SU478449A1 - Sever-connected communications system - Google Patents

Description

II

I Изобретение относитс  к радиотехнике, в частности к системам дл  приема и прредачи информации.I The invention relates to radio engineering, in particular, to systems for receiving and transmitting information.

Известна совмещенна  система св зи, содержаща  измерительный и информационный каналы с передачей сигнала в виде М-последовательности, имеющие генератор тактовых импульсов и коммутатор передаваемых сообщений, св занные с генератором псевдослучайной последовательности, фазовый манипул тор на передающей стороне и каналы дл  слежени  по несущей частоте и по временной задержке псевдослучайной последовательности, дл  выдел&ни  информации на приемной стороне.A well-known combined communication system comprising measurement and information channels with M-sequence signal transmission, having a clock generator and a switch of transmitted messages associated with a pseudo-random sequence generator, a phase handler on the transmitting side and channels for tracking the carrier frequency and over time delay of a pseudo-random sequence, for extracting & information on the receiving side.

Однако в известной системе св зи наблюдаетс  нарушение структуры передавае- , мого сигнала, так как последовательность, образованна в результате инвертировани  части элементов, не  вл етс  М-последо- вательностью, кроме того, в известной си-,, стеме недостаточно количество эпемен- ; тов, несущих информацию.However, in the known communication system, there is a violation of the structure of the transmitted signal, since the sequence formed as a result of the inversion of a part of the elements is not an M-sequence, moreover, the quantity of epemenes is not enough in the known system; Comrade, carrying information.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  параметров движени , улучшение энергетических характеристик информационного канала и обеспечение возможности передачи информации противоположными сигналами с сохранением структуры передаваемого сигнала.The aim of the invention is to improve the accuracy of measurement of motion parameters, improve the energy characteristics of the information channel and enable information to be transmitted by opposite signals while maintaining the structure of the transmitted signal.

Дл  этого на передающей стороне включен коммутатор информации, соединет1ый с генератором псевдослучайной последовательности , источником информации и фазовым манипул тором, а на приемной .стороне включен формирователь опорных напр жений , соединенный с генератором псевдослучайной последовательности и фгюовы- ми манипул торами каналов дл  сложени  по несущей частоте и повременной задержке псевдослучайной последовательно ти и дл  вьшелени  информации.For this purpose, an information switch is connected on the transmitting side, connected to a pseudo-random sequence generator, an information source and a phase manipulator, and a reference voltage driver connected to a pseudo-random sequence generator and fused channel handlers to add on the carrier frequency on the receiving side and time delay pseudo-random sequence and for information output.

Изобретение по снено чертежами. I На фиг. 1 приведена структурна  электрическа  схема системы св зи; по фиг. 2 OcYmnorpaMNtbi логических опорных ппслодо- вательностей.The invention is illustrated in the drawings. I FIG. 1 shows a structural electrical circuit of a communication system; in FIG. 2 OcYmnorpaMNtbi logical reference values.

i Совмещенна  система св зи содержит на передающей стороне генератор псевдослучайной последовательности , генератор тактовых импульсов 2, коммутатор информации 3, фазовый манипул тор 4, источник информации 5, генератор несущей частоты 6.i The combined communication system on the transmitter side contains a pseudo-random sequence generator, a clock pulse generator 2, an information switch 3, a phase handler 4, an information source 5, a carrier frequency generator 6.

На приемной стороне система содержит канал дл  слежени  по несущей частоте 7, канал дл  слежени  .по временной задержке псевдослучайной последовательности &-, канал дл  выделени  информации 9, фазовые манипул торы 1О, 11, 12, 13, сумматор 14, фазовые детектоI ры 15, 16, 17, фильтры низких частот 18, 19, интегратор 2О, управл емый генератор 21, фазовращатель 22, элемент дл  прин ти  решени  23, управл емый генератор тактовых импульсов 24, генератор псевдослучайной последовательностиOn the receiving side, the system contains a channel for tracking the carrier frequency 7, a channel for tracking the time delay of the pseudo-random sequence - the channel for extracting information 9, phase handlers 1O, 11, 12, 13, adder 14, phase detectors 15 , 16, 17, low-pass filters 18, 19, integrator 2O, controlled oscillator 21, phase shifter 22, decision element 23, controlled clock generator 24, pseudo-random sequence generator

