RU2009615C1 - Device for picking up telegraph service radio signals - Google Patents
Device for picking up telegraph service radio signals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2009615C1 RU2009615C1 SU4842660A RU2009615C1 RU 2009615 C1 RU2009615 C1 RU 2009615C1 SU 4842660 A SU4842660 A SU 4842660A RU 2009615 C1 RU2009615 C1 RU 2009615C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- inputs
- channel
- outputs
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано при создании систем, использующих радиоволны в качестве переносчика информации. The invention relates to radio communications and can be used to create systems using radio waves as a carrier of information.
Известны устройства для приема телеграфных радиосигналов, содержащие пространственно разнесенные антенны, многоканальные приемные тракты. В таких устройствах защита от станционных помех осуществляется с помощью антенн с узкими диаграммами направленности. В ряде случаев коэффициент направленного действия таких антенн оказывается недостаточным и происходит прием помех по основному или боковым лепесткам диаграммы направленности. Known devices for receiving telegraph radio signals containing spatially spaced antennas, multi-channel receiving paths. In such devices, protection against station interference is carried out using antennas with narrow radiation patterns. In some cases, the directional coefficient of such antennas is insufficient and interference is received along the main or side lobes of the radiation pattern.
Наиболее близким по технической сущности является устройство сложения разнесенных телеграфных сигналов, содержащее несколько разнесенных каналов, каждый канал которого содержит измеритель временных (телеграфных) искажений, формирователь весового коэффициента, аттенюатор, подключенных при этом к входам блока сложения, выход которого соединен с решающим блоком (прототип). The closest in technical essence is a diversity telegraph signal addition device containing several diversity channels, each channel of which contains a time (telegraph) distortion meter, a weight shaper, an attenuator, connected to the inputs of the addition unit, the output of which is connected to the deciding unit (prototype) )
Недостатком прототипа является его неспособность осуществлять помехоустойчивый прием, если в полосе приема каждого канала присутствует многолучевая узкополосная (особенно сигналоподобная по спектру) случайная или преднамеренная помеха. Прием с помощью известного устройства становится абсолютно невозможным, если мощность помехи становится равной или превышающей мощность полезного сигнала. The disadvantage of the prototype is its inability to provide noise-tolerant reception, if in the reception band of each channel there is a multi-beam narrowband (especially signal-like spectrum) random or intentional interference. Reception using a known device becomes absolutely impossible if the interference power becomes equal to or greater than the useful signal power.
Целью изобретения является обеспечение помехозащищенного приема в открытом канале связи при наличии в нем многолучевой помехи, различающейся с полезным сигналом априори неизвестным азимутальным углом прихода. The aim of the invention is the provision of noise-free reception in an open communication channel in the presence of multipath interference, which differs from the useful signal a priori unknown azimuthal angle of arrival.
Цель достигается тем, что в устройство для приема телеграфных радиосигналов, содержащее разнесенные каналы и блок сложения, выход которого подключен к входу решающего блока, а в каждом разнесенном канале последовательно соединенные измеритель временных искажений и формирователь весового коэффициента, выход которого подключен к управляющему входу аттенюатора, выход которого соединен с соответствующим входом блока сложения, введены постоянный запоминающий блок, генератор опорной частоты и блок управления, адресный выход которого соединен с адресным входом постоянного запоминающего блока, а в каждый разнесенный канал введены антенны, сумматор, блок выбора оптимального вектора весовых коэффициентов, радиоприемник, демодулятор и многоканальный умножитель, выходы которого соединены со входами сумматора, выход которого соединен с информационным входом радиоприемника, выход которого соединен с информационным входом аттенюатора и со входом демодулятора, выход которого соединен с информационным входом измерителя временных искажений, управляющий вход которого подключен к тактовому выходу блока управления, выходы разрешения записи и выходы управления каналом которого соединены с соответствующими входами блока выбора оптимального вектора весовых коэффициентов, векторные входы которого подключены к выходам постоянного запоминающего блока, при этом антенны подключены к соответствующим входам многоканального умножителя, управляющий вход которого подключен к выходу блока выбора оптимального вектора весовых коэффициентов, информационный вход которого соединен с выходом измерителя временных искажений, а выход генератора опорной частоты соединен с тактовым входом радиоприемника. The goal is achieved by the fact that in a device for receiving telegraphic radio signals containing spaced channels and an addition unit, the output of which is connected to the input of the deciding unit, and in each separated channel there is a temporal distortion meter and a weight shaper connected in series, the output of which is connected to the attenuator control input, the output of which is connected to the corresponding input of the addition unit, a permanent storage unit, a reference frequency generator and a control unit are introduced, the address output of which is connected inen with the address input of the permanent storage unit, and antennas, an adder, a block for selecting the optimal vector of weights, a radio receiver, a demodulator and a multi-channel multiplier, the outputs of which are connected to the inputs of the adder, the output of which is connected to the information input of the radio receiver whose output is connected, are introduced into each spaced channel with the information input of the attenuator and with the input of the demodulator, the output of which is connected to the information input of the time distortion meter, the control input of which is connected n to the clock output of the control unit, the recording permission outputs and the channel control outputs of which are connected to the corresponding inputs of the optimal weight vector selection block, the vector inputs of which are connected to the outputs of the permanent storage unit, while the antennas are connected to the corresponding inputs of the multichannel multiplier, the control input of which is connected to the output of the block for selecting the optimal vector of weights, the information input of which is connected to the output of the time meter is distorted th, and the output of the reference oscillator is connected to the clock input of the radio receiver.
