способ дискретной передачи информации

Формула изобретения

1. Способ дискретной передачи информации, заключающийся в том, что на передающей стороне формируют первичный сигнал, шкала значений которого в 2²ⁿ раз превышает максимально допустимое значение погрешности, формируют последовательность выборок первичного сигнала путем его дискретизации с выбранной частотой опроса, формируют передаваемые выборки путем преобразования выборок первичного сигнала, передают сформированные выборки по каналу связи на приемную сторону, на приемной стороне принимают полученные выборки, формируют восстановленную последовательность выборок первичного сигнала путем преобразования принятых выборок, восстанавливают первичный сигнал путем фильтрации последовательности выборок первичного сигнала, отличающийся тем, что на передающей стороне преобразование последовательности выборок первичного сигнала в передаваемые выборки осуществляют следующим образом: формируют первую последовательность передаваемых выборок путем преобразования значений выборок первичного сигнала по модулю (2ⁿ-1), усиления их в (2ⁿ+1) раз и суммирования с постоянным сигналом, значение которого в (2ⁿ-1)/2 раз превышает максимально допустимое значение погрешности, формируют вторую последовательность передаваемых выборок путем преобразования значений выборок первичного сигнала по модулю (2ⁿ+1), усиления их в (2ⁿ-1) раз и суммирования с постоянным сигналом, значение которого в (2ⁿ+1)/2 раз превышает максимально допустимое значение погрешности, при этом на приемной стороне преобразование принятых выборок в восстановленную последовательность выборок первичного сигнала осуществляют следующим образом: осуществляют квантование значений выборок первой принятой последовательности выборок на (2ⁿ+1) уровней и квантование значений выборок второй принятой последовательности выборок на (2ⁿ-1) уровней, формируют единую последовательность усиленных выборок путем преобразования первой и второй последовательностей квантованных выборок, для чего усиливают в (2ⁿ+1) раз значение каждой квантованной выборки первой последовательности квантованных выборок, усиливают в (2ⁿ-1) раз значение каждой соответствующей квантованной выборки второй последовательности квантованных выборок, значение каждой выборки единой последовательности выборок определяют путем суммирования значений соответствующих усиленных квантованных выборок первой и второй последовательностей усиленных квантованных выборок, после чего усиливают значение каждой выборки единой последовательности выборок в (2^n-1) раз и формируют восстановленную последовательность выборок первичного сигнала путем преобразования значений выборок сформированной единой последовательности усиленных выборок по модулю (2²ⁿ-1).

2. Способ дискретной передачи информации по п.1, отличающийся тем, что преобразование значений выборок сигнала по модулю n осуществляют следующим образом: формируют n равномерно распределенных в пределах шкалы значений сигнала пороговых уровней, сравнивают значение каждой выборки сигнала со значениями всех пороговых уровней, определяют значение максимального из превышенных пороговых уровней и преобразуют значение каждой выборки сигнала путем вычитания из него значения максимального из превышенных пороговых уровней.

3. Способ дискретной передачи информации по п.1, отличающийся тем, что квантование значений выборок сигнала на n уровней осуществляют следующим образом: формируют n равномерно распределенных в пределах шкалы значений сигнала пороговых уровней, сравнивают значение каждой выборки сигнала со значениями всех пороговых уровней, определяют значение максимального из превышенных пороговых уровней, значение каждой квантованной выборки сигнала принимают равным соответствующему значению максимального из превышенных пороговых уровней.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к телеметрии, технике связи и может быть использовано в системах передачи информации по дискретным каналам связи.

Известен способ дискретной передачи информации, заключающийся в том, что на передающей стороне формируют первичный сигнал, шкала значений которого в 2²ⁿ раз превышает максимально допустимое значение _макс погрешности, формируют последовательность выборок первичного сигнала путем его дискретизации с выбранной частотой опроса, передают сформированную последовательность выборок по каналу связи на приемную сторону, на приемной стороне принимают полученную последовательность выборок, восстанавливают первичный сигнал путем фильтрации последовательности выборок первичного сигнала [1].

