Инновации бизнесу. Стартстопная система связи

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.

Номер

79-017-06

Наименование проекта

Стартстопная система связи

Назначение

Уменьшение энергозатрат на передачу сигнала

Рекомендуемая область применения

Радиосвязь

Описание

Данный материал является результатом научно - исследовательской работы авторов.

На рис.1 представлена, функциональная схема стартстопной системы связи.

Стартстопная система связи содержит на передающей стороне источник информации 1, регистр сдвига 2 (РС), мультиплексор 3 (МП), схему «НЕ» 4, схему «ЗИ» 5, Т-триггер 6, генератор несущих частот 7 (ГНЧ) и передатчик 8, генератор тактовых импульсов 9 (ГТИ), и двоичный счетчик 10 (ДС), делитель частоты на два 11 (ДЧ) и вторую схему «ЗИ» 12, причем первый выход ГТИ 9 соединен с установочными входами ДЧ 11 и генератора псевдослучайной последовательности 13 (ГПСП), выход которого соединен с первым входом сумматора по модулю два 14 (СМД); на приемной стороне содержит приемник 15, частотный детектор 16 (ЧД) и второй согласованный фильтр 17 (СФ), первый СФ 18, решающее устройство 19 (РУ), формирователь импульсов 20 (ФИ) и схему «И» 21, схему «ИЛИ-НЕ» 22 и rs-триггер 23, К параллельных блоков обработки [ (24-1)-(24-К)], первые входы (а) которых подключены к выходу второго СФ 17, вторые (б) - соединены по одному с выходами 1-К ФИ 20, а третьи (с) - с выходом схемы «И» 21, схему «ИЛИ» 25 и вторую схему «ИЛИ» 26, каждый из блоков обработки 24 содержит: формирователь символов ФС 27 и второй РС 28, п параллельных СМД (29-1)-(29-п), вторую схему «ИЛИ-НЕ» 30, вторую схему «НЕ» 31 и вторую схему «И» 32, элемент задержки 33 (ЭЗ), третью 34 и четвертую 35 схемы «И», п параллельных схем «И» (36-1)-(36-п); выход схемы «ИЛИ» 25 является дополнительным выходом системы, передающая и приемная стороны системы соединены посредством линий связи 38.

Стартстопная система работает следующим образом.

В случайный момент времени (t=0) на первом выходе источника информации 1 создаются n>5 информационных символов («О» или «1») длительности (например, n=4 - 1001), а на его втором выходе в тот же момент времени - короткий импульс, поступающий на вход ГТИ 9, на втором выходе которого при этом формируются n коротких импульсов, записывающие информационные символы в n-разрядный регистр сдвига РС 2. На первом выходе ГТИ 9 создается короткий импульс с задним фронтом, действующим в момент времени t=0, который устанавливает на выходах счетчика ДС 10 (в шине) двоичное число в десятичной форме, равное единице, первый выход ДЧ 11 - в единичное состояние, а его второй (инверсный) выход - в нулевое состояние и запускает ГПСП 13. На третьем выходе ГТИ 9 формируется меандр, состоящий из 2n импульсов длительности /4, поступающий на тактовые входы ДЧ 11 и ГПСП 13 и на второй вход СМД 14; в результате этого на выходе ГПСП 13 формируется s -импульсная псевдослучайная последовательность (ПСП) (s>9), а на выходе СМД 14 - результат ее суммирования с меандром. Этот сигнал управляет работой блоков 5,12 и открывает положительными импульсами передатчик 8 для передачи на его выход входного сигнала. Таким образом, в момент действия заднего фронта импульса к выходу МП 3 подключается п-ый разряд РС 2, в котором записан первый информационный символ . Этот символ поступает на второй вход схемы 12, а его инверсия - на первый вход блока 5. Поскольку при этом импульсы на всех трех входах схемы 12 оказываются положительными, то на ее выходе создается положительный перепад напряжения, который устанавливает Т-триггер 6 в единичное состояние, и на выходе ГНЧ 7 создается гармонический сигнал с частотой f₂ Задний фронт первого импульса на третьем выходе ГТИ 9 изменяет сигнал на первом выходе ДЧ 11 на инверсный; при этом на его втором выходе создается положительный импульс, который переводит передним фронтом Т-триггер 6 в нулевое состояние, при котором на выходе ГНЧ 7 формируется сигнал с частотой 12. Таким образом информационному символу «1» на выходе передатчика соответствует последовательность двух сигналов длительности /4 с частотами f₁ и f_2. При появлении второго положительного импульса на первом выходе ДЧ 11 на выходах ДС 10 (в шине) устанавливается двоичное число, равное двум, и через МП 3 на его выход считывается символ с (n-1)-го разряда РС 2 и, если его значение равно «О», то положительный сигнал будет действовать на первом входе схемы 5, Т-триггер 6 установится в нулевое состояние и на выходе ГНЧ 7 установится сигнал частоты f₂ (а затем f₁). Т.е. информационному символу «О» на выходе передатчика должна соответствовать последовательность из двух сигналов с частотами f₂, f₁и т. д.

