×
10.01.2015
216.013.1990

СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В ПОЛОСЕ ЧАСТОТ АНАЛОГОВОГО ТВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к технике связи и может использоваться для передачи данных в полосе частот аналогового ТВ. Технический результат состоит в обеспечении магнитной совместимости телевизионных операторов в одной полосе частот. Для этого способ основан на выборе в полосе ТВ частотных окон, пригодных для применения вторичными операторами, при этом частотные окна выбирают из сетки звуковых полос аналогового ТВ, для таких окон определяют показатель "негауссовости" ТВ сигнала и выбирают окна с максимальным показателем "негауссовости", измеряют уровни ТВ сигналов в выбранных окнах и устанавливают уровень сигнала вторичного оператора в каждом из окон на 20 дБ ниже соответствующего измеренного уровня, после чего информацию передают в выбранных окнах одновременно с передачей ТВ сигналов, а на приемной стороне вторичного оператора смесь ТВ сигнала и сигнала вторичного оператора переносят на промежуточную частоту и выполняют ее нелинейное преобразование для подавления ТВ сигнала, после чего выделяют передаваемую информацию. 5 ил.
Основные результаты: Способ передачи данных в полосе частот аналогового ТВ вторичными операторами без оказания помех основному ТВ оператору, основанный на выборе в полосе ТВ частотных окон, пригодных для применения вторичными операторами, отличающийся тем, что частотные окна выбирают из сетки звуковых полос аналогового ТВ, для таких окон определяют показатель "негауссовости" ТВ сигнала и выбирают окна с максимальным показателем "негауссовости", измеряют уровни ТВ сигналов в выбранных окнах и устанавливают уровень сигнала вторичного оператора в каждом из окон на 20 дБ ниже соответствующего измеренного уровня, после чего информацию передают в выбранных окнах одновременно с передачей ТВ сигналов, а на приемной стороне вторичного оператора смесь ТВ сигнала и сигнала вторичного оператора переносят на промежуточную частоту и выполняют ее нелинейное преобразование для подавления ТВ сигнала, после чего выделяют передаваемую информацию.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для передачи данных в полосе частот аналогового ТВ.

Известен способ передачи данных в полосе частот аналогового ТВ, называемый телетекстом (ГОСТ Р 50861 - 96). Передача сигналов телетекста осуществляется в незанятых изображением телевизионных строках. То есть осуществляется временное разделение телевизионного канала для передачи изображения и для передачи телетекста.

Для приема телетекста телевизионный приемник дополняется декодером.

Недостатком указанного способа является то, что технология телетекста встроена в телевизионную аппаратуру и передачу данных могут осуществлять только ТВ операторы. Передача данных другими, независимыми операторами в полосе частот аналогового ТВ возможна только по согласованию с ТВ операторами.

Известен способ передачи сигналов в диапазоне УКВ, называемый RDS (Radio Data System) (МСЭ-Р 643-2). Данный способ основан на передаче операторами УКВ ЧМ вещания в составе основного сигнала дополнительной информации с использованием поднесущих. При этом спектр сигнала RDS размещается таким образом, чтобы не оказывать влияния на основной вещательный сигнал. Этот способ может применяться и операторами ТВ вещания.

Недостатком указанного способа является то, что технология RDS встроена в аппаратуру первичного оператора и использование этой технологии независимыми вторичными пользователями невозможно без согласования с основным оператором.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ-прототип передачи данных, использующий стандарт ЕСМА-392 (Гурьянов И.О. Когнитивное радио: новые подходы к обеспечению радиочастотным ресурсом перспективных радиотехнологий. Журнал "Электросвязь", №8, 2012; Standard ЕСМА-392). Способ основан на поиске в полосе аналогового ТВ незанятых частотных областей (частотных окон), пригодных для передачи данных, и использовании их для передачи данных без согласования с операторами ТВ, которым принадлежат эти полосы частот.

Недостатком этого способа является возможность использования по вторичному назначению только свободных частотных окон.

Предлагаемый способ обеспечивает передачу данных в полосе аналогового ТВ без согласования с операторами ТВ в выбранных частотных окнах и отличается от способа-прототипа передачей данных не в свободных окнах, а в занятых передачей ТВ программ.

Предлагаемый способ передачи данных в полосе частот аналогового ТВ вторичными операторами без оказания помех основному ТВ оператору, основанный на выборе в полосе ТВ частотных окон, пригодных для применения вторичными операторами, отличающийся тем, что частотные окна выбирают из сетки звуковых полос аналогового ТВ, для таких окон определяют показатель "негауссовости" ТВ сигнала и выбирают окна с максимальным показателем "негауссовости", измеряют уровни ТВ сигналов в выбранных окнах и устанавливают уровень сигнала вторичного оператора в каждом из окон на 20 дБ ниже соответствующего измеренного уровня, после чего информацию передают в выбранных окнах одновременно с передачей ТВ сигналов, а на приемной стороне вторичного оператора смесь ТВ сигнала и сигнала вторичного оператора переносят на промежуточную частоту и выполняют ее нелинейное преобразование для подавления ТВ сигнала, после чего выделяют передаваемую информацию.

Таким образом, предлагаемый способ реализуется при следующих условиях:

1. Из сетки звуковых полос аналогового ТВ вещания выбираются те полосы, в которых временной ТВ сигнал минимально искажен внешними помехами. Назовем эти полосы частотными окнами вторичного пользования. Полоса такого частотного окна составляет 200 кГц.

2. Вторичный оператор использует эти окна для передачи цифровых данных со скоростью v<10000 бит/сек.

3. Уровень сигнала вторичного оператора устанавливается ниже уровня аналогового ТВ сигнала в выбранном окне на 20 дБ с целью исключения мешающего действия первичному пользователю.

4. На приемной стороне вторичного оператора используются алгоритмы, рассчитанные на оптимальный прием вторичного сигнала на фоне первичного аналогового ТВ сигнала.

Возможность вторичного использования занятой полосы частот основана на стабильных статистических свойствах первичного сигнала: первичный сигнал в звуковой полосе аналогового ТВ является существенно негауссовским процессом с распределением огибающей по закону Раиса, так как формируется путем частотной модуляции (Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. - 2-е изд. - М.: Радио и связь, 1982. - 624 с.). При этом его одномерная плотность вероятности огибающей W(A) практически не зависит от содержания звуковой программы. Это значительно облегчает прием вторичного сигнала на фоне первичного при применении в приемнике вторичного пользователя оптимального алгоритма приема. Внешние электромагнитные помехи могут искажать первичные сигналы, снижая их «негауссовость». Поэтому выбор частотных окон вторичного пользования проводится по критерию максимальной «негауссовости» сигнала в этом окне.

Выбор частотных окон вторичного пользования осуществляется из сетки звуковых полос аналогового ТВ вещания следующим образом. Анализируется огибающая сигнала A(t) в выбранном частотном окне. Анализ заключается в сравнении значения средней мощности сигнала A(t) на различных участках его спектра. Выделяются два участка: примыкающий к нулевой частоте с полосой FH (участок с полосой НЧ) и область за пределами полосы НЧ (участок с полосой ВЧ). В передающей аппаратуре вторичного пользователя измеряются значения мощности РНЧ и РВЧ первичного сигнала A(t) на обоих участках. По измеренным значениям рассчитывается значение параметра

α=РНЧВЧ

Параметр α характеризует степень "негауссовости" первичного сигнала в анализируемом частотном окне. Далее выбираются окна с наибольшими значениями параметра α. Эти окна и используются для передачи данных вторичным пользователем.

Прием сигнала во вторичной сети, близкий к оптимальному в данных условиях, реализуется приемником, показанным на фиг.1. Здесь 1 - входная цепь, 2 - усилитель радиочастоты, 3 - преобразователь частоты, 4 - усилитель промежуточной частоты, 5 - блок нелинейной обработки, 6 - умножитель, 7 - схема формирования опорного сигнала, 8 - интегратор со сбросом, 9 - блок тактовой синхронизации, 10 - пороговое устройство. Схема приемника до БНО является частью типовой схемы супергетеродинного приемника. Обоснование схемы приемника, следующей за БНО, дано в (Камнев В.Е., Черкасов В.В., Чечин Г.В. Спутниковые сети связи. Учебн. пособие. - М.: "Альпина Паблишер", 2004. - 536 с.). Наличие БНО обусловлено "негауссовостью" помехи (Валеев В.Г., Корнилов И.Н. Нелинейная обработка сигналов для подавления помех в приемном тракте радиоэлектронных систем / Журнал «Радиотехника», 2010. №6. С.37-42).