Известный способ дискретной передачи информации предусматривает выполнение следующих операций:

формирование на передающей стороне первичного сигнала S_п(t), шкала U_ш0=(2²ⁿ× _макс) значений которого в 2²ⁿ раз превышает максимально допустимое значение _макс погрешности;

формирование на передающей стороне последовательности выборок S_д (t)= S_п(t-nT_o) первичного сигнала S _п(t) путем его дискретизации с выбранной частотой F _o=1/T_o опроса;

передачу сформированной последовательности выборок S_д(t) по каналу связи на приемную сторону;

прием на приемной стороне полученной последовательности выборок S_д(t) первичного сигнала;

восстановление на приемной стороне первичного сигнала S_п(t) путем фильтрации полученной последовательности выборок S_д(t) первичного сигнала с помощью фильтра нижних частот с частотой среза F_ср=F_o/2, равной половине частоты опроса.

Динамический диапазон D_п значений передаваемых по каналу связи выборок первичного сигнала согласно известному способу дискретной передачи информации составляет величину D_п=U_ш0/ _макс=2²ⁿ. Количество информации на одну передаваемую по каналу связи выборку при этом равно I _п=log₂(D_п)=2n бит.

В процессе передачи к указанной последовательности выборок добавляется нормальный белый шум n(t) с нулевым математическим ожиданием и стандартным отклонением _n. При этом значение _n погрешности значений принимаемых выборок в среднем определяется стандартным отклонением _n нормального белого шума n(t).

Условием обеспечения требуемой верности передачи по каналу связи выборок первичного сигнала является условие _{n макс}. В случаях, когда это условие не выполняется, значение = _n> _макс погрешности значений принимаемых выборок превышает максимально допустимое значение _макс погрешности. Поэтому недостатком известного способа дискретной передачи информации является недостаточная точность передачи информации.

Наиболее близким к предлагаемому является известный способ дискретной передачи информации, заключающийся в том, что на передающей стороне формируют первичный сигнал, шкала значений которого в 2²ⁿ раз превышает максимально допустимое значение _макс погрешности, формируют последовательность выборок первичного сигнала путем его дискретизации с выбранной частотой опроса, формируют последовательность передаваемых выборок путем преобразования последовательности выборок первичного сигнала, для чего значение каждой выборки первичного сигнала преобразуют в приращение значения каждой выборки первичного сигнала путем вычитания из значения каждой выборки первичного сигнала значения предшествующей выборки первичного сигнала, передают сформированную последовательность выборок по каналу связи на приемную сторону, на приемной стороне принимают полученную последовательность выборок, формируют восстановленную последовательность выборок первичного сигнала путем преобразования принятой последовательности выборок, для чего значение каждой восстановленной выборки первичного сигнала определяют путем суммирования значения предшествующей восстановленной выборки первичного сигнала и соответствующего значения принятой выборки, т.е. соответствующего приращения значения каждой выборки первичного сигнала, восстанавливают первичный сигнал путем фильтрации последовательности выборок первичного сигнала [2].

Известный способ дискретной передачи информации предусматривает выполнение следующих операций:

формирование на передающей стороне первичного сигнала S_п(t), шкала U_ш0=(2²ⁿ× _макс) значений которого в 2²ⁿ раз превышает максимально допустимое значение _макс погрешности;

формирование на передающей стороне последовательности выборок S_д (t)= S_п(t-nT_o) первичного сигнала S _п(t) путем его дискретизации с выбранной частотой F _o=1/T_o опроса;

формирование на передающей стороне последовательности передаваемых выборок S _пр(t)= S_пр(t-nT_o) путем преобразования последовательности выборок S_д(t)= S_п(t-nT_o) первичного сигнала, для чего значение S_п(t-nT_o) каждой выборки первичного сигнала преобразуют в приращение значения S_пр (t-nT_o)= _п(t-nT_o)=S_п(t-nT_o )-S_п[t-(n-1)T_o] каждой выборки первичного сигнала путем вычитания из него значения S_п[t-(n-1)Т _о] предшествующей выборки первичного сигнала;

передачу сформированной последовательности передаваемых выборок S_пр(t) по каналу связи на приемную сторону;

прием на приемной стороне полученной последовательности выборок S_пр(t) первичного сигнала;

формирование на приемной стороне восстановленной последовательности выборок S_д(t)= S_п(t-nT_o) первичного сигнала путем преобразования принятой последовательности выборок S_пр (t)= S_пр(t-nT_o), для чего значение S _п(t-nT_o) каждой восстановленной выборки первичного сигнала определяют путем суммирования значения S_п[t-(n-1)T _o] предшествующей восстановленной выборки первичного сигнала и соответствующего приращения значения S_пр(t-nT _o)= _п(t-nT_o) каждой выборки первичного сигнала;

восстановление на приемной стороне первичного сигнала S_п(t) путем фильтрации полученной последовательности восстановленных выборок S_д(t) первичного сигнала с помощью фильтра нижних частот с частотой среза F_cp =F_o/2, равной половине частоты опроса.