25,формирователь onopm ix напр жений25, onopm shaper ix voltage

26,получатель информации 27. Фазовый манипул тор 4 одним из вхо-26, recipient of information 27. The phase handler 4 is one of the

дов соединен с генератором несущей частоты 6, а вторым - с коммутатором информации3 , соединенным с источником ин4юрмации 5 и генератором псевдослучайной последовательности 1.The DOV is connected to the carrier frequency generator 6, and the second to the information switch 3 connected to the source of information 5 and the generator of the pseudo-random sequence 1.

Генератор тактосьсх импульсов 2 соjединен с входом генератора 1. Высокочастотные входы фазовых манипул торов 10, 11, 12, 13 подключены к антенне. Коммутирующие входы 28. 29, 30, 31 манипул торов 10, 11, 12 и 13 каналов 7, 8 и 9. подк/почены к соответствующим выходам формировател  26.The generator of pulses 2 is connected to the input of generator 1. The high-frequency inputs of phase manipulators 10, 11, 12, 13 are connected to the antenna. The switching inputs 28. 29, 30, 31 of the manipulators 10, 11, 12 and 13 of the channels 7, 8 and 9. Connect to the corresponding outputs of the driver 26.

Выход ма {инул тора 10 соединен с одним из Входов фазовотю детектора 15, выход которого через фильтр 18 соединен с управл ющим входом управл емого генератора 21.The output of the inductor 10 is connected to one of the Inputs by the phase of the detector 15, the output of which through the filter 18 is connected to the control input of the controlled oscillator 21.

Выход управл емого генератора 21 соединен со вторым входом детектора 15 и через фазш-фащатель 22, дающий сдвиг фазы на У/ /2, соединен с детекторами 16 и 17 каналов дл  слежени  по временной задержке псевдослучайной последовательности 8 и выде/ ени  ин(|юрмации 9.The output of the controlled oscillator 21 is connected to the second input of the detector 15 and, through a fuzz 22, giving a phase shift of U / 2, is connected to the detectors 16 and 17 of the channels for tracking the time delay of the pseudo-random sequence 8 and the allocation of (15) 9.

Е5ь1хс)ды манипул торов 11 и 12 через cyMNiaTop 1 4 нодсоед1 -1ены к входу детектора 16, выход которого че)ез фильтр 19 соединен с входом генератора 24, выход Которого соединен с входом генератора 25, выходы которого соединены с входом (}х рмировател  опорных напр жений 26 и управл ющим входом элемента 23 канала дл  выделени  информации 9.E51xc) dy manipulators 11 and 12 through cyMNiaTop 1 4 nodoed1 -1eny to the input of the detector 16, the output of which 4) filter 19 is connected to the input of the generator 24, the output of which is connected to the input of the generator 25, the outputs of which are connected to the input (} x the reference voltages 26 and the control input of the channel element 23 for extracting information 9.

Выход манипул тора 13 через детектор I 17, интегратор 2О подсоединен к входуThe output of the manipulator 13 through the detector I 17, the integrator 2O is connected to the input

элемента 23, выход которого соединен с получателем ий юрмации 27.element 23, the output of which is connected to the recipient i jurmatia 27.

Фазовый манипул тор 4 осуществл ет формирование щирокополосного шумоподоб5 него сигнала путем манипул ции фазы несущей частоты с выхода генератора несущей частоты Q на Т радиан по закону псевдослучайной последовательности.The phase handler 4 generates a wideband noise-like signal by manipulating the phase of the carrier frequency from the output of the carrier frequency generator Q for T radians according to the law of pseudo-random sequence.

