способ передачи сигналов в многоканальных системах с временным разделением каналов

Формула изобретения

СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ В МНОГОКАНАЛЬНЫХ СИСТЕМАХ С ВРЕМЕННЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ, при котором на передаче сигналы каждого канала дискретезируют и сдвинутые по времени отсчеты всех каналов вводят в групповой тракт, а на приемной стороне отсчеты сигналов отдельных каналов разделяют по времени, отличающийся тем, что, с целью уменьшения влияния переходных разговоров между K соседними по временному расположению отсчетов каналами путем разрушения внятности переходных разговоров, на передаче перед вводом в общий групповой тракт меняют полярность отсчетов канала с номером m (где m = 1,2,3...) по закону n-й функции Уолша (где n = 0,1,2...N-1) из системы, содержащей N функций, причем N = K или ближайшее большее, чем K число из ряда 2,4,8, а n равно остатку от деления m - 1 на N, а на приемной стороне из каналов группового тракта восстанавливают полярность тех отсчетов, полярность которых была изменена на передаче путем повторного изменения их полярности.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к многоканальным системам электрической связи, в частности к системам с временным разделением каналов.

Целью изобретения является уменьшение переходных разговоров между соседними по временному расположению отсчетов каналами путем разрушения внятности переходных разговоров.

На фиг. 1 изображена структура обычной системы передачи с временным разделением каналов, в которой передача сигналов осуществляется по способу-прототипу; на фиг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие передачу сигналов по способу-прототипу и по предлагаемому способу; на фиг. 3 - схемы установки умножителей отсчетов сигналов на функции Уолша, обеспечивающие переход от способа-прототипа к предлагаемому способу передачи при N = 2 и N = 4; на фиг. 4 - функции Уолша для N = 2, N = 4 и N = 8.

На фиг. 1 изображена структура обычной системы передачи с временным разделением каналов, в которой передача сигналов осуществляется по способу-прототипу. Система содержит источники передаваемых сигналов 1₁-1₄ (в индексах - номера каналов), выходы которых соединены с входами соответствующих дискретизаторов (электронных ключей) передатчика 2₁-2₄, а выходы дискретизаторов соединены параллельно и подключены к входу группового тракта 3, временных селекторов приемника 4₁-4₄, реализуемых обычно также в виде электронных ключей, входы которых соединены между собой параллельно и подключены к выходу группового тракта, а выходы временных селекторов приемника соединены с входами соответствующих восстановителей непрерывных сигналов (электрических фильтров нижних частот) 5₁-5₄, выходы которых соединены с входами приемников отдельных каналов 6₁-6₄.

На фиг. 2 показаны временные диаграммы, иллюстрирующие передачу сигналов.

На верхней строке (см. фиг. 2) показаны временные диаграммы сигналов, передаваемых в системе фиг. 1, работающей по способу-прототипу. Здесь сплошные кривые - исходные сигналы 1, 2 и 3 каналов, а жирные черные линии - импульсы отсчетов этих сигналов на входе группового тракта. Вследствие искажений в групповом тракте импульсы отсчетов на выходе тракта изменят свою форму, причем возможно их перекрытие с импульсами отсчетов соседних каналов. В качестве примера пунктиром показана возможная форма импульсов первого канала (импульсы других каналов тоже претерпевают аналогичные искажения). В результате указанного искажения импульсов первого канала на приемной стороне в моменты выделения временным селектором второго канала отсчетов второго канала на выходе этого временного селектора, кроме отсчетов второго канала, будут приняты и "остатки" импульсов первого канала, показанные на первой строке фиг. 2 незачерненными импульсами. Так как "остатки" импульсов первого канала пропорциональны отсчетам сигнала первого канала, то на выходе второго канала будет наблюдаться внятный переходный разговор первого канала. Аналогично на выходе третьего канала будет прослушиваться внятный переходный разговор второго канала, а возможно - и внятный переходный разговор первого канала (если "остатки" импульсов первого канала во время срабатывания селектора третьего канала еще достаточно ощутимы). Если передние фронты импульсов также размыты, то может наблюдаться переходный разговор второго канала в первом, третьего канала во втором и т.д.

Следующие две строки на фиг. 2 иллюстрируют предлагаемый способ передачи, обеспечивающий разрушение внятности взаимных влияний в ближайших соседних каналах, т.е. при К = 2. В этом случае следует выбрать систему функций Уолша, содержащую N = 2 функции. В такой системе функция с номером n = 0 имеет постоянную полярность, т.е. имеет вид ++++++..., а вторая функция (с номером n = 1) представляет собой знакопеременную последовательность +-+-+-... Таким образом, знаки отсчетов 1-го, 3-го, 5-го и всех других нечетных по номеру каналов не меняют, а знаки отсчетов каналов с четными номерами меняют через один интервал дискретизации (один цикл). Это показано на второй строке фиг. 2, где отсчеты сигнала второго канала инвертируют в первом, третьем и прочих нечетных циклах. При этом же искажении импульсов первого канала к передаваемым отсчетам второго канала добавятся точно такие же "остатки" импульсов первого канала, также обозначенные незачерненными импульсами. Но теперь для восстановления полярности отсчетов второго канала на приемной стороне производят повторное инвертирование инвертированных на передаче импульсов. В результате отсчеты сигналов всех каналов (в частности - второго) восстановятся и будут такими же, как при способе-прототипе, а вот "остатки" импульсов первого канала на выходе второго канала окажутся с периодически (через цикл) измененной полярностью, как это видно из сравнения незачерненных импульсов на третьей строке с незачерненными импульсами на первой строке. Таким образом, теперь влияющие импульсы не повторяют формы влияющего сигнала, т.е. внятность переходного разговора оказывается разрушенной.

