SU1127102A2 - Device for receiving and transmitting digital signals - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И . „ПРИЕМА ДИСКРЕТНЫХ СИГНАЛОВ по авт. св. № 767998, отличающее с   тем, что, с целью повьшени  помеSLL , 1127102 ЭС51) II 04 LI25/40 хоустойчивости при воздействии мультипликативных помех, в него введены последовательно соединенные дополнительный измеритель мощности,.блок вычитани , дополнительный, интегратор и управлйемый генератор, выход которого подключен к дополнительному входу основного интегратора, первый и второй входы дополнительного измерител  мощности соединены соответственно с выходом избирательного усилител  и с выходом формировател  сигнала , второй, вход блока вычитани  соединен с выходом основного измерител  мощности, а управл ющий вход дополg нительного интегратора соединен с вторым выходом счетчика импульсных (Л помех. , ю vi юDEVICE FOR TRANSFER AND. „RECEIVING DISCRETE SIGNALS by author. St. No. 767998, distinguished by the fact that, in order to increase the SPL, 1127102 ES51) II 04 LI25 / 40 tolerance under the influence of multiplicative interference, an additional power meter, a subtraction unit, an additional integrator and a controlled generator, are introduced in series connected to the auxiliary input of the main integrator, the first and second inputs of the auxiliary power meter are connected respectively to the output of the selective amplifier and to the output of the signal conditioner, the second, the input of the subtractor oedinen yield main power measurer, and a control input dopolg tional integrator coupled to the second output of the pulse counter (A interference., vi w w

Description

Изобретение относитс  к электросв зи и может найти применение в системах передачи данных. По основному авт. св. № 767998 известно устройство дл  передачи и приема дискретных сигналов, содержащее последовательно соединенные кодер, модул тор, канал св зи, избирательный усилитель, режекторный фильтр, формирователь сигнала, блок задержки и декодер, а также обратный канал св зи, два блока управлени , пороговый блок и последовательно соединенные измеритель мощности, интегратор , преобразователь сигнала и счетчик импульсных помех, выход которого подключен к входу первого блока управлени , выход которого сое динен с управл ющим входом декодера и первым входом обратного канала св  зи, выход которого подключен к соответствующим входам кодера и модул тора , при этом второй выход счетчика импульсных помех соединен с вторы входом интегратора, второй выход которого подключен к выходу порогового блока, выход которого соединен с входом второго блока управлени , выход которого подключен к второму входу обратного канала св зи и к управл ющим входам избирательного усилител , блока задержки и формировател  сигнала, выход режекторного фильтра соединен с первым входом измерител  мощности и вторым входом преобразовател  сигнала, а выход фор мировател  сигнала подключен к второму входу измерител  мощности lj . Недостаток известного устройства дл  передачи и приема дискретных сигналов заключаетс  в низкой помехоустойчивости , обусловленной тем, что из-за изменени  уровн  сигнала на выходе канала св зи ухудшаетс  оценка уровн  флуктуационных помех, что приводит к неверному выбору соето ни  модема, а также к неверной установке порога в преобразователе сигнала, что приводит к увеличению веро тности пропуска импульсных помех . Целью изобретени   вл етс  повышение помехоустойчивости. Цель достигаетс  тем, что в устройство дл  передачи и приема дискретных сигналов введены последовательно соединенные дополнительный измеритель мощности, блок вычитани  дополнительный интегратор и управл  мыи генератор, выход которого подключен к дополнительному входу основного интегратора, первый и второй входы дополнительного измерител  мощности соединены соответственно с выходом избирательного усилител  и с выходом формировател  сигнала, второй вход блока вычитани  соединен с выходом основного измерител  мощности , а управл ющий вход дополнительного интегратора соединен с вторым выходом счетчика импульсных помех. На чертеже приведена структурна  схема предлагаемого устройства. Устройство содержит кодер 1, модул тор 2, канал 3 св зи, избирательный усилитель 4, режекторный фильтр 5, формирователь 6 сигнала, блок 7 задержки, декодер 8, обратный канал 9 св зи, первый блок 10 управлени , второй блок 11 управлени , пороговый блок 12, измеритель 13 мощности, интегратор 14, преобразователь 15 сигнала., счетчик 16 импульсных помех, дополнительный измеритель 17 мощности, блок вычитани  18, дополнительный интегратор 19 и управл емый генератор 20. Устройство дл  передачи и приема дискретных сигналов работает следующим образом. Сигнал от источника информации поступает в кодер 1, где кодируетс  заданным начальным кодом и далее с помощью модул тора 2 поступает по каналу 3 св зи к входу избирательного усилител  4 и через режекторный фильтр 5, формирователь 6 сигнала и блок 7 задержки - на декодер 8, где декодируетс  и вьщаетс  получателю информации. На выходе, режекторного фильтра 5 процесс представ-л ет собой линейно преобразованную реализацию помехи, что позвол ет путем анализа этого .процесса получить сведени  о состо нии канала, т.е. о характеристиках помех. Дл  опоепелени  относительного уровн  флуктуационного шума сигнал с выхода режекторного фильтра 5 подаетс  на вход измерител  13 мощности, который измер ет мощность шума в интервале одной посылки, причем .интервалы времени, пораженные межсимвольной интерференцией и импульсными помехами из измерени  исключаютс , дл  чего на второй вход измерител  13 мощности поступает запрещающийThe invention relates to telecommunications and may find application in data transmission systems. According to the main author. St. No. 767998, a device for transmitting and receiving discrete signals is known, comprising a serially connected encoder, modulator, communication channel, selective amplifier, notch filter, signal conditioner, delay unit and decoder, as well as a reverse communication channel, two control units, threshold unit and a power meter, an integrator, a signal converter and a pulse noise counter, the output of which is connected to the input of the first control unit, whose output is connected to the decoder's control input and first in a reverse link channel, the output of which is connected to the corresponding inputs of the encoder and modulator, while the second output of the impulse noise counter is connected to the second input of the integrator, the second output of which is connected to the output of the threshold unit, the output of which is connected to the input of the second control unit connected to the second input of the reverse link and to the control inputs of the selective amplifier, delay unit and signal conditioner; the output of the notch filter is connected to the first input of the power meter and the second th input transducer signal and the output signal odds tors, connected to the second input of the power meter lj. A disadvantage of the known device for transmitting and receiving discrete signals is the low noise immunity, due to the fact that due to the change in the signal level at the output of the communication channel, the estimation of the level of fluctuation noise deteriorates, which leads to incorrect selection of the modem, as well as incorrect setting of the threshold in the signal converter, which leads to an increase in the probability of impulse noise transmission. The aim of the invention is to improve noise immunity. The goal is achieved in that an additional power meter, a subtractor, an additional integrator and a generator, the output of which is connected to the auxiliary input of the main integrator, the first and second inputs of the auxiliary power meter are connected to the selective the amplifier and the output of the signal conditioner, the second input of the subtraction unit is connected to the output of the main power meter, and the control conductive additional integrator input coupled to the second output of the impulse noise meter. The drawing shows a block diagram of the proposed device. The device comprises an encoder 1, a modulator 2, a communication channel 3, a selective amplifier 4, a notch filter 5, a signal conditioner 6, a delay unit 7, a decoder 8, a reverse communication channel 9, the first control unit 10, the second control unit 11, a threshold block 12, power meter 13, integrator 14, signal converter 15, impulse noise counter 16, additional power meter 17, subtraction unit 18, additional integrator 19, and controlled oscillator 20. The device for transmitting and receiving discrete signals works as follows. The signal from the source of information enters encoder 1, where it is encoded with a given initial code and then, using modulator 2, is transmitted via communication channel 3 to the input of selective amplifier 4 and through notch filter 5, signal conditioner 6 and delay unit 7 to decoder 8, where the receiver of the information is decoded and presented. At the output of the notch filter 5, the process is a linearly transformed implementation of interference, which makes it possible, by analyzing this process, to obtain information about the state of the channel, i.e. about the characteristics of interference. In order to reflect the relative level of the fluctuating noise, the signal from the output of the notch filter 5 is fed to the input of the power meter 13, which measures the noise power in the interval of one burst, and time intervals affected by intersymbol interference and impulse noise are excluded from the measurement, for which the second meter input 13 power goes prohibiting

сигнал с выхода формировател  6 сигнала.signal from the output of the imager 6 signal.

Среднее значение мощности шума на интервал времени, равньй длительности интервала адаптации (заданному числу посылок), определ етс  интегратором 14 путем интегрировани  выходного сигнала измерител  13 мощности . Вес интегрировани  задаетс  в зависимости от количества импульсных помех, зафиксированных счетчиком 16 импульсных помех. Так как при изменении интенсивности импульсных помех мощность шума, определ ема  измерителем 13 мощности, измен етс  из-за того что при импульсных помехах на его второй вход поступает запрещающий сигнал от формировател  6 сигнала, то дл  обеспечени  независимости оценки мощности шума. от интенсивности импульсных помех с выхода счетчика 16 импульсных помех в интегратор 14 вводитс  весовой коэффициент интегрировани .The average value of the noise power per time interval, the equal duration of the adaptation interval (given the number of bursts), is determined by the integrator 14 by integrating the output signal of the power meter 13. The integration weight is set depending on the amount of impulse noise recorded by the impulse noise counter 16. Since, when the intensity of the impulse noise changes, the noise power determined by the power meter 13 changes due to the prohibitive signal from the signal generator 6 when impulse noise is transmitted, it is to ensure the independence of the noise power estimate. from the intensity of the impulse noise from the output of the impulse noise counter 16, the integrating weight is introduced into the integrator 14.

