RU2808202C1 - Repeater - Google Patents
Repeater Download PDFInfo
- Publication number
- RU2808202C1 RU2808202C1 RU2023115245A RU2023115245A RU2808202C1 RU 2808202 C1 RU2808202 C1 RU 2808202C1 RU 2023115245 A RU2023115245 A RU 2023115245A RU 2023115245 A RU2023115245 A RU 2023115245A RU 2808202 C1 RU2808202 C1 RU 2808202C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- inputs
- frequency
- outputs
- Prior art date
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 7
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 10
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 16
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000003491 array Methods 0.000 description 4
- 244000309464 bull Species 0.000 description 4
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 4
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к средствам радиосвязи и может использоваться для обеспечения множественного доступа к ресурсам связи.The invention relates to radio communications and can be used to provide multiple access to communication resources.
Известно двухканальное устройство ретрансляции дискретных сигналов [1], содержащее два блока приема, каждый из которых подключен к соответствующему блоку оценки и решающему блоку. Устройство также содержит блок сравнения и два блока передачи. Однако известное устройство работает одновременно только с двумя корреспондентами и не обладает необходимой помехозащищенностью.A two-channel device for relaying discrete signals [1] is known, containing two receiving blocks, each of which is connected to a corresponding evaluation block and a decision block. The device also contains a comparison unit and two transmission units. However, the known device works simultaneously with only two correspondents and does not have the necessary noise immunity.
Известен аналог - двухканальное устройство ретрансляции дискретных сигналов [2]. Двухканальное устройство ретрансляции дискретных сигналов содержит первый блок приема, выход которого подключен к объединенным первому входу первого блока оценки и входу первого решающего блока, второй блок приема, выход которого подключен к объединенным первому входу второго блока оценки и входу второго решающего блока, а также блок сравнения и первый и второй блоки передачи, первый и второй элементы И, первый и второй элементы запрета. При этом первые выходы первого и второго решающих блоков подключены ко вторым входам соответственно первого и второго блоков оценки, выходы которых соответственно через первый и второй элементы И подключены к управляющим входам первого и второго элементов запрета соответственно. Выходы первого и второго элементов запрета подключены ко входам первого и второго блоков передачи соответственно. Вторые выходы первого решающего блока подключены к сигнальному входу первого элемента запрета, объединенному с первым входом блока сравнения. Вторые выходы второго решающего блока подключены к сигнальному входу второго элемента запрета, объединенному со вторым входом блока сравнения. Выходы первого и второго решающих блоков подключены к объединенным вторым входам первого и второго элементов И.A known analogue is a two-channel device for relaying discrete signals [2]. A two-channel device for relaying discrete signals contains a first receiving block, the output of which is connected to the combined first input of the first evaluation block and the input of the first decision block, a second receiving block, the output of which is connected to the combined first input of the second evaluation block and the input of the second decision block, as well as a comparison block and first and second transmission blocks, first and second AND elements, first and second prohibition elements. In this case, the first outputs of the first and second decision blocks are connected to the second inputs of the first and second evaluation blocks, respectively, the outputs of which, respectively, through the first and second AND elements are connected to the control inputs of the first and second prohibition elements, respectively. The outputs of the first and second prohibition elements are connected to the inputs of the first and second transmission blocks, respectively. The second outputs of the first decision block are connected to the signal input of the first prohibition element, combined with the first input of the comparison block. The second outputs of the second decision block are connected to the signal input of the second prohibition element, combined with the second input of the comparison block. The outputs of the first and second decision blocks are connected to the combined second inputs of the first and second AND elements.
Однако аналогу присущи недостатки:However, the analogue has disadvantages:
- низкая помехозащищенность из-за отсутствия антенн с узкими диаграммами направленности и аппаратная надежность устройства из-за отсутствия резервирования узлов;- low noise immunity due to the lack of antennas with narrow radiation patterns and hardware reliability of the device due to the lack of node redundancy;
- устройство рассчитано всего лишь на 2 канала, а во многих практических случаях требуется больше каналов ретрансляции;- the device is designed for only 2 channels, and in many practical cases more relay channels are required;
- при выходе из строя блока приема первого канала и блока передачи второго канала или наоборот устройство будет не работоспособно.- if the receiving unit of the first channel and the transmitting unit of the second channel fail, or vice versa, the device will not be operational.
Известно устройство ретрансляции дискретных сигналов [3]. Устройство ретрансляции дискретных сигналов имеет m каналов. Каждый из каналов состоит из блока приема, подключенного одновременно к входам блока оценки и решающего блока. Первый выход решающего блока соединен со вторым входом блока оценки. Выход блока оценки первого канала через первый элемент задержки подключен к первым входам m мультиплексоров. Выход блока оценки второго канала через второй элемент задержки подключен к вторым входам мультиплексоров и так далее. Выход блока оценки m-го канала через m-й элемент задержки подключен к m-м входам всех m мультиплексоров. Выходы каждого решающего блока соединены с соответствующими m входами вычислительного блока, m управляющих выходов которого подключены к соответствующим управляющим входам m мультиплексоров. Первая группа m входов-выходов вычислительного блока подключена к соответствующим входам-выходам каждого из m блоков приема, m входов-выходов второй группы вычислительного блока подключены к соответствующим входам-выходам каждого из m блоков передачи.A device for relaying discrete signals is known [3]. The discrete signal relay device has m channels. Each channel consists of a receiving block connected simultaneously to the inputs of the evaluation block and the decision block. The first output of the decision block is connected to the second input of the evaluation block. The output of the first channel evaluation unit is connected through the first delay element to the first inputs of m multiplexers. The output of the second channel evaluation unit is connected through the second delay element to the second inputs of the multiplexers, and so on. The output of the m-channel estimation unit is connected through the m-th delay element to the m-th inputs of all m multiplexers. The outputs of each decision block are connected to the corresponding m inputs of the computing unit, the m control outputs of which are connected to the corresponding control inputs of m multiplexers. The first group of m inputs and outputs of the computing unit is connected to the corresponding inputs and outputs of each of the m receiving blocks, m inputs and outputs of the second group of the computing unit are connected to the corresponding inputs and outputs of each of the m transmission blocks.