Блок управления содержит сдвиговый регистр, два реверсивных счетчика-делителя, три счетчика-делителя, клавишный переключатель, шесть элементов И, генератор синхроимпульсов, RS-триггер и генератор пускового импульса, выход которого подключен к R-входам первого, второго и третьего счетчиков-делителей, R-входам первого и второго реверсивных счетчиков-делителей, к R-входу сдвигового регистра и к S-входу RS-триггера, выход которого соединен с С-входом сдвигового регистра, Si -вход которого подключен к (QМ-1)-выходу третьего счетчика-делителя и к С-входу второго реверсивного счетчика-делителя, инверсный выход которого соединен с DSR-входом сдвигового регистра, выход генератора синхроимпульсов соединен с первыми входами первого и второго элементов И и с С-входом первого счетчика-делителя, прямой и инверсный выходы которого соединены со вторыми входами соответственно первого и второго элементов И, выход первого элемента И подключен к С-входу второго счетчика-делителя, прямой выход которого подключен к первому входу третьего элемента И и к С-входу первого реверсивного счетчика-делителя, выход которого подключен к инверсным входам пятого и шестого элементов И, прямые входы которых подключены к выходам соответственно третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены с выходом второго элемента И, выход шестого элемента И подключен к С-входу третьего счетчика-делителя, QM-выход которого соединен с R-входом RS-триггера, инверсный выход второго счетчика-делителя соединен с первым входом четвертого элемента И, при этом Q1, Q2, . . . , QM-1-выходы третьего счетчика-делителя и выходы клавишного переключателя являются адресным выходом блока управления, выход пятого элемента И является выходом разрешения записи блока управления, выходы сдвигового регистра являются выходами управления каналом блока управления и выход первого реверсивного счетчика-делителя является тактовым выходом блока управления.The control unit contains a shift register, two reversible divider counters, three divider counters, a key switch, six AND elements, a clock generator, RS trigger and a trigger pulse generator, the output of which is connected to the R inputs of the first, second and third divider counters , To the R-inputs of the first and second reversible divider counters, to the R-input of the shift register and to the S-input of the RS-trigger, the output of which is connected to the C-input of the shift register, the Si-input of which is connected to the (QМ-1) -output third counter divider and C-input at the second reverse counter-divider, the inverse output of which is connected to the DSR input of the shift register, the output of the clock generator is connected to the first inputs of the first and second elements And and to the C-input of the first counter-divider, the direct and inverse outputs of which are connected to the second inputs, respectively the first and second elements And, the output of the first element And is connected to the C-input of the second counter-divider, the direct output of which is connected to the first input of the third element And and to the C-input of the first reverse counter-divider, the output of which is connected to the inverse inputs of the fifth and sixth AND elements, the direct inputs of which are connected to the outputs of the third and fourth AND elements respectively, the second inputs of which are connected to the output of the second AND element, the output of the sixth element AND is connected to the C-input of the third divider counter, QM -the output of which is connected to the R-input of the RS-trigger, the inverse output of the second counter-divider is connected to the first input of the fourth element And, with Q 1 , Q 2 ,. . . , QM-1-outputs of the third counter-divider and the outputs of the key switch are the address output of the control unit, the output of the fifth element And is the write enable output of the control unit, the outputs of the shift register are the control channel outputs of the control unit and the output of the first reverse counter-divider is a clock output control unit.
Блок выбора оптимального вектора весовых коэффициентов содержит мультиплексор, два регистра выбора и хранения кода, компаратор кодов и элемент И, выход которого соединен с С-входами первого и второго регистров выбора и хранения кода, D-вход первого регистра выбора и хранения кода соединен с первым входом мультиплексора, второй вход которого соединен с выходом первого регистра выбора и хранения кода, перый вход элемента И соединен с управляющим входом мультиплексора и с S-входом второго регистра выбора и хранения кода, D-вход которого подключен к А-входу компаратора кодов, В-вход которого подключен к выходу второго регистра выбора и хранения кода, выход компаратора кодов соединен с третьим входом элемента И, второй вход которого является входом разрешения записи блока, входом управления каналом которого является управляющий вход мультиплексора, первый вход которого является векторным входом блока, информационным входом которого является А-вход компаратора кодов, выход мультиплексора является выходом блока. The optimal weight vector selection block contains a multiplexer, two code selection and storage registers, a code comparator and an I element, the output of which is connected to the C-inputs of the first and second code selection and storage registers, the D-input of the first code selection and storage register is connected to the first the multiplexer input, the second input of which is connected to the output of the first code selection and storage register, the first input of the And element is connected to the control input of the multiplexer and with the S-input of the second code selection and storage register, whose D-input is connected it is connected to the A-input of the code comparator, the B-input of which is connected to the output of the second code selection and storage register, the output of the code comparator is connected to the third input of the And element, the second input of which is the write enable input of the block, the channel control input of which is the control input of the multiplexer, whose first input is the vector input of the block, the information input of which is the A-input of the code comparator, the output of the multiplexer is the output of the block.
Многоканальный умножитель содержит в каждом канале цифроаналоговый преобразователь, дешифратор, управляемый коммутатор, регулируемый усилитель и многоотводную линию задержки, выходы которой соединены с информационными входами управляемого коммутатора, выход которого соединен с информационным входом регулируемого усилителя, управляющий вход которого подключен к выходу цифроаналогового преобразователя, вход которого подключен к входу дешифратора, выход которого соединен с управляющим входом управляемого коммутатора, при этом входы многоотводных линий задержки каждого канала являются информационным входами умножителя, управляющими входами которого являются входы дешифратора, а выходы регулируемых усилителей являются выходами умножителя. The multi-channel multiplier contains in each channel a digital-to-analog converter, a decoder, a controlled switch, an adjustable amplifier, and a multi-tap delay line, the outputs of which are connected to the information inputs of a controlled switch, the output of which is connected to the information input of a controlled amplifier, the control input of which is connected to the output of a digital-to-analog converter, whose input connected to the input of the decoder, the output of which is connected to the control input of the managed switch, while the input The multi-tap delay lines of each channel are the information inputs of the multiplier, the control inputs of which are the inputs of the decoder, and the outputs of the adjustable amplifiers are the outputs of the multiplier.
Прототип и аналоги содержат, как и заявляемое устройство, разнесенные приемные каналы, блоки оценки качества приема и управляемые аттенюаторы, однако они не обеспечивают помехоустойчивый прием радиотелеграфных сигналов при наличии многолучевой помехи вследствие ее неэффективного подавления, так как, в отличие от заявляемого устройства, не содержат оптимизированных пространственно-поляризационных фильтров и адаптивных схем, осуществляющих автоматическое отыскание вектора комплексных весовых коэффициентов, обеспечивающего оптимальную для данных условий приема диаграмму направленности пространственно-поляризационного фильтра. The prototype and analogs contain, like the claimed device, spaced receiving channels, reception quality assessment blocks and controlled attenuators, however, they do not provide noise-resistant reception of radio telegraph signals in the presence of multipath interference due to its ineffective suppression, since, unlike the claimed device, they do not contain optimized spatial polarization filters and adaptive circuits that automatically find the vector of complex weight coefficients, providing the optimal hydrochloric conditions for data reception directivity pattern spatially polarizing filter.
