система передачи данных с множественным доступом с временным разделением корреспондентов

Формула изобретения

СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ С МНОЖЕСТВЕННЫМ ДОСТУПОМ С ВРЕМЕННЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КОРРЕСПОНДЕНТОВ, содержащая абонентские передающие станции и центральную приемную станцию, причем каждая абонентская передающая станция содержит источник информации, передатчик, выход которого подключен к передающей антенне, хронизатор, вход и выход которого соединены соответственно с выходом тактового генератора и управляющим входом источника информации, центральная приемная станция содержит приемную антенну и приемник информации, отличающаяся тем, что, с целью повышения помехозащищенности системы путем передачи информации сложными сигналами без сокращения пропускной способности и без увеличения скорости передачи данных, введены в каждую абонентскую передающую станцию формирователь четвертично-кодированных последовательностей, причем первый, второй и третий входы формирователя четвертично-кодированных последовательностей соединены с выходами соответственно источника информации, хронизатора и тактового генератора, выход формирователя четвертично-кодированных последовательностей соединен с входом передатчика, а в центральную приемную станцию введен блок приема четвертично-кодированных радиосигналов, причем вход и выход блока приема четвертично-кодированных радиосигналов соединены соответственно с выходом приемной антенны и входом приемника информации.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к радиотехнике и может применяться в системах сбора данных с временным разделением корреспондентов.

Известна система передачи данных с множественным доступом с временным разделением корреспондентов. Недостатком ее является низкая помехозащищенность, так как каждая абонентская станция передает радиосигналы только в отведенном для нее временном окне.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой системе передачи данных является выбранная в качестве прототипа система передачи данных с множественным доступом с временным разделением корреспондентов (МДВР), которая состоит из абонентских передающих станций и центральной приемной станции, причем каждый абонент передает радиосигналы в течение специально для него отведенных интервалов времени. Система синхронна. За очередностью передачи радиосигналов в системе МДВР следит система синхронизации, с которой в каждой абонентской станции синхронизированы тактовый генератор и хронизатор.

Недостатком известной системы является низкая помехозащищенность, так как каждая абонентская станция передает радиосигналы только в отведенном для нее временном окне длительностью . Повышение помехозащищенности путем передачи информации сложными сигналами в отведенном временном окне ведет к сокращению пропускной способности станций или увеличению скорости передачи данных.

Целью изобретения является повышение помехозащищенности путем передачи информации сложными сигналами без сокращения пропускной способности системы и без увеличения скорости передачи данных.

Указанная цель достигается тем, что известная система передачи данных с МДВР, содержащая абонентские передающие станции и центральную приемную станцию, причем каждая абонентская передающая станция содержит источник информации, передатчик, выход которого подключен к передающей антенне, хронизатор, вход и выход которого соединены соответственно с выходом тактового генератора и управляющим входом источника информации, центральная приемная станция содержит приемную антенну и приемник информации, дополнительно снабжена в каждой абонентской станции формирователем четвертично-кодированных последовательностей, в центральной приемной станции - блоком приема четверично-кодированных радиосигналов, причем первый, второй и третий входы формирователя четвертично-кодированных последовательностей соединены с выходами соответственно источника информации, хронизатора и тактового генератора, выход формирователя четвертично-кодированных последовательностей соединен с входом передатчика, вход и выход блока приема четверично-кодированных радиосигналов соединены соответственно с выходом приемной антенны и входом приемника информации.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что предложенная система передачи с МДВР отличается тем, что введены в каждую абонентскую передающую станцию формирователь четверично-кодированных последовательностей, а в центральную приемную станцию - блок приема четверично-кодированных радиосигналов, которые соответствующим образом связаны с остальными блоками системы.

Сравнение изобретения с другими техническими решениями из данной и смежных областей техники показывает, что применение сложных сигналов (которыми являются четверично-кодированные последовательности) для повышения помехозащищенности радиосистем широко известно. Однако в системах с множественным доступом применяют сложные сигналы в так называемых системах множественного доступа с кодовым разделением корреспондентов, где каждой абонентской передающей станции назначается индивидуальная адресная кодовая последовательность, имеющая малую взаимную корреляционную функцию с остальными сигналами в системе, а в центральной приемной станции имеются согласованные фильтры с каждой адресной последовательностью. При этом все абоненты излучают радиосигналы одновременно, а в центральной станции они одновременно обрабатываются в параллельных трактах приема.

В системах МДВР каждая абонентская станция начинает передавать свой радиосигнал только в отведенное для нее время и заканчивает передавать, когда ее временное окно длительностью заканчивается и наступает очередь передачи другой абонентской станции. При этом в центральной приемной станции для приема радиосигналов всех абонентов используется одно и то же оборудование. В заявляемой системе МДВР предлагается передавать каждый информационный элемент от всех абонентских станций четверично-кодированной последовательностью (ЧКП) (Е-кодом), не имеющей боковых выбросов в своей апериодической автокорреляционной функции (АКФ), т. е. эта последовательность ортогональна себе при любом сдвиге по времени t (где - длительность одного элемента ЧКП). Все абонентские станции начинают передавать свои радиосигналы в виде одной и той же ЧКП со сдвигом, кратным , поэтому радиосигналы разных абонентских станций будут ортогональны, а после корреляционной свертки в блоке приема четверично-кодированных радиосигналов на центральной станции будут разделены по времени друг от друга.