Передача информации осуществл етс  0 при помощи коммутатора информации 3 путем подключенй  одного из разр дов генератора 6 к манипул тору 4 непосредственно при передаче одного символа информации , (например 1 при передаче двоичной 5 I информации) и изменением знаков определенных информационных элементов этой же псевдослучайной последовательности на противоположные при передаче другого символа информации (О),Information is transmitted by 0 using an information switch 3 by connecting one of the bits of generator 6 to manipulator 4 directly when transmitting one information symbol (for example, 1 when transmitting binary 5 I information) and changing the signs of certain information elements of the same pseudo-random sequence on opposite when transmitting another information symbol (O),

0Изменение знаков информационных элементов псевдослучайной последовательности коммутатор информации 3 осуществл ет в моменты Ьремени, . огфедел емые цикловым импульсом с выхода генератора 5 1, в зависимости от значени  передаваейюй информации (1, О). Рассмотрим возможность изменени  знака некоторых элементов псевдослучайной последовательности на противополож- 0 I ный. На фиг 2, б приведена осциллограмма М-последовательности с количеством элементов N 15, формируема  гене- ратором 1 по зако1 у характеристического0 The change of characters of the information elements of a pseudo-random sequence of the information switch 3 takes place at times of the time,. Determined by a cyclic pulse from the output of the generator 5 1, depending on the value of the transmitted information (1, O). Consider the possibility of changing the sign of some elements of a pseudo-random sequence to the opposite - 0 I. Fig. 2, b shows an oscillogram of an M-sequence with the number of elements N 15, formed by generator 1 according to the characteristic curve.

полинома X + X 1 + 1.the polynomial X + X 1 + 1.

5Дл  работы системы св зи в когерентном режиме необходимо осуществл ть синхронизацию по временной задержке псевдослучайной последовательности. Эту функцию выполн ет канал синхронизации, основным 0 элементом которого  вл етс  дискримипа- тор. При осуществлении слежени  за временной заде|1жкой псевдослучайной последовательности в дискриминаторе В1лпол)1 ютс  операции 5 For the communication system to operate in coherent mode, it is necessary to synchronize the time delay of the pseudo-random sequence. This function is performed by the synchronization channel, the main 0 element of which is the discriminator. When tracking a time series | pseudo-random sequence in the discriminator B1lpol) 1 are operations

6 I6 I

.) .)

где И - приход щий фазоманипу/ иро0вхwhere is the incoming phase manager / iro0in

ванный по закону псевддслу-bath according to the law of pseudo

чайной последовательности x(i) сигнал (см. фиг. 2, б);tea sequence x (i) signal (see Fig. 2, b);

)- опережающий опорный йигнал 5(см. фиг. 2, а);) - leading reference signal 5 (see Fig. 2, a);

Ц -t-T )- отстающий 01Ю)мый сигнал (см. фиг. 2, в); W -t-T) is the lagging 01U signal, (see Fig. 2, c);

- длительность элемента псевдослучайной последовательности. | - the duration of the element of a pseudo-random sequence. |

Преобразуем выражение (1) к виду Convert expression (1) to the form

Ug U,,xCt-T,) (2)Ug U ,, xCt-T,) (2)