В заявляемом устройстве впервые предложено схемное решение, позволяющее при отсутствии предложено схемное решение, позволяющее при отсутствии априорной информации об углах прихода многолучевой помехи в открытом канале В-вход которого подключен к выходу второго регистра выбора и хранения кода, выход компаратора кодов соединен с третьим входом элемента И, второй вход которого является входом разрешения записи блока, входом управления каналом которого является управляющий вход мультиплексора, первый вход которого является векторным входом блока, информационным входом которого является А-вход компаратора кодов, выход мультиплексора является выходом блока. In the inventive device, for the first time, a circuit solution is proposed that allows, in the absence, a circuit solution is proposed that allows, in the absence of a priori information about the angles of arrival of multipath interference in an open channel, the B-input of which is connected to the output of the second code selection and storage register, the output of the code comparator is connected to the third input of the element And, the second input of which is the write enable input of the block, the channel control input of which is the control input of the multiplexer, the first input of which is a vector input A block ode, the information input of which is the A-input of the code comparator, the multiplexer output is the output of the block.
Многоканальный умножитель содержит в каждом канале цифроаналоговый преобразователь, дешифратор, управляемый коммутатор, регулируемый усилитель и многоотводную линию задержки, выходы которой соединены с информационными входами управляемого коммутатора, выход которого соединен с информационным входом регулируемого усилителя управляющий вход которого подключен к выходу цифроаналогового преобразователя, вход которого подключен к входу дешифратора, выход которого соединен с управляющим входом управляемого коммутатора, при этом входы многоотводных линий задержки каждого канала являются информационными входами умножителя, управляющими входами которого являются входы дешифратора, а выходы регулируемых усилителей являются выходами умножителя. The multi-channel multiplier contains in each channel a digital-to-analog converter, a decoder, a controlled switch, an adjustable amplifier, and a multi-tap delay line, the outputs of which are connected to the information inputs of a controlled switch, the output of which is connected to the information input of a controlled amplifier, the control input of which is connected to the output of the digital-to-analog converter, the input of which is connected to the input of the decoder, the output of which is connected to the control input of the managed switch, while the input each RAKE channel delay lines are data inputs of the multiplier, whose inputs are the control inputs of the decoder, and the outputs of adjustable amplifiers are outputs of the multiplier.
Прототип и аналоги содержат, как и заявляемое устройство, разнесенные приемные каналы, блоки оценки качества приема и управляемые аттенюаторы, однако они не обеспечивают помехоустойчивый прием радиотелеграфных сигналов при наличии многолучевой помехи вследствие ее неэффективного подавления, так как в отличие от заявляемого устройства не содержат оптимизированных пространственно-поляризационных фильтров и адаптивных схем, осуществляющих автоматическое отыскание вектора комплексных весовых коэффициентов, обеспечивающего оптимальную для данных условий приема диаграмму направленности пространственно-поляризационного фильтра. The prototype and analogs contain, like the claimed device, spaced receiving channels, reception quality assessment blocks and controlled attenuators, however, they do not provide noise-resistant reception of radio telegraph signals in the presence of multipath interference due to its ineffective suppression, because, unlike the claimed device, they do not contain spatially optimized -polarization filters and adaptive circuits that automatically search for the vector of complex weight coefficients, providing optimal th data reception conditions directivity pattern spatially polarizing filter.
В заявляемом устройстве впервые предложено схемное решение, позволяющее при отсутствии априорной информации об углах прихода многолучевой помехи в открытом канале связи (например, в ионосферном) эффективно подавить помеху и произвести оптимальный прием радиотелеграфного сигнала, т. е. достичь поставленной цели - обеспечить помехозащищенный прием в открытом канале связи при наличии в нем многолучевой помехи, различающейся с полезным сигналом априори неизвестным азимутальным углом прихода. In the inventive device, for the first time, a circuit solution is proposed that allows, in the absence of a priori information about the angles of arrival of multipath interference in an open communication channel (for example, in the ionospheric), to effectively suppress interference and produce optimal reception of the radio telegraph signal, i.e., to achieve the set goal - to provide noise-free reception in an open communication channel in the presence of multipath interference in it, which differs with the useful signal from the a priori unknown azimuthal angle of arrival.
Таким образом, предложенное техническое решение соответствует критерию "существенное отличие". Thus, the proposed technical solution meets the criterion of "significant difference".
На фиг. 1 показана схема устройства для приема телеграфных радиосигналов;
на фиг. 2 - схема блока управления устройством; на фиг. 3 - схема блока выбора оптимального вектора весовых коэффициентов; на фиг. 4 - схема многоканального умножителя.In FIG. 1 shows a diagram of a device for receiving telegraph radio signals;
in FIG. 2 is a diagram of a device control unit; in FIG. 3 is a diagram of a block for selecting an optimal vector of weights; in FIG. 4 is a diagram of a multi-channel multiplier.
