Патент на изобретение №2248095
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) АДАПТИВНОЕ УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области радиотехники и может использоваться в адаптивных системах радиосвязи для передачи данных по радиоканалу. Достигаемый технический результат – повышение достоверности принимаемой информации. Адаптивное устройство передачи данных содержит схему обработки данных, передатчик, блок коммутации, кодек, приемник, вычислительное устройство и блок управления. 4 ил.
Предлагаемое устройство относится к области радиотехники и может найти применение в адаптивных системах радиосвязи для передачи данных по радиоканалу. Известно устройство, описанное в заявке на изобретение №99123808, Деркач Е.Н., Попов В.И., Лазоренко B.C., Сивоконев Г.Н. “Способ передачи дискретной информации в радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты и устройство, его реализующее”, 2001, в котором на приемном конце радиолинии осуществляют контроль уровня помех на частотах приема и формируют управляющую информацию на перестройку передатчика корреспондента на частоту с наименьшим уровнем помех. Недостатком данного устройства является то, что изменение качества сигнала в радиолинии не влияет на параметры сигнала, влияющие на помехоустойчивость, такие как скорость следования импульсов и схемы кодирования. Известно устройство, описанное в патенте на изобретение №2097923, Булычев О.А., Игнатов В.В., Щукин А.Н. “Способ передачи дискретной информации в радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочих частот и устройство, его реализующее”, 1997, в котором поблочно увеличивают скорость следования импульсов. Недостатком данного способа является то, что изменение параметров сигнала не зависит от качества сигнала в радиолинии. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, описанное в заявке РФ на изобретение №2000131204, Кузнецов Ю.Д. “Передача данных по каналу связи с переменными скоростями передачи”, 1999, принятое за прототип. Устройство-прототип предназначено для мобильной радиотелефонии. Функциональная схема устройства-прототипа представлена на фиг.1, где приняты следующие обозначения: 1 – буфер; 2 – схема обработки данных (СОД); 3 – передатчик. Устройство-прототип содержит последовательно соединенные буфер 1, СОД 2 и передатчик 3. Вход буфера 1 является входом устройства, а выход передатчика 3 – выходом устройства. Устройство-прототип работает следующим образом. Данные, предназначенные для передачи по каналу связи, поступают в буфер 1. СОД 2 на основе этих данных определяет первую скорость передачи и формирует биты данных с первой скоростью передачи в блоки данных фиксированного размера. При этом каждый блок данных имеет одно и то же количество битов. Передатчик 3 передает по каналу связи с первой скоростью передачи в течении одного или более предварительно определенных временных интервалов первого количества блоков данных на временной интервал, соответствующий первой скорости передачи. При изменении скорости передачи в канале связи с первой скорости передачи на вторую скорость передачи СОД 2 обнаруживает это изменение и формирует биты данных со второй скоростью передачи в блоки данных фиксированного размера. Передатчик 3 передает второе количество блоков данных на временной интервал, соответствующий второй скорости передачи, в течении одного или более предварительно определенных временных интервалов. Фиксированный размер каждого блока данных определяется на основе максимальной частоты, с которой может изменяться скорость передачи и самой низкой доступной скорости передачи, с которой могут передаваться данные, то есть не зависит от помеховой обстановки в канале, что влечет за собой уменьшение вероятности правильного приема информационных бит. Таким образом, существенным недостатком способа-прототипа является низкая достоверность приема информации. Для устранения указанного недостатка в устройство, содержащее последовательно соединенные схему обработки данных и передатчик, выход которого является выходом устройства, согласно изобретению, введены последовательно соединенные блок коммутации и кодек, последовательно соединенные шиной приемник и вычислительное устройство, а также блок управления, первый и второй выходы которого соединены с вторыми входами блока коммутации и кодека соответственно, вторые входы которых соединены шинами с соответствующими входами вычислительного устройства, выход которого соединен с входом блока управления, кроме того, выход кодека соединен с входом схемы обработки данных, при этом входы блока коммутации и приемника являются соответственно первым и вторым входами устройства. Функциональная схема предлагаемого устройства представлена на фиг.2, где приняты следующие обозначения: 1 – блок коммутации (БК); 2 – блок управления (БУ); 3 – вычислительное устройство (ВУ); 4 – кодек; 5 – схема обработки данных (СОД); 6 – приемник; 7 – передатчик. Предлагаемое устройство содержит последовательно соединенные БК 1, кодек 4, СОД 5 и передатчик 7, выход которого является выходом устройства, а также последовательно соединенные шиной приемник 6 и ВУ 3, выход которого соединен с входом БУ 2, первый и второй выходы которого соединены с вторыми входами БК 1 и кодека 4 соответственно, вторые входы которых соединены шинами с соответствующими входами вычислительного устройства. Первый вход БК 1 является первым входом устройства. Вход приемника 6 является вторым входом устройства. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Данные с технической скоростью С Бод (равной информационной скорости С бит/сек), предназначенные для передачи по каналу связи, поступают в БК 1, где имеется набор z технических скоростей B1,… ,Bz Бод (B1 СОД 5 из кодированных в кодеке 4 данных на основе определенной в БК 1 скорости передачи формирует блоки данных фиксированного размера. При этом каждый блок данных имеет одно и то же количество битов. Передатчик 7 передает по каналу связи с определенной в БК 1 скоростью передачи Bzz Бод в течении предварительно определенного временного интервала т некоторое количество блоков данных на временной интервал, соответствующее данной скорости передачи. Характеристики помех и сигналов поступают по радиоканалу в приемник 6. ВУ 3 на основе полученных из приемника 6 характеристиках по известному алгоритму рассчитывает q· z вероятностей правильного приема информационных данных, переданных в течении предварительно определенного временного интервала В качестве примера предположим, что через радиостанцию, имеющую набор технических скоростей 1.2-9.6 кБод, передаются данные от аппаратуры передачи данных со скоростью 1.2кбит/с. Кодек радиостанции имеет возможность кодировать поступающие данные кодами Хемминга (режим Н(7,4)) и Рида-Малера (режим RM(31,6)), а также передавать данные без кодирования (режим б/к). В радиостанции предусмотрен режим псевдослучайной перестройки рабочей частоты (ППРЧ) 100 скач/сек, следовательно, предварительно определенный временной интервал а – техническая скорость 1200 Бод без кодирования; б – техническая скорость 2400 Бод без кодирования; в – техническая скорость 2400 Бод с кодированием кодом Хемминга (7,4); г – техническая скорость 4800 Бод без кодирования; д – техническая скорость 4800 Бод с кодированием кодом Хемминга (7,4); е – техническая скорость 9600 Бод без кодирования; ж – техническая скорость 9600 Бод с кодированием кодом Хемминга (7,4); з – техническая скорость 9600 Бод с кодированием кодом Рида-Малера (31,6). Вероятности правильного приема информационных символов на интервале – при – при – при – при – при – при – при Таким образом, достигается увеличение достоверности приема информации. Предлагаемое устройство реализуется физически на базе элементов и блоков, широко известных из технической литературы. Данное устройство по своей сути является полностью цифровым устройством. Применение цифровых элементов позволяет упростить техническое исполнение устройства; значительно уменьшить габариты изделия, в котором оно будет использоваться, а также уменьшить его стоимость; повысить надежность в плане снижения влияния нестабильности параметров элементов схем и их паразитных параметров. Кроме того, алгоритм работы предлагаемого устройства позволяет применять его в спецсвязи в условиях воздействия преднамеренных помех.
Формула изобретения
Адаптивное устройство передачи данных, содержащее последовательно соединенные схему обработки данных и передатчик, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что введены последовательно соединенные блок коммутации и кодек, последовательно соединенные шиной приемник и вычислительное устройство, а также блок управления, первый и второй выходы которого соединены с вторыми входами блока коммутации и кодека соответственно, вторые выходы которых соединены шинами с соответствующими входами вычислительного устройства, выход которого соединен с входом блока управления, кроме того, выход кодека соединен с входом схемы обработки данных, при этом входы блока коммутации и приемника являются соответственно первым и вторым входами устройства.
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
С,… ,Bz
[B1,Bz]) в соответствии с сигналом управления, приходящим из БУ 2. Из БК 1 данные на скорости Bzz поступают в кодек 4, способный кодировать поступающую информацию одним из q помехоустойчивых кодов (n, k, t)1,… ,(n, k, t)q. Кодек 4 кодирует данные на скорости Bzz кодом (n, k, t)qq
. Данные вероятности рассчитываются ВУ 3 для полученных из БК 1 возможных вариантах скорости передачи B1,… ,Bz Бод и полученных из кодека 4 возможных вариантах помехоустойчивого кода (n, k, t)1,… ,(n, k, t)q. Значение определенной в ВУ 3 максимальной вероятности правильного приема поступает в БУ 2, где определяются соответствующие ей номера скорости передачи zz и помехоустойчивого кода qq и на их основе формируются сигналы управления для БК 1 и кодека 4, определяющие в них значения Bzz и (n, k, t)qq, соответственно.
показаны на фиг.4. Следовательно, кривая, по которой должно работать адаптивное устройство передачи данных, представляет собой огибающую всех 8 графиков:
