СПОСОБ ПРИЕМА МНОГОЧАСТОТНОГО МАНИПУЛИРОВАННОГО ЦИФРОВОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к технике электросвязи и может использоваться для передачи информации по проводным и беспроводным линиям связи.

Из устройства (см. Патент №2115250 РФ, МПК 6 H04L 27/14. 10.07.1998. Устройство детектирования сигналов с частотной телеграфией) известен способ приема частотно-манипулированного сигнала, в котором входной частотно-манипулированный сигнал фильтруют, детектируют и формируют видеосигналы.

Недостатком описанного аналога является использование двух частот для переноса одного бита информации, что снижает возможную скорость передачи информации.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранный в качестве прототипа способ приема частотно-манипулированного сигнала (см. Патент №2018206 РФ, МПК 5 H04L 25/38, H04L 27/14. 15.08.1994. Приемник сигналов с частотной манипуляцией), в котором входной частотно-манипулированный сигнал фильтруют, детектируют и формируют видеосигналы.

Недостатком описанного аналога является использование двух частот для переноса одного бита информации, что снижает возможную скорость передачи системы. Кроме того, буферизация промежуточных сигналов приводит к задержке обработки и, как следствие, к уменьшению скорости обработки сигнала.

Техническая задача изобретения заключается в повышении скорости передачи информации.

Поставленная техническая задача решена изобретением. В заявляемом способе приема многочастотного манипулированного цифрового сигнала, осуществляют одновременную фильтрацию, детектирование и формирование нулевого, первого, второго, третьего и т.д. 2ⁿ-1 цифрового видеосигнала из входного многочастотного манипулированного цифрового сигнала. В отличие от прототипа, номера цифровых видеосигналов представляют в двоичной системе исчисления a_n-1a_n-2…a₁a₀, складывают все цифровые сигналы, у которых индекс a₀=0, и вычитают все цифровые видеосигналы, у которых индекс а₀=1, и получают нулевой разностный цифровой сигнал, в котором подсчитывают число отсчетов одного знака, делят на количество отсчетов в одном бите и формируют количество и значения бит двоичного кода с индексом b₀, складывают все цифровые сигналы, у которых индекс a₁=0, и вычитают все цифровые видеосигналы, у которых индекс a₁=1, и получают первый разностный цифровой сигнал, в котором подсчитывают число отсчетов одного знака, делят на количество отсчетов в одном бите и формируют количество и значения бит двоичного кода с индексом b₁ и т.д. складывают все цифровые сигналы, у которых индекс a_n-1=0, и вычитают все цифровые видеосигналы, у которых индекс a_n-1=1, и получают n-1 разностный цифровой сигнал, в котором подсчитывают число отсчетов одного знака, делят на количество отсчетов в одном бите и формируют количество и значения бит двоичного кода с индексом b_n-1.

Способ приема многочастотного манипулированного цифрового сигнала осуществляется следующим образом. Входной многочастотный манипулированный цифровой сигнал фильтруют с целью выделения n-1 отдельных частот, из которых он формируется. Операция фильтрации может быть реализована с помощью n-1 цифровых полосовых фильтров. Отфильтрованные сигналы детектируются независимо друг от друга. Приведем описание способа на примере n=2. В результате получаем нулевой, первый, второй и третий цифровой видеосигнал, которые условно обозначим символами S0, S1, S2 и S3 соответственно. Операция детектирования может быть реализована с помощью математической операции взятия модуля с последующей фильтрацией с помощью цифрового фильтра низкой частоты. Установим связь между цифровыми видеосигналами и принимаемым цифровым кодом.

Нулевой разностный цифровой сигнал с учетом введенных символьных обозначений равен S0+S2-S1-S3. Первый разностный цифровой сигнал с учетом введенных символьных обозначений равен S0+S1-S2-S3. Таким образом, если нулевой разностный цифровой сигнал больше нуля, то в принятом символе бит b₀ соответствует логической единице, иначе - логическому нулю. Аналогично, если первый разностный цифровой сигнал больше нуля, то в принятом символе бит b₁ соответствует логической единице, иначе - логическому нулю. По количеству отсчетов в нулевом (первом) разностном цифровом сигнале можно определить число принятых бит b₀ (b₁) путем деления числа знакопостоянных отсчетов на количество отсчетов в одном бите.

Приведем описание способа в общем случае. Из входного многочастотного манипулированного цифрового сигнала при одновременной фильтрации и детектировании формируют нулевой, первый, второй, третий и т.д. 2ⁿ-1 цифровой видеосигнал. Далее номера цифровых видеосигналов представляют в двоичной системе исчисления a_n-1a_n-2…a₁a₀, складывают все цифровые сигналы, у которых индекс а₀=0, и вычитают все цифровые видеосигналы, у которых индекс а₀=1, и получают нулевой разностный цифровой сигнал, в котором подсчитывают число отсчетов одного знака, делят на количество отсчетов в одном бите и формируют количество бит двоичного кода с индексом b₀ (если нулевой разностный цифровой сигнал больше нуля, то бит с индексом b₀ равен единице, иначе равен нулю), складывают все цифровые сигналы, у которых индекс a₁=0, и вычитают все цифровые видеосигналы, у которых индекс а₁=1, и получают первый разностный цифровой сигнал, в котором подсчитывают число отсчетов одного знака, делят на количество отсчетов в одном бите и формируют количество бит двоичного кода с индексом b₁ (если первый разностный цифровой сигнал больше нуля, то бит с индексом b₁ равен единице, иначе равен нулю) и т.д. складывают все цифровые сигналы, у которых индекс a_n-1=0, и вычитают все цифровые видеосигналы, у которых индекс a_n-1=1, и получают n-1 разностный цифровой сигнал, в котором подсчитывают число отсчетов одного знака, делят на количество отсчетов в одном бите и формируют количество бит двоичного кода с индексом b_n-1 (если n-1 разностный цифровой сигнал больше нуля, то бит с индексом b_n-1 равен единице, иначе равен нулю).

Таким образом, повышение скорости передачи информации при осуществлении способа стало возможным благодаря использованию многочастотных сигналов с их обработкой в реальном масштабе времени, т.е. без использования процессов накопления промежуточных результатов обработки.

Заявляемый способ приема многочастотного манипулированного цифрового сигнала может быть реализован на современных микроконтроллерах, например AT91SAM7S256.