[实用新型]一种脉冲通信装置

说明书

本实用新型涉及电通信技术领域，特别是一种脉冲通信装置。

众所周知，电信技术是关于电信号产生、加工、交换、记录、复制、发送、传递和接收等的技术，这时电信号就是信息的载体，故又称通信技术或电信号的传输技术。信息包含在文字、数据、语声、图像、传感等一切需要传送的信源信号之中。不同的信源信号构成了不同的通信系统，如电报、电话、广播、传真、电视、雷达、遥控、遥测和人工智能等等。通信系统包括信源、变换器、信道、反变换器和信宿等，通常概括为发信、收信和信道三大部分。沿袭至今，脉冲通信一直是采用矩形脉冲通信方法。

采用矩形脉冲通信，它的最大弊病是占用频带宽，即使象矩形脉冲中频谱特性最好的方波脉冲，也需要9倍基波才能保证良好的通信质量，这在实际通信中较难做到。为了使通信能够基本完成，各种脉冲必须要保持它的基本形状，这样，它至少需要由基波和最低的一个谐波所组成（为了以下叙述方便，这种组合波可简称为基低波）。很显然，由方波脉冲的频谱表达式，

I（t）＝ 1/2 ＋ 2/(π) ［coswt－ 1/3 cos3wt＋ 1/5 cos5wt－ 1/7 cos7wt＋…＋ ((-1)ⁿ)/(2ⁿ+1) cos（2n＋1）wt＋…］， 可推出它的基低波的频带宽是3倍基波。

由于矩形脉冲占用频带宽，用其通信还有以下缺陷：

一、传输过程中：

功率损失大，波形失真严重，信噪比不佳，有码间干扰，且传输距离短，最长距离（单站）仅1.7公里，中继站数目也仅为≤10个。

二、器件工作在矩形脉冲时，不仅增益低，且传输功率也低。

本实用新型的目的是提供一种能克服现有技术中的问题和能显著地提高通信质量的一种脉冲通信装置。

本实用新型的目的是这样实现的：其外壳内装有由发送和接收部分组成的脉冲通信电路，此电路是将矩形脉冲通信变换为余弦脉冲通信。

上述的余弦脉冲通信装置，可以有下列二种：

一种是可以适用于经过若干个再生中继站传输的脉冲编码调制通信装置，用其进行余弦脉冲通信时，是在矩形脉冲编码调制信号未送到信道之前，将矩形脉冲变换为余弦脉冲，信道上传输的是余弦脉冲编码调制信号。其电路是由集成块组成的或者是由分立元件、集成块组成的编码调制电路：前者的电路简单些，其组成（发送部分）有编解码器、正负矩形脉冲分离、脉冲加宽、基波提取、相位调整、正负余弦脉冲形成、电子开关、正负余弦脉冲合成输出等部分；后者的电路（发送部分）是由编解码器、阻抗变换、放大、正负矩形脉冲分离及输出、电子开关、基波提取、相位调整、正负余弦脉冲形成、正负余弦脉冲合成及处理输出等部分组成。

另一种是可以适用于不经过再生中继站传输的脉冲模拟调制的通信装置，其开关脉冲是余弦脉冲，信道上传输的是余弦脉冲模拟调制信号。其通信电路是模拟调制和解调电路，其中，在发送部分电路中，余弦脉冲形成器二极管D的正、负端分别接于余弦信号输出三极管的发射极、电子开关三极管的基极上。

上述通信装置的接收部分的电路可以同现有技术。为了便于安装和节省空间，可以将上述的发送或接收部分的电路集成在一块上。

本实用新型之所以能用余弦脉冲取代矩形（方波）脉冲进行通信，其理由是：余弦脉冲又叫半波整流脉冲，根据陈季丹等译《无线电原理》第九章福里哀解析所载（1952年版，龙门联合书局），其数学表达式为，

I（t）＝ 1/(π) ＋ 1/2 coswt＋ 2/(π) ［ 1/3 cos2wt－ 1/15 cos4wt＋ 1/35 cos6wt－…＋ ((-1)ⁿ⁺¹)/(4n²-1) cos2nwt＋…］，

又根据《数字通信原理》（李文海等编，人民邮电出版社1986年出版）第212面指出再生判决门限电压为峰值信号幅度的一半。这样，余弦脉冲在±60°之间都在判决门限电压之内，判决时间占余弦脉冲期间的三分之二，有足够长的时间进行判决，故余弦脉冲完全可以取代矩形（方波）脉冲进行通信，且仅需2倍基频宽的基低波就可保证良好的通信质量。

占用频带窄，比方波脉冲至少节约1／3频带，是本发明最大的优点，由此还带来以下优点。

其一，与方波脉冲的平均功率相等时，余弦脉冲基低波平均功率要高30％。

其二，电话电缆传输时，对余弦脉冲最低谐波的衰减只是方波脉冲的1／10。

其三，没有码间干扰，这是因为余弦脉冲上升沿、下降沿都很缓慢，且顶部圆滑，不会产生上、下冲和拖尾的缘故。