УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ В ЗАНЯТОМ КАНАЛЕ СВЯЗИ

Устройство передачи и приема дополнительной информации в занятом канале связи.
Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для передачи и приема сигналов дополнительной информации в канале связи, занятом передачей программ вещания.
Известно устройство для передачи сигналов, закодированных частотным кодом, применяемых для телеуправления объектами проводного вещания /Л.1/. Однако это устройство обеспечивает передачу указанных сигналов по дополнительным линиям, свободным от сигналов вещания.
Известно также устройство передачи и приема дополнительной информации в занятом канале связи, которое обеспечивает передачу частотно-кодированных сигналов совместно с сигналами вещания /Л.2/. Это устройство является наиболее близким аналогом предлагаемого решения по совокупности существенных признаков. Известное устройство содержит на передающей стороне последовательно соединенные датчик дополнительной информации, опорный генератор, модулятор и сумматор, а также амплитудный детектор и интегратор, соединенные последовательно, а на.приемной стороне - полосовой фильтр, детектор и интегратор, соединенные последовательно.
Однако данное устройство не обеспечивает достаточную помехоустойчивость передачи сигналов дополнительной информации, для которых сигналы вещания являются помехой.
МКИ6 H04 H7/04
- 2 -
повременном повышении эффективности маскировки сигналов дополнительной информации.
Для достижения поставленной цели в устройство передачи и приема дополнительной информации в занятом канале связи, содержащее на передающей стороне датчик дополнительной информации, опорный генератор, балансный модулятор, сумматор и последовательно соединенные детектор и интегратор, а на приемной стороне - полосовой фильтр и детектор, при этом вход детектора на передающей стороне является входом устройства, информационный выход датчика дополнительной информации соединен с входом опорного генератора, выход которого подключен к первому входу балансного модулятора, введены на передающей стороне коммутатор, а на приемной - дополнительные полосовые фильтры, фильтр верхних частот и схема блокировки, при этом управляющий выход датчика дополнительной информации подключен к управляющему входу коммутатора, первый информационный вход которого объединен с входом детектора, а второй информационный вход соединен, с.выходом балансного модулятора, второй вход которого подкяючен к выходу сумматора, первый вход которого соединен с выходом интегратора, а второй вход - с источником постоянного напряжения, количество полосовых фильтров равно л,. где п - число частот опорного генератора, входы„фильтра верхних частот и п полосовых фильтров объединены, выхода п полосовых фильтров соединены соответственно с П жнфдриацжонными входами схемы блокировки, вход блокировки которой черех детектор подключен к выходу фильтра верхних частот, а п выходов схемы блокировки являются выходами устройства.
Структурная схема предлагаемого устройства передачи и приема дополнительной информации в занятом канале связи представлена на фиг.1 и содержит на передающей стороне датчик I дополнительной информации, опорный генератор 2, балансный модулятор 3, коммутатор 4, последовательно соединенные детектор 5 и интегратор 6, а также сумматор 7, а на приемной стороне - последовательно соединенные фильтр 8 верхних частот (ФВЧ8) и детектор 9, а также блок 10 полосовых фильтров, состоящий из п полосовых фильтров, где/7число частот опорного генератора 2, и схему II блокировки.
При этом информационный выход датчика I дополнительной информации соединен с входом опорного генератора 2, выход которого подключен к первому входу балансного модулятора 3. Управляющий выход датчика I дополнительной информации соединен с управляющим входом коммутатора 4, первый информационный вход которого объединен с входом детектора 5 и является входом устройства, а второй информационный вход коммутатора 4 соединен с выходом балансного модулятора 3. Выход интегратора 6 соединен с первым входом сумматора 7, второй вход которого подключен к источнику постоянного напряжения. Выход сумматора 7 соединен со вторым входом балансного модулятора 3. Входы полосовых фильтров ЮЛ, 10.2,..., 10.п объединены и являются входом блока 10 полосовых фильтров, который объединен с входом ФВЧ 8. Выходы полосовых фильтров 10.I, I0.2,..., Ю-./) , являющиеся выходами блока 10 полосовых фильтров, подключены соответственно к п информационным входам схемы II блокировки, вход блокировки которой соединен с выходом детектора 9, а выходы схемы блокировки являют- 3 - 4 ся выходами устройства.
Выполнение датчика I дополнительной информации и опорного генератора 2 могут быть, например, такими, как на фиг.2. Опорный генератор 2 перестраиваемый. Его выходное напряжение формируется в виде синусоидальных сигналов одинаковой амплитуды и разных частот, последовательно сменяющих друг друга, для лучшей маскировки сигналов дополнительной информации частота опорного генератора 2 выбирается в диапазоне ЗОО-s-IQQO Гц.