Устройство состоит из N разнесенных радиоприемных каналов (фиг. 1). Каждый канал содержит m разнесенных антенных элементов 1.1 (здесь и в дальнейшем вторая цифра означает номер фигуры, на которую дается ссылка), многоканальный умножитель на комплексные весовые коэффициенты 2.1, сумматор 3.1, демодулятор 5.1 и блок выбора оптимального вектора весовых коэффициентов 10.1, при этом антенны подключены к информационным входам многоканального умножителя 2.1, выходы которого соединены со входами сумматора, выход сумматора 3.1 соединен с информационным входом соответствующего радиоприемника 4.1, выход промежуточной частоты которого соединен со входом демодулятора и информационным входом аттенюатора 8.1; выход демодулятора соединен с информационным входом измерителя временных искажений 6.1, выход которого соединен также с информационным входом блока выбора оптимального вектора весовых коэффициентов, выход которого соединен с управляющим входом многоканального умножителя; тактовый выход блока управления 11.1 соединен с тактовым входом измерителя временных искажений каждого канала, выход разрешения записи блока управления соединен с соответствующим входом блока выбора оптимального вектора весовых коэффициентов каждого канала, а каждый из выходов управления каналом блока управления соединен с управляющим входом блока выбора оптимального вектора весовых коэффициентов каждого канала, кроме того, выход разрешения записи блока управления соединен с соответствующим входом блока выбора оптимального вектора весовых коэффициентов каждого канала, адресный выход блока управления соединен с адресным входом постоянного запоминающего блока 9.1, выход которого соединен с векторными входами блоков выбора оптимального вектора весовых коэффициентов всех каналов; выход генератора опорной частоты 14.1 соединен с тактовыми входами радиоприемников. The device consists of N diversity radio channels (Fig. 1). Each channel contains m spaced antenna elements 1.1 (here and hereinafter the second digit indicates the number of the figure to which reference is given), a multi-channel multiplier by complex weights 2.1, adder 3.1, demodulator 5.1 and the block for selecting the optimal vector of weights 10.1, while the antennas connected to the information inputs of a multi-channel multiplier 2.1, the outputs of which are connected to the inputs of the adder, the output of the adder 3.1 is connected to the information input of the corresponding radio receiver 4.1, the output of the intermediate frequency s which is connected to the input of the demodulator and the information input of the attenuator 8.1; the demodulator output is connected to the information input of the time distortion meter 6.1, the output of which is also connected to the information input of the block for selecting the optimal vector of weight coefficients, the output of which is connected to the control input of the multi-channel multiplier; the clock output of the control unit 11.1 is connected to the clock input of the time distortion meter of each channel, the write enable output of the control unit is connected to the corresponding input of the optimal vector vector of the weight coefficients of each channel, and each of the control channel outputs of the control unit is connected to the control input of the optimal weight vector selection block coefficients of each channel, in addition, the write permission output of the control unit is connected to the corresponding input of the optimal vector selection block weighting coefficients of each channel, the address output of the control unit is connected to the address input of the permanent storage unit 9.1, the output of which is connected to the vector inputs of the blocks for selecting the optimal vector of weighting factors of all channels; the output of the reference frequency generator 14.1 is connected to the clock inputs of the radio receivers.
Разнесенные m антенных элементов объединены в одну антенну системой весового сложения, состоящей из многоканального умножителя 2.1, реализующего умножение на переменный вектор комплексных весовых коэффициентов, а также сумматора 3.1 (фиг. 1). The spaced m antenna elements are combined into a single antenna by a weight addition system consisting of a multi-channel multiplier 2.1, which implements multiplication by an alternating vector of complex weight coefficients, as well as an adder 3.1 (Fig. 1).
Эта сложная антенна представляет собой фильтр, который в зависимости от физической идеи приема, может быть пространственным, поляризационным или пространственно-поляризационным. Он обладает некоторой диаграммой направленности в соответствующем континууме углов прихода волны, ее фазоров или их совокупности. Форму этой диаграммы направленности можно менять с помощью вектора комплексных весовых коэффициентов, устанавливаемого в фильтре с помощью блоков 2.1, 9.1, 10.1. В постоянном запоминающем блоке 9.1 хранится массив векторов (закодированный), помещенный в его заранее и вычисленный на основании выбранных физических принципов работы используемого фильтра. В каждом канале приема происходит автоматический перебор содержимого постоянного запоминающего блока с целью поиска оптимального вектора весовых коэффициентов. Этот поиск осуществляется на основе текущей информации о качестве сигнала, принимаемого данным каналом и поставляемой измерителем временных искажений 6.1 в блок выбора оптимального вектора весовых коэффициентов 10.1 при переборе всего содержимого постоянного запоминающего блока и последовательном установлении различных векторов весовых коэффициентов в системе весового сложения 2.1, 3.1, формирующей различные диаграммы направленности фильтра. В результате перебора значений векторов весовых коэффициентов, содержащихся в постоянном запоминающем блоке 9.1 находится один - оптимальный, обеспечивающий минимум временных (телеграфных) искажений в данном канале приема. Этот оптимальный вектор весовых коэффициентов устанавливается в ситеме весового сложения 2.1, 3.1 и остается постоянным в течение определенного интервала времени, по истечении которого данный приемный канал автоматически вновь переводится в режим поиска оптимального вектора весовых коэффициентов - начинается осуществляться коррекция найденного ранее оптимального вектора весовых коэффициентов. This complex antenna is a filter, which, depending on the physical idea of the reception, can be spatial, polarized or spatially polarized. It has a certain radiation pattern in the corresponding continuum of angles of arrival of the wave, its phasors, or their combination. The shape of this radiation pattern can be changed using the vector of complex weights, set in the filter using blocks 2.1, 9.1, 10.1. The array of vectors (encoded) is stored in the permanent storage unit 9.1, placed in it in advance and calculated on the basis of the selected physical principles of the filter used. In each receiving channel, the contents of the permanent storage unit are automatically enumerated in order to find the optimal vector of weight coefficients. This search is carried out on the basis of current information about the quality of the signal received by this channel and supplied by the time distortion meter 6.1 to the block for selecting the optimal vector of weight coefficients 10.1 when iterating over the entire contents of the permanent storage block and sequentially establishing various weighting vectors in the weight addition system 2.1, 3.1, forming various filter patterns. As a result of enumerating the values of the vectors of the weight coefficients contained in the read-only memory block 9.1, one is found to be optimal, providing a minimum of temporary (telegraphic) distortions in this reception channel. This optimal vector of weight coefficients is set in the weight addition system 2.1, 3.1 and remains constant for a certain period of time, after which this receiving channel is automatically switched back to the search mode for the optimal vector of weight coefficients - correction of the previously found optimal vector of weight coefficients begins.
Таким образом, работа каждого канала делится на три этапа - НАСТРОЙКА, РАБОТА И КОРРЕКЦИЯ. Эти этапы автоматически сменяют друг друга, образуя непрерывный процесс. Thus, the operation of each channel is divided into three stages - SETUP, WORK AND CORRECTION. These stages automatically replace each other, forming a continuous process.
