SU109765A1 - Method for increasing noise immunity of radio lines with pulse modulation - Google Patents

Description

Предметом насто щего изобретени   вл етс  способ повышени  помехозащищенности радиолиний с импульсной модул цией путем применени  как в приемнике, так и в передатчике специальных фильтров нижних частот, построенных с учетом статистических свойств сигнала.The object of the present invention is a method of increasing the noise immunity of radio lines with pulse modulation by applying special low-pass filters in the receiver and transmitter, taking into account the statistical properties of the signal.

В существующих способах передачи сигналов с импульсной модул цией передаютс  мгновенные значени  сигналов в последовательные моменты времени, т. е. передача осуществл етс  по классу В.In the existing methods of transmitting signals with pulse modulation, instantaneous values of the signals are transmitted at successive times, i.e. the transmission is carried out according to class B.

На фиг. 1 и 2 изображены блок-схемы передачи сигналов по классу А и по классу В, где: И - источник импульсов, М - модул тор импульсов , Фо и Ф -специальные фильтры, и (t) - напр жение сигнала.FIG. Figures 1 and 2 depict block diagrams of signal transmission in class A and class B, where: I is the source of pulses, M is the pulse modulator, Fo and F are special filters, and (t) is the signal voltage.

На фиг. 3 изображены кривые зависимости граней верности Vj и 2 дл  схем класса А и Vs дл  схем класса В от коэффициента избыточности .FIG. Figure 3 shows the curves of the faces of loyalty Vj and 2 for class A and Vs schemes for class B schemes on the redundancy factor.

На фиг. 4 изображена блок-схема модул ции и демодул ции сигналов в радиолини х с импульсной передачей, посредством которой осуществл етс  предлагаемый способ. Здесь: М -модул тор импульсов по амплитуде, Мг-преобразователь амплитудно-импулЬ|Сной модул ции в модул цию примен емого вида. Я -преобразователь импульсов в амплитудно-модулированные , остальные обозначени  те же что на фиг. 1 и 2.FIG. 4 shows a block diagram of the modulation and demodulation of signals in radio links with pulsed transmission, by means of which the proposed method is carried out. Here: M is the modulus of the pulses in amplitude, Mg transducer of amplitude-impulse / blue modulation into modulation of the type used. The i-converter of pulses into amplitude-modulated, the remaining designations are the same as in FIG. 1 and 2.

Как показывает теоретическое исследование, с помощью предлагаемого способа можно получить лучшую верность или при той же верности уменьшить число передаваемых данных N, если перейти на работу по классу А, схема которого изображена на фиг. 2. Схема отличаетс  от предыдущей включением специального фильтра низких частот Фо.As the theoretical study shows, using the proposed method, you can get better fidelity or, with the same fidelity, reduce the number of transmitted data N if you go to work in class A, the circuit of which is shown in FIG. 2. The circuit differs from the previous one by the inclusion of a special low-pass filter Fo.

Дл  оценки возможности выигрыша ниже рассматриваетс  случай передачи речевых сигналов. Исследование среднестатистических энергетических спектров русской речи показывает, что интервал коррел ции т (,In order to assess the possibility of winning, the case of voice transmission is considered below. The study of the average energy spectra of the Russian language shows that the correlation interval t (,

№ 109765№ 109765

таких сигналов равен 1 м/сек, а функци  коорел ции может быть с некоторым приближением выражена уравнением /(-) - -f- .of such signals is 1 m / s, and the coordination function can be expressed with some approximation by the equation / (-) - -f-.

Введ  коэффициент избыточности ; -r-f юказывающий,Enter redundancy factor; -r-f,

во сколько раз число передаваемых данных Л/ превышает число степеней свободы сигналов . на каждый некоррелированный элементhow many times the number of transmitted data L / exceeds the number of degrees of freedom of signals. for each uncorrelated element

должен приходитьс  по крайней мере один передающий импульс, отображающий значение сигналов, т. е. f 1.there must be at least one transmitting pulse that reflects the meaning of the signals, i.e. f 1.

