RU2341020C1 - Direct and reverse information transmission and reception system - Google Patents
Direct and reverse information transmission and reception system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2341020C1 RU2341020C1 RU2007118112/09A RU2007118112A RU2341020C1 RU 2341020 C1 RU2341020 C1 RU 2341020C1 RU 2007118112/09 A RU2007118112/09 A RU 2007118112/09A RU 2007118112 A RU2007118112 A RU 2007118112A RU 2341020 C1 RU2341020 C1 RU 2341020C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- information
- digital
- stream
- signal
- synchronized
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике связи, а точнее к системам передачи и приема информации (СППИ) в прямом и обратном направлениях от источников информации к ее потребителям посредством цифровой связи. Рост числа операторов и абонентов, в том числе сотовой, связи, обостряет проблему рационального использования частотного ресурса и ее электромагнитной совместимости, например, с системой ближней радионавигации, что, в свою очередь, требует дальнейшего развития и совершенствования систем и способов передачи и приема информации. Изобретение позволяет увеличить емкость любой существующей СППИ при заданном количестве отведенных для работы системы полос частот или обеспечить заданную емкость системы меньшим количеством полос частот, т.е. съэкономить частотный ресурс и увеличить технико-экономическую эффективность систем связи с учетом всех компонентов, влияющих на ее полную стоимость и технические показатели.The invention relates to communication technology, and more specifically to information transmission and reception systems (SPPI) in the forward and reverse directions from information sources to its consumers via digital communication. The increase in the number of operators and subscribers, including cellular, communications, exacerbates the problem of rational use of the frequency resource and its electromagnetic compatibility, for example, with the short-range radio navigation system, which, in turn, requires further development and improvement of systems and methods for transmitting and receiving information. The invention allows to increase the capacitance of any existing passive interference suppression system for a given number of frequency bands allocated for operation of the system or to provide a specified capacity of the system with a smaller number of frequency bands, i.e. to save the frequency resource and increase the technical and economic efficiency of communication systems, taking into account all the components that affect its full cost and technical indicators.
Известна система передачи и приема информации [Радиотехника: Энциклопедия / под ред. Ю.Л.Мазора и др. - М.: Издательский дом «Додэка - XXI», 2002, с.63-64], признаки которой реализованы, по-существу, во всех соответствующих системах и являющаяся аналогом предлагаемого технического решения. Эта система содержит функционально последовательно связанные источник информации, физико-электрический преобразователь информации, кодер, передающее устройство, канал связи, приемное устройство, декодер, электрофизический преобразователь информации, потребитель информации.A known system for transmitting and receiving information [Radio engineering: Encyclopedia / ed. Yu.L. Mazora et al. - M.: Dodeka-XXI Publishing House, 2002, pp. 63-64], the features of which are implemented, in essence, in all relevant systems and which is an analogue of the proposed technical solution. This system contains functionally sequentially connected information source, physical-electrical information converter, encoder, transmitting device, communication channel, receiving device, decoder, electrophysical information converter, information consumer.
Наиболее близким аналогом (прототипом) настоящего изобретения является система передачи и приема информации в прямом и обратном направлениях от источников информации к ее потребителям посредством цифровой связи, в которой в прямом направлении каждый l-тый, где из Lk источников информации подключен, в том числе, при необходимости через свой блок форматирования информации в цифровой поток и блок уплотнения, например, с временным разделением, синхронизированных бинарных цифровых потоков с Lk входами и одним выходом k-того, где цифрового потока из n-той группы источников информации, где к модулятору высокочастотного сигнала, снабженному генератором несущей частоты и соединенному с передатчиком прямого направления, функционально связанным через канал передачи, совместимый с передаваемым высокочастотным сигналом, по крайней мере с одним приемником прямого направления, который подключен через демодулятор высокочастотного сигнала и, при необходимости, через блок разуплотнения синхронизированного цифрового потока с одним входом и Lk выходами и свой блок форматирования цифрового потока в информацию к соответствующему потребителю информации, при этом в обратном направлении каждый из источников информации подключен, при необходимости, через свой блок форматирования информации в цифровой поток и блок уплотнения, например, с временным разделением синхронизированных бинарных цифровых потоков с Lk входами и выходом к модулятору высокочастотного сигнала, снабженному генератором выделенной источнику информации несущей частоты и соединенному с передатчиком обратного направления, функционально связанным через канал передачи, совместимый с передаваемым высокочастотным сигналом, с приемником обратного направления, который подключен через демодулятор высокочастотного сигнала и, в том числе, при необходимости, через блок разуплотнения синхронизированного цифрового потока с одним входом и Lk выходами и свой блок форматирования цифрового потока в поток информации к соответствующему потребителю информации, причем все указанные блоки функционально связаны с системой синхронизации, а при необходимости обеспечения множественного доступа, например, с кодовым разделением, перед передатчиками прямого и обратного направлений введены умножители модулированного сигнала sn(t)=An(t)cos[ω0t+ψn(t)] на кодовый сигнал gn(t), причем кодовые функции {gn(t)} взаимно ортогональны или возможно более близки к ним, и блоки множественного доступа, имеющие N входов для доступа потоков сигналов gn(t)sn(t), в том числе других групп источников информации, и их