способ сжатия ширины спектра информационных электрических сигналов с ограниченной полосой частот

Классы МПК:H04B1/66 для уменьшения ширины полосы пропускания сигналов; для повышения эффективности передачи
Автор(ы):
Патентообладатель(и):Поволжская государственная академия телекоммуникаций и информатики
Приоритеты:
подача заявки:
2000-10-27
публикация патента:

Изобретение относится к технике передачи информации и может использоваться в системах электросвязи, когда необходимо сжатие ширины спектра или радиоканала и(или) требуется обеспечить скрытность передаваемых сообщений. Технический результат - сжатие ширины спектра сигналов электросвязи без уменьшения объема информации и без уменьшения скорости передачи информации и обеспечение скрытности передаваемых сообщений. Сущность изобретения: исходные непрерывные сигналы дискретизируются по времени, искусственно увеличиваются тактовые интервалы между дискретными отсчетами и формируются непрерывные сигналы с соответственно более узкой полосой частот, при этом период следования дискретных отсчетов увеличивается не искусственной задержкой каждого следующего отсчета относительно предыдущего (без изменения самих отсчетов), а быстрым свертыванием отсчетов каждой группы, на которые предварительно разделяется вся последовательность отсчетов, в один эквивалентный групповой отсчет-импульс, величины амплитуды и полярность которого в совокупности взаимно однозначно отображают аналогичные параметры исходных импульсов-отсчетов соответствующей группы. 3 з.п.ф-лы, 1 ил., 7 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5

Формула изобретения

1. Способ сжатия ширины спектра информационных электрических сигналов с ограниченной полосой частот, при котором исходные сигналы дискретизируют по времени, искусственно увеличивают тактовые интервалы между дискретными отсчетами во столько раз, во сколько раз уменьшают полосу частот исходного сигнала, и этой результирующей уменьшенной полосой частот ограничивают спектр последовательности дискретных отсчетов с увеличенными тактовыми интервалами, отличающийся тем, что тактовые интервалы между дискретными отсчетами увеличивают быстрым свертыванием отсчетов каждой группы, на которые разделяют всю последовательность отсчетов исходного сигнала, в один эквивалентный групповой отсчет-импульс, величина амплитуды и полярность которого в совокупности взаимно однозначно отображают аналогичные параметры исходных импульсов - отсчетов соответствующей группы.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для реализации свертки каждой j-й (j= 1,2,3, . . . ) группы отсчетов исходного сигнала ИOjl, ИOj2, . . . , ИОj,n в один групповой отсчет ГОj все исходные отсчеты в группе или все, кроме первого отсчета ИOjl, квантуют по уровням и представляют двоичными кодовыми комбинациями ККотсj,k (k= 1,2, . . . , n), образующими в совокупности групповую кодовую комбинации ГККj, из которой путем m-этапных преобразований формируют ГОj, для чего ГККj разделяют на кодовые комбинации ККij (i= 1,2, . . . , m) и каждой новой из этих комбинаций ставят в соответствие индивидуальное сочетание информационных чисел хi и yi, используемых в рекуррентных алгоритмах (1) и (2) m - этапных процессов формирования и разделения ГOj, устанавливающих взаимно однозначное соответствие параметров ГOj и квантованных отсчетов ИO"jl, ИO"j2, . . . , ИO"j,n.

Hi= xik[Hi-1+C(1+2yi)] , i= 1,2, . . . , m (1)

где Нi - промежуточное значение ГОj;

Нm - окончательное значение ГОj;

хi - двоичное число способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 21927081, которое вместе с yi отображает кодовую комбинацию ККij;

k - положительное дробное десятичное число (<1), выполняющее роль нормирующего коэффициента для ограничения области изменения значений Hi;

Н0 - (Нi-1 при i= 1) - значение 1-го отсчета в группе ИОjl или поверочное число, которое используется для оценки правильности восстановления отсчетов ИO"jl, ИO"j2, . . . , ИO"j,n;

С - нормирующий коэффициент - положительное десятичное число, его назначение - делать величину [Hi-1+C(1+2yi)] всегда положительной;

yi - целое или дробное десятичное число, указывающее ту или иную область значений способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708= [Hi-1+C(1+2yi)] , где |Hi| - модуль Нi; ширина каждой области равна способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708 == 2C(1+2ymin); центр области соответствует величине С(1+2уi); число областей равно способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708 где ri - число двоичных разрядов в кодовой комбинации, которую отображает yi; на каждом i-м этапе формирования ГOjyi может принимать одно из М значений; различные значения уi от уmin до уmax изменяются с одинаковым шагом, с учетом хi комбинация { xi, yi} несет информацию, представленную rli= (ri+1) двоичными разрядами;

m - число этапов формирования ГОj;