Однако аналогу присущи недостатки:However, the analogue has disadvantages:
- отсутствуют блоки, обеспечивающие защиту от помех;- there are no blocks providing protection against interference;
- не предусмотрены процедуры защиты от помех и слежения за пространственным местоположением источника помех;- there are no procedures for protection against interference and tracking the spatial location of the interference source;
- при наличии источника помех программно уменьшается число абонентов, обслуживаемых с этого направления.- in the presence of an interference source, the number of subscribers served from this direction is programmatically reduced.
Известно устройство ретрансляции дискретных сигналов [4]. Оно содержит m каналов, каждый из которых состоит из блока приема, подключенного одновременно к входам блока оценки и решающего блока. Первый выход решающего блока соединен со вторым входом блока оценки, блока передачи, вычислительного блока, m элементов задержки, m мультиплексоров. Выход первого блока оценки первого канала через первый элемент задержки подключен к первым входам каждого из m мультиплексоров. Выход второго блока оценки второго канала через второй элемент задержки подключен к вторым входам каждого из m мультиплексоров и так далее, выход m-го блока оценки через m-й элемент задержки подключен к m-м входам каждого из m мультиплексоров. Выходы каждого решающего блока соединены с соответствующими гл входами вычислительного блока, m выходов которого подключены к соответствующим управляющим входам m мультиплексоров. Первая группа m входов-выходов вычислительного блока подключена к соответствующим входам/выходам каждого из m блоков приема. Вторая группа m входов-выходов вычислительного блока подключена к соответствующим входам/выходам каждого из m блоков передачи, m широкодиапазонных приемных антенных решеток подключены к соответствующим m блокам приема. Управляющие входы m широкодиапазонных приемных антенных решеток подключены к третьей группе m входов-выходов вычислительного блока, m широкодиапазонных передающих антенных решеток подключены к соответствующим m блокам передачи. Управляющие входы m широкодиапазонных передающих антенных решеток подключены к четвертой группе m входов-выходов вычислительного блока, выход приемника сигналов глобальных навигационных спутниковых систем подключен к первому входу вычислительного блока, второй вход которого служит для загрузки данных.A device for relaying discrete signals is known [4]. It contains m channels, each of which consists of a receiving block connected simultaneously to the inputs of the evaluation block and the decision block. The first output of the decision block is connected to the second input of the evaluation block, transmission block, computing block, m delay elements, m multiplexers. The output of the first evaluation unit of the first channel is connected through the first delay element to the first inputs of each of the m multiplexers. The output of the second evaluation unit of the second channel is connected through the second delay element to the second inputs of each of the m multiplexers, and so on, the output of the m-th evaluation unit is connected through the m-th delay element to the m-inputs of each of the m multiplexers. The outputs of each decision block are connected to the corresponding main inputs of the computing block, m outputs of which are connected to the corresponding control inputs of m multiplexers. The first group of m inputs and outputs of the computing unit is connected to the corresponding inputs/outputs of each of the m receiving blocks. The second group of m inputs and outputs of the computing unit is connected to the corresponding inputs/outputs of each of the m transmission blocks, m wide-range receiving antenna arrays are connected to the corresponding m receiving blocks. The control inputs of m wide-band receiving antenna arrays are connected to the third group of m inputs and outputs of the computing unit, m wide-band transmitting antenna arrays are connected to the corresponding m transmission units. The control inputs of m wide-band transmitting antenna arrays are connected to the fourth group of m inputs and outputs of the computing unit, the output of the global navigation satellite systems signal receiver is connected to the first input of the computing unit, the second input of which is used to download data.
Однако аналогу присущи недостатки:However, the analogue has disadvantages:
- одновременная работа возможна только с двумя корреспондентами;- simultaneous work is possible only with two correspondents;
- снижена защита от помех из-за отсутствия одновременного слежения за изменением пространственного местоположения источников и получателей информации относительно координат постановщика помех;- protection against interference is reduced due to the lack of simultaneous monitoring of changes in the spatial location of sources and recipients of information relative to the coordinates of the jammer;
- отсутствует микширование передаваемых данных;- there is no mixing of transmitted data;
- не предоставляются сведения о достоверности ретранслируемых данных и работоспособности аппаратуры ретранслятора источникам, получателям информации и внешним системам носителя, расположенным рядом с устройством ретрансляции.- information about the reliability of the relayed data and the operability of the relay equipment is not provided to sources, recipients of information and external media systems located next to the relay device.
Известна цифровая радиорелейная станция, работающая как ретранслятор сигналов между двумя корреспондентами [5], взятая за прототип. Станция содержит антенно-фидерное устройство, соединенное с антенно-поворотным устройством и с приемопередатчиком, а также цифровой модем, соединенный с приемопередатчиком и с блоком управления, подключенным к антенно-поворотному устройству. Приемопередатчик выполнен в виде приемопередатчиков верхнего и нижнего поддиапазонов высокой частоты. Антенно-фидерное устройство выполнено в виде антенн верхнего и нижнего поддиапазонов высокой частоты. В антенно-поворотное устройство введено устройство автоматизированной дистанционной юстировки с электронным компасом, предназначенное для юстировки антенн по азимуту и передачи в цифровой модем значения азимута с электронного компаса. Цифровой модем выполнен с возможностью приема значения азимута и передачи сигналов отклонения положения антенн верхнего и нижнего поддиапазонов высоких частот от линии юстировки на блок управления, коммутации приемопередатчиков верхнего и нижнего поддиапазонов высокой частоты и постепенного увеличения их выходной мощности до установления синхронизации между радиорелейными станциями. В цифровой модем встроен измеритель вероятности ошибки, выполненный с возможностью сравнения фиксированной вероятности ошибки с допустимой вероятностью, и регулирования выходной мощности приемопередатчиков. Цифровой модем выполнен с возможностью оценки параметров канала связи по соотношению сигнал/помеха в верхнем и нижнем поддиапазоне высоких частот пилотных сигналов и информационным параметрам принимаемого сигнала, основанным на циклическом избыточном коде. Цифровой модем в приемном тракте содержит последовательно соединенные блок оценки отношения сигнал/шум, помехоустойчивый декодер и вычислитель контрольной суммы циклического избыточного кода (CRC).A digital radio relay station is known that operates as a signal repeater between two correspondents [5], taken as a prototype. The station contains an antenna-feeder device connected to an antenna-rotator device and a transceiver, as well as a digital modem connected to the transceiver and a control unit connected to the antenna-rotator device. The transceiver is made in the form of transceivers of the upper and lower high frequency subbands. The antenna-feeder device is made in the form of antennas of the upper and lower high-frequency subbands. An automated remote adjustment device with an electronic compass is introduced into the antenna-rotating device, designed to align the antennas in azimuth and transmit the azimuth value from the electronic compass to the digital modem. The digital modem is configured to receive the azimuth value and transmit signals for the deviation of the position of the antennas of the upper and lower high-frequency sub-bands from the alignment line to the control unit, switch the transceivers of the upper and lower high-frequency sub-bands and gradually increase their output power until synchronization is established between the radio relay stations. The digital modem has a built-in error probability meter, designed to compare the fixed error probability with the permissible probability, and regulate the output power of the transceivers. The digital modem is configured to estimate the parameters of the communication channel based on the signal-to-interference ratio in the upper and lower sub-bands of high frequencies of pilot signals and information parameters of the received signal based on the cyclic redundancy code. The digital modem in the receiving path contains a sequentially connected signal-to-noise ratio estimation unit, an error-resistant decoder and a cyclic redundancy check (CRC) calculator.
Вычислитель цифрового модема, используя программное обеспечение, не только вычисляет контрольную сумму циклического избыточного кода (CRC), но и определяет отклонение положения антенн верхнего и нижнего диапазонов частот от направления на север, заданного магнитным компасом, сравнивает показания электронного компаса с географическими координатами расположения двух радиорелейных станций, вычисляет собственный азимут и азимут корреспондента, при совпадении показаний компаса с вычисленным значением азимута, посылает команду на остановку антенно-поворотного устройства, при не совпадении показаний посылает блоку управления команду на поворот антенно-поворотного устройства, управляет работой измерителя вероятности ошибок на интервале, осуществляет мониторинг и оценку параметров канала связи, обеспечивает формирование и передачу служебной информации (телеметрии), в том числе пилотных сигналов совместно с полезной информацией, осуществляет точную юстировку антенн в ручном режиме на основании показаний измерителя вероятности ошибки на интервале, увеличивает выходную мощность приемопередатчиков верхнего (нижнего) поддиапазонов высоких частот на заданную величину Δ1 до тех пор, пока не произойдет синхронизация со станцией-корреспондентом, определяет время фиксации значения вероятности ошибки, определяет поддиапазон с наилучшим качеством и использует его для приема-передачи полезной информации, осуществляет адаптивный выбор одного из двух поддиапазонов высоких частот при режиме адаптивной мощности, вычисляет энергетические и информационные параметры принимаемого сигнала.The digital modem calculator, using software, not only calculates the cyclic redundancy check (CRC), but also determines the deviation of the position of the antennas of the upper and lower frequency ranges from the north direction specified by the magnetic compass, compares the readings of the electronic compass with the geographical coordinates of the location of two radio relays stations, calculates its own azimuth and the azimuth of the correspondent, if the compass readings coincide with the calculated azimuth value, sends a command to stop the antenna-rotator device, if the readings do not coincide, sends a command to the control unit to rotate the antenna-rotator device, controls the operation of the error probability meter at the interval, monitors and evaluates the parameters of the communication channel, ensures the generation and transmission of service information (telemetry), including pilot signals together with useful information, carries out precise adjustment of antennas in manual mode based on the readings of the error probability meter on the interval, increases the output power of the upper ( lower) subbands of high frequencies by a given value Δ1 until synchronization occurs with the correspondent station, determines the time of fixation of the error probability value, determines the subband with the best quality and uses it for receiving and transmitting useful information, makes an adaptive choice of one of the two high frequency subbands in adaptive power mode, calculates the energy and information parameters of the received signal.
К недостаткам прототипа следует отнести:The disadvantages of the prototype include:
- устройство жестко привязано к работе только с двумя стационарными корреспондентами;- the device is strictly tied to working with only two stationary correspondents;
- наличие антенно-поворотного устройства и устройства автоматизированной дистанционной юстировки подразумевает наличие оператора;- the presence of an antenna-rotating device and an automated remote adjustment device implies the presence of an operator;
- применена сложная и длительная технология юстировки отклонения положения антенн верхнего и нижнего поддиапазонов высоких частот;- a complex and time-consuming technology was used to adjust the deviation of the antenna position of the upper and lower high-frequency sub-bands;
- постепенное увеличение выходной мощности передатчика до установления синхронизации между разнесенными в пространстве абонентами затрудняет проведение быстрого обмена данными;- a gradual increase in the output power of the transmitter until synchronization is established between spatially separated subscribers makes it difficult to quickly exchange data;
- применение циклического избыточного кода для повышения помехоустойчивости не является лучшим вариантом, потому что есть более эффективные коды, например, турбо-коды [6].- the use of cyclic redundancy code to increase noise immunity is not the best option, because there are more efficient codes, for example, turbo codes [6].
Техническая задача предлагаемого изобретения состоит в увеличении числа одновременно обслуживаемых корреспондентов, разнесенных в пространстве, за счет использования конформной фазированной антенной решетки с управляемой диаграммой направленности и технологии множественного доступа с кодовым разделением каналов [7-9].The technical objective of the proposed invention is to increase the number of simultaneously served correspondents, separated in space, through the use of a conformal phased array antenna with a controlled radiation pattern and code division multiple access technology [7-9].