сформируем опорный сигнал в виде вьфажени , сто щего в квадратных скобках . Вид такого логического опорного сигнала приведен на фиг, 2, д. Как видно из осциллограммы, вновь образованна  опорна  последовательность  вл етс  трехуровневой . Нулевой уровень действует на участках разностного сигнала, на прот жении которых приход щий сигнал не несет информацию об опережении или I отстаивании приход щего сигналй относи- I тельно опорного.так как знак опережаю щего и отстающего опорных сигналов (см. фиг. 2, а и в), .одинаковый. Анализ М-последовательностей показывает , что синхронизационными элементами , т. е. несущими информацию об отставании или опережении приход щего сигнала относительно опорного, ашлаютс  поло вина элементов от общего числа элементо в периоде М-последовательности. При использовании этого свойства псевдослучйй- ной последовательности оказьшаетс  возможным передача информации путем инвертировани  несюсронизащюнных элементов (информационных). На фиг. 2, ж показана псевдослучайна  последовательность, у которой знаки информационных символов измененына противоположные по отношению к последовательности , показанной на фиг. 2, б. Вновь образованна  последовательность  вл етс  сдвинутой на шесть тактов в сто рону опережени  и инвертированной отно- сительно основной последовательности (см. фиг. 2, б). Вышеописанное свойство присуще последовательност м максимальной длины с любым количеством элементов . Таким образом, использу  две последовательности М и М ТГ, выбранные соот ветствующим образом, осуществл ют пере дачу дискретной информации без изменени структуры передаваемого сигнала, приче информаци  передаетс  информационными элементами, составл ющими половину от общего числа элементов последовательности , путем изменени  их знаков на противоположные . Определить принадлежность элемента к информационному или синхронизационному легко по разностной трехj уровневой последовательности X (t - Т. - 1 X (t+ Tj /). . , Нулевому уровню разностной последовательности соответj ствуют информационные элементы. I-. Логика формировани  разностной последовательности имеет вид (см. табл. 1}We will form a reference signal in the form of a voltage, standing in square brackets. The appearance of such a logical reference signal is shown in FIG. 2, e. As can be seen from the oscillogram, the newly formed reference sequence is three-level. The zero level acts on the sections of the difference signal, over which the incoming signal does not carry information about the advance or the upholding of the incoming signal relative to the reference signal. As a sign of the advancing and lagging reference signals (see Fig. 2, a and c), the same. The analysis of M-sequences shows that synchronization elements, i.e., carriers of information about the lag or advance of the incoming signal relative to the reference signal, recite half of the elements from the total number of elements in the period of the M-sequence. When using this property of the pseudo-ray sequence, it is possible to transfer information by inverting non-sysung elements (information). FIG. 2, a pseudo-random sequence is shown, in which the characters of the information symbols are changed opposite to the sequence shown in FIG. 2, b. The newly formed sequence is shifted six steps to the front and inverted relative to the main sequence (see Fig. 2, b). The above property is inherent in sequences of maximum length with any number of elements. Thus, using two M and M TG sequences, selected in an appropriate way, carry out the transmission of discrete information without changing the structure of the transmitted signal, and the information is transmitted by information elements constituting half of the total number of sequence elements by changing their signs to the opposite. It is easy to determine whether an element belongs to an informational or synchronization one by a difference threej level sequence X (t - T. - 1 X (t + Tj /).). The information elements correspond to the zero level of a difference sequence. I-. The logic of forming a difference sequence has the form (see Table 1}

Таблица 1Table 1

10 Логика работы коммутатора ин(1юрмации при передаче информации имеет вид (см. табл., 2) Т а б л и ц а 2 При передаче О информации имеет вид (см. табл. 3) Т а б ли ц а 3 (,) На приемной стороне принимаемый сипнал с антенны поступает на высокочастотые входы фазовых манипул торов 10, 11, 12, 13 каналов дл  слежени  по несущей астоте 7, по временной задержке 8 и анала дл  выделени  информации 9. На коммутирующие входы манипул тоов 10, 11, 12 и 13 Поступают логичекие опорные последовательности с формиовател  2в, причем дл  каждого канаа формируетс  опорна  логическа  послеовательность по своему закону.10 The logic of the switch operation (1) during the transmission of information has the form (see tab., 2) Table 2 When transmitting, the information has the form (see table. 3) Table 3 (, ) At the receiving side, the received signal from the antenna enters the high-frequency inputs of phase manipulators 10, 11, 12, 13 channels for tracking along carrier frequency 7, time delay 8 and analog for extracting information 9. At the switching inputs of manipulators 10, 11, 12 and 13 Logical support sequences are received from the former 2b, and for each channel a reference logic is formed. ka succession according to its law.