максимальное без перекрытия областей способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708 которым принадлежат различные значения yi, значение k равно

kmax= (1+2ymin)/2(1+ymin+ymax),

где уmin и уmax - соответственно минимальное и максимальное значения уi;

способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708

по полученным с помощью (2) численным значениям хi и уi в обратной последовательности восстанавливают кодовые комбинации ККij, ГККj и ККотсj,k, квантованные импульсы-отсчеты ИО"jl, ИО"j2, . . . , ИО"j,n, из которых формируют сигнал с исходным значением полосы частот.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что при необходимости передачи по каналу кроме основных сигналов, спектр которых подвергают сжатию, служебной информации и/или сообщений от других источников эту дополнительную информацию представляют двоичными символами, которые включают в состав групповых кодовых комбинаций ГККj и обрабатывают наряду с двоичными символами, отображающими основные сигналы.

4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что при наличии в канале передачи искажений и/или помех в кодовых комбинациях ККотсj,k (k= 1,2, . . . , n) меняют на обратный порядок следования двоичных разрядов и при формировании групповых кодовых комбинаций ГККj производят перемежение двоичных разрядов из преобразованных комбинаций ККотсj,k(k= 1,2, . . . , n), а в процессе восстановления сигналов с исходной полосой частот - обратные преобразования.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике передачи информации и может использоваться в системах электросвязи, когда необходимо сжатие ширины спектра передаваемых сигналов для уменьшения полосы частот проводного или радиоканала и (или) требуется обеспечить скрытность передаваемых сообщений.

Известен [1] способ сжатия ширины спектра частот сигналов путем записи исходного сигнала в некотором запоминающем устройстве (например, в магнитофоне) и последующего воспроизведения и передачи по каналу в замедленном режиме.

Недостатком этого способа является увеличение времени передачи сообщений (времени занятия канала) и дополнительная задержка принимаемого сообщения относительно сообщения, поступившего от источника, что в большинстве систем связи оказывается неприемлемым; передача непрерывных (без пауз) сигналов таким способом невозможна.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) можно считать способ [2] преобразования ширины спектра частот, допускающий как расширение, так и сжатие спектра, в котором операции записи в запоминающем устройстве предшествует представление сигнала в дискретном виде. При этом дискретные отсчеты исходного сигнала (следующие с периодом 1=1/2F1, где F1 - верхняя частота в спектре сигнала) записываются в запоминающем устройстве с одной скоростью, а считываются (в режиме, обеспечивающем сжатие спектра) с меньшей скоростью. Затем из последовательности отсчетов с увеличенными тактовыми интервалами Т22>T1) формируются непрерывные сигналы, которые и подаются на вход канала связи.

Однако и этому способу свойственны указанные выше недостатки (увеличение времени занятия канала, дополнительная задержка сообщений, невозможность передачи непрерывных (без пауз) сигналов).

Техническим результатом предлагаемого изобретения является сжатие ширины спектра сигналов электросвязи без уменьшения объема информации, приходящегося на единицу времени существования исходного сигнала, т.е. без уменьшения скорости передачи информации; при этом обеспечивается скрытность передаваемых сообщений.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что, как и в способе - прототипе [2], исходные непрерывные сигналы дискретизируется по времени, искусственно увеличиваются тактовые интервалы между дискретными отсчетами и формируются непрерывные сигналы с соответственно более узкой полосой частот, но в отличие от указанного способа [2] период следования дискретных отсчетов увеличивается не искусственной задержкой каждого следующего отсчета относительно предыдущего (без изменения самих отсчетов), а быстрым (при применении современных высокоскоростных вычислительных устройств) преобразованием (свертыванием) отсчетов каждой группы, на которые предварительно разделяется вся последовательность отсчетов, в один эквивалентный групповой отсчет (ГО) - импульс, величина амплитуды и полярность которого в совокупности взаимно однозначно отображают аналогичные параметры исходных импульсов-отсчетов соответствующей группы. Причем сигналы, допускающие сжатие спектра, т. е. имеющие ограниченную полосу частот, могут принадлежать как одному, так и нескольким (разным) источникам; в последнем случае составной сигнал может быть образован на основе частотного или временного принципов разделения сигналов.