На этапе НАСТРОЙКА - описанный выше поиск оптимального вектора весовых коэффициентов, на этапе РАБОТА- оптимальный прием информации при постоянном оптимальном векторе весовых коэффициентов, а на этапе КОРРЕКЦИЯ - УТОЧНЕНИЕ найденного ранее значения оптимального вектора весовых коэффициентов в одном из каналов и оптимальный прием по остальным N-1 каналу. At the SETUP stage - the search for the optimal vector of weights described above, at the OPERATION stage - the optimal reception of information with a constant optimal vector of weights, and at the CORRECTION - REFINING the previously found value of the optimal vector of weights in one of the channels and the optimal reception for the rest of N- 1 channel.
В каждом канале устройства этапы НАСТРОЙКА, РАБОТА И КОРРЕКЦИЯ последовательно чередуются в соответствии с управляющими командами, поступающими из блока управления 11.1. In each device channel, the SETUP, OPERATION AND CORRECTION steps are sequentially alternated in accordance with the control commands coming from the control unit 11.1.
По внешней команде ПУСК все N каналов устройства начинают работать в режиме НАСТРОЙКА, при этом в каждом приемном канале отыскивается и устанавливается оптимальный вектор весовых коэффициентов. Затем блок управления 11.1 переводит все каналы в режим РАБОТА. По истечении определенного времени функционирования устройства в режиме РАБОТА блок управления переводит из N работающих в режиме РАБОТА каналов лишь один - первый - в режим КОРРЕКЦИЯ для осуществления коррекции вектора весовых коэффициентов в этом канале, которая необходима в связи с возможным изменением структуры поля (помеховой обстановки) на апертуре антенны 1.1 (остальные N-1 каналов продолжают работать в режиме РАБОТА). По окончании процедуры коррекции оптимального вектора весовых коэффициентов в первом канале блок управления вновь переводит этот канал в режим РАБОТА, а второй канал - в режим КОРРЕКЦИЯ, и так далее, пока не будет закончена процедура коррекции оптимального вектора весовых коэффициентов во всех N каналах устройства. By an external START command, all N channels of the device begin to work in the SETUP mode, while in each receiving channel the optimal vector of weight coefficients is searched and set. Then, the control unit 11.1 puts all the channels in the OPERATION mode. After a certain time of operation of the device in the OPERATION mode, the control unit transfers from N channels operating in the OPERATION mode only one - the first to the CORRECTION mode for correcting the vector of weight coefficients in this channel, which is necessary in connection with a possible change in the field structure (interference situation) on the aperture of antenna 1.1 (the remaining N-1 channels continue to work in the OPERATION mode). At the end of the procedure for correcting the optimal vector of weights in the first channel, the control unit again puts this channel into OPERATION mode, and the second channel into the CORRECTION mode, and so on, until the procedure for correcting the optimal vector of weights in all N channels of the device is completed.
В течение всего дальнейшего времени работы устройство находится в таком состоянии циклической смены режимов РАБОТА и КОРРЕКЦИЯ в каждом канале, так что постоянно N-1 канал находится в режиме РАБОТА, а один - в режиме КОРРЕКЦИЯ. During the whole further operating time, the device is in such a state of cyclic change of the WORK and CORRECTION modes in each channel, so that the N-1 channel is constantly in the WORK mode, and one in the CORRECTION mode.
Антенные системы N каналов разнесены в некотором пространстве, следовательно, качество принимаемой по разным каналам информации тоже разное. С целью оптимального суммирования (по некоторому критерию) разнесенных сигналов их когерентное сложение осуществляется с весами (действительными), обратно пропорциональными коэффициентам временных искажений телеграфных сигналов, принимаемых по разным каналам. Эти веса определяются с помощью формирователей весового коэффициента 7.1, имеющихся в каждом канале. На вход каждого формирователя весового коэффициента 7.1 поступает информация о качестве принимаемого телеграфного сигнала из измерителя временных искажений 6.1. Формирователь весового коэффициента 7.1 преобразует коэффициент временных искажений в пропорциональное значение весового коэффициента и устанавливает это значение в аттенюаторе 8.1. Сигнал промежуточной частоты с выхода радиоприемника 4.1 данного канала поступает на информационный вход аттенюатора 8.1 и умножается в нем на установленное в данном канале значение весового коэффициента. Antenna systems of N channels are spaced in a certain space, therefore, the quality of information received through different channels is also different. In order to optimally sum (according to some criterion) the separated signals, their coherent addition is carried out with weights (real) inversely proportional to the time distortion coefficients of telegraph signals received via different channels. These weights are determined using the weight shapers 7.1 available in each channel. Information on the quality of the received telegraph signal from the time distortion meter 6.1 is received at the input of each shaper of the weight coefficient 7.1. The weight factor shaper 7.1 converts the time distortion coefficient into a proportional value of the weight coefficient and sets this value in the attenuator 8.1. The intermediate frequency signal from the output of the radio 4.1 of this channel goes to the information input of the attenuator 8.1 and is multiplied in it by the weight coefficient set in this channel.
Взвешенные сигналы с выходов N-1 каналов, находящихся в режиме РАБОТА, и с выхода одного, находящегося в режиме КОРРЕКЦИЯ, cкладываются в блоке когерентного сложения 12.1 и поступают на вход решающего блока 13.1 (оконечный демодулятор), который и вырабатывает выходной информационный сигнал всего устройства. The weighted signals from the outputs of the N-1 channels in the OPERATION mode, and from the output of one in the CORRECTION mode, are added to the coherent addition block 12.1 and fed to the input of the decision block 13.1 (terminal demodulator), which generates the output information signal of the entire device .
Таким образом осуществляется оптимальный (по критерию минимума временных телеграфных искажений) прием и когерентное весовое сложение разнесенных по разным каналам радиотелеграфных сигналов. Thus, the optimal (according to the criterion of the minimum time telegraph distortion) is received and coherent weight addition of radio telegraph signals spaced across different channels.
