей ограничивает максимальное число одновременно работающих пользователей, приводит к увеличению вероятности битовой ошибки и, следовательно, ухудшению качества связи.
Наиболее близким к заявляемому известным техническим решением является система передачи данных, состоящая из: параллельного кодера ортогональных кодов, входы которого соединены с источником данных; линейного сумматора, входы которого соединены с выходами параллельного кодера; фильтра, вход которого соединен с выходом линейного сумматора; устройства умножения, первый вход которого соединен с выходом фильтра, а второй - с выходом генератора гармонических колебаний; выход устройства умножения соединен с линией связи. [Кузнецов, B.C., Кузнецов, В.В. Нерешенные проблемы в области передачи информации и связи. - М.: Горячая линия - Телеком, 2016. - с. 11].
Недостатки прототипа проявляются в том, что не определен состав технических средств, обеспечивающих минимизацию битовой ошибки, следовательно, повышение помехоустойчивости, а также невозможен ввод данных в последовательном двоичном коде.
Технической задачей изобретения является минимизация битовой ошибки, следовательно, повышение помехоустойчивости, а также реализация возможности ввода данных в последовательном двоичном коде за счет расширения состава технических средств системы.
Технический результат изобретения достигается благодаря тому, что уменьшается вероятность битовой ошибки в принятом сообщении за счет кодового уплотнения ортогональных двоичных последовательностей типа Уолша-Адамара и их корреляционного декодирования на приемной стороне.
Сущность изобретения заключается в том, что, кроме известных элементов системы, а именно: суммирующего устройства, формирующего фильтра, вход которого соединен с выходом суммирующего устройства, амплитудно-импульсного модулятора, первый вход которого соединен с выходом формирующего фильтра, второй вход - с выходом генератора несущих колебаний, а выход соединен с входом радиолинии, в нее введены: регистр сдвига передатчика, М сумматоров по модулю два, формирователь ортогональных двоичных последовательностей, М формирователей полярного кода, демодулятор радиосигнала, М корреляционных декодеров, формирователь ортогональных двоичных последовательностей в полярном коде, регистр сдвига приемника, причем вход регистра сдвига передатчика соединен с выходом источника двоичных данных в последовательном коде, первые входы сумматоров по модулю два соединены с выходами регистра сдвига передатчика, вторые входы - с выходами формирователя ортогональных двоичных последовательностей, входы М формирователей полярного кода соединены с выходами сумматоров по модулю два, а выходы М формирователей полярного кода соединены с входами суммирующего устройства, вход демодулятора радиосигнала соединен с выходом радиолинии, первые входы М корреляционных декодеров соединены с выходами демодулятора сигнала, вторые входы - с выходами формирователя ортогональных двоичных последовательностей в полярном коде; входы регистра сдвига приемника соединены с выходами корреляционных декодеров, а выход регистра сдвига приемника соединен с входом получателя данных..
На фиг. 1 представлена структурная схема системы передачи данных ортогональными кодами, на фиг. 2 представлена таблица зависимостей вероятностей .
В структурной схеме системы передачи данных ортогональными кодами, представленной на фиг. 1, введены следующие обозначения:
1 - регистр сдвига передатчика;
2 - сумматор по модулю два;
3 - формирователи полярного кода;
4 - суммирующее устройство;
5 - формирующий фильтр;
6 - амплитудно-импульсный модулятор;
7 - радиолиния;
8 - демодулятор радиосигнала;
9 - корреляционные декодеры;
10 - регистр сдвига приемника;
11 - формирователь ортогональных двоичных последовательностей;
12 - генератор несущих колебаний;
13 - формирователь ортогональных двоичных последовательностей в полярном коде.
При этом вход регистра сдвига 1 соединен с выходом источника двоичных данных в последовательном коде. Выходы регистра сдвига 1 формируют параллельный двоичный код и соединены с первыми входами сумматоров по модулю два 2, на вторые входы которых поступают ортогональные двоичные последовательности . Выходы сумматоров по модулю два соединены с входами формирователей полярного кода 3, выходы которых соединены с входами суммирующего устройства 4, выход которого соединен с формирующим фильтром 5, выход которого соединен с первым входом амплитудно-импульсного модулятора 6, а на второй вход амплитудно-импульсного модулятора 6 подается несущее колебание Umsinω0t. Выход амплитудно-импульсного модулятора 6 соединен со входом радиолинии 7, выход которой соединен с входом демодулятора радиосигнала 8, выход которого соединен с первыми входами корреляционных декодеров 9, на вторые входы которых поступают ортогональные двоичные последовательности в полярном коде, выходы корреляционных декодеров 9 формируют параллельный двоичный код сообщения и соединены с входами регистра сдвига 10, выход которого соединен с входом получателя данных в последовательном двоичном коде.