Легко показать, что в этом случае произойдет периодическое изменение полярности не только влияния первого канала на второй, но и второго на третий, второго на первый, третьего на второй, т.е. разрушится внятность взаимных влияний четных каналов на нечетные и наоборот.

Конкретная реализация способа в системе передачи может быть различной. Наиболее просто - когда в каждом канале перед вводом отсчетов в общий групповой тракт на передаче и после выделения отсчетов этого канала на приеме устанавливают умножители отсчетов на функцию Уолша, номер которой соответствует номеру данного канала. Однако в этом случае требуются два умножителя на каждый канал. Более экономичным является решение, при котором каждый умножитель на определенную функцию Уолша на передаче и приеме обрабатывает отсчеты всех каналов, номеру которых соответствует номер данной функции Уолша. В этом случае общее количество умножителей равно удвоенному числу функций Уолша.

Соответствующая схема установки умножителей на передаче и приеме, которыми должна быть дополнена система передачи фиг. 1 для перехода к предлагаемому способу передачи, показана на фиг. 3 для случаев N = 2 и N = 4 функции. Здесь все умножители, поскольку схемно они одинаковы, обозначены одинаковыми номерами 7 с индексом, соответствующим номеру функции Уолша, на которую осуществляют умножение.

При N = 2 на передаче и приеме установлены умножители 7₀ и 7₁ на функции Уолша с номерами n = 0 и n = 1. В соответствии с изложенным правилом, на функцию Уолша с n = 0 умножают отсчеты 1, 3, 5 и вообще всех нечетных каналов, а отсчеты всех четных каналов умножают на функцию с n = 1. Поэтому при N = 2 на передаче выходы дискретизаторов всех нечетных каналов соединены параллельно и подключены к входу умножителя 7₀, а выходы дискретизаторов всех четных каналов - к входу умножителя 7₁, выходы обоих умножителей соединены параллельно и подключены к входу группового тракта, а на приеме входы умножителей 7₀ и 7₁ подключены параллельно к выходу группового тракта, выход умножителя 7₀ подключен к параллельно соединенным входам временных селекторов нечетных каналов, а выход умножителя 7₁ подключен к параллельно соединенным входам временных селекторов четных каналов.

При N = 4 на передаче и на приеме установлены умножители 7₀, 7₁, 7₂ и 7₃ на соответствующие функции Уолша с номерами n = 0, 1, 2 и 3. На передаче к входу умножителя 7₀ подсоединены выходы дискретизаторов 1, 5, 9 и т.д. каналов, к входу умножителя 7₁ - выходы дискретизаторов 2, 6, 10,... каналов, к входу умножителя 7₂- выходы дискретизаторов 3, 7, 11,... каналов, к входу умножителя 7₃ - выходы дискретизаторов 4, 8, 12,... каналов, выходы всех умножителей на передаче соединены параллельно и подключены к входу группового тракта, а на приеме входы умножителей 7₀, 7₁, 7₂ и 7₃ соединены параллельно и подключены к выходу группового тракта, а к выходам умножителей подключены входы временных селекторов тех же каналов, дискретизаторы которых подключены к аналогичным умножителям на передаче.

Аналогично при N = 8 на передаче и приеме должны быть установлены умножители на функции Уолша с n = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Следует, однако, отметить, что взаимные влияния между более чем четырьмя соседними каналами практически маловероятны, поэтому случай с N = 8 на фиг. 3 не показан.

Умножители, показанные на фиг. 3, могут быть выполнены различно, например по схеме двойного балансного модулятора. При этом в качестве несущего колебания в указанных схемах используют электрические колебания, форма которых пропорциональна соответствующим функциям Уолша (форма таких колебаний показана на фиг. 4), а в качестве модулирующего сигнала - последовательности отсчетов, поступающие на вход умножителя.

Умножитель на функцию Уолша с n = 0 (на фиг. 3 это умножитель 7₀) может быть упрощен, поскольку эта функция является постоянной величиной. Поэтому вместо умножителя 7₀ можно использовать более простую схему, например, аттенюатор с затуханием, равным затуханию других умножителей.

На фиг. 4 показаны функции Уолша для систем с N = 2, 4 и 8 функциями. Схемы для получения электрических колебаний, пропорциональных функциям Уолша, известны. Тактовым сигналов для формирователя функций Уолша в данном случае является последовательность цикловых синхроимпульсов, всегда имеющаяся в аппаратуре, работающей по способу-прототипу, а установочным импульсом могут служить импульсы сверхцикловой синхронизации, также обычно имеющиеся в аппаратуре. При этом для системы с N = 2 не обязателен даже установочный импульс, так как случайное изменение полярности несущего колебания, соответствующего функции Уолша с n = 1, возможное при отсутствии установочного импульса, в данном случае может привести лишь к постоянному изменению полярности принимаемых сигналов в четных каналах, что не отразится на качестве приема телефонных сигналов.