Рассмотрим подробнее работу устройства на разных этапах. Как уже отмечалось на этапе НАСТРОЙКА в каждом канале осуществляется поиск оптимального вектора весовых коэффициентов, с помощью которого формируется диаграмма направленности фильтра, обеспечивающая прием дискретной информации с минимальными телеграфными искажениями. Устройство может работать на различных частотах радиоволн. В постоянном запоминающем блоке 9.1 для каждой частоты записаны 2М двоичных кодов различных значений векторов весовых коэффициентов (способ расчета вектора весовых коэффициентов зависит от физических принципов построения фильтра, в частности, для пространственного фильтра он изложен ниже в соответствующем разделе настоящего описания). Let us consider in more detail the operation of the device at different stages. As already noted at the SETUP stage, each channel searches for the optimal vector of weight coefficients, with the help of which a radiation pattern of the filter is formed, which ensures the reception of discrete information with minimal telegraph distortions. The device can operate at different frequencies of radio waves. In the read-only memory unit 9.1, for each frequency, 2M binary codes of different values of the weight vector are written (the method of calculating the vector of weight coefficients depends on the physical principles of filter construction, in particular, for a spatial filter, it is described below in the corresponding section of the present description).
По специальным командам из блока управления 11.1 последовательность 2М кодов передается через блок выбора оптимального вектора весовых коэффициентов 10.1 в блок многоканального умножителя 2.1, где и устанавливается сменяющаяся последовательность векторов весовых коэффициентов. При каждом установленном в блоке 2.1 векторе весовых коэффициентов в настраиваемом канале приема происходит оценка степени искажения телеграфного сигнала (за некоторое время Т) на основе анализа качестве сигнала на выходе демодулятора 5.1 с помощью измерителя временных искажений 6.1. Информация о величине коэффициента временных искажений с выхода измерителя временных искажений 6.1 передается на информационный вход блока выбора оптимального вектора весовых коэффициентов 10.1 с целью поиска в последовательности векторов весовых коэффициентов, поступающих из постоянного запоминающего блока 9.1 в блок многоканального умножителя 2.1, некоторого оптимального значения, обеспечивающего минимум временных (телеграфных) искажений. According to special commands from the control unit 11.1, the sequence of 2M codes is transmitted through the block for selecting the optimal vector of weighting factors 10.1 to the block of multi-channel multiplier 2.1, where the alternating sequence of vectors of weighting factors is established. For each vector of weight coefficients set in block 2.1 in a tunable receiving channel, an assessment is made of the degree of distortion of the telegraph signal (for some time T) based on an analysis of the signal quality at the output of demodulator 5.1 using a time distortion meter 6.1. Information about the value of the coefficient of temporary distortions from the output of the measuring instrument of temporary distortions 6.1 is transmitted to the information input of the block for selecting the optimal vector of weight coefficients 10.1 in order to search in the sequence of vectors of weight coefficients coming from the permanent storage unit 9.1 in the block of multi-channel multiplier 2.1, some optimal value that provides a minimum temporary (telegraph) distortions.
Выполнение различных операций на этапе НАСТРОЙКА осуществляется в определенной последовательности:
- перед началом работы с помощью клавишного переключателя 16.2 (фиг. 2) набирается код рабочей частоты;
- работа устройства инициируется командой ПУСК с помощью формирователя 15.2;
- на входы управления каналом блоков выбора оптимального вектора весовых коэффициентов 10.1 всех N каналов из блока управления 11.1 подается импульс УПРАВЛЕНИЕ КАНАЛОМ; эта команда обеспечивает функционирование блока выбора оптимального вектора весовых коэффициентов в режиме НАСТРОЙКА;
- блок управления 11.1 формирует начальный адрес вектора весовых коэффициентов в постоянном запоминающем блоке 9.1;
- блок выбора оптимального вектора весовых коэффициентов выбирает из постоянного запоминающего блока начальное значение вектора весовых коэффициентов, соответствующее этому адресу и одновременно транслирует его в блок многоканального умножителя 2.1, где и устанавливается начальное значение вектора весовых коэффициентов - ωO ;
- при сформированной пространственным фильтром диаграмме направленности при данном начальном значении вектора весовых коэффициентов
ωO осуществляется прием информации и оценка коэффициент временных искажений с помощью измерителя временных искажений 6.1 в течение начального такта настройки (время задается блоком управления 11.1).The various operations at the SETUP stage are carried out in a certain sequence:
- before starting work using the key switch 16.2 (Fig. 2) the operating frequency code is dialed;
- the operation of the device is initiated by the start command using the shaper 15.2;
- to the channel control inputs of the blocks for selecting the optimal vector of weighting factors 10.1 of all N channels from the control unit 11.1, a CHANNEL MANAGEMENT pulse is supplied; this command ensures the functioning of the block for selecting the optimal vector of weights in the SETUP mode;
- the control unit 11.1 generates the starting address of the vector of weights in the read-only memory 9.1;
- the block for selecting the optimal vector of weights selects from the read-only memory block the initial value of the vector of weights corresponding to this address and simultaneously translates it into the block of the multi-channel multiplier 2.1, where the initial value of the vector of weights - ω O is set ;
- with the radiation pattern formed by the spatial filter at a given initial value of the vector of weight coefficients
ω O information is received and the time distortion coefficient is estimated using a time distortion meter 6.1 during the initial tuning cycle (time is set by the control unit 11.1).