Для достижения технического результата в ретрансляторе, содержащем антенно-фидерное устройство, приемопередатчики, цифровой модем, соединенный с приемопередатчиком, блоком управления, автоматизированным рабочим местом (АРМ) и подключенный к устройству дистанционной юстировки с электронным компасом, предназначенным для юстировки антенн по азимуту и передачи в цифровой модем значения азимута с электронного компаса, в цифровой модем встроен измеритель вероятности ошибки и регулирования выходной мощности приемопередатчиков, цифровой модем выполнен с возможностью приема значения азимута и передачи сигналов отклонения положения антенн от линии юстировки на блок управления, а также с возможностью оценки параметров канала связи по соотношению сигнал/помеха пилотных сигналов и информационным параметрам принимаемого сигнала, в приемном тракте цифровой модем содержит блок оценки отношения сигнал/шум, помехоустойчивый декодер и вычислитель антенно-фидерное устройство выполнено в виде конформной фазированной антенной решетки из n элементов, состоящих из полуволновых вибраторов назначенного диапазона частот, каждый из которых соединен через соответствующие последовательно подключенные i-ю диаграммообразующую схему и i-й приемопередатчик, подключенный к соответствующим высокочастотному входу и высокочастотному выходу цифрового модема, цифровой модем соединен двухсторонними связями с блоком управления, устройством дистанционной юстировки с электронным компасом, со схемой определения направления прихода радиосигнала, при этом цифровой модем имеет m входов и m выходов внешних сопрягаемых систем носителя и вход/выход устройства для загрузки исходных данных, блок управления через локальную вычислительную сеть связан с входами/выходами управления и контроля n диаграммообразующих схем и n приемопередатчиков, каждая диаграммообразующая схема состоит из последовательно соединенных фазовращателя, коммутатора «прием-передача», схемы защиты, при этом входы/выходы управления и контроля фазовращателя и коммутатора «прием-передача» через локальную вычислительную сеть и блок управления связаны с вычислителем, высокочастотный вход/выход фазовращателя соединен с соответствующим элементом АФУ, высокочастотный вход коммутатора «прием-передача» соединен с выходом третьего полосового фильтра, высокочастотный выход схемы защиты связан с входом первого полосового фильтра, каждый приемопередатчик состоит из двух цепочек узлов, первая из которых содержит последовательно соединенные первый полосовой фильтр, малошумящий усилитель высокой частоты, первый смеситель и фильтр нижних частот, подключенный к входу аналого-цифрового преобразователя, при этом соответствующий вход первого смесителя соединен с первым выходом первого синтезатора, второй выход которого подключен к соответствующему входу демодулятора, вторая цепочка содержит последовательно соединенные второй смеситель, второй полосовой фильтр, усилитель мощности и третий полосовой фильтр, подключенный к высокочастотному входу коммутатора «прием-передача», при этом вход второго смесителя подключен к выходу модулятора, соответствующий вход второго смесителя соединен с первым выходом второго синтезатора, второй выход которого подключен к соответствующему входу модулятора, а соответствующие входы/выходы малошумящего усилителя высокой частоты, первого смесителя, первого синтезатора, второго смесителя, усилителя мощности и второго синтезатора подключены через локальную вычислительную сеть к блоку управления, в цифровой модем дополнительно включены две цепочки узлов, первая из которых состоит из последовательно соединенных аналогово-цифрового преобразователя, демодулятора, помехоустойчивого декодера, декодера сообщений ортогональными сигналами и блока формирования сообщений с m выходами устройства, при этом выход аналогово-цифрового преобразователя соединен также с входом блока измерения отношения сигнал/шум, соответствующий вход декодера сообщений ортогональными сигналами соединен с выходом первого генератора исходных ортогональных кодов, вторая цепочка состоит из последовательно соединенных блока обработки сообщений с m входами устройства, кодера сообщений ортогональными сигналами с m входами, помехоустойчивого кодера и модулятора, при этом (m+1)-й вход кодера сообщений ортогональными сигналами с m входами соединен с выходом второго генератора исходных ортогональных кодов, а входы/выходы аналогово-цифрового преобразователя, блока измерения отношения сигнал/шум, демодулятора, помехоустойчивого декодера, декодера сообщений ортогональными сигналами, первого генератора исходных ортогональных кодов, блока обработки сообщений с m входами устройства, кодера сообщений ортогональными сигналами с m входами, помехоустойчивого кодера, модулятора, второго генератора исходных ортогональных кодов, вычислителя и измерителя вероятности ошибки подключены через локальную вычислительную сеть к блоку управления, второй вход/выход вычислителя подключен к схеме определения направления прихода радиосигнала, а третий вход/выход вычислителя является входом/выходом для загрузки исходных данных.To achieve a technical result in a repeater containing an antenna-feeder device, transceivers, a digital modem connected to a transceiver, a control unit, an automated workstation (AWS) and connected to a remote adjustment device with an electronic compass designed to align antennas in azimuth and transmit in digital modem for azimuth values from an electronic compass, the digital modem has a built-in error probability meter and regulation of the output power of the transceivers, the digital modem is designed to receive azimuth values and transmit signals for deviation of the antenna position from the alignment line to the control unit, as well as with the ability to estimate the parameters of the communication channel in terms of the signal/noise ratio of pilot signals and the information parameters of the received signal, in the receiving path the digital modem contains a block for estimating the signal/noise ratio, an noise-resistant decoder and a computer; the antenna-feeder device is made in the form of a conformal phased antenna array of n elements, consisting of half-wave vibrators of the designated frequency range, each of which is connected through the corresponding serially connected i-th beamforming circuit and the i-th transceiver connected to the corresponding high-frequency input and high-frequency output of the digital modem, the digital modem is connected by two-way connections to the control unit, a remote adjustment device with an electronic compass, with a circuit for determining the direction of arrival of a radio signal, while the digital modem has m inputs and m outputs of external mating carrier systems and an input/output of a device for loading initial data, the control unit is connected via a local area network to the control and monitoring inputs/outputs of n diagramming circuits and n transceivers , each diagram-forming