Известный способ дискретной передачи информации обеспечивает сокращение избыточности передаваемой информации за счет использования разностного представления передаваемых выборок. Однако при этом значение _n погрешности значений принимаемых разностных выборок в среднем также определяется стандартным отклонением _n нормального белого шума n(t). Поэтому недостатком известного способа дискретной передачи информации также является недостаточная точность передачи информации.

Технический результат состоит в повышении точности передачи информации при фиксированных значениях динамического диапазона D_п значений выборок первичного сигнала и стандартного отклонения _n нормального белого шума n(t) в канале связи.

Для достижения указанного технического результата в способ дискретной передачи информации, заключающийся в том, что на передающей стороне формируют первичный сигнал, шкала значений которого в 2²ⁿ раз превышает максимально допустимое значение погрешности, формируют последовательность выборок первичного сигнала путем его дискретизации с выбранной частотой опроса, формируют передаваемые выборки путем преобразования выборок первичного сигнала, передают сформированные выборки по каналу связи на приемную сторону, на приемной стороне принимают полученные выборки, формируют восстановленную последовательность выборок первичного сигнала путем преобразования принятых выборок, восстанавливают первичный сигнал путем фильтрации последовательности выборок первичного сигнала, введены новые операции, а именно: на передающей стороне: преобразование последовательности выборок первичного сигнала в передаваемые выборки осуществляют следующим образом: формируют первую последовательность передаваемых выборок путем преобразования значений выборок первичного сигнала по модулю (2ⁿ-1), усиления их в (2ⁿ+1) раз и суммирования с постоянным сигналом, значение которого в (2ⁿ-1)/2 раз превышает максимально допустимое значение погрешности, формируют вторую последовательность передаваемых выборок путем преобразования значений выборок первичного сигнала по модулю (2ⁿ+1), усиления их в (2ⁿ-1) раз и суммирования с постоянным сигналом, значение которого в (2ⁿ+1)/2 раз превышает максимально допустимое значение погрешности, на приемной стороне преобразование принятых выборок в восстановленную последовательность выборок первичного сигнала осуществляют следующим образом: осуществляют квантование значений выборок первой принятой последовательности выборок на (2ⁿ+1) уровней и квантование значений выборок второй принятой последовательности выборок на (2ⁿ-1) уровней, формируют единую последовательность усиленных выборок путем преобразования первой и второй последовательностей квантованных выборок, для чего усиливают в (2ⁿ+1) раз значение каждой квантованной выборки первой последовательности квантованных выборок, усиливают в (2ⁿ-1) раз значение каждой соответствующей квантованной выборки второй последовательности квантованных выборок, значение каждой выборки единой последовательности выборок определяют путем суммирования значений соответствующих усиленных квантованных выборок первой и второй последовательностей усиленных квантованных выборок, после чего усиливают значение каждой выборки единой последовательности выборок в (2^n-1) раз и формируют восстановленную последовательность выборок первичного сигнала путем преобразования значений выборок сформированной единой последовательности усиленных выборок по модулю (2²ⁿ-1).

При этом преобразование значений выборок сигнала по модулю n осуществляют следующим образом: формируют n равномерно распределенных в пределах шкалы значений сигнала пороговых уровней, сравнивают значение каждой выборки сигнала со значениями всех пороговых уровней, определяют значение максимального из превышенных пороговых уровней и преобразуют значение каждой выборки сигнала путем вычитания из него значения максимального из превышенных пороговых уровней.

Кроме того, квантование значений выборок сигнала на n уровней осуществляют следующим образом: формируют n равномерно распределенных в пределах шкалы значений сигнала пороговых уровней, сравнивают значение каждой выборки сигнала со значениями всех пороговых уровней, определяют значение максимального из превышенных пороговых уровней, значение каждой квантованной выборки сигнала принимают равным соответствующему значению максимального из превышенных пороговых уровней.