- по окончании начального такта настройки информация о величине коэффициента временных искажений, поступающая из блока 6.1 в блок выбора оптимального вектора весовых коэффициентов, подвергается анализу, который заключается в сравнении измеренного значения коэффициента временных искажений с некоторым его начальным эначением, хранящимся в блоке выбора оптимального вектора весовых коэффициентов 10.1 (при вхождении устройства в работу в блоке 10.1 фиксируется некоторое максимальное (условно) для данного вида работы значение коэффициента временных искажений), и если поступившее из блока 6.1 значение коэффициента временных искажений - Кo - меньше хранившегося в блоке 10.1, то происходит запоминание этого нового значения коэффициента временных искажений и соответствующего ему вектора весовых коэффициентов;
- с началом следующего такта настройки блок управления 11.1 формирует адрес следующего значения вектора весовых коэффициентов - ω1 и передает его в постоянный запоминающий блок 9.1; при этом из постоянного запоминающего блока выбирается новое значение вектора весовых коэффициентов - ω1 - и передается в блок выбора оптимального вектора весовых коэффициентов, который транслирует его в блок многоканального умножителя 2.1.- at the end of the initial tuning cycle, the information on the value of the coefficient of time distortion coming from block 6.1 to the block for selecting the optimal vector of weight coefficients is subjected to analysis, which consists in comparing the measured value of the coefficient of time distortion with some of its initial value stored in the block for selecting the optimal vector of weight coefficients 10.1 (when the device enters the work in block 10.1, a certain maximum (conditionally) value of the coefficient of time is fixed for this type of work ennyh distortion), and if the block was received from the coefficient 6.1 TBC - B o - less had been stored in block 10.1, it occurs that a new value storing temporary distortion coefficient and the corresponding vector of weighting coefficients;
- with the beginning of the next clock cycle, the control unit 11.1 generates the address of the next value of the vector of weighting factors - ω 1 and transfers it to the read-only memory block 9.1; at the same time, a new value of the vector of weighting factors, ω 1, is selected from the permanent storage unit and transferred to the block for selecting the optimal vector of weighting factors, which translates it into the block of the multi-channel multiplier 2.1.
- при установленном в многоканальном умножителе 2.1 векторе весовых коэффициентов ω1 в течение времени Т1 происходит новый акт приема дискретной информации и оценка коэффициента временных искажений - К1;
- с помощью компаратора кодов блока выбора оптимального вектора весовых коэффициентов (фиг. 3) происходит сравнение коэффициента временных искажений К1 со значением Кo и принятие решения о том, какое из них меньше;
- если новое значение коэффициента временных искажений К1 меньше Кo, то оно, а также обеспечивший его вектор весовых коэффициентов ω1 запоминаются в блоке выбора оптимального вектора весовых коэффициентов 10.1;
- если же значение К1 больше Кo, то в блоке выбора 10.1 остаются значения коэффициента временных искажений Кo и вектора весовых коэффициентов ω1 таким образом, в блоке выбора 10.1 запоминается меньшее из двух последовательно полученных значений коэффициента временных искажений и обеспечившее его значение вектора весовых коэффициентов;
- по окончании времени сравнения блок управления 11.1 продолжает процедуру НАСТРОЙКА, перебирая все значения вектора весовых коэффициентов, хранящиеся в постоянном запоминающем блоке 9.1; таким образом находится минимальное значение коэффициента временных искажений, а также обеспечившее его значение оптимального вектора весовых коэффициентов.- when installed in the multi-channel multiplier 2.1 vector of weighting factors ω 1 during the time T 1 there is a new act of receiving discrete information and the estimation of the coefficient of temporary distortion - To 1 ;
- using the code comparator of the block for selecting the optimal vector of weight coefficients (Fig. 3), the time distortion coefficient K 1 is compared with the value of K o and a decision is made on which one is smaller;
- if the new value of the coefficient of temporary distortion K 1 is less than K o , then it, as well as the vector of weight coefficients ω 1 that provided it, are stored in the block for selecting the optimal vector of weight coefficients 10.1;
- if the value of K 1 is greater than K o , then in the selection block 10.1 the values of the coefficient of temporary distortions K o and the vector of weight coefficients ω 1 remain; thus, in the selection block 10.1, the smaller of the two successively obtained values of the coefficient of temporary distortions and the value of the vector weighting factors;
- at the end of the comparison time, the control unit 11.1 continues the SETUP procedure, sorting through all the values of the vector of weights stored in the permanent storage unit 9.1; Thus, the minimum value of the coefficient of temporary distortions is found, as well as the value of the optimal vector of weight coefficients that provides it.
При вхождении в работу в режиме НАСТРОЙКА все приемные каналы работают одновременно и поэтому по его окончании оптимальные значения будут найдены и запомнены в блоках выбора 10.1 для каждого канала. When you enter the work in the SETUP mode, all the receiving channels work simultaneously and therefore, upon its completion, the optimal values will be found and stored in the selection blocks 10.1 for each channel.
Описанные выше операции в режиме НАСТРОЙКА происходят при наличии на входах управления каналом блоков выбора 10.1 сигналов УПРАВЛЕНИЕ КАНАЛОМ. По окончании этапа НАСТРОЙКА (закончен перебор всех векторов весовых коэффициентов в постоянном запоминающем блоке) сигнал УПРАВЛЕНИЕ КАНАЛОМ снимается со входов управления каналом всех блоков выбора 10.1 и в многоканальных умножителях 2.1 остаются найденные значения оптимального вектора весовых коэффициентов в каждом канале - устройство переходит в режим РАБОТА. The operations described above in the SETUP mode occur when there are 10.1 signals of the CHANNEL MANAGEMENT signals at the channel control inputs. At the end of the SETUP stage (the enumeration of all vectors of weight coefficients in the permanent storage unit is completed) the CHANNEL CONTROL signal is removed from the channel control inputs of all selection blocks 10.1 and the multichannel multipliers 2.1 retain the found values of the optimal vector of weight coefficients in each channel - the device goes into OPERATION mode.
В режиме РАБОТА тактовые импульсы с тактового выхода блока управления 11.1 продолжают поступать на управляющий вход измерителя временных искажений 6.1 и текущая оценка коэффициента временных искажений периодически поступает на вход формирователя весового коэффициента 7.1 в каждом приемном канале устройства. Формирователь весового коэффициента 7.1 в каждом канале вырабатывает весовой коэффициент, значение которого обратно пропорционально текущему значению коэффициента временных искажений, и устанавливает его по управляющему входу аттенюатора 8.1. In the OPERATION mode, clock pulses from the clock output of the control unit 11.1 continue to be supplied to the control input of the time distortion meter 6.1 and the current estimate of the time distortion coefficient is periodically fed to the input of the weight coefficient shaper 7.1 in each receiving channel of the device. The shaper of the weight coefficient 7.1 in each channel produces a weight coefficient, the value of which is inversely proportional to the current value of the coefficient of temporary distortion, and sets it at the control input of the attenuator 8.1.