На чертеже иллюстрируется один из вариантов формирования ГО. Исходный сигнал (чертеж a) u(t) (он может быть и составным) в результате дискретизации по времени с шагом T1=l/2F1, где F1 - верхняя частота в спектре сигнала u(t), представляется последовательностью импульсов-отсчетов u1(t). Эта последовательность разбивается на группы, например, по 3 отсчета в каждой группе. С учетом именно такого варианта выполнен чертеж б. Причем рассмотрен случай, когда импульсы, отображающие первые отсчеты в группах (u1(t) на чертеже б), сохраняют свои параметры (полярность и амплитуду), а вторые и третьи импульсы-отсчеты квантуются по уровню и кодируются, т.е. представляются двоичными кодовыми комбинациями - сигналы u2(t) на чертеже б. Затем из каждой группы сигналов, состоящей из u1(t) и u2(t) (чертеж б), формируется групповой импульс-отсчет u3(t) (чертеж в).

Как видно из чертежа, сигналы u3(t) следуют с периодом T2=3T1, следовательно, для преобразования последовательности импульсов u3(t) в непрерывный сигнал u4(t) может быть использован фильтр нижних частот (ФНЧ) с частотой среза F2=1/2T2=1/2способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 21927083T1=F1/3. Если при разделении отсчетов (u1(t)) исходного сигнала (u(t)) на группы каждая из них будет содержать не 3, а n>3 отсчетов, то после формирования групповых отсчетов (ГО) и обработки их в ФНЧ соответственно повысится и степень сжатия спектра: F2=F1/n.

Рассмотренный способ в целом свободен от недостатков, свойственных способу - прототипу [2]: постоянная незначительная задержка принятых сообщений относительно сообщений, поступивших от источника, обусловлена лишь временем формирования ГО и восстановления исходных сигналов, т.е. связана с техническим совершенством вычислительных устройств, реализующих соответствующие алгоритмы, и не препятствует передаче непрерывных (без пауз) сигналов.

Поскольку амплитуда, полярность и частота следования импульсов, отображающих ГО, принципиально отличаются от аналогичных характеристик отсчетов исходного сигнала, вновь сформированный непрерывный сигнал со сжатым спектром становится совершенно неузнаваемым. А если учесть, что параметры алгоритма, обеспечивающего свертку нескольких отсчетов в один ГО, можно время от времени изменять, то извлечь какую-либо информацию из нового сигнала для непосвященного становится практически невозможным.

В системах с модемами для сжатия ширины спектра сигналов, поступающих в линию связи, и (или) обеспечения скрытности передаваемой информации достаточно применить предлагаемый способ к модулирующим сигналам. При этом степень сжатия спектра определяется не только параметрами алгоритма формирования ГО, но и видом модуляции (манипуляции).

Предлагаемый способ без каких-либо ограничений совместим с другими известными способами уменьшения полосы частот сигналов (устранение избыточности, линейное предсказание, многопозиционное кодирование, применение речепреобразующих устройств и т.д.) и может использоваться как средство повышения эффективности этих способов.

Для реализации свертки каждой j-й (j=1,2,3,...) группы отсчетов ИОj1, ИOj2,..., ИОj,n) исходного сигнала (ИС) в один групповой отсчет ГОj предлагается способ, сущность которого заключается в том, что все исходные отсчеты (или все, кроме первых отсчетов в группах ИOj1) квантуются по уровням и представляются двоичными кодовыми комбинациями KKотсj,k (k=1,2,...n), образующими в совокупности групповую кодовую комбинацию ГККj, в последующем разделяемую на части ККi,j, где i - номер этапа формирования ГОj, i=1,2,...,m; каждой из кодовых комбинаций ККi,j с учетом ее численного значения ставится в соответствие индивидуальное сочетание информационных чисел хi и уi, используемых в рекуррентных алгоритмах (1) и (2) m-этапных процессов формирования и разделения ГОj, устанавливающих взаимно однозначное соответствие параметров ГОj и квантованных отсчетов ИO"j1, ИО"j2,..., ИО"j,n:

Hi=xik[Hi-1+C(1+2yi], i=1,2,...,m, (1)