circuit consists of a series-connected phase shifter, a “receive-transmit” switch, a protection circuit, while the control and monitoring inputs/outputs of the phase shifter and the “receive-transmit” switch are connected through a local area network and a control unit to the computer, high-frequency input/ the output of the phase shifter is connected to the corresponding element of the AFU, the high-frequency input of the “receive-transmit” switch is connected to the output of the third bandpass filter, the high-frequency output of the protection circuit is connected to the input of the first bandpass filter, each transceiver consists of two chains of nodes, the first of which contains the first bandpass connected in series a filter, a low-noise high-frequency amplifier, a first mixer and a low-pass filter connected to the input of an analog-to-digital converter, wherein the corresponding input of the first mixer is connected to the first output of the first synthesizer, the second output of which is connected to the corresponding input of the demodulator, the second chain contains series-connected second a mixer, a second bandpass filter, a power amplifier and a third bandpass filter connected to the high-frequency input of the transmit-receive switch, while the input of the second mixer is connected to the output of the modulator, the corresponding input of the second mixer is connected to the first output of the second synthesizer, the second output of which is connected to the corresponding input of the modulator, and the corresponding inputs/outputs of the low-noise high-frequency amplifier, the first mixer, the first synthesizer, the second mixer, the power amplifier and the second synthesizer are connected via a local computer network to the control unit, the digital modem additionally includes two chains of nodes, the first of which consists consisting of a series-connected analog-to-digital converter, demodulator, noise-resistant decoder, message decoder with orthogonal signals and a message generation unit with m device outputs, while the output of the analog-to-digital converter is also connected to the input of the signal-to-noise ratio measurement unit, the corresponding input of the message decoder with orthogonal signals connected to the output of the first generator of initial orthogonal codes, the second chain consists of a serially connected message processing unit with m inputs of the device, a message encoder with orthogonal signals with m inputs, a noise-resistant encoder and a modulator, with the (m+1)th input of the message encoder with orthogonal signals with m inputs is connected to the output of the second generator of initial orthogonal codes, and the inputs/outputs of an analog-to-digital converter, a unit for measuring the signal-to-noise ratio, a demodulator, an noise-resistant decoder, a message decoder with orthogonal signals, a first generator of initial orthogonal codes, a message processing unit with m inputs devices, a message encoder for orthogonal signals with m inputs, a noise-resistant encoder, a modulator, a second generator of initial orthogonal codes, a calculator and an error probability meter are connected via a local computer network to the control unit, the second input/output of the calculator is connected to a circuit for determining the direction of arrival of the radio signal, and the third The input/output of the calculator is the input/output for loading source data.
Изобретение поясняется фигурами. На фиг. 1 показана структурная схема ретранслятора, на фиг. 2 - структурная схема диаграммообразующей схемы, на фиг. 3 - структурная схема приемопередатчика, на фиг. 4 - структурная схема цифрового модема. На фигурах введены обозначения:The invention is illustrated by figures. In fig. 1 shows a block diagram of the repeater; Fig. 2 is a block diagram of a diagram-forming circuit; in FIG. 3 - block diagram of the transceiver, Fig. 4 - block diagram of a digital modem. The following symbols are introduced in the figures:
1i - i-й элемент антенно-фидерного устройства (АФУ);1 i - i-th element of the antenna-feeder device (AFD);
2i - i-я диаграммообразующая схема;2 i - i-th diagram-forming scheme;
3i - i-й приемопередатчик;3 i - i-th transceiver;
4 - цифровой модем;4 - digital modem;
5 - блок управления;5 - control unit;
6 - устройство дистанционной юстировки;6 - remote adjustment device;
7 - электронный компас;7 - electronic compass;
8 - измеритель вероятности ошибки;8 - error probability meter;
9 - автоматизированное рабочее место (АРМ);9 - automated workstation (AWS);
10 - помехоустойчивый кодер;10 - noise-resistant encoder;
11 - блок измерения отношения сигнал/шум;11 - signal-to-noise ratio measurement unit;
12 - вычислитель;12 - computer;
13 - локальная вычислительная сеть (ЛВС);13 - local area network (LAN);
14 - схема определения направления прихода радиосигнала;14 - diagram for determining the direction of arrival of a radio signal;
15 - фазовращатель;15 - phase shifter;
16 - коммутатор «прием-передача»;16 - “receive-transmit” switch;
17 - схема защиты;17 - protection circuit;
18 - первый полосовой фильтр;18 - first bandpass filter;
19 - малошумящий усилитель высокой частоты;19 - low-noise high-frequency amplifier;
20 - первый смеситель;20 - first mixer;
21 - первый синтезатор;21 - first synthesizer;
22 - фильтр нижних частот;22 - low pass filter;
23 - аналогово-цифровой преобразователь (АЦП);23 - analog-to-digital converter (ADC);
24 - демодулятор;24 - demodulator;
25 - помехоустойчивый декодер;25 - noise-resistant decoder;
26 - декодер сообщений ортогональными сигналами;26 - message decoder with orthogonal signals;
27 - первый генератор исходных ортогональных кодов;27 - first generator of source orthogonal codes;
28 - блок формирования сообщений с m выходами 29 устройства;28 - message generation unit with m
31 - блок обработки сообщений с m входами 30 устройства;31 - message processing unit with
32 - кодер сообщений ортогональными сигналами с m входами;32 - message encoder with orthogonal signals with m inputs;
33 - второй генератор исходных ортогональных кодов;33 - second generator of source orthogonal codes;
34 - модулятор;34 - modulator;
35 - второй смеситель;35 - second mixer;
36 - второй синтезатор;36 - second synthesizer;
37 - второй полосовой фильтр;37 - second bandpass filter;
38 - усилитель мощности;38 - power amplifier;
39 - третий полосовой фильтр;39 - third bandpass filter;
40 - вход/выход устройства для загрузки исходных данных (ортогональных кодов, внешнего контроля работы вычислителя, программ для работы генераторов, адреса корреспондентов, список рабочих частот на передачу и прием и т.п.).40 - input/output of the device for loading initial data (orthogonal codes, external control of the computer, programs for the operation of generators, addresses of correspondents, a list of operating frequencies for transmission and reception, etc.).