На входе БНО действует аддитивная смесь полезного сигнала вторичной сети S2(t), сигнала первичного пользователя S1(t) и сторонних помех n2(t):

x(t)=Ax(t)cos[ω0t-φx(t)],

где Ax(t) - огибающая смеси, ω0 - несущая частота, φx(t) - закон изменения фазы смеси.

Оптимальный алгоритм обработки сигнала в приемнике вторичного пользователя (фиг.1) обоснован в (Валеев В.Г., Корнилов И.Н. О возможностях вторичного использования занятого частотного ресурса. VI Всероссийская научно-техническая конференция "Радиолокация и радиосвязь": Сборник трудов конференции. Москва: ИРЭ им. В.А.Котельникова РАН, 2012. Том 1, с.272-275) и имеет следующий вид:

где Z - процесс на выходе интегратора; f(x) - характеристика БНО; g(Ax(t)) - амплитудная характеристика БНО по первой гармонике; A0(t) - среднее значение огибающей; Т - время интегрирования; SОП(t) - опорное колебание, сформированное блоком СФОС.

Для подтверждения эффективности предлагаемого способа было выполнено полунатурное моделирование приемника на фиг.1. В качестве сигнала первичного пользователя S1(t) рассматривался реальный сигнал в полосе частот звукового сопровождения выбранной программы аналогового ТВ. В этом сигнале присутствует также составляющая n2(t), которая соответствует помехам окружающей среды. На фиг.2 показана временная реализация огибающей такого сигнала для одного из каналов ТВ (сигнал записан в полосе 83,65…83,85 МГц) на интервале длительностью 20 секунд, а на фиг.3 - гистограмма огибающей, построенная по записанному фрагменту. По виду гистограммы можно сделать вывод, что этот процесс близок к райсовскому.

Сигнал S2(t) моделировался в виде

S2(t)=AS2 cos(2πf0t+φ),

где сдвиг фазы φ при переходе от передачи «1» к передаче «0» принят равным π, а несущая частота f0 выбрана в центре полосы (83,65…83, 85) МГц. Опорное колебание в синхронном детекторе принято в виде

SОП(t)=cos2πf0t,

тактовая синхронизация считается установленной. Пороговое значение принято равным Z0=0.

Блок БНО был реализован по схеме фиг.4. Здесь 11 - детектор огибающей, 12 - компенсатор, 13 - блок оценки среднего, 14 - блок вычитания, 15 - ограничитель, 6 - умножитель. Эта схема соответствует обработке по алгоритмам (2) и (3).

Для выбора амплитуды сигнала S2(t) проводилось измерение уровня мощности P1 сигнала S1(t). Амплитуда As2 вторичного сигнала S2(t) задавалась на 20 дБ меньше амплитуды первичного сигнала.

Исследовалась зависимость вероятности ошибки РОШ на символ во вторичной сети от скорости V=1/Т передачи данных. Скорость передачи устанавливалась выбором длительности Т сигнала S2(t). Вероятность ошибки на символ оценивалась по массиву переданных символов размером N=20V.

Результаты моделирования приведены на фиг.5 в виде зависимости вероятности ошибки на символ от скорости передачи данных во вторичной сети. График 1 получен для приемника с линейным коррелятором (без БНО), а график 2 - для приемника с БНО. Если компенсатор в БНО заменить фильтром верхних частот с частотой среза 10 Гц, получаем график 3. Результаты показывают, что полосы частот звукового сопровождения ТВ можно использовать одновременно по основному назначению и для передачи данных вторичными пользователями.

Техническим результатом является электромагнитная совместимость функционирования ТВ оператора и вторичного оператора в одной полосе частот, позволяющая использовать занятые звуковые полосы ТВ для передачи данных одновременно по основному назначению и для передачи данных вторичными пользователями. Электромагнитная совместимость достигается благодаря тому, что мешающее действие вторичных сигналов на прием ТВ программ практически отсутствует. Уровень вторичных сигналов по отношению к ТВ сигналам в полосе звукового сопровождения ТВ составляет минус 20 дБ. При таком уровне помехи на входе частотного детектора приемника ТВ, отношение сигнал/помеха на выходе частотного детектора будет составлять 30-40 дБ (Зюко А.Г., Кловский Д.Д., В.И.Коржик, Назаров М.В. Теория электрической связи: Учебник для вузов / под ред. Кловского Д.Д. - М.: Радио и связь, 1999. - 432 с.). Такого отношения достаточно для качественной передачи звукового сопровождения.