Предлагаемый способ дискретной передачи информации предполагает передачу по каналу связи двух последовательностей разностных выборок с динамическими диапазонами D_п1=D_п/(2ⁿ-1) и D_п2 =D_п/(2ⁿ+1) значений этих выборок соответственно, причем перед передачей по каналу связи значения разностных выборок усиливают соответственно в (2ⁿ+1) и (2ⁿ -1) раз. Это позволяет в среднем в соответствующее число раз после соответствующей обработки уменьшить значение погрешности значений принятых разностных выборок, что и обеспечивает положительный технический результат - повышение точности передачи информации при фиксированных значениях динамического диапазона D_п значений выборок первичного сигнала и стандартного отклонения _n нормального белого шума n(t) в канале связи.

На фиг.1 представлена структурная схема системы дискретной передачи информации, реализующей предлагаемый способ, в таблице 1 представлены значения сигналов в сечениях данной схемы в разные моменты опроса (j=1, , 25) при допустимом значении погрешности _макс=1 и шкале значений первичного сигнала U _ш0=(2²ⁿ× _макс)=256 для частного случая n=4.

Система дискретной передачи информации на передающей стороне содержит последовательно соединенные источник 1 информации, дискретизатор 2, первый и второй преобразователи 3 и 4 значений выборок, информационные входы которых соединены с выходом дискретизатора 2, опорные входы подключены к соответствующим выходам первого формирователя 5 пороговых уровней, а выходы соединены соответственно с первым и вторым входами канала 6 связи.

Система дискретной передачи информации на приемной стороне содержит первый и второй квантователи 7 и 8 значений выборок, пороговые входы которых подключены к соответствующим выходам второго формирователя 9 пороговых уровней, информационные входы соединены соответственно с первым и вторым выходами канала 6 связи, а выходы подключены соответственно к первому и второму входам третьего преобразователя 10 значений выборок, опорные входы которого соединены с соответствующими выходами второго формирователя 9 пороговых уровней, а выход подключен через фильтр 11 нижних частот к входу получателя 12 информации.

Система дискретной передачи информации, реализующая предлагаемый способ, функционирует следующим образом.

На передающей стороне с помощью источника 1 информации формируют первичный сигнал S_п(t), шкала U_ш0=(2 ²ⁿ× _макс) значений которого в 2²ⁿ раз превышает максимально допустимое значение _макс погрешности.

Сформированный первичный сигнал S_п(t) подают на вход дискретизатора 2, на выходе которого формируют последовательность S_д (t)= S_п(t-jT_o) выборок первичного сигнала путем его дискретизации с выбранной частотой F_o=1/T _o опроса. Значения S_п(t-jT_o) первичного сигнала S_п(t) в различные моменты опроса (j=1, , 25) приведены в столбце 2 таблицы 1.

Затем формируют передаваемые выборки путем преобразования выборок S _п(t-jT_o) первичного сигнала. Преобразование последовательности S_д(t) выборок первичного сигнала в передаваемые выборки осуществляют посредством первого и второго преобразователей 3 и 4 значений выборок. Для этого сформированную последовательность S_д(t) выборок первичного сигнала с выхода дискретизатора 2 подают на информационные входы первого и второго преобразователей 3 и 4 значений выборок.

На первой группе выходов первого формирователя 5 пороговых уровней формируют (2ⁿ+1) пороговых уровней, значения U _1i=i(2ⁿ-1)× _макс, [i=0, 2ⁿ], которых равномерно распределены в пределах шкалы U_ш0 значений первичного сигнала. Указанные пороговые уровни подают с первой группы выходов первого формирователя 5 пороговых уровней на опорные входы первого преобразователя 3 значений выборок.