Система передачи данных ортогональными кодами работает следующим образом. Входные данные от источника в последовательном двоичном коде поступают на вход регистра сдвига 1, который имеет М разрядов. По заполнении всех М разрядов регистра сдвига 1 на его выходе образуется М -разрядный параллельный двоичный код, символы которого поступают на первые входы сумматоров по модулю два и преобразуют ортогональные последовательности :
- при поступлении единичного символа с выхода регистра сдвига 1 на выходе сумматора по модулю два 2 формируется инверсная последовательность ;
- при поступлении нулевого символа с выхода регистра сдвига 1 на выходе сумматора 2 формируется ортогональная последовательность двоичных символов , т.е. в неизменном виде.
Выходные двоичные символы (униполярный код) с выходов сумматоров по модулю два 2 поступают на вход формирователя полярного кода 3, где преобразуются в последовательность импульсов с положительной амплитудой (+1) для входных единичных символов и отрицательной амплитудой (-1) для входных нулевых символов, которые поступают на входы суммирующего устройства 4, на выходе которого формируется безызбыточный многоуровневый групповой сигнал, который переносит М бит данных. Формирующий фильтр 5 «сглаживает» многоуровневый групповой сигнал, что позволяет сузить ширину частотного спектра группового сигнала, и выдает групповой сигнал на вход амплитудно-импульсного модулятора 6, который переносит спектр группового сигнала в область несущей частоты Umsinω0t, используемой в радиолинии 7. Демодулятор радиосигнала 8 выделяет на своем выходе принятый с возможными искажениями переданный групповой сигнал и отдает его на первые входы корреляционных декодеров 9, на вторые входы которых поступают ортогональные последовательности в полярном коде. На выходах корреляционных декодеров формируются двоичные символы сообщения в параллельном коде, который с помощью регистра сдвига 10 преобразуются в последовательный двоичный код для получателя данных.
Техническая реализация введенных блоков общеизвестна и описана в известной научной литературе [Скляр, Бернард. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е, испр: Пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильяме», 2007. - 1164 с].
Достигнутый заявленный технический результат, а именно -повышение помехоустойчивости (уменьшение вероятности битовой ошибки в принятом сообщении на выходе регистра сдвига 10) получен за счет оптимального (корреляционного) декодирования ортогональных кодовых комбинаций.
Вероятность битовой ошибки в принятом сообщении определена в ходе компьютерного эксперимента.
В таблице на фиг. 2 представлены значения вероятности битовой ошибки Pb в зависимости от отношения спектральной плотности мощности сигнала к спектральной плотности мощности аддитивного белого гауссова шума на бит для различных значений М при амплитудно-импульсной модуляции.
- энергетический выигрыш в заявленной системе передачи данных ортогональными кодами составляет при М=32, Pb=5⋅10-7 значение, равное 3,75 дБ; при М=32, Pb=2,43⋅10-5 значение выигрыша равно 5,25 дБ по сравнению с лучшими ортогональными кодами Рида-Соломона для последовательной передачи данных [Скляр, Бернард. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е, испр: Пер. с англ. -М.: Издательский дом «Вильяме», 2007. - с. 463, рис. 8.2];
Claims (1)
- Система передачи данных ортогональными кодами, состоящая из: суммирующего устройства, формирующего фильтра, вход которого соединен с выходом суммирующего устройства, амплитудно-импульсного модулятора, первый вход которого соединен с выходом формирующего фильтра, второй вход - с выходом генератора гармонических колебаний, а выход соединен с входом радиолинии, отличающаяся тем, что в нее введены: регистр сдвига передатчика, М сумматоров по модулю два, формирователь ортогональных двоичных последовательностей, М формирователей полярного кода, демодулятор радиосигнала, М корреляционных декодеров, формирователь ортогональных двоичных последовательностей в полярном коде, регистр сдвига приемника, причем вход регистра сдвига передатчика соединен с выходом источника двоичных данных в последовательном коде, первые входы сумматоров по модулю два соединены с выходами регистра сдвига передатчика, вторые входы - с выходами формирователя ортогональных двоичных последовательностей, входы М формирователей полярного кода соединены с выходами сумматоров по модулю два, а выходы М формирователей полярного кода соединены с входами суммирующего устройства, вход демодулятора радиосигнала соединен с выходом радиолинии, первые входы М корреляционных декодеров соединены с выходами демодулятора сигнала, вторые входы - с выходами формирователя ортогональных двоичных последовательностей в полярном коде; входы регистра сдвига приемника соединены с выходами корреляционных декодеров, а выход регистра сдвига приемника соединен с входом получателя данных.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018118893A RU2714606C2 (ru) | 2018-05-22 | 2018-05-22 | Система передачи данных ортогональными кодами |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018118893A RU2714606C2 (ru) | 2018-05-22 | 2018-05-22 | Система передачи данных ортогональными кодами |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2018118893A RU2018118893A (ru) | 2019-11-22 |