Способ передачи данных в полосе частот аналогового ТВ вторичными операторами без оказания помех основному ТВ оператору, основанный на выборе в полосе ТВ частотных окон, пригодных для применения вторичными операторами, отличающийся тем, что частотные окна выбирают из сетки звуковых полос аналогового ТВ, для таких окон определяют показатель "негауссовости" ТВ сигнала и выбирают окна с максимальным показателем "негауссовости", измеряют уровни ТВ сигналов в выбранных окнах и устанавливают уровень сигнала вторичного оператора в каждом из окон на 20 дБ ниже соответствующего измеренного уровня, после чего информацию передают в выбранных окнах одновременно с передачей ТВ сигналов, а на приемной стороне вторичного оператора смесь ТВ сигнала и сигнала вторичного оператора переносят на промежуточную частоту и выполняют ее нелинейное преобразование для подавления ТВ сигнала, после чего выделяют передаваемую информацию.
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В ПОЛОСЕ ЧАСТОТ АНАЛОГОВОГО ТВ
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В ПОЛОСЕ ЧАСТОТ АНАЛОГОВОГО ТВ
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В ПОЛОСЕ ЧАСТОТ АНАЛОГОВОГО ТВ
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В ПОЛОСЕ ЧАСТОТ АНАЛОГОВОГО ТВ
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В ПОЛОСЕ ЧАСТОТ АНАЛОГОВОГО ТВ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 106 items.
27.01.2013
№216.012.200f

Способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса

Изобретение относится к технологии получения соединений редкоземельных элементов (РЗЭ) при комплексной переработке апатитов, в частности к извлечению РЗЭ из фосфогипса. Способ включает приготовление пульпы из фосфогипса и сорбцию редкоземельных элементов на сорбенте. Приготовление пульпы ведут...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473708
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.2407

Роторный ветродвигатель с ветронаправляющим экраном

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для получения механической или электрической энергии. Роторный ветродвигатель содержит вращающуюся ветротурбину, расположенную внутри ветронаправляющего экрана, состоящего из отдельных лопаток, поворачивающихся на своих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474725
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.03.2013
№216.012.301d

Способ определения аномалий на политермах свойств высокотемпературных металлических расплавов (варианты)

Изобретение относится к технической физике, а именно к способам контроля и измерения свойств веществ, и предназначено для определения аномалий на политермах свойств высокотемпературных металлических расплавов. Дополнительной сферой применения являются металлургические процессы, в частности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477852
Дата охранного документа: 20.03.2013
10.06.2013
№216.012.4896

Способ извлечения редкоземельных элементов из технологических и продуктивных растворов и пульп

Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, в частности к области извлечения редкоземельных элементов при комплексной переработке технологических и продуктивных растворов. Способ извлечения редкоземельных элементов из растворов, содержащих железо(III) и алюминий, включает сорбцию...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484162
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.10.2013
№216.012.75fd

Способ получения п-ацетиламинофенола

Изобретение относится к способу получения п-ацетиламинофенола (парацетамола) формулы I. Способ заключается в каталитическом восстановлении п-нитрозофенола в этилацетате при перемешивании с катализатором Ni-Ренея при давлении водорода 2-4 атм и при температуре 20-50°C, последующей обработке...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495865
Дата охранного документа: 20.10.2013
27.01.2014
№216.012.9b8c

Способ получения анестезина

Изобретение относится к способу получения этилового эфира n-аминобензойной кислоты (анестезина) формулы который обладает местным анестезирующим действием и является полупродуктом в синтезе новокаина. Способ заключается в восстановлении этилового эфира n-нитробензойной кислоты с последующим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505526
Дата охранного документа: 27.01.2014
20.02.2014
№216.012.a345

Способ изготовления модифицированного электрода для электрохимического анализа (варианты)

Использование: для контроля состава природных, сточных вод, биологических объектов, пищевых продуктов, диагностики заболеваний в химической, металлургической, пищевой промышленности, медицине, экологии. Сущность: способ изготовления модифицированного электрода включает синтез на поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507512
Дата охранного документа: 20.02.2014
10.05.2014
№216.012.c1b0

Термогравиметрическая установка

Термогравиметрическая установка предназначена для определения кислородной нестехиометрии в твердых оксидных материалах по изменению их массы в зависимости от температуры и парциального давления кислорода газовой атмосферы. Термогравиметрическая установка содержит измерительную систему,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515333
Дата охранного документа: 10.05.2014
27.06.2014
№216.012.d5eb