где Нi - промежуточное значение ГОj, Нm - окончательное значение ГOj;

xi - двоичное число способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 21927081, которое отображает символы "1", "0" и несет часть информации об амплитуде и (или) знаке очередного отсчета исходного сигнала или другую информацию;

k - положительное дробное десятичное число (<1), выполняющее роль нормирующего коэффициента для ограничения области изменения значений Нi;

Н0 - (Нi-1 при i=1) - значение 1-го отсчета в группе (ИОj1) или поверочное число, которое используется для оценки правильности восстановления отсчетов (ИО"j1, ИО"j2,..., ИО"j,n);

С - нормирующий коэффициент (положительное десятичное число), его назначение - делать величину [Hi-1+С(1+2yi)] всегда положительной;

уi - целое или дробное десятичное число, указывающее ту или иную область значений способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708=[Hi-1+C(1+2yi)] (|Hi| модуль Нi; ширина каждой области равна способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708 == 2С(1+2уmin); центр области соответствует величине С(1+2уi); число областей равно способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708 ri - число двоичных разрядов в кодовой комбинации, которую отображает уi) и несущее полную или частичную информацию о параметрах (знаке и амплитуде) одного или нескольких квантованных отсчетов j-й группы исходного сигнала (или другую информацию); на каждом i-м этапе формирования ГОj уi может принимать одно из М значений (позиций); различные значения уi от ymin до уmax изменяются с одинаковым шагом способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708, например уi={ 0,1,2,3,4,5,6,7} (здесь способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708= 1; М=8; r1=log28=3) или yi={0,5; 2,5; 4,5; 6,5} (здесь способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708= 2; M=4; r1=log24=2); с учетом хi комбинация {хi, уi} несет информацию, представленную r1i=(r1+1) двоичными разрядами;

m - число этапов формирования ГОj; максимальное (без перекрытия областей |Hi|/k, которым принадлежат различные значения yi) значение k равно

kmax=(1+2ymin)/2(1+ymin+ymax), (*)

где уmin и уmax соответственно - минимальное и максимальное значения уi;

способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708

по полученным с помощью (2) численным значениям хi и уi в обратной последовательности восстанавливаются кодовые комбинации ККi,j, ГККj, и ККотсj,k, отсчеты ИO"j1, ИО"j2,..., ИО"j,n (j=1,2,3,...) и сигнал ИС", отличающийся от исходного сигнала ИС тем, что он формируется из квантованных отсчетов.

Использование алгоритма (1) предполагает, что исходный сигнал ограничен по амплитуде (это условие выполняется практически во всех системах как одноканальных, так и многоканальных). При этом величина С(1+2уmin) может, в частности, выбираться равной принятому (фактическому) уровню амплитудного ограничения. В этом случае динамический диапазон сигнала после сжатия спектра практически останется прежним.

Примечания:

1) кроме сжатия спектра и обеспечения скрытности передачи сообщений, информационные параметры хi и уi и соответствующие двоичные разряды или их комбинации могут использоваться в качестве служебных сообщений (например, для повышения точности восстановления, служебной связи, тестирования канала), для организации многоканальной передачи от нескольких источников и т.п. ;

2) формирование и восстановление значений Нi можно осуществлять либо аналоговыми вычислительными устройствами (АВУ), либо - цифровыми (ЦВУ), например, используя микропроцессор, но в последнем случае значения Нi должны представляться десятичными числами с максимальным числом знаков (разрядов) после запятой;

3) т. к при наличии искажений и помех в канале на последних этапах восстановления Нi возможны ошибки в определении хi и уi, для уменьшения значимости этих ошибок при формировании Нi рекомендуется вначале "упаковывать" младшие разряды всех объединяемых отсчетов, а затем - старшие, используя при этом перемежение разрядов; в этом случае при правильном восстановлении старших разрядов все восстановленные отсчеты будут искажены примерно одинаково и в меньшей степени, чем без сжатия спектра, т.к. мощность шума прямо пропорциональна полосе частот канала, а при сжатии спектра эта полоса может быть соответственно уменьшена.

