Патент на изобретение №2189703

(54) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА КОДОВЫХ КОМБИНАЦИЙ

(57) Реферат:

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электросвязи, и может быть использовано в цифровой телефонии, сигнализации и системах телеуправления, а именно в системах передачи и приема двоичной информации. Задачей предлагаемого изобретения является упрощение способа передачи и приема кодовых комбинаций. Поставленная задача достигается тем, что используется следующее свойство: период сложного двухчастотного сигнала однозначно связан с частотами f_i и f_j, составляющими распознаваемый сигнал, а значит, и с передаваемой кодовой комбинацией. На приемной стороне определяют период сложного двухчастотного сигнала Тс, однозначно связанный с частотами f_i и f_j. По найденному периоду Тс судят о принятой комбинации частот, несущих информацию о кодовой комбинации. Найденный способ передачи и распознавания цифровых двухчастотных сигналов позволяет отказаться от необходимости распознавания каждой из частот, составляющих распознаваемый сигнал. 1 табл., 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электросвязи, и может быть использовано в цифровой телефонии, сигнализации и системах телеуправления, а именно в системах передачи и приема двоичной информации.

В телефонных сетях всего мира находят широкое применение системы сигнализации, в которых для передачи номеров абонентов используются многочастотные сигналы. Широко используют также системы сигнализации, в которых номера абонентов передаются с помощью многочастотного кода 2 из 8. Многочастотные сигналы в этом случае образуются путем сложения двух гармонических колебаний. Для управления коммутационным оборудованием автоматических телефонных станций, в которых применены системы сигнализации, в составе автоматической телефонной станции должны быть устройства, принимающие и распознающие сигналы, передаваемые с помощью многочастотного кода. Поэтому распознавание многочастотных сигналов с высокой достоверностью является актуальной задачей.

Известно устройство для приема многочастотных сигналов (а. с. SU 1663784, МПК H 04 Q 1/46, 1991 г.). Это устройство содержит первый амплитудный корректор, первый пороговый блок, первый счетчик, дешифратор, первый, второй и третий блоки памяти, компаратор, второй амплитудный корректор, второй пороговый блок, второй счетчик, блок задержки, генератор импульсов. Амплитудные корректоры построены таким образом, что первый имеет линейно-возрастающую, а второй – линейно-убывающую амплитудно-частотную характеристику.

В случае, если изменение затухания корректоров составляет 0,05 на каждые 100 Гц, сигнал на выходе корректоров имеет число пересечений с нулем за время, кратное периодам всех принимаемых рабочих частот, зависящее только от частоты сигнала наибольшей амплитуды. Это число подсчитывается счетчиками. Принятый сигнал обрабатывается дешифратором. Сигнал на выход устройства выдается в том случае, если его значение совпало для двух периодов анализа принимаемого сигнала. Период анализа задается генератором импульсов. Данное устройство построено на принципе выделения высокочастотной и низкочастотной компонент, составляющих передаваемый сигнал, что усложняет процесс распознавания принятой кодовой комбинации.

где – поворачивающий множитель;
х(n) – n-ный отсчет принятого дискретного сигнала;
N – количество отсчетов в массиве анализируемого сигнала;

Однако применение ПФ при распознавании двухчастотных сигналов требует знания периода этих сигналов. Для распознавания конкретной кодовой комбинации, передаваемой частотами f_i и f_j, нужно с помощью ПФ определить эти частоты, предварительно вычислив период рассматриваемого сигнала. В результате усложняется процесс распознавания принятой кодовой комбинации.

Задачей предлагаемого изобретения является упрощение способа передачи и приема кодовых комбинаций.

Поставленная задача достигается тем, что в способе передачи и приема кодовых комбинаций, как и в прототипе, на передающей стороне формируют кодовую комбинацию при помощи сложения двух гармонически колебаний с частотами f_i и f_j, передают ее по каналу связи в виде двухчастотного цифрового сигнала и распознают ее на приемной стороне.

Согласно изобретению, в отличие от прототипа, распознают кодовую комбинацию определением периода двухчастотного цифрового сигнала Те, однозначно связанного с комбинацией указанных частот.

В данном случае используется следующее свойство: период сложного двухчастотного сигнала однозначно связан с частотами f_i и f_j, составляющими распознаваемый сигнал, а значит и с передаваемой кодовой комбинацией. При этом отпадает необходимость в распознавании каждой из составляющих частот.

Таким образом, в результате отказа от распознавания каждой из составляющих частот обеспечивается упрощение процесса распознавания кодовой комбинации, передаваемой с помощью двухчастотного сигнала, так как используется тот факт, что период сложного двухчастотного сигнала однозначно связан с частотами f_i и f_j, а значит и с передаваемой комбинацией частот.