Полученна  на выходе интегратораReceived at integrator output

14оценка средней мощности щума поступает через пороговый блок 12 на вход второго блока 11 управлени ,14, the average power of the shuma enters through the threshold unit 12 to the input of the second control unit 11,

в котором осуществл етс  выбор состо ни  модема и вырабатьюаютс  соответствующие сигналы управлени  (например , увеличени  длительности посылок и избирательности избирательного усилител ). Кроме того, эта оценка используетс  дл  установки порогового уровн  в преобразователеin which the modem state is selected and the appropriate control signals are generated (e.g., increasing the length of the messages and the selectivity of the selective amplifier). In addition, this estimate is used to set a threshold level in the converter.

15сигнала, определ ющем наличие импульсных,помех.15 signal that detects the presence of impulse noise.

Однако при изменении сигнала на выходе канала св зи резко ухудшаетс  оценка средней мощности шума. Например , при характерных дп  коммутируемых телефонных каналов занижени х уровень сигнала в канале св зи снижаетс . Поскольку оценка средней мощности шума осталась прежней, состо ние модема осталось также прежним, в то же врем  отношение сигнал/помеха резко ухудшилось, что приводит к существенному снижению помехоустойчивости . Кроме того, поскольку эта оценка используетс  дл  установки порогового уровн  в преобразователе 15 сигнала, то указанный порог будет установлен неправильно, что в случае его завьш1ени  приведет к увеличению веро тности пропуска импульсов , привод щих к ошибкам, а в случае занижени  - к резкому увеличению веро тности ложного обнаружени  импульсных помех малой амплитуды , при которых ошибки не возникают. Это тоже существенно снижает помехоустойчивость . However, when the signal changes at the output of the communication channel, the estimate of the average noise power sharply deteriorates. For example, with the characteristic dp of switched telephone channels, an understatement of the signal level in a communication channel is reduced. Since the estimate of the average noise power remained the same, the state of the modem also remained the same, while the signal-to-noise ratio deteriorated sharply, resulting in a significant reduction in noise immunity. In addition, since this estimate is used to set a threshold level in signal converter 15, this threshold will be set incorrectly, which, if it is reached, will increase the likelihood of the pulses leading to errors, and if underestimated, it will sharply increase For example, the false detection of impulse noise of small amplitude, in which errors do not occur. This also significantly reduces noise immunity.

Дл  устранени  указанного недостатка сигнал с выхода избирательного усилител  4, представл ющий собой аддитивную смесь сигнала с шумом,To eliminate this drawback, the signal from the output of the selective amplifier 4, which is an additive signal mixture with noise,

Q поступает на один вход дополнительного измерител  17 мощности, на другой вход которого поступает сигнал с выхода формировател  6 сигнала nnf исключени  интервалов времени, пораженных межсимвольной интерференцией и импульсными помехами. Дл  определени  мощности сигнала в интервал адаптации на вход дополнительного интегратора 19 поступает значение разности мощностей аддитивной смеси сигнала с шумом и шума, определ емое блоком вычитани  18. С вьгхода дополнительного интегратора 19 сигнал , пропорциональный мощности сиг5 нала на выходе канала св зи, поступает на управл емый генератор 20, измен   скважность его выходных импульсов . Поскольку вькодной сигнал управл емого генератора 20 стробирует интегратор 14, то оценка мощ- ности щума на выходе последнего зависит от уровн  сигнала в канале св зи, в частности может быть сделана равной отношению шум/сигнал. Вследствие этого помехоустойчивость устройства инвариантна к изменению уровн  сигнала в канале св зи, поскольку она определ етс  указанным отношением.Q is fed to one input of an additional power meter 17, to another input of which a signal is fed from the output of shaper 6 of signal nnf to exclude time intervals affected by intersymbol interference and impulse noise. To determine the signal power, in the adaptation interval, the input of the additional integrator 19 receives the value of the power difference of the additive signal mixture with noise and noise, determined by subtractor 18. From the additional integrator 19, a signal proportional to the signal power at the output of the communication channel is fed to generator 20, changing the duty cycle of its output pulses. Since the Vcod signal of the controlled oscillator 20 gates the integrator 14, the power estimation of the noise at the output of the latter depends on the signal level in the communication channel, in particular, can be made equal to the noise / signal ratio. As a consequence, the noise immunity of the device is invariant to a change in the signal level in the communication channel, since it is determined by the indicated ratio.