В излучаемом сигнале синхронизационные элементы остаютс  без изменени  независимо от передаваемой информации. Поатому синхронизационные элементы исполь- зуютс  и дл  канала синхронизации по не-In the emitted signal, the synchronization elements remain unchanged regardless of the information transmitted. At the same time, synchronization elements are also used for the synchronization channel by non-

; сущей частоте, причем опррна  логическа  последовательность повтор ет передаваемую интервалах, не  влшршихс ; actual frequency, the oprc logical sequence repeating the transmitted intervals not being

информационными. Пример такой опорной последовательности приведен на фиг. 2, е. Логика формировани  опорного сигнала дл  канала слежени  по несущей частоте имеет вид (см. табл. 4)informational. An example of such a reference sequence is shown in FIG. 2, e. The logic of the formation of the reference signal for the tracking channel on the carrier frequency has the form (see Table 4)

Т;,а б л и ц а 4T; a b l and c a 4

- 8- eight

I Таким образом, передача, информации I осуществл етс  противоположными сигналами .I Thus, the transmission of information I is carried out by opposite signals.

Логика формировани  опорной последовательности дл  канала информации имеет вид (см. табл. 5)The logic of the formation of the reference sequence for the information channel has the form (see Table 5)

Таблица 5Table 5

С выхода манипул тора 1О свернутый сигнал поступает на детектор 15 и с его выхода через фильтр на генератор 21, с выхода которого сигнал поступает как опорный на детектор 15 непосредственно и через фазовращатель 22 на детекторы 16 и 17. Поскольку информаци  на передающей стороне передаетс  путем инвертировани  информационных элементов, то опорный сигнал представл ет собой трехуровневу последовательность, нулевой уровень которой соответствует cHHxpOHH3aHHokHbiM элементам. Па ненулевых интервалах опорный сигнал в точности копирует один из двух передаваемых. Пример опорной логической последовательности дл  информационного канала приведен на фиг. 2Д, на нулевых уровних опорна  последовательность в точности копирует последовательность, показа ную на фиг. 2, б. Дл  случа , когда принимаемый сигна соответствует последовательности, приве денной на фиг, 2, б, фаза свернутого с нала имеет одно значение при приеме смгнала соответствующего последовател ности, приведененой на фиг. 2, ж, (у которой информационные элементы имеют противоположный знак), фаза свернутог Iугнала - противоположна , Свернутый сигнал с выхода манипул тора 13 поступает на детектор 17с его выхода через интегратор 20 на элемент 23,на второй вход которого поступает цикловой импульс с генератора 25. В момент прихода циклового импульса осуществл етс  опрос элемента 23 и информаци  того или иного знака (I или О ) вьщаетс  получателю 27. В канале дл  слежени  по временной псевдослучайной последовательгности 8 применен двухкана/1ьиый дискриминатор (манипул торы 11, 12, 13 и сумматор 14) поскольку переданными могут быть две последовательности ( см. фиг. 2, б и ж). Опорными сигналами манипул торов 11 и 12  вл ютс  различные трехуровневые логические последов тёльности . Дл  манипул тора 11 опорна  последовательность имеет вид, приведенный на фиг. 2, г (дл  случа  передачи последовательности , приведенной на фиг. 2, б) и дл  манипул тора 11 фиг. 2, з (дл  случа  передачи последовательности, приведенной на фиг. 2, ж). Логика формировани  опорных сигналов дл  канала дл  слежени  по временной задержке псевдослучайной последоватёльности 8 соответствует виду, приведенному в табл. 1. Сигнал с выходов манипул торов 11, 12 через сумматор 14 поступает на детектор 16, с выхода которого на фильтр 19. Па выходе фильтра 19 формируетс  дискриминационна  характеристика. Папр жение рассогласовани  с выхода фильтра 1.9 подаетс  на управл емый вход генератора 24,с выхода которого тактовые импульсы поступает на генератор 25. Формирование логических опорных посл довательностей по вышеприведенным алго- | .From the output of the manipulator 1O, the minimized signal goes to the detector 15 and from its output through a filter to the generator 21, from the output of which the signal goes as a reference to the detector 15 directly and through the phase shifter 22 to the detectors 16 and 17. Since the information on the transmitting side is transmitted by inverting information elements, the reference signal is a three-level sequence, the zero level of which corresponds to cHHpOHH3aHHokHbiM elements. At non-zero intervals, the reference signal exactly copies one of the two transmitted signals. An example of a reference logic sequence for an information channel is shown in FIG. 2D, at zero levels, the reference sequence exactly copies the sequence shown in FIG. 2, b. For the case when the received signal corresponds to the sequence shown in FIG. 2, b, the phase of the rolled-up signal has one value when receiving the corresponding signal, shown in FIG. 2, w, (in which the information elements have the opposite sign), the phase of the collapsed signal is opposite, the rolled signal from the output of the manipulator 13 goes to the detector 17c of its output through the integrator 20 to the element 23, the second input of which receives a cyclic pulse from the generator 25 At the time of the arrival of the cyclic pulse, the element 23 is polled and information of one or another character (I or O) is transmitted to the recipient 27. In the channel, a two-channel / 1d discriminator is used to track along the time pseudo-random sequence 8 (manipulated Picks 11, 12, 13 and adder 14) since two sequences can be transmitted (see Fig. 2, b and g). The reference signals of the manipulators 11 and 12 are various three-level logical sequences. For the handle 11, the reference sequence is as shown in FIG. 2, g (for the case of transmission of the sequence shown in Fig. 2, b) and for the manipulator 11 of FIG. 2, s (for the case of transmission of the sequence shown in Fig. 2, g). The logic of forming the reference signals for the channel for tracking the time delay of the pseudo-random sequence 8 corresponds to the form given in Table. 1. The signal from the outputs of the manipulators 11, 12 through the adder 14 enters the detector 16, from the output of which to the filter 19. On the output of the filter 19, a discriminatory characteristic is formed. The error matching from the output of the filter 1.9 is fed to the controlled input of the generator 24, from the output of which the clock pulses are fed to the generator 25. The formation of logical reference sequences according to the above algorithms | .