Коммутатор 4 может быть выполнен на электромагнитном реле.
Схема II блокировки .может быть выполнена из п однотипных блоков И.1,...,П.Л , например таких, как на фиг 3.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
От источника программ вещательный сигнал поступает на детектор 5 и далее на интегратор 6, который обеспечивает заданную постоянную времени выделения огибающей вещательного сигнала. С выхода интегратора 6,напряжение огибающей поступает на первый вход сумматора 7, на второй вход которого подается напряжение смещения от источника постоянного напряжения. Таким образом, на выходе сумматора 7 напряжение отлично от нуля даже в паузах вещательного сигнала. С выхода сумматора 7 напряжение подается на один из входов балансного модулятора 3, на другой вход которого поступает сигнал двухчастотных последовательных командных посылок синусоидальной формы с выхода опорного генератора 2. Смена частот опорного генератора 2 осуществляется под действием сигнала с датчика I дополнительной информации. Причем в любой момент времени с выхода опорного генератора 2 на балансный модулятор 3 поступает сигнал только одной частоты (ИЛЕ вообще сигнал отсутствует). Балансный модулятор 3 осуществляет модуляцию сигнала дополнительной информации огибающей вещательного сигнала. При этом за счет подачи напряжения смещения на сумматор 7 на выходе балансного модулятора 3 могут появляться сигналы и при отсутствии вещательного сигнала, что дает возможность обеспечить срочную передачу дополнительной информации не только на фоне вещательного сигнала, но и в паузах и перерывах вещания, При этом, т.к. отсутствует главная помеха - напряжение вещания, напряжение дополнительной информации может быть уменьшено (за счет выбора малой величины напряжения смещения) для уменьшения его заметности абонентами сети проводного вещания. Коммутатор 4 под управлением сигнала с датчика I дополнительной информации переключает вход канала связи от источника программ вещания к выходу балансного модулятора 3, осуществляя временное разделение сигналов вещания и сигналов дополнительной информации.
Таким образом балансная модуляция сигналов дополнительной информации огибающей вещательного сигнала при относительной краткости командных посылок (десятки или сотни ьяс в отличие от непрерывных в прототипе) повышает эффективность маскировки сигналов дополнительной информации - они практически не вносят искажений в вещательный сигнал. Вещательный сигнал ощущается слушателем как непрерывный, т.к. искусственные перерывы в нем заполнены сигналами, сходными с ним по амплитуде и частотному спектру. В то же время эффект маскировки позволяет существенно повысить реальный уровень сигналов дополнительной информации в канале связи, т.е. повысить отношение
- 5 сигнал/помеха на выходе канала.
На приемной стороне блок 10 полосовых фильтров представляет , по существу,гребенчатый фильтр команд, т.е. его полоса пропускания ограничена рядом относительно узких полос. Поэтому вероятность попадания сигналов вещания в эти частотные ворота невелика. Кроме того, помехоустойчивость передачи дополнительной информации повышается за счет того, что вещательные сигналы имеют нестационарное распределение частотного спектра, что означает малую длительность любого возможного моногармонического сигнала в спектре сигналов вещания. Посылки же тональных частот могут быть выбраны достаточно длительными, равно как инерционность цепи заряда конденсаторов детекторов полосовых фильтров.
Схема II блокировки обеспечивает защиту приемника команд от помех сразу по двум критериям: по наличию по крайней мере еще одного сигнала на.выходе какого-либо из полосовых фильтров 10.I, I0.2,... 10.Л и по наличию сигнала на выходе ФВЧ8, пропускающего сигналы с частотой, лежащей выше частотного спектра командных-посылок. ФВЧ 8 выделяет сигналы, являющиеся признаком того, что сигнал, прошедший на выход любого полосового фильтра,не является командной посылкой.
При использовании последовательного кода для передачи командных посылок в тракте приема команд должны быть элементы
памяти, например, триггеры. Они могут входить в состав блоков последующей обработки сигналов (после схемы II блокировки). Конкретное исполнение этих блоков может быть различным (даже ПЭВМ с соответствующим программным обеспечением). Оно не влияет на суть заявленного технического решения и поэто- 6 - 7 му не рассматривается в данной заявке.
Таким образом, временное разделение сигналов вещательных программ и сигналов дополнительной информации на передающей стороне предлагаемого устройства при вышеизложенной обработке сигналов на приемной стороне обеспечивает повышение помехоустойчивости передачи сигналов дополнительной информации при одновременном повышении эффективности их маскировки.
Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:
1. Управление и контроль в сетях трехлрограшного проводного вещания под ред. Б.К. Барановского, М., Связь, 1974г.
. стр.66-67, рис.4.24.
2.Авторское свидетельство X 934575 Н04 Н 7/04, бюл. 21 1982г,