Аппликатор магнитный

Изобретение относится к медицине, а именно к магнитотерапии, и может быть использовано для лечения различных заболеваний воздействием магнитных полей, создаваемых постоянным магнитом, размещаемым снаружи тела. Аппликатор магнитный содержит гибкую пластину из магнитомягкого эластомера на основе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520541
Дата охранного документа: 27.06.2014
20.07.2014
№216.012.df28

Аустенитно-ферритная сталь с высокой прочностью

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для получения высокопрочной теплостойкой проволоки различных типоразмеров и листового материала. Предложенная сталь содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод до 0,03, хром 8,0-16, никель 6-12, молибден 1-5,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522914
Дата охранного документа: 20.07.2014
Showing 1-10 of 157 items.
27.01.2013
№216.012.200f

Способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса

Изобретение относится к технологии получения соединений редкоземельных элементов (РЗЭ) при комплексной переработке апатитов, в частности к извлечению РЗЭ из фосфогипса. Способ включает приготовление пульпы из фосфогипса и сорбцию редкоземельных элементов на сорбенте. Приготовление пульпы ведут...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473708
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.20be

Устройство для бесконтактного фотометрического определения характеристик металлических расплавов

Изобретение относится к устройству для определения, контроля и измерения физических параметров веществ и предназначено для бесконтактного фотометрического определения характеристик металлических расплавов, в частности кинематической вязкости и электропроводности. Устройство содержит тигель с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473883
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.20e8

Способ определения поглощенной дозы β-излучения в твердотельном термолюминесцентном детекторе

Изобретение относится к радиационной физике, является способом оценки накопленной дозы ионизирующего β-излучения с использованием твердотельных термолюминесцентных детекторов и может быть использовано при персональной дозиметрии при мониторинге радиационной обстановки в различных условиях....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473925
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.20e9

Устройство для определения поглощенной дозы β-излучения в твердотельном термолюминесцентном детекторе

Изобретение относится к радиационной физике, является устройством для определения поглощенной дозы ионизирующего β-излучения в термолюминесцентном детекторе и может быть использовано при персональной дозиметрии, при мониторинге радиационной обстановки в различных условиях. Сущность изобретения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473926
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.236a

Способ получения 1,4-дизамещенных [1.1.1.1.1] пентиптиценов

Изобретение относится к способу получения 1,4-дизамещенных [1.1.1.1.1] пентиптиценов R = С≡С-Аr; тиенил-2. Способ включает взаимодействие пентиптиценхинона с литиевыми производными гетаренов и ацетиленов с последующей ароматизацией восстанавливающим агентом. При этом способ характеризуется...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474568
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.2407

Роторный ветродвигатель с ветронаправляющим экраном

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для получения механической или электрической энергии. Роторный ветродвигатель содержит вращающуюся ветротурбину, расположенную внутри ветронаправляющего экрана, состоящего из отдельных лопаток, поворачивающихся на своих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474725
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.02.2013
№216.012.286f

Устройство защиты ядерного реактора на быстрых нейтронах

Предлагаемое изобретение относится к системам защиты и диагностики ядерного реактора на быстрых нейтронах АЭС. Устройство защиты ядерного реактора содержит измерители и датчики режимов работы АЭС и системы управления защиты, стержень аварийной защиты для гашения цепной реакции при авариях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475871
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.02.2013
№216.012.2a6c

Волновод для осветления стекломассы

Изобретение относится к области стекловарения, в частности к стекловаренным печам. Волновод для осветления стекломассы, включающий погруженный в расплав стекломассы цилиндрический корпус волновода с закрытым торцом, снабжен газоструйным акустическим излучателем, трубопроводом для подачи и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476387
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.03.2013
№216.012.2f61

Устройство для получения труб с винтовым профилем

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, конкретно - к трубопрофильному производству. Корпус содержит два держателя с профильными кольцами, установленные последовательно вдоль оси трубы. Один держатель выполнен подвижным с возможностью поворота вокруг своей оси при помощи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477664
Дата охранного документа: 20.03.2013
20.03.2013
№216.012.2f90

Легированное кварцевое стекло с тетраэдрической координацией атомов титана

Изобретение касается легированного кварцевого стекла с тетраэдрической координацией атомов титана и может быть использовано при создании оптоэлектронных и светоизлучающих устройств. Легированное кварцевое стекло с тетраэдрической координацией атомов титана представляет собой основу, состоящую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477711
Дата охранного документа: 20.03.2013
+ добавить свой РИД