Антенно-фидерное устройство выполнено в виде n элементов 1, например, состоящих из полуволновых вибраторов назначенного диапазона частот, построенных на носителе по технологии конформных антенн [7]. К каждому из n элементов 1 подключена последовательная цепочка узлов, состоящая из соответствующей диаграммообразующей схемы 2 и соответствующего приемопередатчика 3, подключенного к соответствующим высокочастотному входу и высокочастотному выходу цифрового модема 4. Цифровой модем 4 соединен двухсторонними связями с автоматизированным рабочим местом 9 (при наличии оператора), схемой определения направления прихода радиосигнала 14, устройством дистанционной юстировки 6, электронным компасом 7, блоком управления 5 и локальной вычислительной сетью.The antenna-feeder device is made in the form of
Цифровой модем 4 состоит из вычислителя 12, измерителя вероятности ошибок 8 и двух цепочек узлов, первая из которых состоит из последовательно соединенных аналогово-цифрового преобразователя 23, демодулятора 24, помехоустойчивого декодера 25, декодера сообщений ортогональными сигналами 26 и блока формирования сообщений 28 с m выходами устройства 29, при этом выход аналогово-цифрового преобразователя 23 соединен также с входом блока измерения отношения сигнал/шум 11, а соответствующий вход декодера сообщений ортогональными сигналами 26 соединен с соответствующим выходом первого генератора исходных ортогональных кодов 27. Вторая цепочка узлов состоит из последовательно соединенных блока обработки сообщений 31 с m входами 30 устройства, кодера сообщений ортогональными сигналами 32 с m входами, помехоустойчивого кодера 10 и модулятора 34, при этом (m+1)-й вход кодера сообщений ортогональными сигналами 32 с m входами соединен с выходом второго генератора исходных ортогональных кодов 33. Входы/выходы аналогово-цифрового преобразователя 23, блока измерения отношения сигнал/шум 11, демодулятора 24, помехоустойчивого декодера 25, декодера сообщений ортогональными сигналами 26, первого генератора исходных ортогональных кодов 27, блока обработки сообщений 31 с m входами 30 устройства, кодера сообщений ортогональными сигналами 32 с m входами, помехоустойчивого кодера 10, модулятора 34, второго генератора исходных ортогональных кодов 33, вычислителя 12 и измерителя вероятности ошибки 8 подключены через локальную вычислительную сеть 13 к блоку управления 5. Второй вход/выход вычислителя 12 подключен к схеме определения направления прихода радиосигнала 14, а третий вход/выход вычислителя является входом/выходом для загрузки исходных данных 40.
Каждый приемопередатчик ретранслятора состоит из двух цепочек узлов, первая из которых содержит последовательно соединенные первый полосовой фильтр 18, малошумящий усилитель высокой частоты 19, первый смеситель 20 и фильтр нижних частот 22, подключенный к входу аналого-цифрового преобразователя 23, при этом вход первого полосового фильтра 18 подключен к выходу схемы защиты 17, соответствующий вход первого смесителя 20 соединен с первым выходом первого синтезатора 21, второй выход которого подключен к соответствующему входу демодулятора 24. Вторая цепочка содержит последовательно соединенные второй смеситель 35, второй полосовой фильтр 37, усилитель мощности 38 и третий полосовой фильтр 39, подключенный к высокочастотному входу коммутатора 16 «прием-передача», при этом вход второго смесителя 35 подключен к выходу модулятора 34, а соответствующий вход второго смесителя 35 соединен с первым выходом второго синтезатора 36, второй выход которого подключен к соответствующему входу модулятора 34. Соответствующие входы/выходы малошумящего усилителя высокой частоты 19, первого смесителя 20, первого синтезатора 21, второго смесителя 35, усилителя мощности 38 и второго синтезатора 36 подключены через локальную вычислительную сеть 13 к блоку управления 5.Each repeater transceiver consists of two chains of nodes, the first of which contains a series-connected
Каждая диаграммообразующая схема 2 состоит из последовательно соединенных фазовращателя 15, коммутатора 16 «прием-передача», схемы защиты 17, при этом входы/выходы управления и контроля фазовращателя 15 и коммутатора 16 «прием-передача» через локальную вычислительную сеть 13 и блок управления 5 связаны с вычислителем 12, высокочастотный вход/выход фазовращателя 15 соединен с соответствующим элементом 1 АФУ, высокочастотный вход коммутатора 16 «прием-передача» соединен с выходом третьего полосового фильтра 39, высокочастотный выход схемы защиты 17 связан с входом первого полосового фильтра 18.Each diagram-forming
Ретранслятор работает следующим образом. Он обеспечивает прием, обработку и передачу радиосигналов и m дискретных сигналов с внешних сопрягаемых с вычислителем 12 систем между N подвижными и стационарными корреспондентами. Число N определяется количеством разрешаемых элементами АФУ азимутальных секторов устойчивой связи (в которых отношение сигнал/шум выше допустимого) в условиях прямой (оптической) видимости. Например, для одновременного обслуживания четырех корреспондентов число n элементов 1 должно быть больше восьми.The repeater works as follows. It provides reception, processing and transmission of radio signals and m discrete signals from external 12 systems interfaced with the computer between N mobile and stationary correspondents. The number N is determined by the number of azimuthal sectors of stable communication resolved by the AFU elements (in which the signal-to-noise ratio is higher than permissible) under direct (optical) visibility conditions. For example, to simultaneously service four correspondents, the number n of