RU2018118893A3 RU2018118893A3 (ru) | 2019-11-29 |
RU2714606C2 true RU2714606C2 (ru) | 2020-02-18 |
Family
ID=68652442
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018118893A RU2714606C2 (ru) | 2018-05-22 | 2018-05-22 | Система передачи данных ортогональными кодами |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2714606C2 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1105928A1 (ru) * | 1983-02-07 | 1984-07-30 | Предприятие П/Я Г-4149 | Устройство дл передачи и приема дискретных сообщений |
RU2214683C2 (ru) * | 1999-02-13 | 2003-10-20 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд. | Устройство и способ распределения ортогональных кодов в системе связи множественного доступа с кодовым разделением каналов, имеющей структуру каналов с переменной скоростью передачи данных |
US20090186625A1 (en) * | 2006-09-30 | 2009-07-23 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Method and apparatus for sequence distributing and sequence processing in communication system |
-
2018
- 2018-05-22 RU RU2018118893A patent/RU2714606C2/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1105928A1 (ru) * | 1983-02-07 | 1984-07-30 | Предприятие П/Я Г-4149 | Устройство дл передачи и приема дискретных сообщений |
RU2214683C2 (ru) * | 1999-02-13 | 2003-10-20 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд. | Устройство и способ распределения ортогональных кодов в системе связи множественного доступа с кодовым разделением каналов, имеющей структуру каналов с переменной скоростью передачи данных |
US20090186625A1 (en) * | 2006-09-30 | 2009-07-23 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Method and apparatus for sequence distributing and sequence processing in communication system |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Кузнецов B.C. и др. Нерешенные проблемы в области передачи информации и связи. М.: Горячая линия - Телеком, 2016, с. 11. * |
Скляр Бернард. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е, испр.: Пер. с англ. - М.: Издательский дом "Вильяме", 2007, с. 783. * |
Скляр Бернард. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е, испр.: Пер. с англ. - М.: Издательский дом "Вильяме", 2007, с. 783. Кузнецов B.C. и др. Нерешенные проблемы в области передачи информации и связи. М.: Горячая линия - Телеком, 2016, с. 11. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2018118893A (ru) | 2019-11-22 |
RU2018118893A3 (ru) | 2019-11-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107113169B (zh) | 来自于短期安全加密量子通信的具有永久安全性的通信 | |
US5311176A (en) | Method and apparatus for generating Walsh codes | |
JP3224541B2 (ja) | データ信号多重処理の方法と装置 | |
KR100429528B1 (ko) | 디지털 통신 방법 및 장치 | |
US7684497B2 (en) | Method and apparatus for generating M-ary CPM waveforms from a superposition of PAM waveforms | |
CN109039975B (zh) | 一种多次重复移相的码移键控调制方法及其解调方法 | |
US6411645B1 (en) | Modulation apparatus of multicarrier direct sequence spread spectrum communication system | |
US20180227154A1 (en) | Method and Device for Phase Modulation of a Carrier Wave and Application to the Detection of Multi-Level Phase-Encoded Digital Signals | |
JPWO2018167920A1 (ja) | 信号整形装置、整形終端装置、信号整形方法および光伝送方法 | |
WO2017039558A1 (en) | Method and apparatus for simplified generation of continuous phase modulation, cpm, waveforms | |
US10771304B2 (en) | Devices and methods using the hermetic transform for transmitting and receiving signals using multi-channel signaling | |
US11245434B2 (en) | Low power long-range radio | |
RU2714606C2 (ru) | Система передачи данных ортогональными кодами | |
CN109076051B (zh) | 用于扩频及联合正交多流扩频的***与方法 | |
EP1592157A1 (en) | Methods and apparatus for code division multiple access communication using code book that provides reduced peak-to-average power ratio | |
US3377625A (en) | Digital communication system | |
JP2012100305A (ja) | 符号化された変調信号を備えた搬送波抑圧タイプの変調装置 | |
KR20140048055A (ko) | 무선 통신 시스템에서 데이터를 송신 및 수신하는 방법 및 이를 지원하는 장치 | |
US20210320695A1 (en) | Base station and modulation method supporting lattice-partition-based non-orthogonal multiple access | |
US6421336B1 (en) | Variable rate orthogonally coded reverse link structure | |
US8369376B2 (en) | Bit error rate reduction in chaotic communications | |
KR100602520B1 (ko) | 블록직교 확장 범직교 코드를 파형 부호화로 사용한다중코드 송신 구조의 디지털 전송방식에서 송신 심볼의정진폭화를 얻기 위한 정보 데이터열의 부호화 방법 및 그장치 | |
RU2262201C1 (ru) | Способ формирования сигнала в мобильной системе связи с временным разделением каналов | |
RU2231220C1 (ru) | Способ передачи дискретной информации в радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты | |
Idris et al. | Reduction of Papr Using Asymmetric Numeral System QC-LDPC with Huffman And Arithmetic Coding for F-OFDMA System |