суммирования, а после приемников прямого и обратного направлений введены блоки множественного доступа, имеющие N выходов синхронизированных потоков сигналов, в том числе, для других групп потребителей информации, и выполненные с возможностью синхронизированного умножения принятого сигналаThe closest analogue (prototype) of the present invention is a system for transmitting and receiving information in the forward and reverse directions from information sources to its consumers through digital communication, in which each l-th one in the forward direction, where from L k information sources is connected, including, if necessary, through its block for formatting information into a digital stream and a compression block, for example, with time division, of synchronized binary digital streams with L k inputs and one output of the kth, where digital stream from the nth group of information sources, where to a high-frequency signal modulator equipped with a carrier frequency generator and connected to a forward-direction transmitter functionally connected through a transmission channel compatible with the transmitted high-frequency signal to at least one forward-direction receiver, which is connected through a high-frequency signal demodulator and, if necessary, through a unit synchronized digital stream demultiplexer with one input and L k and outputs a block formatting digital information stream in a corresponding otrebitelyu information, while in the opposite direction, each of the information sources connected, if required, via its information block format into a digital stream and block seals, for example, time division synchronized binary digital streams to L k of inputs and outputs to the modulator frequency signal provided with generator allocated to the source of information of the carrier frequency and connected to the transmitter of the opposite direction, functionally connected through a transmission channel compatible with transmitted in sokochastotnym signal to the receiver the reverse direction, which is connected via the RF signal demodulator and including, if necessary, through the decompression unit synchronized digital stream with one input and L k outputs and a block format of the digital stream in the stream of information to the appropriate information to the consumer, moreover, all of these blocks are functionally connected with the synchronization system, and if necessary, provide multiple access, for example, with code division, in front of the transmitters Forward and reverse directions, modulated signal multipliers s n (t) = A n (t) cos [ω 0 t + ψ n (t)] by a code signal g n (t) are introduced, and the code functions {g n (t)} are mutually orthogonal or possibly closer to them, and multiple access units having N inputs for accessing signal flows g n (t) s n (t), including other groups of information sources, and their summation, and after direct and reverse receivers directions, multiple-access units with N outputs of synchronized signal streams were introduced, including for other consumer groups For information, and configured to multiply the synchronized received signal
на каждый n-тый из N кодовых сигналов gn(t) с выделением каждого n-того сигнала gn 2(t)sn(t), подаваемого на вход соответствующего демодулятора сигнала [Скляр Бернард. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е испр.: пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2004. - 1104 с. (прототип с.32-36, 782, 783)]. Недостатком известных СППИ и прототипа по сравнению с заявляемой СППИ является исчерпание ими возможности дальнейшего повышения их технико-экономической эффективности.for each n-th of N code signals g n (t) with the allocation of each n-th signal g n 2 (t) s n (t) supplied to the input of the corresponding signal demodulator [Sklyar Bernard. Digital communication. Theoretical foundations and practical application. Ed. 2nd rev .: trans. from English - M.: Williams Publishing House, 2004. - 1104 p. (prototype p.32-36, 782, 783)]. A disadvantage of the known SPPI and prototype compared with the claimed SPPI is the exhaustion of the possibility of further improving their technical and economic efficiency.
Сущность изобретения направлена на повышение технико-экономической эффективности СППИ благодаря введению в ней в прямом направлении перед модулятором, в том числе дополнительно, блока уплотнения, выполненного с возможностью производства упорядоченного одновременного за такт считывания двоичных цифр xk=0,1 синхронизированных бинарных цифровых потоков, умножения хk на положительные числа ak, которые образуют, например, из быстровозрастающих чисел а'k посредством применения схемы Меркла-Хэллмана, и суммирования величин аkxk с получением потока цифровых символовThe essence of the invention is aimed at increasing the technical and economic efficiency of SPPI by introducing in it in the forward direction in front of the modulator, including an additional unit of compaction, configured to produce an ordered simultaneous reading of binary digits x k = 0.1 of synchronized binary digital streams, multiplying x k by positive numbers a k , which form, for example, from rapidly growing numbers a ' k by applying the Merkle-Hellman scheme, and summing the quantities a k x k to obtain m digital character stream
и соответственно введению после демодулятора блока разуплотнения, выполненного с возможностью производства одновременного за такт преобразования потока цифровых символов Sn в соответствии со схемой Меркла-Хэллмана в поток цифровых символов S'n и преобразования S'n согласно соотношению and, accordingly, the introduction of a decompression unit after the demodulator, which is capable of simultaneously converting the digital symbol stream S n in accordance with the Merkle-Hellman scheme to the digital symbol stream S ' n and the conversion S' n according to the ratio
если if
хi=1, еслиx i = 1 if
где i=Kn-1, Kn-2, ..., 1, и хi=0 в других случаях, в Kn синхронизированных бинарных цифровых потоков, подаваемых упорядочение, как при упомянутом считывании, к выходам этого блока разуплотнения.where i = K n -1, K n -2, ..., 1, and x i = 0 in other cases, in K n synchronized binary digital streams supplied ordering, as in the said reading, to the outputs of this decompression block.