На приемной стороне сигнал с первого выхода приемника 15, представляющего собой выход усилителя промежуточной частоты с ограничителем, поступает на вход ЧД 16, на выходе которого частоте f₁ соответствует положительный, а f₂ - отрицательный сигнал, и затем после фильтрации во втором согласованном (квазисогласованном) фильтре СФ 17 - на входы формирователей символов ФС 27 блоков обработки (24-1)-(24-К) (К=2-5). Со второго выхода приемника 15 амплитудно продетектированный сигнал после фильтрации в согласованном (квазисогласованном) фильтре для ПСП СФ 18 поступает на вход РУ 19, в котором осуществляется сравнение входного сигнала с определенным порогом и, при условии его превышения сигналом, формирование в момент действия его максимального значения короткого импульса, который при отсутствии помех точно совпадает с моментом окончания ПСП при приеме. На выходах 1-К ФИ 20 формируются последовательности коротких тактовых импульсов с периодом /4 со сдвигом по времени у i-ой из них (i=2,...К) относительно последовательности на первом выходе - ( /4К)(i-1), на (К+1)-ом выходе - положительный импульс длительности /2 с задержкой относительно его входного импульса на (4n-2s+1) /4, который передним фронтом устанавливает блок 23 в единичное состояние. Последовательность с j-го выхода ФИ 20 (j=1...К) поступает на второй вход ФС 27, вход элемента задержки 33 и первый вход схемы 34 j-го блока обработки 24- j. На выходе ФС 27 формируется символ «1» длительности /4, если в момент действия импульса на его втором входе сигнал на первом входе положительный, и символ «0» - если отрицательный. Задержанные на интервал времени меньше /4 в блоке 33 входные импульсы записывают задними фронтами символы, поступающие с выхода ФС 27 в 4n-разрядный регистр сдвига 28. Если импульс на первом входе схемы «И» 34 совпадет по времени с импульсом длительности /4, действующим на ее втором входе, то ее выходной импульс через схему «ИЛИ-НЕ» 22 установит rs-триггер 23 в нулевое состояние и на вторые входы схем «И» 34 всех блоков обработки поступит нулевой сигнал, запрещающий передачу на их входы тактовых импульсов. При отсутствии помех в момент действия импульса на выходе блока 34 j-го блока обработки 24-j на выходах разрядов регистра сдвига 28 с номерами 1,8, 12, 14 будут действовать сигналы логического нуля, а с номерами 3,5,9 и 16 — сигналы логической единицы. К первому и второму входам сумматоров (29-1)-(29-n) подключены выходы разрядов РС 28 с номерами 3, 1; 5, 8; 9, 12 и 16, 14, соответственно. В результате при действии на их третьих входах импульса с выхода схемы 34 на их выходах уровень сигналов будет нулевым, а на выходе схемы 30 - единичным. При этом схема «И» 35 будет открытой для выходного импульса блока 34, который считает информационные символы со входов схем (36-1)-(36-n) на их выходы и в третий регистр сдвига 37. Тактовые импульсы, поступающие с выхода блока 33, считают информацию из РС 37 через схему «ИЛИ» 26 на информационный выход системы. Если при наличии помех на первом и втором входах хотя бы одного из блоков 29 установится одинаковый уровень, то на выходе схемы 30 установится сигнал логического «О», а на выходе схемы «И» 32 -логической «1». Поэтому выходной импульс блока 34 пройдет через последнюю и блок 25 на дополнительный выход системы. Таким образом, выносится решение о наличии ошибок в сообщении. Информация на выход блока 26 не выдается и при наличии обратного канала по нему посылается запрос на передающую сторону о повторении сообщений.