Пример 1 - сжатие спектра в 2 раза, т.е. число объединяемых в один ГОj отсчетов равно двум; искажения и помехи в канале пренебрежимо малы; число уровней квантования сигнала ИС" 256; число двоичных разрядов (дв.р.) на один отсчет ИС" 1=log2256=8; значения уi={0,5; 2,5; 4,5; 6,5} (log24=2, т.е. на каждом этапе формирования ГОj комбинация {хi, yi} может отобразить ("упаковать" в ГОj) максимально 3 дв.р.); в каждый ГОj "внедряется" 1 служебный дв. р. ; C= 4; число этапов формирования ГОj равно 6: на 5 этапах "внедряется" по 3 дв.р. и на 1 этапе 2 дв.р. (всего 17 дв.р.; при необходимости эту комбинацию можно перекодировать); на 5 этапах (в соответствии с (*))kmax1= (1+2ymin)/2(1+ymin+ymax)= (1+2способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 21927080,5)/2(1+0,5+6,5)=1/8 (принимается k1=1/10); на одном этапе (для 2-х дв.р.) kmax2=(1+2способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 21927080,5)/2(1+0,5+ +2,5)=2/8= 1/4 (принимается k2= kmax2=1/4); Н0 (Hi-1 при i=1) принимается равным +6 и используется в качестве поверочного числа, по которому проверяется правильность восстановления.

В таблицах 1 и 2 приведены сведения, образующие базу данных, необходимых для формирования и разделения любых ГО, применительно к указанным выше условиям примера 1.

Принятая для некоторой j-й группы конкретная групповая кодовая комбинация (ГККj), отображающая ИO"j1, ИО"j2 и 1 служебный разряд (сл.р.), а также разделение этой ГККj на части (ККi,j), используемые на отдельных этапах формирования ГОj, и выбранные для каждой такой части ГККj из табл. 1 числа хi и yi приведены в табл.3.

Этапы формирования ГОj в соответствии с (1):

1. H1=x1[H0+C(1+2y1)]k1=+[+6+4(1+2способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 21927084,5)]/10=+4,6;

2. Н2=x21+С(1+2у2)]k1=-[+4,6+4(1+2способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 21927086,5)]/10=-6,06;

3. Н3=x32+С(1+2у3)]k1=+[-6,06+4(1+2способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 21927082,5)]/10=+1,794;

4. H4=x43+С(1+2у4)]k1=-[+1,794+4(1+2способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 21927084,5)]/10=-4,1794;

5. Н5=x5[H4+C(1+2y5)]k1=-[-4,1794+4(1+2способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 21927086,5)]/10=-5,18206;

6. Н6=x6[H5+C(1+2y6)]k2=-[-5,18206+4(1+2способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 21927080,5)]/4=-0,704485.

Таким образом, ГОj, эквивалентный выбранным конкретным кодовым комбинациям для ИO"j1, И0"j2 и одного служебного разряда ("1"), соответствует величине (-0,704485). Аналогично формируются и другие ГОj.

Этапы восстановления значений хi, yi и Н0 (в соответствии с приведенным выше алгоритмом (2)):

1. 1) Н6= -0,704485способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708x6= -1, |H6| =0,704485; 2) |H6|/k2= 0,704485способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 21927084= 2,81794; 3) из табл.2 следует, что |H6|/k2 =2,81794 принадлежит области {0.. .16}способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708у6=0,5, С(1+2у6)=8; 4) Н5=|H6|/k2-С(1+2у6)=2,81794-8=-5,18206;

2. Н5= -5,18206способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708x5=-1, |H5| = 5,18206способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708|H5|/k1=5,18206способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 219270810=51,8206способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708{48... 64}способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708у5=6,5, C(1+2y5)=56способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708H4=51,8206-56=-4,1794;

3. H4= -4,1794способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708x4=-1, |H4| = 4,1794способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708|H4|/k1 =4,1794способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 219270810=41,794способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708{32...48} способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708у4=4,5, С(1+2у4)=40способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708Н3=41,794-40=+1,794;

4. Н3= +1,794способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708х3=+1, |H3| = 1,794способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708|H3|/k1 =1,794способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 219270810=17,94способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708{16...32}способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708у3= 2,5, С(1+2у3)=24способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708H2=17,94-24=-6,06;

5. H2= -6,06способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708x2= -1, |H2| =6,06способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708|H2|/k1 =6,06способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 219270810=60,6способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708{48...64}способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708у2=6,5, С(1+2у2)=56способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708Н1=60,6-56=+4,6;

6. H1= +4,6способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708x1= +1, |H1| = 4,6способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708|H1|/k1 =4,6способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 219270810= 46способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708{ 32...48}способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708y1=4,5, C(l+2y1)=40способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708Н0=46-40=+6.