Сигналы о по влении импульсных помех с выхода преобразовател  сигнала поступают на счетчик 16 импульсных помех, которьй определ ет количество импульсных помех в заданном интервале времени, что  вл етс  оценкой интенсивности импульсных помех. Эта оценка используетс  в первом блоке 10 управлени  дл  выбора кода передачи. Каждому из режимов работы устройства соответствует определенна The signals about the occurrence of impulse noise from the output of the signal converter arrive at the counter 16 impulse noise, which determines the amount of impulse noise in a given time interval, which is an estimate of the intensity of the impulse noise. This estimate is used in the first control block 10 to select a transmission code. Each of the modes of operation of the device corresponds to a certain

комбинаци  состо ний кодека (совокупности кодера и декодера) и модема (совокупности модул тора и демодул тора ) .combination of codec states (coder and decoder constellation) and modem (modulator and demodulator constellation).

Выбор необходимого режима работыSelect the desired mode of operation

5 осуществл етс  следующим образом.5 is carried out as follows.

При увеличении (или уменьшении) относительного времени присутстви  импульсных помех первый блок 10 управлени  выбирает код с большей.(или меньшей) исправл ющей способностью, а при увеличении (или уменьшении) уровн  флуктуационЦого шума второй блок 11 управление выбирает более (или менее) помехоустойчивую, но менее (или- более) скоростную модул цию . Число возможных режимов работы устройства равно произведению числа используемых состо ний модема и кодека . Такой принцип адаптащ1и поз.вол ет оптимизировать режим работы устройства при условии совместного воздействи  помех флуктуациониого и импульсного характера.With an increase (or decrease) in the relative time of the presence of impulse noise, the first control unit 10 selects a code with a higher (or less) correcting ability, and with an increase (or decrease) of fluctuation noise, the second control block 11 chooses more (or less) error-proof, but less (or more) speed modulation. The number of possible modes of operation of the device is equal to the product of the number of used states of the modem and codec. Such a principle of adaptation allows one to optimize the mode of operation of the device under the condition of the combined effect of disturbances of fluctuation and pulsed nature.

С выход;ов, второго блока 11-управлени  поступают сигналы дл  перестро ки частотной характеристики избирательного усилител  4, изменени  порогового уровн  формировател  6.сигнала , изменени  длительности выдержки времени блока 7 задержки и через обратный канал 9 св зи к второму входу модул тора 2 поступает сигнал дл  перестройки последнего в соответствии с выбранным состо нием модема. С выходов первого блока 10 управлени  поступают сигналы к второму входу декодера 8 и через обратный канал 9 св зи - к второму входу кодера 1 дп  перестройки их в соответствии с выбранным кодом.Технико-зкономический эффект изобретени  заключаетс  в том, что благодар  введенным блокам и св зю« оцениваетс  отношение шум/сигнал в канале св зи и при изменении уровн  сигнала в канапе помехоустойчивость остаетс  не хуже заданной.From the output; ov, the second control unit 11, signals are received for rebuilding the frequency response of the selective amplifier 4, changing the threshold level of the 6. signal generator, changing the dwell time of the delay unit 7, and via the reverse link 9 of the connection to the second input of the modulator 2 signal to reset the latter in accordance with the selected state of the modem. From the outputs of the first control unit 10, signals are received to the second input of the decoder 8 and through the reverse communication channel 9 to the second input of the encoder 1 dp reorganization in accordance with the selected code. The technical effect of the invention lies in the fact that due to the input units and The "noise / signal ratio in the communication channel is estimated" and, with a change in the signal level in the canape, the noise immunity remains no worse than the specified one.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И . .ПРИЕМА ДИСКРЕТНЫХ СИГНАЛОВ по авт.TRANSMISSION DEVICE AND. . RECEPTION OF DISCRETE SIGNALS by ed. св. № 767998, отличающеес я тем, что!, с целью повышения помехоустойчивости при воздействии мультипликативных помех, в него введены последовательно соединенные дополнительный измеритель мощности,. блок вычитания, дополнительный интегратор и управляемый генератор, выход которого подключен к дополнительному входу основного интегратора, первый и второй входы дополнительного измерителя мощности соединены соответствен·* но с выходом избирательного усилителя и с выходом формирователя сигнала, второй, вход блока вычитания соединен с выходом основного измерителя мощности, а управляющий вход дополнительного интегратора соединен с вторым выходом счетчика импульсных помех.St. No. 767998, characterized in that !, in order to increase the noise immunity when exposed to multiplicative noise, an additional power meter is connected in series to it. a subtraction unit, an additional integrator and a controlled generator, the output of which is connected to an additional input of the main integrator, the first and second inputs of the additional power meter are connected respectively power, and the control input of the additional integrator is connected to the second output of the impulse noise counter. >> 1 11271021 1127102