С помощью первого преобразователя 3 значений выборок формируют первую последовательность S_1пр(t)= S_1пр(t-jT_o) передаваемых выборок путем преобразования значений выборок S_п(t-jT _o) первичного сигнала по модулю (2ⁿ-1) (значения S_1пм(t-jT_o) соответствующих преобразованных выборок в различные моменты опроса приведены в столбце 3 таблицы 1), усиления их в (2ⁿ+1) раз (значения S_1пму (t-jT_o) соответствующих усиленных преобразованных выборок в различные моменты опроса приведены в столбце 5 таблицы 1), и суммирования с постоянным сигналом, значение которого в (2_n-1)/2 раз превышает максимально допустимое значение _макс погрешности. При этом преобразование значений выборок S_п(t-jT_o) первичного сигнала по модулю (2ⁿ-1) осуществляют следующим образом: сравнивают значение S_п(t-jT_o) каждой выборки первичного сигнала со значениями U_1i всех (2ⁿ+1) пороговых уровней, определяют значение U_1iмакс(t-jT_o ) максимального из превышенных пороговых уровней и преобразуют значение S_п(t-jT_o) каждой выборки первичного сигнала путем вычитания из него значения U_1iмакс(t-jT _o) максимального из превышенных пороговых уровней.

В результате на выходе первого преобразователя 3 значений выборок формируют первую последовательность передаваемых выборок S _1пр(t-jT_o)={[S_п(t-jT_o)-U _1iмакс(t-jT_o)](2ⁿ+1)+ _макс(2n-1)/2} (столбец 7 таблицы 1), которую подают на первый вход канала 6 связи.

На второй группе выходов первого формирователя 5 пороговых уровней формируют (2ⁿ-1) пороговых уровней, значения U_2i=i(2 ⁿ+1)× _макс, [i=0, (2ⁿ-2)] которых равномерно распределены в пределах шкалы U_ш0 значений первичного сигнала. Указанные пороговые уровни подают с второй группы выходов первого формирователя 5 пороговых уровней на опорные входы второго преобразователя 4 значений выборок.

С помощью второго преобразователя 4 значений выборок формируют вторую последовательность S_2пр(t)= S_2пр(t-jT_o) передаваемых выборок путем преобразования значений выборок S_п(t-jT _o) первичного сигнала по модулю (2ⁿ+1) (значения S_2пм(t-jT_o) соответствующих преобразованных выборок в различные моменты опроса приведены в столбце 4 таблицы 1), усиления их в (2ⁿ-1) раз (значения S_2пму (t-jT_o) соответствующих усиленных преобразованных выборок в различные моменты опроса приведены в столбце 6 таблицы 1) и суммирования с постоянным сигналом, значение которого в (2ⁿ+1)/2 раз превышает максимально допустимое значение _макс погрешности. При этом преобразование значений выборок S_п(t-jT_o) первичного сигнала по модулю (2ⁿ+1) осуществляют следующим образом: сравнивают значение S_п(t-jT_o) каждой выборки первичного сигнала со значениями U_2i всех (2_n-1) пороговых уровней, определяют значение U_2iмакс(t-jT_o ) максимального из превышенных пороговых уровней и преобразуют значение S_п(t-jT_o) каждой выборки первичного сигнала путем вычитания из него значения U_2iмакс(t-jT _o) максимального из превышенных пороговых уровней.

В результате на выходе второго преобразователя 4 значений выборок формируют вторую последовательность передаваемых выборок S _2пр(t-jT_o)={[S_п(t-jT_o)-U _2iмакс(t-jT_o)](2ⁿ-1)+ _макс(2ⁿ+1)/2} (столбец 8 таблицы 1), которую подают на второй вход канала 6 связи.

Сформированные с помощью первого и второго преобразователей 3 и 4 значений выборок первую и вторую последовательности S _1пр(t) и S_2пр(t) выборок передают по каналу 6 связи на приемную сторону. В процессе передачи к указанным последовательностям выборок добавляются соответственно нормальные белые шумы n₁(t) и n₂(t). Значения n ₁(t-jT_o) и n₂(t-jT_o) этих шумов при нулевом математическом ожидании и стандартном отклонении _n=3 _макс в различные моменты опроса приведены соответственно в столбцах 9 и 10 таблицы 1.

На приемной стороне принимают полученные первую и вторую последовательности S _1пр (t)=S_1пр(t)+n₁(t) и S_2пр (t)=S_2пр(t)+n₂(t) выборок (значения S_1пр (t-jT_o) и S_2пр (t-jT_o) выборок принятых первой и второй последовательностей выборок в различные моменты опроса приведены в столбцах 11 и 12 таблицы 1), после чего восстанавливают последовательность S_дв(t) выборок первичного сигнала путем преобразования принятых из канала 6 связи последовательностей выборок S _1пр (t) и S_2пр (t). Для этого выполняют следующие операции.