Таким образом, результаты восстановления хi, уi и Н0 совпадают с исходными данными, по полученным значениям хi и уi в соответствии с табл. 1 определяются кодовые комбинации (ККi,j) из 3-х и 2-х разрядов (число разрядов r1i для любого этапа определяется начальными условиями), из них формируются две 8-разрядные комбинации, отображающие ИO"j1 и ИО"j2, и фиксируется служебный разряд. По кодовым комбинациям для ИО"j1 и ИО"j2 восстанавливаются квантованные значения ИO"j1 и ИО"j2. Аналогично восстанавливаются и другие группы из ИO"j1 и ИО"j2 (j=1,2,3,..,), а затем - ИС".

Пример 2 - сжатие спектра в 3 раза; влиянием искажений и помех в канале пренебрегать нельзя; Н0=ИOj1= +2; число уровней квантования ИС" 128; число дв. р. на 1 отсчет ИС" l=log2128=7, при этом 6 разрядов отображают величину отсчета, а 1 разряд - его знак (-1способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708"0",+1способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708"1"); значения yi={ 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15} (log216= 4, с учетом хi на каждом этапе формирования ГОj комбинация {xi, yi} может отобразить максимально 5 дв. р. ); соответствие xi, yi и кодовых комбинаций (ККi,j) - в табл.4; С=10; число этапов формирования ГОj равно 3: на 2-х этапах "внедряется" по 5 дв.р. и на одном этапе 4 дв. р. ; на 2-х этапах (в соответствии с (*)) kmax1= (1+2уmin)/2(1+уminmax)= (1+2способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 21927080)/2(1+0+15)= 1/32 (принимается k1=1/32); на одном этапе kmax2= (1+2способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 21927080)/2(1+0+7)=1/16 (принимается k2=1/16); назначение разрядов в групповой кодовой комбинации (ГККj) (для ИО"j2 и ИO"j3) и принятые их конкретные значения - в табл.5; перераспределение разрядов в ГКК, с учетом рекомендации 3 Примечаний, разделение разрядов по этапам и конкретные значения хi и yi (в соответствии с табл.4) - в табл.6; границы и центры областей способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 2192708 в табл.7.

Этапы формирования ГОо в соответствии с (1):

1. H1=x1[H0+C(1+2y1)]k1=-[+2+10(1+2способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 219270811)]/32=-7,25;

2. H2=x2[H1+C(l+2y2)]k1=-[-7,25+10(1+2способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 21927086)]/32=-3,8359375;

3. Н3=x32+С(1+2у3)]k2=-[-3,8359375+10(1+2способ сжатия ширины спектра информационных электрических   сигналов с ограниченной полосой частот, патент № 21927082)]/16=-2,8852539.

Таким образом, ГОj, эквивалентный выбранным конкретным кодовым комбинациям для ИO"j2 и ИO"о3, соответствует величине (-2,8852539). Аналогично формируются и другие ГОj.

Источники информации

1. Харкевич А.А. Избранные труды, т. 2. М.: Наука, 1973.

2. GB 1438716 A, H 04 B 11/66, 1976.

Класс H04B1/66 для уменьшения ширины полосы пропускания сигналов; для повышения эффективности передачи

способ и средство для кодирования информации фонового шума -  патент 2440674 (20.01.2012)
способ передачи информации из передающего пункта в приемный и устройство его осуществления -  патент 2416873 (20.04.2011)
способ передачи речевых сигналов -  патент 2374763 (27.11.2009)
устройство передачи двоичной информации из передающего пункта в приемный -  патент 2367088 (10.09.2009)
способ передачи дополнительной информации при кодировании речевых сообщений -  патент 2297099 (10.04.2007)
способ цифрового сжатия первичной радиолокационной информации для передачи по каналу обмена -  патент 2296364 (27.03.2007)
способ деления полосы частот передаваемого сигнала и устройство для его осуществления -  патент 2259632 (27.08.2005)
способ повышения пропускной способности каналов связи и устройство для его реализации (варианты) -  патент 2248096 (10.03.2005)
двухвходовой частотный модулятор -  патент 2248090 (10.03.2005)
трехчастотный модулятор -  патент 2239939 (10.11.2004)
Наверх