Для достижения указанного технического результата в системе передачи и приема информации в прямом и обратном направлениях от источников информации к ее потребителям посредством цифровой связи каждый l-тый, где из Lk источников информации подключен, в том числе, при необходимости через свой блок форматирования информации в цифровой поток и блок уплотнения, например, с временным разделением синхронизированных бинарных цифровых потоков с Lk, входами и одним выходом k-того, где цифрового потока из n-той группы источников информации, где к модулятору высокочастотного сигнала, снабженному генератором несущей частоты и соединенному с передатчиком прямого направления, функционально связанным через канал передачи, совместимый с передаваемым высокочастотным сигналом, по крайней мере с одним приемником прямого направления, который подключен через демодулятор высокочастотного сигнала и, при необходимости, через блок разуплотнения синхронизированного цифрового потока с одним входом и Lk выходами и свой блок форматирования цифрового потока в информацию к соответствующему потребителю информации, при этом в обратном направлении каждый из источников информации подключен, при необходимости, через свой блок форматирования информации в цифровой поток и блок уплотнения, например, с временным разделением, синхронизированных бинарных цифровых потоков с Lk входами и выходом к модулятору высокочастотного сигнала, снабженному генератором выделенной источнику информации несущей частоты и соединенному с передатчиком обратного направления, функционально связанным через канал передачи, совместимый с передаваемым высокочастотным сигналом, с приемником обратного направления, который подключен через демодулятор высокочастотного сигнала и, в том числе, при необходимости, через блок разуплотнения синхронизированного цифрового потока с одним входом и Lk выходами и свой блок форматирования цифрового потока в поток информации к соответствующему потребителю информации, причем все указанные блоки функционально связаны с системой синхронизации, а при необходимости обеспечения множественного доступа, например, с кодовым разделением, перед передатчиками прямого и обратного направлений введены умножители модулированного сигнала sn(t)=An(t)cos[ω0t+ψn(t)] на кодовый сигнал gn(t), причем кодовые функции {gn(t)} взаимно ортогональны или возможно более близки к ним, и блоки множественного доступа, имеющие N входов для доступа потоков сигналов gn(t)sn(t), в том числе, других групп источников информации, и их суммирования, а после приемников прямого и обратного направлений введены блоки множественного доступа, имеющие N выходов синхронизированных потоков сигналов, в том числе, для других групп потребителей информации, и выполненные с возможностью синхронизированного умножения принятого сигналаTo achieve the specified technical result in the system of transmitting and receiving information in the forward and reverse directions from information sources to its consumers through digital communication, each l-th one, where from L k information sources are connected, including, if necessary, through its block for formatting information into a digital stream and a compression block, for example, with a time division of synchronized binary digital streams with L k , inputs and one output of the kth, where digital stream from the nth group of information sources, where to a high-frequency signal modulator equipped with a carrier frequency generator and connected to a forward-direction transmitter functionally connected through a transmission channel compatible with the transmitted high-frequency signal to at least one forward-direction receiver, which is connected through a high-frequency signal demodulator and, if necessary, through a unit synchronized digital stream demultiplexer with one input and L k and outputs a block formatting digital information stream in a corresponding otrebitelyu information, while in the opposite direction, each of the information sources connected, if required, via its information block format into a digital stream and block seals, for example, time division synchronized binary digital streams to L k of inputs and outputs to the modulator frequency signal, equipped with a generator of a dedicated source of information of the carrier frequency and connected to a transmitter of the opposite direction, functionally connected through a transmission channel compatible with the transmitted a high-frequency signal, with a reverse direction receiver, which is connected through a high-frequency signal demodulator and, including, if necessary, through a decompression unit of a synchronized digital stream with one input and L k outputs and its own unit for formatting the digital stream into the information stream to the corresponding information consumer, moreover, all of these blocks are functionally connected with the synchronization system, and if necessary, provide multiple access, for example, with code division, in front of the transmitters Forward and reverse directions, modulated signal multipliers s n (t) = A n (t) cos [ω 0 t + ψ n (t)] by a code signal g n (t) are introduced, and the code functions {g n (t)} are mutually orthogonal or possibly closer to them, and multiple access blocks having N inputs for accessing signal flows g n (t) s n (t), including other groups of information sources, and their summation, and after receivers direct and multiple access blocks with N outputs of synchronized signal flows, including for other consumer groups, were introduced in the opposite direction information, and configured to synchronously multiply the received signal
на каждый n-тый из N кодовых сигналов gn(t) с выделением каждого n-того сигнала gn 2(t)sn(t), подаваемого на вход соответствующего демодулятора сигнала, в соответствии с настоящим изобретением в системе передачи и приема информации в прямом направлении перед модулятором высокочастотного сигнала введен, в том числе, дополнительно, n-тый блок уплотнения k-тых синхронизированных цифровых потоков с Kn входами и одним выходом, выполненный с возможностью производства упорядоченного, например, последовательного от 1 до Kn, одновременного за такт считывания двоичных цифр xk=0,1 синхронизированных бинарных цифровых потоков, умножения хk на положительные числа ak, которые образуют, например, из быстровозрастающих чисел а'k посредством применения схемы Меркла-Хэллмана, и суммирования величин аkxk с получением n-того потока цифровых символовfor each n-th of N code signals g n (t) with the allocation of each n-th signal g n 2 (t) s n (t) supplied to the input of the corresponding signal demodulator, in accordance with the present invention in a transmission and reception system information in the forward direction in front of the high-frequency signal modulator introduced, including, in addition, the nth compaction unit of the k-th synchronized digital streams with K n inputs and one output, configured to produce an ordered, for example, sequential from 1 to K n , simultaneous per clock anija x k binary digits = 0.1 synchronized digital binary streams, multiplying x k are positive numbers in a k, which form, for example, from a bystrovozrastayuschih numbers' k by applying circuit Merkle-Hellman, and summing the values of a k x k to obtain n-th stream of digital characters
и соответственно после демодулятора введен, в том числе, дополнительно, n-тый блок разуплотнения с одним входом и Kn выходами, выполненный с возможностью одновременного за такт преобразования n-того потока цифровых символов Sn в соответствии со схемой Меркла-Хэллмана в поток цифровых символов S'n и преобразования S'n согласно соотношению если хi=1, если где i=Kn-1, Kn-2, ..., 1, и хi=0 в других случаях, в Kn синхронизированных бинарных цифровых потоков, подаваемых упорядочение, как при упомянутом считывании, к выходам введенного n-того блока разуплотнения.and accordingly, after the demodulator, an nth decompression unit with one input and K n outputs is introduced, which is capable of simultaneously converting the nth stream of digital symbols S n in accordance with the Merkle-Hellman scheme into a digital stream characters S ' n and transforms S' n according to the relation if x i = 1 if where i = K n -1, K n -2, ..., 1, and x i = 0 in other cases, in K n synchronized binary digital streams fed in order, as in the said reading, to the outputs of the input n-th decompression unit.
Кроме того, в СППИ в прямом и обратном направлениях введены по крайней мере по одному дополнительному каналу передачи по крайней мере информации об опорных уровнях цифровых сигналов.In addition, at least one additional transmission channel of at least information on the reference levels of digital signals is introduced into the forward and backward passive data transmission systems.
В существующем уровне техники не выявлено источников информации, которые содержали бы сведения об объектах того же назначения с указанной совокупностью отличительных признаков, что позволяет считать СППИ по настоящему изобретению новым и имеющим изобретательский уровень.In the current level of technology, no sources of information have been identified that would contain information about objects of the same purpose with the indicated set of distinctive features, which allows us to consider the SPPI of the present invention as new and having an inventive step.