Дл  речевых сигналов с функцией коррел ции/(-:)- 1 - - получены следующие соотнощени :For speech signals with the correlation function / (-:) - 1 - -, the following ratios are obtained:

1) дл  схемы класса А (фиг. 2): верхн   грань верности V, ; 1/ нижн   грань верности V., -j2 ) дл  схемы класса В (фиг. 1) V-.t1) for a class A scheme (Fig. 2): the upper bound of fidelity V,; 1 / lower bound of fidelity V., -j2) for a class B scheme (Fig. 1) V-.t

По этим формулам построены кривые, изображенные на фиг. 3.Using these formulas, the curves shown in FIG. 3

Известно, что дл  хорошего воспроизведени  речи нужно передавать в системах с импульсной модул цией 8000 импульсов в секунду, т. е. дл  этого случа  i 8.It is known that for good speech reproduction it is necessary to transmit in systems with pulse modulation 8000 pulses per second, i.e. i 8 for this case.

Анализиру  график, изображенный на фиг. 3, наход т, что дл  схемы класса В (фиг. 1) такому -f соответствует верность о 7%. Переход к оптимальной схеме класса А (фиг. 2) позвол ет получить такую же верпссть при , т. е. при передаче 4000 импульсов в секунду.Analyzing the graph shown in FIG. 3, it is found that for a class B scheme (FIG. 1), such -f corresponds to a fidelity of about 7%. The transition to the optimal scheme of class A (Fig. 2) allows one to obtain the same vertex when, i.e., when transmitting 4000 pulses per second.

В передатчике независимо от примен емого вида импульсной модул ции периодическа  последовательность импульсов весьма малой длительности с выхода источника И модулируетс  по амплитуде в модул торе All напр жением u(t) сигнала, прошедшего через специальный фильтр Фо. Импульсна  реакци  / (t) этого фильтра определ етс  интегральным уравнением:In the transmitter, regardless of the type of pulse modulation used, the periodic sequence of pulses of a very short duration from the output of the source I is modulated in amplitude in the modulator All by the voltage u (t) of the signal passing through the special filter Fo. The impulse response (t) of this filter is determined by the integral equation:

R(t -f)f,(t) dt ,f(t).R (t - f) f, (t) dt, f (t).

где: R(l-/)-функци  коррел ции сигналов; /- -собственное значение этого уравнени , , - период повторени  импульса.where: R (l - /) is the signal correlation function; / - is its own value of this equation,, is the pulse repetition period.

В дальнейшем импульсы с амплитудно-импульсной модул цией преобразуютс  в импульсы с избранным видом импульсной модул ции. В приемнике (см. демодул тор на фиг. 4) прин тые радиоимпульсы демодулируютс  и превращаютс  в преобразователе Я в последовательность импульсов весьма малой длительности с амплитудно-импульсной модул цией. Эта последовательность пропускаетс  через специальный фильтр, импульсна  реакци  которого определ етс  из вышеприведенного интегрального уравнени .Further, pulses with amplitude-pulse modulation are converted into pulses with a selected type of pulse modulation. In the receiver (see the demodulator in Fig. 4), the received radio pulses are demodulated and converted into a converter I in a sequence of pulses of very short duration with pulse amplitude modulation. This sequence is passed through a special filter, the impulse response of which is determined from the above integral equation.

Предмет изобретени Subject invention

Способ повышени  помехозащищенности радиолиний с импульсной модул цией, отличающийс  тем, что дл  более точного воспроизведени  сигнала на фоне помех в передатчике до модул тора и в приемнике после демодул тора примен ютс  фильтры нижних частот, характе 0 0A method of increasing the noise immunity of radio lines with pulse modulation, characterized in that for a more accurate reproduction of the signal against the background of the noise in the transmitter to the modulator and in the receiver after the demodulator, low-pass filters are used, character 0 0

о about

бт- 1BT-1

ристики которых согласованы со статистической структурой сигналов таким образом, что импульсна  реакци  фильтров определ етс  как перва  функци  интегрального уравнени :the risks are consistent with the statistical structure of the signals in such a way that the impulse response of the filters is defined as the first function of the integral equation:

f(t) R(t-t)f,(f)df ,f (t) R (t-t) f, (f) df,

где; R (t-t) -функци  коррел ции сигнала, tj -период повторени  импульсов, -собственное значение уравнени .Where; The R (t-t) signal correlation function, tj is the pulse repetition period, is its own value of the equation.

vit)vit)

(t.(t.