Полученные последовательности выборок S_1пр (t) и S_2пр (t) подают с первого и второго выходов канала 6 связи на информационные входы соответственно первого и второго квантователей 7 и 8 значений выборок.

С помощью первого квантователя 7 значений выборок осуществляют квантование значений выборок первой принятой последовательности S_1пр (t) выборок на (2ⁿ+1) уровней.

Для этого на пороговые входы первого квантователя 7 значений выборок с соответствующих выходов первой группы выходов второго формирователя 9 пороговых уровней подают (2ⁿ+1) пороговых уровней, значения U_1i=i(2ⁿ-1)× _макс, [i=0, 2ⁿ] которых равномерно распределены в пределах шкалы U_ш0 значений первичного сигнала.

При этом квантование значений выборок первой принятой последовательности S_1пр (t) выборок на (2ⁿ+1) уровней осуществляют следующим образом: сравнивают значение S_1пр (t-jT_o) каждой выборки (см. столбец 11 таблицы 1) первой принятой последовательности S_1пр (t) выборок со значениями U_1i всех (2 ⁿ+1) пороговых уровней, определяют значение U_1iмакс (t-jT_o) максимального из превышенных пороговых уровней и значение S_{1пр к}(t-jT_o)=U_1iмакс(t-jT _o) каждой квантованной выборки (столбец 13 таблицы 1) первой последовательности S_{1пр к}(t) квантованных выборок принимают равным соответствующему значению U_1iмакс(t-jT_o) максимального из превышенных пороговых уровней.

Кроме того, на пороговые входы второго квантователя 8 значений выборок с соответствующих выходов второй группы выходов второго формирователя 9 пороговых уровней подают (2ⁿ-1) пороговых уровней, значения U_2i=i(2ⁿ+1)× _макс, [i=0, 2ⁿ-2], которых равномерно распределены в пределах шкалы U_ш0 значений первичного сигнала.

При этом квантование значений выборок второй принятой последовательности S_2пр (t) выборок на (2ⁿ-1) уровней осуществляют следующим образом: сравнивают значение S_2пр (t-jT_o) каждой выборки (см. столбец 12 таблицы 1) второй принятой последовательности S_2пр (t) выборок со значениями U_2i всех (2 ⁿ-1) пороговых уровней, определяют значение U_2iмакс (t-jT_o) максимального из превышенных пороговых уровней и значение S_{2пр к}(t-jT_o)=U_2iмакс(t-jT _o) каждой квантованной выборки (столбец 14 таблицы 1) второй последовательности квантованных выборок принимают равным соответствующему значению U_2iмакс(t-jT_o) максимального из превышенных пороговых уровней.

Первую и вторую последовательности S_{1пр к}(t) и S_{2пр к}(t) квантованных выборок подают с выходов первого и второго квантователей 7 и 8 значений выборок соответственно на первый и второй входы третьего преобразователя 10 значений выборок, с помощью которого формируют восстановленную последовательность S_дв(t) выборок первичного сигнала.

Формирование восстановленной последовательности S_дв (t) выборок первичного сигнала путем преобразования первой и второй последовательностей S_{1пр к}(t) и S_{2пр к}(t) квантованных выборок осуществляют следующим образом.

Вначале формируют единую последовательность выборок, для чего усиливают в (2ⁿ+1) раз значение S_{1пр к}(t-jT_o) каждой квантованной выборки первой последовательности квантованных выборок, усиливают в (2 ⁿ-1) раз значение S_{2пр к}(t-jT_o) каждой соответствующей квантованной выборки второй последовательности квантованных выборок, а значение S _{пр ку}(t-jT_o)=(2ⁿ+1)S _{1пр к}(t-jT_o)+(2ⁿ-1)S_{2пр к}(t-jT_o) каждой выборки единой последовательности S _{пр ку}(t) выборок определяют путем суммирования значений (2ⁿ+1)S_{1пр к}(t-jT_o) и (2ⁿ-1)S _{2пр к}(t-jT_o) соответствующих усиленных квантованных выборок первой и второй последовательностей S _{1пр ку}(t-jT_o) и S_{2пр ку}(t-jT_o) усиленных квантованных выборок.