СППИ по настоящему изобретению может быть воплощена в устройстве, показанном на фиг.1 (прототип) и фиг.2 (блок-схема заявляемой СППИ).SPSI of the present invention can be embodied in the device shown in figure 1 (prototype) and figure 2 (block diagram of the inventive SPSI).
На фигурах в скобки заключены номера цифровых потоков групп источников информации, поступающих в блоки множественного доступа на передающих сторонах системы и выходящих из блоков множественного доступа на ее приемных сторонах.In the figures, the numbers in the digital streams of groups of information sources entering the multiple access blocks on the transmitting sides of the system and leaving the multiple access blocks on its receiving sides are enclosed in brackets.
В заявляемой СППИ по сравнению с общеизвестными из уровня техники системами в блоках уплотнения и разуплотнения используются известные решающие схемы, позволяющие с помощью соответствующих программных средств обеспечить повышение технико-экономической эффективности известных систем.In the inventive SPPI, in comparison with generally known systems of the prior art, the systems in the sealing and decompression units use well-known decision schemes that allow using the appropriate software to provide an increase in the technical and economic efficiency of the known systems.
В системе передачи и приема информации (фиг.1) в прямом и обратном направлениях от источников информации 1 (и соответственно 17) к ее потребителям 2 (и соответственно 31) посредством цифровой связи каждый l-тый, где из Lk источников информации из n-той группы источников информации, где подключен, в том числе, при необходимости через свой блок форматирования 3 информации в цифровой поток и блок уплотнения 4, например, с временным разделением, синхронизированных бинарных цифровых потоков с Lk входами 5 и одним выходом 6 k-того, где цифрового потока к модулятору высокочастотного сигнала 7, снабженному генератором несущей частоты 8 и соединенному с передатчиком прямого направления 9, функционально связанным через канал передачи 10, совместимый с передаваемым высокочастотным сигналом, по крайней мере с одним приемником прямого направления 11, который подключен через демодулятор высокочастотного сигнала 12 и, при необходимости, через блок разуплотнения 13 синхронизированного цифрового потока с одним входом 14 и Lk выходами 15 и свой блок форматирования 16 цифрового потока в информацию к соответствующему потребителю информации 2. При этом в обратном направлении каждый из источников информации 17 подключен, при необходимости, через свой блок форматирования 18 информации в цифровой поток и блок уплотнения 19, например, с временным разделением, синхронизированных бинарных цифровых потоков с Lk входами 20 и выходом 21 к модулятору высокочастотного сигнала 22, снабженному генератором 23 выделенной источнику информации несущей частоты и соединенному с передатчиком обратного направления 24, функционально связанным через канал передачи 10, совместимый с передаваемым высокочастотным сигналом, с приемником обратного направления 25, который подключен через демодулятор высокочастотного сигнала 26 и, в том числе, при необходимости, через блок разуплотнения 27 синхронизированного цифрового потока с одним входом 28 и Lk выходами 29 и свой блок форматирования 30 цифрового потока в поток информации к соответствующему потребителю информации 31. Все указанные блоки функционально связаны с системой синхронизации 42. При необходимости обеспечения множественного доступа, например, с кодовым разделением, перед передатчиками прямого 9 и обратного 24 направлений введены умножители 32 и 37 модулированного сигнала sn(t)=An(t)cos[ω0t+ψn(t)] на кодовый сигнал gn(t), причем кодовые функции {gn(t)} взаимно ортогональны или возможно более близки к ним. Соответственно введены блоки множественного доступа 33 и 38, имеющие N входов 34 и 39 для доступа потоков сигналов gn(t)sn(t), в том числе, других групп источников информации, и их суммирования. После приемников прямого 11 и обратного 25 направлений введены блоки множественного доступа 35 и 40, имеющие, соответственно, N выходов 36 и 41 синхронизированных потоков сигналов, в том числе, для других групп потребителей информации, и выполненные с возможностью синхронизированного умножения принятого сигналаIn the system of transmission and reception of information (Fig. 1) in the forward and reverse directions from information sources 1 (and, accordingly, 17) to its consumers 2 (and, respectively, 31) through digital communication, each l-th one, where from L k information sources from the nth group of information sources, where connected, including, if necessary, through its
на каждый n-тый из N кодовых сигналов gn(t) с выделением каждого n-того сигнала gn 2(t)sn(t), подаваемого на вход соответствующего демодулятора сигнала 12 или 26.for each n-th of N code signals g n (t) with the allocation of each n-th signal g n 2 (t) s n (t) supplied to the input of the
В СППИ (фиг.2) только в прямом направлении перед модулятором высокочастотного сигнала 7 введен, в том числе, дополнительно, n-тый блок уплотнения 43 k-тых синхронизированных цифровых потоков с Kn входами 44 и одним выходом 45, выполненный с возможностью производства упорядоченного, например, последовательного от 1 до Kn, одновременного за такт считывания двоичных цифр xk=0,1 синхронизированных бинарных цифровых потоков, умножения хk на положительные числа ak, которые образуют, например, из быстровозрастающих чисел а'k посредством применения схемы Меркла-Хэллмана, и суммирования величин аkxk с получением n-того потока цифровых символовIn SPPI (figure 2) only in the forward direction in front of the modulator of the high-
Соответственно после демодулятора 12 введен, в том числе, дополнительно, n-тый блок разуплотнения 46 с одним входом 47 и Kn выходами 48, выполненный с возможностью одновременного за такт преобразования n-того потока цифровых символов Sn в соответствии со схемой Меркла-Хэллмана в поток цифровых символов S'n и преобразования S'n согласно соотношению если хi=1, еслиAccordingly, after the
где i=Kn-1, Kn-2, ..., 1, и хi=0 в других случаях, в Kn синхронизированных бинарных цифровых потоков, подаваемых упорядоченно, как при упомянутом считывании, к выходам 48 введенного блока разуплотнения 46.where i = K n -1, K n -2, ..., 1, and x i = 0 in other cases, in K n synchronized binary digital streams supplied in orderly, as in the above reading, to the outputs 48 of the entered decompression block 46.
