157294. lajstromszámú szabadalom • Eljárás bináris információ sávszűrő jellegű vonalon való átvitelére
3 157294 4 oo Ü/ci<t) = Re eMffl' K(t—T)UBE (T) dt + N(t) \ — oo ahol U/cXit) a vonal k-imenőkapcsain megjelenő villamos feszültség, mint időfüggvény, Re a zárójelezett komplex kifejezés reális része, A (o a vivőfrekvencia csúszása, K(t) a vonal átviteli függvénye, ahol a K(t) spektruma negatív frekvenciákon zérus, valamint a hozzátartozó Fourier-transzformált sávszűrő jellegű, UBfii(t) a bemenő időfüggvény, t idő jellegű integrációs változó, N(t) időfüggvény írja le a vevőoldalon redukált zajokat. Legyen S soros bináris információforrás (pl. egy kézzel feltöltött léptető regiszter). Legyen 1 az S infior;mációforrás kimenete a 2 bemenetre kapcsoljuk a kiolvasójelet, melynek hatására 1 kimeneten megjelenik a soronkövetkező bitnek megfelelő feszültség. Tételezzük fel, hogy a 2 bemenetre kapcsolt kiolvasójelek egyenlő időközönként követik egymást és, hogy az információforrás véletlenszerű információt tartalmaz. Ha megvizsgáljuk az S információforrás 1 kimeneteli megjelenő sztohasztikus soros bináris jelsorozat teljesítményspektrumát, megállapíthatjuk, hogy az a kiolvasási frekvenciához képest igen alacsony frekvenciájú speíktrumösszetevőkqt is tartalmazhat, mivel az információforrás tartalmának sztohasztikus jellegéből kifolyólag akárhány azonos pl. „O" jel is követheti egymást, azaz a jelsorozat átviteléhez aluláteresztő jellegű átviteli csatorna szükséges. Ezért az ismert módszerek szerint ezzel a soros bináris jelsorozattal egy olyan vivőfrekvenciát modulálnák, amelynek alapfrekvenciája az átviteli sáv legkedvezőbb tartományába esik, megoldva ezzel a vonalak frekvencia eltolódásából eredő problémát is. A moduláló jel sebességét az határozza meg, hogy a moduláció után kelétkező oldalsávoknak bele kell esni az átviteli sávba. Ezeket a berendezéseket rövidítve (moduláció ill. demoduláció) MODEM-nek. nevezik, frekvenciamoduláció esetén általában F/0 = 1700 Hz vivő-, 1300 Hz szünet, 2100 Hz jelfrekvenciával, valamint 1200 Baud-os modulációs sebességgel rendelkeznek. Az eljárás hátránya, hogy a két oldalsáv miatti redundancia kisebb átviteli sebességet enged meg. Az átviteli sebesség növelésére a következő irányokban találtak megoldásokat; elnyomott oldalsáv ill. többértékű fázismoduláció, ezek a berendezések nagyobb, pl. 2400 Baud modulációs sebességgel működnek, de a vonalakkal szemben szigorúbb követelményeket támasztanak. A találmány célja olyan eljárás kialakítása, melynél nincs szükség vivőhullámra, ily módon azonos specifikációjú vonalakon nagyobb sebességű és megbízhatóbb átvitelt biztosít. A találmány szerinti eljárás azon a két fel. ismerésen alapszik, hogy egyrészt az átviendő soros bináris jel spektrumát illeszteni lehet alkalmas kódolással a sávszűrő jellegű összeköttetéshez, másrészt vételoldali kiértékelésnél nem az átvitt jel közvetlen komparálásával kell megállapítani az információt, hanem az analitikus jel kiértékelésével, melynek reális része az átvitt jel, spektruma csak a pozitív frekvenciaitartományra terjed ki. Ismeretes, hogy az analitikus jel képzetes része lineáris hálózattal tetszőlegesen kis levágási hibával előállítható. . A találmány alapját képező ezen két felismerés hatásaijt kifejtve, az alábbiakat mondhatjuk: Mint fentebb említettük, az S információforrás kimenetén megjelenő soros bináris jelsorozat momentán frekvenciája igen alacsony lehet. Az információ átvitelére azonban nem szükséges közbülső modulációt alkalmazni, Iha a később, tárgyaltak szerinti kódolással a vonalra jutó jelsorozatot módosítjuk alkalmasan választott szabály szerint — részben a vonal tulajdonságaitól, részben a minőségi igényektől függ — melynek célja az, hogy a kódoló kimenetén megjelenő soros bináris jelsorozatban a jelismétlődések száma korlátozva legyen. Az így nyert jelsorozathoz tartozó analitikus jel szögsebessége —• momentán frekvencia —• csak rövid időre csökken le és az sávszűrő jellegű átvitel esetén is kiértékelhető. ~ Természetesen az átkódolt jelsorozat bizonyos redundanciával rendelkezik. Az átkódolt jelsorozatot egy sávszűrőn keresztül az átviteli vonalra adva a vételi oldali első közelítésben az analitikus jel egy lassan forgó irányra vett vetületét kapjuk, melyből az átkódolt jelsorozatot közvetlenül nem lehet rekonstruálni. Ezért az analitikus jel értékelésére van szükség. Ez szemléletesen azt jelenti, hogy pl. a vonalira adott 1600 Hz-es szinusz jel a vételoldako 1606 Hz-ként jelentkezik, tehát, ha a kiértékelést a jel komparálásával végeznénk, több jelet érzékelnénk, vagyis ily módon adatátvitel lehetetlen. Viszont a komplex analitikus jel esetén ez a hatás egy igen lassú additív forgást eredményez, melyet, mivel nem a komplex vektor reális részét (vagyis egyik vetületét) figyeljük, hanem, magát a vektort, könnyen figyelembe lehet venni. Összefog)! alva a kódolással a vonalra adott jel spektrumát szűkítjük be a vonal tulajdonságainak megfelelően, másrészt képzünk egy komplex vektort, — az .analitikus jelet — melynek reális része a bejövőjel, képzetes része pedig a jel Hubert-transzformáltja, vagyis 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 £,