Перед сеансом связи по входу/выходу 40 устройства вводятся исходные данные (ортогональные коды, программы для работы генераторов, адреса корреспондентов, список рабочих частот на передачу и прием и т.п., и другие программы) и осуществляется внешний контроль работы вычислителя. Во время начального включения устройства осуществляется тестирование аппаратуры. Для этого с вычислителя 12 тестовое сообщение через узлы 31-39 передающей части, в том числе и через усилитель 38 мощности, работающий в режиме пониженной мощности, коммутатор 16 «прием-передача», радиосигналы одной несущей частоты поступают на схему 17 защиты приемной части устройства, а через узлы 18-28 сигналы поступают через ЛВС 13 на вычислитель 12 для оценки исправности. При положительной оценке устройство готово к работе.Before the communication session, initial data is entered via the input/
При передаче сообщений от внешних, сопрягаемых с ретранслятором систем, в узле 31 они приводятся к единому формату, уплотняются в кодере 32 сообщений ортогональными сигналами (каждому биту сообщения ставится в соответствие определенный ортогональный код с выхода первого генератора 33 исходных ортогональных кодов) в зависимости от категорий срочности, принятых в системе радиосвязи, в которой работает устройство. Объединенный сигнал транслируется через последовательную цепочку, состоящую из узлов 10, 34, 35, 37 и 15. В помехоустойчивом кодере 10 сообщения преобразуются в помехоустойчивый код. Варианты реализации кодера 10 и декодера 25 известны и приведены, например, в работах [5] и [10]. Далее сигнал поступает и модулируется, например, в фазовом модуляторе 34. На модулирующий вход узла 34 подается сигнал со второго выхода второго синтезатора 36. Построение фазовых модуляторов известно, например, по схеме относительного фазового модулятора, описанного в работе [11]. Затем видеосигналы преобразуются в радиосигналы несущей частоты во втором смесителе 35, на модулирующий вход которого подается сигнал несущей частоты с первого выхода второго синтезатора 36, управляемого с вычислителя 12 через блок 5 управления и ЛВС 13, фильтруются от внеполосных спектральных составляющих во втором полосовом фильтре 37, в усилителе 38 уровень мощности доводится до величины, необходимой для обеспечения достоверной передачи информации, побочные излучения устраняются третьим полосовым фильтром 39.When transmitting messages from external systems interfaced with the repeater, in
Сформированный радиосигнал излучается вкруговую по азимуту, когда работают все n элементов 1 АФУ или в выбранном вычислителем 12 секторе с использованием нескольких узлов 1, 2, и 3. Пройдя коммутатор «прием-передача» 16, фазовращатель 15, управляемые вычислителем 12 через блок 5 управления и ЛВС 13, приемопередающие n элементы 1 АФУ, радиосигналы излучаются в пространство.The generated radio signal is emitted in a circular azimuth when all
Входные принимаемые радиосигналы, пройдя элементы 1 приемопередающего АФУ и соответствующие фазовращатели 15, коммутаторы «прием-передача» 16, схему защиты 17, в которой выполняются функции ограничения уровня мощности принимаемых радиосигналов и статических разрядов, в диаграммообразующей схеме 2 транслируются через последовательную цепочку, состоящую из узлов: схему защиты 17, включающая, например, ограничитель мощности на pin-диодах и защиту от электростатических разрядов, например, с помощью сборки быстродействующих стабилитронов первого полосового фильтра 18, где выполняются процедуры выделения участка частот выделенного диапазона, малошумящий усилитель 19 высокой частоты, где радиосигналы усиливаются, первый смеситель 20, на высокочастотный вход которого подается сигнал несущей частоты с первого синтезатора 21, управляемого с вычислителя 12 через блок 5 управления и ЛВС 13, фильтр 22 нижних частот, где устраняются высокочастотные составляющие спектра видеосигналов, аналогово-цифровой преобразователь 23, где они квантуются по амплитуде на требуемое число уровней и дискретизируются по времени в зависимости от скорости передачи информации (длительности бита), демодулятор 24 с выделением тактовой частоты для процедур декодирования, помехоустойчивый декодер 25, декодер 26 сообщений ортогональными сигналами с m выходами, блок 28 формирования сообщений с m выходами 29.The input received radio signals, having passed through the elements 1 of the transceiver AFU and the corresponding phase shifters 15, the “receive-transmit” switches 16, the protection circuit 17, in which the functions of limiting the power level of received radio signals and static discharges are performed, in the beamforming circuit 2 are transmitted through a serial chain consisting of nodes: protection circuit 17, including, for example, a power limiter on pin diodes and protection against electrostatic discharges, for example, using the assembly of high-speed zener diodes of the first bandpass filter 18, where procedures for selecting a frequency section of the selected range are performed, low-noise high-frequency amplifier 19, where radio signals are amplified, the first mixer 20, to the high-frequency input of which a carrier frequency signal is supplied from the first synthesizer 21, controlled from the computer 12 through the control unit 5 and LAN 13, low-pass filter 22, where high-frequency components of the spectrum of video signals are eliminated, analog-to-digital converter 23, where they are quantized in amplitude into the required number of levels and sampled in time depending on the information transmission rate (bit duration), demodulator 24 with the allocation of a clock frequency for decoding procedures, noise-resistant decoder 25, message decoder 26 with orthogonal signals with m outputs, generation unit 28 messages with m outputs 29.