Система (фиг.2) работает следующим образом. В прямом направлении информацию каждого l-того, где из Lk источников информации 1 из n-той группы источников информации, где подают, в том числе, при необходимости, через свой блок форматирования 3, в котором информацию форматируют в цифровой поток, к одному из Lk входов 5 блока уплотнения 4 синхронизированных бинарных цифровых потоков (этот блок уплотнения, например, с временным разделением, может, при необходимости, присутствовать в действующей СППИ). Цифровой поток (k-тый, где ) с выхода 6 блока уплотнения 4 поступает на один из Kn входов 44 блока уплотнения 43. В нем упорядоченно, например, последовательно от 1 до Kn, одновременно за такт считывают двоичные цифры xk=0,1 синхронизированных бинарных цифровых потоков, поступающих через Kn входов 44, умножают хk на положительные числа ak, которые образуют, например, из быстровозрастающих чисел а'k посредством применения схемы Меркла-Хэллмана, и суммируют величины аkxk с получением n-того потока цифровых символов Схема Меркла-Хэллмана [Mercal R.C. and Hellman M.E. Hiding Information and Signatures in Trap-Door Knapsacks. IEEE, Trans. Inf. Theory, vol. IT24, September, 1978, pp.525-530] основана на образовании вектора рюкзака, который не является быстровозрастающим. При этом задача о рюкзаке обязательно включает «лазейку», позволяющую авторизованным пользователям решить задачу.The system (figure 2) works as follows. Forward information of each l -th where from L k information sources 1 from the nth group of information sources, where fed, including, if necessary, through its
Далее поток цифровых символов Sn подают с выхода 45 ко входу высокочастотного модулятора 7, снабженного генератором несущей частоты 8, и далее передают через передатчик 9 по крайней мере к одному приемнику 11 через канал передачи 10, совместимый с передаваемым высокочастотным сигналом. Принятый поток сигналов подают на вход n-того демодулятора высокочастотного сигнала 12. Синхронизированный цифровой поток с выхода демодулятора 12 подают на вход 47 по крайней мере одного n-того блока разуплотнения 46. В блоке разуплотнения одновременно за такт преобразуют n-тый поток цифровых символов Sn в соответствии со схемой Меркла-Хэллмана в поток цифровых символов S'n и S'n преобразуют согласно соотношению , если хi=1, еслиNext, a stream of digital symbols S n is fed from output 45 to the input of a high-
где i=Kn-1, Kn-2, ..., 1, и хi=0 в других случаях, в Kn синхронизированных бинарных цифровых потоков. Эти потоки подают с выходов 48 блока разуплотнения 46, в том числе, при необходимости (т.е. если указанные ниже блоки имеются в действующей СППИ), к одному входу 14 блока разуплотнения 13 синхронизированного цифрового потока, имеющего Lk выходов 15, и далее - к своим блокам форматирования 16. В блоках 16 l-тые цифровые потоки форматируют в информацию, которую направляют к соответствующим потребителям информации 2.where i = K n -1, K n -2, ..., 1, and x i = 0 in other cases, in K n synchronized binary digital streams. These streams are supplied from the outputs 48 of the decompression unit 46, including, if necessary (i.e., if the following blocks are present in the current SISP), to one
В обратном направлении информацию каждого из источников 17 подают, при необходимости, через свой блок форматирования 18 информации в цифровой поток к одному из Lk входов 20 блока уплотнения 19 синхронизированных бинарных цифровых потоков (этот блок уплотнения, например, с временным разделением может, при необходимости, присутствовать в действующей СППИ). Цифровой поток с выхода 21 блока уплотнения 19 подают на вход высокочастотного модулятора 22, снабженного генератором 23 выделенной источнику информации несущей частоты, и далее передают через передатчик 24 по крайней мере к одному приемнику обратного направления 25 через канал передачи 10, совместимый с передаваемым высокочастотным сигналом. Принятый поток сигналов подают на вход n-того демодулятора высокочастотного сигнала 26. Синхронизированный цифровой поток с выхода демодулятора 26 подают, в том числе, при необходимости (т.е. если указанные ниже блоки имеются в действующей СППИ), к одному входу 28 блока разуплотнения 27 синхронизированного цифрового потока, имеющего Lk выходов 29, и далее - к своим блокам форматирования 30. В блоках 30 l-тые цифровые потоки форматируют в информацию, которую направляют к соответствующим потребителям информации 31 При этом производят синхронизацию функционирования всех указанных блоков.In the opposite direction, the information of each of the
При необходимости обеспечения множественного доступа, например, с кодовым разделением, перед передатчиками прямого и обратного направлений 9 и 24 умножают модулированный сигнал sn(t)=An(t)cos[ω0t+ψn(t)] на кодовый сигнал gn(t) в умножителях 32 и 37 и суммируют синхронизированные потоки сигналов gn(t)sn(t), в том числе, других групп источников информации, в блоках множественного доступа 33 и 38, имеющих N входов 34 и 39 для доступа, в том числе, других групп источников информации. При этом кодовые сигналы {gn(t)} должны быть взаимно ортогональны или возможно более близки к ним. После приемников прямого и обратного направлений 11 и 25 разделяют синхронизированные потоки сигналов в соответствующих блоках множественного доступа 35 и 40, имеющих N выходов 36 и 41, в том числе, для других групп потребителей информации, и выполненных с возможностью синхронизированного умножения принятого сигналаIf it is necessary to provide multiple access, for example, with code division, the modulated signal s n (t) = A n (t) cos [ω 0 t + ψ n (t)] is multiplied by the code signal in front of the forward and
на каждый n-тый из N кодовых сигналов gn(t) с выделением каждого n-того сигнала gn 2(t)sn(t), который подают на вход соответствующих демодуляторов сигналов 12 и 26.for each n-th of N code signals g n (t) with the allocation of each n-th signal g n 2 (t) s n (t), which is fed to the input of the corresponding demodulators of
На чертеже блоки множественного доступа, имеющиеся в системе блоки уплотнения известного типа и блоки форматирования обозначены пунктирной линией, что означает их использование при необходимости. При отсутствии необходимости множественного доступа сигнал из модуляторов 7 и 22 подают на передатчики 9 и 24, а из приемников 11 и 25 - на демодуляторы 12 и 26 по линиям связи, обозначенным n. Для повышения надежности работы системы целесообразно передавать информацию об опорных, например, единичных, уровнях цифровых сигналов. Ее можно передавать, например, через несколько тактов по основному каналу. Однако в ряде случаев может оказаться целесообразным использование дополнительного канала для передачи этой и другой информации, необходимой для организации работы системы. Поэтому по крайней мере информацию об опорных уровнях цифровых сигналов в прямом и обратном направлениях передают по крайней мере по одному дополнительному каналу передачи.In the drawing, the multiple access units, the known type of seal units and formatting units in the system are indicated by a dashed line, which means their use if necessary. If there is no need for multiple access, the signal from