Принятый сигнал с выходов промежуточной частоты радиоприемников 4.1 поступает на информационный вход аттенюатора, умножается в нем на установленный в данный момент времени весовой коэффициент и с выхода аттенюатора 8.1 поступает на соответствующий вход блока когерентного сложения 12.1. Блок 12.1 суммирует в фазе сигналы, поступающие на входы, и с его выхода суммарный сигнал подается на вход решающего блока 13.1, вырабатывающего выходной информационный сигнал всего устройства. The received signal from the outputs of the intermediate frequency of the radios 4.1 is fed to the information input of the attenuator, multiplied in it by the weight coefficient set at the current time and from the output of the attenuator 8.1 is fed to the corresponding input of the coherent addition block 12.1. Block 12.1 summarizes in phase the signals supplied to the inputs, and from its output, the total signal is fed to the input of the decision block 13.1, which generates an output information signal of the entire device.
Через некоторое время, заданное блоком управления, начинается процедура коррекции оптимального вектора весовых коэффициентов поочередно во всех каналах. Причем, в то время, когда идет коррекция оптимального вектора весовых коэффициентов в одном канале, остальные N-1 канал функционируют в режиме РАБОТА, т. е. по этим каналам идет оптимальный прием с постоянными, найденными ранее оптимальными значениями векторов весовых коэффициентов, и с изменяющимися в соответствии с текущими значениями коэффициентов временных искажений, действительными весовыми коэффициентами. After some time, set by the control unit, the procedure for correcting the optimal vector of weighting coefficients begins alternately in all channels. Moreover, while the optimal weight vector is being corrected in one channel, the remaining N-1 channels operate in the OPERATION mode, i.e., these channels receive optimal reception with the constant, previously found optimal values of the weight vectors, and with varying in accordance with the current values of the coefficients of temporary distortion, the actual weighting coefficients.
Функционирование устройства в режиме КОРРЕКЦИЯ происходит по командам, вырабатываемым в блоке управления 11.1. Отличием режима КОРРЕКЦИЯ от режима РАБОТА является то, что всегда один из каналов устройства находится в режиме НАСТРОЙКА, причем номер этого канала циклически изменяется. Режим КОРРЕКЦИЯ обеспечивается тем, что блок управления вырабатывает не один для всех каналов (как в режиме НАСТРОЙКА), а чередующуюся последовательность импульсов УПРАВЛЕНИЕ КАНАЛОМ, которые поочередно переводят каналы в режим КОРРЕКЦИЯ, т. е. разрекшают блокам выбора оптимального вектора весовых коэффициентов прямую трансляцию временной последовательности кодов векторов весовых коэффициентов, поступающих из постоянного запоминающего блока 9.1 в блок 10.1, при одновременном анализе коэффициентов временных искажений и уточнении оптимального вектора весовых коэффициентов (см. описание работы устройства в режиме НАСТРОЙКА). (56) Авторское свидетельство СССР N 554624, кл. Н 04 В 7/02, 1975. The functioning of the device in the CORRECTION mode occurs according to the commands generated in the control unit 11.1. The difference between the CORRECTION mode and the OPERATION mode is that always one of the device channels is in the SETUP mode, and the number of this channel changes cyclically. The CORRECTION mode is ensured by the fact that the control unit generates not one for all channels (as in the SETUP mode), but an alternating sequence of CHANNEL MANAGEMENT pulses, which alternately switch the channels to the CORRECTION mode, i.e., allow the blocks of the selection of the optimal vector of weight coefficients to broadcast the time a sequence of codes of vectors of weight coefficients coming from the permanent storage unit 9.1 to block 10.1, while analyzing the coefficients of time distortion and clarifying the optimal nogo weight vector (see. the description of the operation in the SETUP mode device). (56) Copyright certificate of the USSR N 554624, cl. H 04, 7/02, 1975.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4842660 RU2009615C1 (en) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | Device for picking up telegraph service radio signals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4842660 RU2009615C1 (en) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | Device for picking up telegraph service radio signals |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009615C1 true RU2009615C1 (en) | 1994-03-15 |
Family
ID=21522815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4842660 RU2009615C1 (en) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | Device for picking up telegraph service radio signals |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2009615C1 (en) |
-
1990
- 1990-06-20 RU SU4842660 patent/RU2009615C1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4173759A (en) | Adaptive antenna array and method of operating same | |
| CA2036423C (en) | Method of reducing the influence of fading of a viterbi receiver having at least two antennas | |
| US4984247A (en) | Digital radio transmission system for a cellular network, using the spread spectrum method | |
| CA2193843C (en) | Phased array spread spectrum system and method | |
| US5422908A (en) | Phased array spread spectrum system and method | |
| US4346475A (en) | Data transmission system operating on the spread spectrum principle | |
| WO1999027738A1 (en) | Method and system for determining position of mobile radio terminals | |
| US5304940A (en) | Unwanted signal suppression device | |
| EP1069708A2 (en) | Circuit for simultaneously performing path search and antenna directivity control | |
| CN102904707A (en) | Training sequence for a radio communications system | |
| CA2010472C (en) | Diversity receiver arrangement for digital signals | |
| EP3997795B1 (en) | Adaptive hopping equalizer | |
| EP0260851B1 (en) | Data transmission system with correlation receiver | |
| RU2009615C1 (en) | Device for picking up telegraph service radio signals | |
| US6549527B1 (en) | Radio receiver and despreader | |
| US20030227961A1 (en) | Rake receiver architecture for an ultra-wideband (UWB) receiver | |
| KR100292040B1 (en) | Beam selection methods of multi-beam array antenna and transceivers using them | |
| Liu et al. | PARAFAC techniques for high-resolution array processing | |
| US3997844A (en) | Signal selection in diversity transmission systems | |
| US6861981B2 (en) | Normalizing apparatus for adaptive beamforming in smart antenna receiving system | |
| US4617570A (en) | Interference cancelling receiver having high angular resolution intercept of transmitted radiators | |
| US6763077B1 (en) | Receiving apparatus and array combining method | |
| RU2449472C1 (en) | Multi-channel adaptive radio-receiving device | |
| RU2040858C1 (en) | Adaptive device for detecting and tracing delay of wide- band signal | |
| Smith et al. | Error probabilities on fading channels with intersymbol interference and noise |