Таким образом, каждая абонентская станция излучает непрерывно одни и те же сложные сигналы (ЧКП), но их начало у разных станций сдвинуто на время, кратное , т. е. начинает излучать в момент начала своего временного окна длительностью и продолжает излучать на протяжении всего цикла передачи. При этом на центральной приемной станции используется одно и то же оборудование, так как радиосигналы от всех абонентских станций одинаковы по форме, а после свертки сложных сигналов разделены по времени. При этом пропускная способность системы и скорость передачи данных сохраняются как в известной системе. Но абонентские станции теперь работают не в импульсном, а в непрерывном режиме, т. е. энергия каждого информационного элемента теперь передается не за его длительность , а как бы размазывается по времени всего цикла передачи системы, а на приемной стороне производится его корреляционная свертка и восстановление исходного информационного элемента длительностью , т. е. происходит увеличение базы каждого сигнала, что повышает устойчивость системы к импульсным помехам. Этим достигается повышение помехозащищенности системы без сокращения пропускной способности и без увеличения скорости передачи данных.

Признаки, отличающие предложенное техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях и, следовательно, обеспечивают соответствие критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 представлена структурная схема системы передачи данных с МДВР; на фиг. 2 - эпюры напряжений, поясняющие принцип работы системы.

Система передачи данных с МДВР (см. фиг. 1) состоит из абонентских передающих станций 1, каждая из которых содержит источники информации 2, формирователь ЧКП 3, передатчик 4, передающую антенну 5, хронизатор 6, тактовый генератор 7, и центральной приемной станции 8, которая содержит приемную антенну 9, блок приема четверично-кодированных радиосигналов 10, приемник информации 11.

При этом в каждой абонентской станции 1 (см. фиг. 1) последовательно соединены источник информации 2, формирователь ЧКП 3, передатчик 4 и передающая антенна 5, выход тактового генератора 7 соединен с третьим входом формирователя ЧКП 3 и входом хронизатора 6, выход которого соединен с управляющим входом источника информации 2 и вторым входом формирователя ЧКП 3, в центральной приемной станции 8 последовательно соединены приемная антенна 9, блок приема четверично-кодированных радиосигналов 10 и приемник информации 11.

Система передачи данных с МДВР работает следующим образом.

До начала передачи данных в системе тактовые генераторы 7 всех абонентских станций 1 синхронизируются по тактам, а хронизаторы 6 синхронизируются так, чтобы они выдавали разрешающие импульсы на управляющие входы источников информации 2 в заданные для конкретной станции интервалы времени. Тогда при передаче двоичной информации на выходах источников информации 2 каждой абонентской станции будут появляться информационные импульсы длительностью в строго определенном по времени месте в цикле Т_ц работы системы (эпюры на фиг. 2 а. . . з для примера из N= 8 абонентских станций). Формирователь ЧКП 3 каждый информационный импульс длительностью преобразует в ЧКП длительностью N , состоящую из N элементов. Эпюры на фиг. 2 и. . . р, иллюстрируют пример следующей ЧКП:

, в которой = -, = -, причем элементы и ортогональны и . Апериодическая АКФ этой последовательности имеет импульсный вид (не имеет боковых выбросов):

Е_АКФ= 000000080000000 С выхода формирователя 3 ЧКП поступает на вход передатчика 4, в котором радиосигнал усиливается, а затем поступает в передающую антенну 5.

На антенну 9 центральной приемной станции 8 поступает совокупность четве- рично-кодированных радиосигналов от всех N абонентских станций. Для рассматриваемого примера это сумма напряжений по эпюрам на фиг. 2 и. . . р. Этот групповой радиосигнал поступает на вход блока приема четверично-кодированных радиосигналов 10, который представляет из себя согласованный фильтр (СФ) для передаваемого в системе четверично-кодированного радиосигнала. После свертки в СФ сигналы всех абонентских станций вследствие импульсного вида АКФ ЧКП и их временного сдвига разделяются по времени (см. фиг. 2, с). Групповая информационная последовательность приобретает вид, как в системе МДВР-прототипе, но только задержана на время (Т_ц- ), и поступает в приемник информации 11.

Таким образом, применение для передачи в системе МДВР сложных сигналов, имеющих апериодическую АКФ без боковых выбросов, например ЧКП, позволяет каждой абонентской станции передавать информацию сложными сигналами без сокращения пропускной способности и без увеличения скорости передачи данных. Этим достигается увеличение помехозащищенности системы с МДВР.