Во введенном, в том числе, дополнительно, блоке уплотнения на каждом такте (т.е. одновременно) упорядоченно считывается информация, поступающая от Kn источников. Отметим, что каждый информационный канал может нести информацию произвольного вида, например, закодированную любым кодом или смесью кодов. Считанная информация преобразуется в поток цифровых символов. В блоке разуплотнения одновременно за такт поток цифровых символов восстанавливают (разуплотняют) в Кn синхронизированных бинарных цифровых потоков и подают их упорядочение, как и при считывании в блоке уплотнения, к потребителям в удобном для них виде. Остальные блоки данной СППИ могут быть выполнены такими же, как и в ближайшем аналоге или в других системах того же назначения. Вопросы тактирования и синхронизации передающей и приемной сторон используемой системы решаются любыми общеизвестными из уровня техники средствами, например, так же, как это делается в прототипе. В некоторых случаях достаточно использование одного блока разуплотнения, с каждого выхода которого поступает информация к соответствующему потребителю информации. В ряде случаев могут быть использованы два или несколько, вплоть до Кn, блоков разуплотнения. Например, в сотовой связи каждая подвижная станция включает блок разуплотнения. Из поступающего в этот блок потока цифровых символов выделяется бинарный цифровой поток, адресованный в данный момент только данному потребителю. Таким образом, в сотовой связи поток сигналов доставляется всем потребителям, а процедура разуплотнения выполняется каждым конечным адресатом.In the introduced, including, additionally, compaction unit, at each clock cycle (i.e., simultaneously), information from K n sources is orderly read. Note that each information channel can carry information of any kind, for example, encoded by any code or a mixture of codes. The read information is converted to a stream of digital characters. In the decompression unit, at the same time, the digital symbol stream is restored (decompressed) into K n synchronized binary digital streams and their ordering, as well as during reading in the compression unit, is supplied to consumers in a form convenient for them. The remaining blocks of this AIS can be performed the same as in the closest analogue or in other systems of the same purpose. The timing and synchronization issues of the transmitting and receiving sides of the system used are solved by any means well known in the art, for example, in the same way as in the prototype. In some cases, it is sufficient to use one decompression unit, from each output of which information is sent to the corresponding consumer of information. In some cases, two or more, up to K n , decompression blocks can be used. For example, in cellular communications, each mobile station includes a decompression unit. From the stream of digital symbols coming into this block, a binary digital stream is allocated that is currently addressed only to this consumer. Thus, in cellular communications, the signal flow is delivered to all consumers, and the decompression procedure is performed by each final destination.
Для уплотнения и разуплотнения (восстановления исходной информации) применяются эффективные вычислительные алгоритмы, в том числе, известные, что облегчает их аппаратно-программную реализацию.Efficient computational algorithms, including well-known ones, are used for compaction and decompression (restoration of initial information), which facilitates their hardware-software implementation.
В данном техническом решении при передаче информации множества источников в прямом направлении используется одна частота, а при передаче информации в обратном направлении каждый источник использует, как в прототипе, выделенную ему частоту. Применительно, например, к сотовой связи данное техническое решение позволяет уменьшить количество частот, необходимых для работы передатчиков базовых станций (БС) сотовой связи, и высвободить значительную часть частот передатчиков БС, в том числе, в полосе частот, используемых в системах связи стандарта GSM-900. Это важно для практики, т.к. передатчики БС используют полосу частот, в которой работают авиационные бортовые средства системы ближней радионавигации и посадки, и создают им непреднамеренные радиопомехи. Следовательно, уменьшение количества рабочих частот передатчиков БС, покрывающих территорию страны, позволяет существенно упростить решение задачи обеспечения электромагнитной совместимости, например, систем ближней радионавигации и сетей стандарта GSM-900 [Приходько В.В, Панов В.П., Калугин В.Г. Научно-технические аспекты проведения летных исследований для обеспечения ЭМС систем ближней радионавигации и сетей GSM-900. Электросвязь, №1, 2005].In this technical solution, when transmitting information from multiple sources in the forward direction, one frequency is used, and when transmitting information in the opposite direction, each source uses, as in the prototype, the frequency allocated to it. As applied, for example, to cellular communications, this technical solution allows to reduce the number of frequencies required for the operation of base station (BS) transmitters of cellular communications and to free up a significant part of the frequencies of BS transmitters, including in the frequency band used in GSM- communication systems 900. This is important for practice, as BS transmitters use the frequency band in which the aircraft’s avionics of the short-range radio navigation and landing system operate and create unintentional radio interference to them. Therefore, a decrease in the number of operating frequencies of BS transmitters covering the territory of the country can significantly simplify the solution of the problem of ensuring electromagnetic compatibility, for example, short-range radio navigation systems and networks of GSM-900 standard [Prikhodko V.V., Panov V.P., Kalugin V.G. Scientific and technical aspects of conducting flight research to provide EMC systems for short-range radio navigation and GSM-900 networks. Telecommunications, No. 1, 2005].