На фиг. 1 изображена структурная схема, иллюстрирующая способ распознавания цифровых двухчастотных сигналов с помощью ПФ.

На фиг. 2 изображена структурная схема реализации предлагаемого способа передачи и приема кодовых комбинаций.

На фиг. 3 изображена структурная схема устройства определения периода анализируемого сигнала.

В таблице приведены возможные комбинаций частот f_i и f_j, однозначно связанных с периодом сложного сигнала Тс.

Предложенный способ передачи и приема кодовых комбинаций иллюстрируется на фиг. 2. Кодовая комбинация, сформированная при помощи сложения двух гармонических колебаний (генераторы частот f_i и f_j), передается по каналу связи, который может представлять собой телефонную линию связи. Для распознавания принятой кодовой комбинации вычисляется период принятого двухчастотного сигнала, однозначно связанного с частотами f_i и f_j, а значит и с самой кодовой комбинацией.

В качестве генераторов частот f_i и f_j могут быть применены генераторы серии ГА-117, ГЗ-105 или ГЗ-106.

f(t)=f(t+Tc)
При невыполнении условия периодичности второй нулевой переход отбрасывается из рассмотрения, ищется следующий переход сигнала через нулевой уровень, и эти операции повторяются до тех пор, пока не будет найден истинный период анализируемого сигнала.

Структурная схема устройства определения периода двухчастотного сигнала иллюстрируется фиг.3. Устройство определения периода двухчастотного сигнала включает в себя фильтр 1, компаратор 2, счетчик импульсов 3, устройство сравнения 4, генератор прямоугольных импульсов 5, блок задержки 6 и запоминающее устройство 7.

На вход фильтра 1 подается принятый сигнал X(k). Выход фильтра 1 соединен с входами компаратора 2, блока задержки 6 и запоминающего устройства 7. Первый выход компаратора 2 соединен с входом генератора прямоугольных импульсов 5, а второй – с первым входом счетчика импульсов 3. Выход генератора прямоугольных импульсов 5 соединен со вторым входом счетчика импульсов 3. Выход счетчика импульсов 3 соединен с первым входом устройства сравнения 4, а выходы блока задержки 6 и запоминающего устройства 7 – со вторым и третьим входами устройства сравнения 4 соответственно. С выхода устройства сравнения 4 выдается величина Тс.

Поступающий из телефонной линии связи сигнал X(k) фильтруется от помех с помощью фильтра 1, в качестве которого может быть использован фильтр КР1058ФП1А или КР1016БР1. Отфильтрованный сигнал поступает на компаратор 2, блок задержки 6 и запоминающее устройство 7. Блок задержки 6 и запоминающее устройство 7 могут быть реализованы на микросхемах КА528БР2 и К564РУ2А соответственно. С выхода компаратора 2 на первый вход счетчика импульсов 3 (микросхема К155ИЕ2 или аналогичная ей) поступают прямоугольные импульсы, характеризующие положительные и отрицательные полуволны. При первом переходе анализируемого сигнала через нулевой уровень компаратор 2 подает импульс на генератор прямоугольных импульсов 5 (микросхема К119ГГ1) для его запуска. На второй вход счетчика импульсов 3 начинают поступают прямоугольные импульсы от генератора прямоугольных импульсов 5. Счетчик импульсов 3 подсчитывает количество импульсов, сгенерированных генератором прямоугольных импульсов 5. Устройство сравнения 4 позволяет выявить истинный период сигнала с помощью проверок на периодичность нескольких точек, запомненных запоминающим устройством 7, и текущего сигнала, задержанного с помощью блока задержки 6 на время, необходимое для обработки сигнала компаратором 2 и счетчиком импульсов 3. Компаратор 2 и устройство сравнения 4 могут быть реализованы на микросхемах К554СА2 или К554САЗ.

В таблице в качестве примера приведены 29 возможных комбинаций частот f_i и f_j, полученных нами в результате эксперимента. Эти табличные данные иллюстрируют однозначную связь приведенных комбинаций частот с периодом сложного сигнала Тс.

Таким образом, предлагаемый способ передачи и приема кодовых комбинаций позволяет отказаться от распознавания каждой из частот, составляющих принимаемый сигнал, что упрощает процесс распознавания принятой кодовой комбинации.

Формула изобретения

Способ передачи и приема кодовых комбинаций, заключающийся в том, что на передающей стороне формируют кодовую комбинацию при помощи сложения двух гармонических колебаний с частотами f_i и f_j, передают ее по каналу связи в виде двухчастотного цифрового сигнала и распознают ее на приемной стороне, отличающийся тем, что распознают кодовую комбинацию определением периода двухчастотного цифрового сигнала Тс, однозначно связанного с комбинацией указанных частот.

РИСУНКИ

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 10.01.2003

Извещение опубликовано: 10.08.2004 БИ: 22/2004