Затем формируют единую последовательность S_{у пр ку}(t) усиленных выборок, значения S_{у пр ку}(t-jT_o)=(2^n-1)S _{пр ку}(t-jT_o) которых (столбец 15 таблицы 1) определяют путем усиления значений S _{пр ку}(t-jT_o) соответствующих выборок единой последовательности выборок в (2^n-1) раз.

После этого формируют восстановленную последовательность S_дв(t) выборок первичного сигнала путем преобразования значений S_{у пр ку}(t-jT_o) выборок сформированной единой последовательности усиленных выборок по модулю (2 ²ⁿ-1).

Для этого на опорные входы третьего преобразователя 10 значений выборок с соответствующих выходов третьей группы выходов второго формирователя 9 пороговых уровней подают (2²ⁿ-1) пороговых уровней, значения U_3i =i _макс, [i=0, 2²ⁿ-2], которых равномерно распределены в пределах шкалы U_ш0 значений первичного сигнала. При этом преобразование значений выборок сформированной единой последовательности усиленных выборок по модулю (2 ²ⁿ-1) осуществляют следующим образом: сравнивают значение S_{у пр ку}(t-jT_o) каждой выборки единой последовательности усиленных выборок со значениями U_3i всех (2²ⁿ -1) пороговых уровней, определяют значение U_3iмакс (t-nT_o) максимального из превышенных пороговых уровней и преобразуют значение S_{у пр ку}(t-jT_o) каждой выборки единой последовательности усиленных выборок путем вычитания из него значения U_3iмакс (t-jT_o) максимального из превышенных пороговых уровней.

В результате на выходе третьего преобразователя 10 значений выборок получают восстановленную последовательность S_дв(t)= S_пв(t-jT_o) выборок (столбец 16 таблицы 1) первичного сигнала, имеющих значения S_пв(t-jT _o).

Восстановленную последовательность выборок S_дв(t) первичного сигнала подают с выхода третьего преобразователя 10 значений выборок на вход фильтра 11 нижних частот с частотой среза, равной половине частоты F_o опроса. С помощью фильтра 11 нижних частот восстанавливают первичный сигнал S_пв(t) путем фильтрации восстановленной последовательности S_дв(t) выборок первичного сигнала.

Восстановленный первичный сигнал S_пв(t) с выхода фильтра 11 нижних частот подают на вход получателя 12 информации.

Основу изобретения составляет такой выбор типа преобразования выборок первичного сигнала, при котором значение погрешности их восстановления на приемной стороне уменьшается в несколько раз при фиксированных значениях динамического диапазона D _п значений выборок первичного сигнала и стандартного отклонения _n нормального белого шума n(t) в канале связи.

Например, в приведенном примере (см. таблицу 1) реализации заявленного способа дискретной передачи информации при значении динамического диапазона значений выборок первичного сигнала D _п=U_ш0/ _макс=2²ⁿ=256 (n=4) нормальные белые шумы n₁(t) и n₂(t) в канале связи характеризуются нулевым математическим ожиданием и стандартным отклонением _n=2 _макс. Значения n₁(t-jT_o ) и n₂(t-jT_o) этих шумов (см. столбцы 9 и 10 таблицы 1) в различные моменты времени в несколько раз превышают допустимое значение погрешности _макс=1. При этом значения S_пв(t-jT _o) восстановленных выборок (столбец 16 таблицы 1) первичного сигнала на приемной стороне совпадают с соответствующими значениями S_п(t-jT_o) выборок (столбец 2 таблицы 1) первичного сигнала на выходе дискретизатора на передающей стороне.

Таким образом, достигается технический результат - повышение точности передачи информации при фиксированных значениях динамического диапазона D_п значений выборок первичного сигнала и стандартного отклонения _n нормального белого шума n(t) в канале связи.

Источники информации

1. Кошевой А.А. Телеметрические комплексы летательных аппаратов. - М.: Машиностроение, 1975, с.28, 29, 41, 57-59, 70-72.

2. Радиотехнические системы передачи информации: Учеб. пособие для вузов / В.А.Борисов, В.В.Калмыков, Я.М.Ковальчук и др. Под. ред. В.В.Калмыкова. - М.: Радио и связь, 1990, с.24-27.