Ниже представлена таблица, иллюстрирующая передачу и прием трех потоков текстовой информации в заявляемой системе:Below is a table illustrating the transmission and reception of three streams of text information in the inventive system:
В столбцах 2, 5, 8 приведены соответствующие текстовой информации бинарные цифровые потоки x1, x2, x3 соответственно. Уплотнение и разуплотнение произведены по правилу, приведенному в упомянутом примере в отличительной части заявляемого изобретения.
Выбраны следующие значения быстровозрастающих чисел: Сумма этих чисел равна 7. Далее выбрано простое число М=11, превосходящее эту сумму, и случайное число W{1<W<М), равное 4. Сформировано W-1 удовлетворяющее соотношению WW-1modM=1, оно равно 3. Значения аi получены по формуле и равны а1=4, a2=8, a3=5.The following values for rapidly growing numbers are selected: The sum of these numbers is 7. Next, a prime number M = 11 is selected that exceeds this sum, and a random number W {1 <W <M) is 4. A W -1 is formed that satisfies the ratio WW -1 modM = 1, it is 3. The values of a i obtained by the formula and are equal to a 1 = 4, a 2 = 8, a 3 = 5.
В столбцах 3, 6, 9 приведены произведения а1x1, а2x2, а3x3 соответственно. В столбце 10 приведен передаваемый поток цифровых символов полученных в блоке уплотнения 43 путем упорядоченного, последовательно от первого до третьего потока, одновременного за такт считывания двоичных цифр бинарных цифровых потоков и их преобразования в указанный поток цифровых символов.
В столбце 11 приведен преобразованный в соответствии с формулой поток цифровых символов S'. В столбцах 12, 14, 16 приведены результаты одновременного за такт преобразования в блоке разуплотнения 46 потока цифровых символов S' в три бинарных цифровых потока, подаваемых упорядоченно, как при упомянутом считывании, на выходы блока разуплотнения и далее распределяемых к соответствующим потребителям информации. В столбцах 13, 15, 17 приведены полученные адресатами потоки текстовой информации. В таблице обозначено: • - точка, - пробел.Column 11 shows the converted according to the formula digital character stream S '.
Этот простейший из возможных примеров использования заявляемой СППИ наглядно показывает возможность одновременной передачи и приема трех потоков текстовой информации по одному каналу, что повышает эффективность использования частотного ресурса. Кроме того, изобретение позволяет повысить структурную и информационную скрытность передаваемого цифрового сигнала в дополнение к используемым законам кодирования.This simplest possible example of the use of the claimed SPSI clearly shows the possibility of simultaneous transmission and reception of three streams of text information on one channel, which increases the efficiency of using the frequency resource. In addition, the invention improves the structural and informational secrecy of the transmitted digital signal in addition to the coding laws used.
Отметим также, что приведенный пример получения потока цифровых символов и его обратного преобразования в бинарные цифровые потоки эквивалентен решению задачи, основанной на образовании вектора рюкзака, который не является быстровозрастающим (схема Меркла-Хэллмана). При этом, как указывалось, задача о рюкзаке обязательно включает «лазейку», позволяющую авторизованным пользователям решить задачу.We also note that the above example of obtaining a stream of digital symbols and its inverse conversion to binary digital streams is equivalent to solving a problem based on the formation of a backpack vector, which is not rapidly growing (Merkle-Hellman scheme). At the same time, as indicated, the backpack problem necessarily includes a loophole that allows authorized users to solve the problem.
Настоящее изобретение полезно тем, что оно может быть применено на практике для развития и совершенствования любой системы цифровой связи с любой организацией ее работы, например, уже использующей известные методы множественного доступа (с частотным, временным, кодовым, пространственным и поляризационным разделением) и известные методы обработки сигналов, в том числе, например, для всех известных стандартов сотовой связи.The present invention is useful in that it can be applied in practice for the development and improvement of any digital communication system with any organization of its work, for example, already using well-known multiple access methods (with frequency, time, code, spatial and polarization separation) and known methods signal processing, including, for example, for all known cellular standards.
Промышленная применимость. Настоящее изобретение может быть применено в СППИ, использующих высокочастотные сигналы в любых системах связи. СППИ по данному изобретению позволяет эффективно использовать частотный ресурс и может работать одновременно с большим числом разнородной информации.Industrial applicability. The present invention can be applied in SPSI using high-frequency signals in any communication system. SPPI according to this invention allows you to effectively use the frequency resource and can work simultaneously with a large number of heterogeneous information.
Проведенный анализ позволил установить: аналоги с совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленной системы условию «новизна».The analysis made it possible to establish: analogues with a set of features that are identical to all the features of the claimed technical solution are absent, which indicates the compliance of the claimed system with the condition of “novelty”.
Результаты поиска известных решений в области СППИ с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленной системы, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».The search results for well-known solutions in the field of API for the purpose of identifying features that match the distinctive features of the claimed system from the prototype have shown that they do not follow explicitly from the prior art. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "inventive step".