ритмам легко осуществл етс  при использовании дискретных логических элементов.rhythms are easily accomplished using discrete logic elements.

Предмет изобретени  Совмещенна  система св зи, содержаща  измерительный и информациош1ыйка-; налы с передачей сигнала в виде М после- .довательности, имеющие генератор такто аых кмпульсов и ко мутатор передаваемых .сообщений, св занные с генератором псев дослучайной последовательности, фазовый I манипул тор на передающей стороне и кана. ла дл  слежени  по несущей частоте и по временной задержке псевдослучайной последовательности , дл  выделени  информации на приемной стороне, отличающа   с   тем,что,, с целью повьпиени  точности измерени  параметров движени , улучшени  энергетических характеристик информационного канала и обеспечени  BQ3можности передачи информации противоположными сигналами с сохранением структуры передаваемого сигнала, на передающей стороне включен коммутатор информации , соединенный с генератором псевдослучайной последовательности, источником информации и фазовь1М манипул тором, а :на приемной стороне включен формирователь опорных напр жений, соединенный с генератором псевдослучайной последовательности и фазовыми манипул торами каI налов дл  слежени  по несущей частоте и по временной задержке псевдослучайной последовательности и дл  вьщелени  информации .The subject of the invention is a combined communication system comprising measurement and information; M signals with signal transmission in the form of an M sequence, having a clock pulse generator and a communicator of transmitted messages associated with a pseudo-random pseudode generator, phase I manipulator on the transmitting side and the channel. for tracking carrier frequency and time delay of a pseudo-random sequence to extract information on the receiving side, characterized in that, in order to improve the accuracy of motion parameters measurement, improve the energy characteristics of the information channel and provide BQ3 with the ability to transmit information with opposite signals while preserving the structure the transmitted signal, on the transmitting side, an information switch is connected, connected to a pseudo-random sequence generator, the source Information and a phase manipulator, and: on the receiving side, a voltage driver that is connected to a pseudo-random sequence generator and channel key manipulators for tracking the carrier frequency and time delay of the pseudo-random sequence and for sharing information is switched on.

C4JC4J

соwith

ШSh