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007118112/09A RU2341020C1 (en) | 2007-05-16 | 2007-05-16 | Direct and reverse information transmission and reception system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007118112/09A RU2341020C1 (en) | 2007-05-16 | 2007-05-16 | Direct and reverse information transmission and reception system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2341020C1 true RU2341020C1 (en) | 2008-12-10 |
Family
ID=40194503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007118112/09A RU2341020C1 (en) | 2007-05-16 | 2007-05-16 | Direct and reverse information transmission and reception system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2341020C1 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2436233C1 (en) * | 2010-07-22 | 2011-12-10 | Владимир Петрович Панов | Information transmission and reception system |
| RU2436234C1 (en) * | 2010-07-22 | 2011-12-10 | Владимир Петрович Панов | Information transmission and reception system |
| RU2436235C1 (en) * | 2010-08-24 | 2011-12-10 | Владимир Петрович Панов | Information transmission and reception system |
| RU2436237C1 (en) * | 2010-07-22 | 2011-12-10 | Владимир Петрович Панов | Information transmission and reception system |
| RU2436236C1 (en) * | 2010-08-24 | 2011-12-10 | Владимир Петрович Панов | Information transmission and reception system |
| RU2439802C1 (en) * | 2010-08-24 | 2012-01-10 | Владимир Петрович Панов | Information transmission and reception system |
| RU2439801C1 (en) * | 2010-08-24 | 2012-01-10 | Владимир Петрович Панов | Information transmission and reception system |
| RU2439818C1 (en) * | 2010-07-22 | 2012-01-10 | Владимир Петрович Панов | Information transmission and reception system |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4726020A (en) * | 1985-05-03 | 1988-02-16 | Telecommunications Radioelectriques Et Telephoniques T.R.T. | Multiplex information transmission system |
| US5119397A (en) * | 1990-04-26 | 1992-06-02 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson | Combined analog and digital cellular telephone system having a secondary set of control channels |
| RU2110897C1 (en) * | 1997-01-23 | 1998-05-10 | Военная академия связи | Stochastic compression device with channel time-share |
| RU2128886C1 (en) * | 1992-10-27 | 1999-04-10 | Эриксон джи-и мобил коммьюникейшнз Инк. | Multimode radio communication device and multimode cellular radiophone |
| RU2275745C1 (en) * | 2005-01-13 | 2006-04-27 | Военная академия Ракетных войск стратегического назначения им. Петра Великого | Multi-channel communication system with orthogonal signals with time division of channels |
-
2007
- 2007-05-16 RU RU2007118112/09A patent/RU2341020C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4726020A (en) * | 1985-05-03 | 1988-02-16 | Telecommunications Radioelectriques Et Telephoniques T.R.T. | Multiplex information transmission system |
| US5119397A (en) * | 1990-04-26 | 1992-06-02 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson | Combined analog and digital cellular telephone system having a secondary set of control channels |
| RU2128886C1 (en) * | 1992-10-27 | 1999-04-10 | Эриксон джи-и мобил коммьюникейшнз Инк. | Multimode radio communication device and multimode cellular radiophone |
| RU2110897C1 (en) * | 1997-01-23 | 1998-05-10 | Военная академия связи | Stochastic compression device with channel time-share |
| RU2275745C1 (en) * | 2005-01-13 | 2006-04-27 | Военная академия Ракетных войск стратегического назначения им. Петра Великого | Multi-channel communication system with orthogonal signals with time division of channels |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| СКЛЯР БЕРНАРД. Цифровая связь, теоретические основы и практическое применение. - М.: изд-во Дом «Вильямс», 2004, с.32-36. * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2436233C1 (en) * | 2010-07-22 | 2011-12-10 | Владимир Петрович Панов | Information transmission and reception system |
| RU2436234C1 (en) * | 2010-07-22 | 2011-12-10 | Владимир Петрович Панов | Information transmission and reception system |
| RU2436237C1 (en) * | 2010-07-22 | 2011-12-10 | Владимир Петрович Панов | Information transmission and reception system |
| RU2439818C1 (en) * | 2010-07-22 | 2012-01-10 | Владимир Петрович Панов | Information transmission and reception system |
| RU2436235C1 (en) * | 2010-08-24 | 2011-12-10 | Владимир Петрович Панов | Information transmission and reception system |
| RU2436236C1 (en) * | 2010-08-24 | 2011-12-10 | Владимир Петрович Панов | Information transmission and reception system |
| RU2439802C1 (en) * | 2010-08-24 | 2012-01-10 | Владимир Петрович Панов | Information transmission and reception system |
| RU2439801C1 (en) * | 2010-08-24 | 2012-01-10 | Владимир Петрович Панов | Information transmission and reception system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2341020C1 (en) | Direct and reverse information transmission and reception system | |
| RU2341019C1 (en) | Method of direct and reverse data transmission and receiption | |
| RU2336645C1 (en) | System of information reception and transmission | |
| RU2327285C1 (en) | Data receipt and transmission system | |
| EP3456010B1 (en) | Wireless communication device, transmitter and methods therein | |
| JPH06502754A (en) | Method and apparatus for data signal multiplexing | |
| RU2340098C1 (en) | Information transmission and receiving system | |
| US3349181A (en) | Phase shift modulation radio communication system | |
| RU2341026C1 (en) | Direct and reverse data transmission and reception system | |
| RU2553083C1 (en) | Multichannel transmitter for spectrally efficient radio communication system | |
| RU2494550C2 (en) | Transmitter with code division of channels with structural security of transmitted signals | |
| RU2340107C1 (en) | Method of transmitting and receiving information in direct and reverse directions | |
| RU2340097C1 (en) | Information transmission and receiving method | |
| RU2327284C1 (en) | Data receipt and transmission method | |
| RU2553055C1 (en) | Transmitter with code division of channels with structural security of transmitted signals | |
| RU2336644C1 (en) | System of information reception and transmission | |
| RU2327283C1 (en) | Data reciept and transmission method | |
| RU2338318C1 (en) | Information transmission and reception system | |
| RU2336643C1 (en) | System of information reception and transmission | |
| RU2338319C1 (en) | Method for information transmission and reception | |
| RU2336642C1 (en) | System of information reception and transmission | |
| RU2700690C1 (en) | Transmitter with coherent frequency-code division of channels and with high structural security of transmitted signals | |
| US11012181B2 (en) | Transmission apparatus and transmission method | |
| RU2327282C1 (en) | Data receipt and transmission method | |
| KR101400926B1 (en) | Apparatus and method for transmitting/receiving signal |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140517 |