Кроме того, радиосигналы с АЦП 23 через ЛВС 13, вычислитель 12 и блок 5 управления подаются на управляемый аттенюатор, например, встроенный в малошумящий усилитель 19, реализующий с помощью вычислителя 12 процедуру аналого-цифровой автоматической регулировки усиления, необходимой для поддержания амплитуды сигнала в наилучшей зоне дискретизации по уровню АЦП 23, который обеспечивает требуемое количество разрядов квантования для максимизации динамического диапазона. Обратная связь при автоматической регулировке усиления реализована, например, путем измерения среднего уровня сигнала на выходе АЦП 23 и установки вычислителем 12 ослабления упомянутого выше аттенюатора. Регулировка дает возможность осуществления связи на близких расстояниях между ретранслятором и корреспондентами (режим адаптации по мощности). Снимаемая с выхода АЦП 23 информация используется также в блоке 11 измерения отношения сигнал/шум с помощью вычислителя 12 (через ЛВС 13 и блок 5 управления). Блок 11 необходим для выбора вероятностно-оптимальной частоты на текущий момент времени во время мониторинга радиоэфира и выдачи сведений о ней корреспондентам и на внешние сопрягаемые системы.In addition, radio signals from the
Реализация демодулятора 24 известна и представлена в работе [12].The implementation of
В помехоустойчивом декодере 25 объединенные сигналы освобождаются от введенной в помехоустойчивом кодере 10 (корреспондента, работающего в сеансе связи) избыточной информации, а в декодере 26 сообщений с помощью исходных ортогональных сигналов с выхода первого генератора 27 разделяются в соответствии с входным форматом, поступившим на вход корреспондента, работающего в текущий момент времени в сеансе связи. В блоке 28 сигналы формирования сообщения восстанавливают свою форму в зависимости от требований внешнего получателя информации, заложенных заранее по входу/выходу 40 в вычислитель 12.In the noise-
В качестве обеспечивающих синхронизацию узлов ретранслятора могут быть использованы, например, термостатированные генераторы вычислителя 12, синхронизированные с помощью меток времени приемника сигналов глобальных навигационных спутниковых систем. Приемник сигналов глобальных навигационных спутниковых систем может являться основой электронного компаса 7, который совместно с устройством 6 дистанционной юстировки и с помощью вычислителя 12, обеспечивает определение местоположения ретранслятора и нужных ему корреспондентов для направления главного луча диаграммы направленности АФУ по требуемому азимуту.For example, thermostated generators of the
С выхода кодера 32 сообщения поступают на вход помехоустойчивого кодера 10, преобразуются в информационную последовательность импульсов с дополнительной кодовой избыточностью и с выхода помехоустойчивого кодера 10, сообщения в составе структурно-адресной части и уплотненной информации поступают на информационный вход фазового модулятора 34, на выходе которого формируются сигналы относительной фазовой модуляции (ОФМ).From the output of the
Синтезаторы 21 и 36 формируют отфильтрованное опорное колебание рабочей частоты передачи ƒp1i и приема ƒp1j с возможностью их изменения, например, по псевдослучайному закону, задаваемому программно вычислителем 12 из совокупности n частот, выделенных для связи, со скоростью перестройки, которая может быть изменена по программе, заложенной в вычислитель 12 по входу/выходу 40 или команде с внешних сопрягаемых систем (один из входов 30).
Управление режимами работы и контроль соответствующих электронных узлов устройства вычислителем 12 осуществляется через блок 5 управления и ЛВС 13, которая может быть выполнена по протоколу Ethernet или по другому [13, 14]. Кроме того, вычислителем 12 выполняются следующие процедуры:Control of operating modes and monitoring of the corresponding electronic components of the device by the
- автоматического (без участия оператора) определения по информации схемы 14 направления прихода радиосигнала, построения виртуальной кривой по результатам одновременного измерения амплитуд полезных сигналов в соответствующих элементах 1 АФУ в схеме 14, определение положения ее максимума и автоматического направления луча АФУ в направлении на источник полезного радиосигнала, используя цепи управления с соответствующими фазовращателями 15 (метод пространственного разнесения). При определении по составу принятого сигнала помехи вычислителем 12 вырабатываются команды, которые, действуя через блок 5 управления и ЛВС 13 на соответствующие фазовращатели 15, создают минимум в диаграмме направленности АФУ, повышая помехозащищенность ретранслятора [10, 15];- automatic (without operator participation) determination from the information of
- анализа в процессе мониторинга качества канала связи по величине отношения сигнал/шум на выходе АЦП 23;- analysis in the process of monitoring the quality of the communication channel based on the signal-to-noise ratio at the output of the
- осуществление мониторинга радиочастотного спектра на заданных частотах при отсутствии сеанса связи для нахождения вероятностно-оптимальной на данный момент времени частоты;- monitoring the radio frequency spectrum at given frequencies in the absence of a communication session to find the probabilistically optimal frequency at a given time;
- формирование тактовой последовательности импульсов. Алгоритм формирования тактовой последовательности импульсов известен и представлен, например, в [16];- formation of a clock sequence of pulses. The algorithm for generating a clock sequence of pulses is known and presented, for example, in [16];
- формирование сообщения (команды вызываемому корреспонденту) на увеличение скорости перестройки частоты при уменьшении величины отношения сигнал/шум и его задержка на время передачи сообщения абоненту, время обработки этого сообщения и время переключения аппаратуры;- generation of a message (command to the called correspondent) to increase the speed of frequency tuning with a decrease in the signal-to-noise ratio and its delay for the time of transmission of the message to the subscriber, the processing time of this message and the time of equipment switching;
- при обнаружении тенденции уменьшения величины отношения сигнал/шум подготавливает и передает абоненту, находящемуся на связи, номинал новой вероятностно-оптимальной на данный момент времени частоты и после получения подтверждения от абонента переключает соответствующие узлы на работу на новой частоте;- when a tendency to decrease the signal-to-noise ratio is detected, it prepares and transmits to the subscriber who is in communication the nominal value of the new probabilistically optimal frequency at a given time and, after receiving confirmation from the subscriber, switches the corresponding nodes to operate at the new frequency;
- контроля коэффициента бегущей волны на выходе коммутатора «прием-передача» 16 для оценки состояния антенны;- monitoring the traveling wave coefficient at the output of the “receive-transmit”
- управление работой радиоэлектронных узлов ретранслятора через блок 5 управления и ЛВС 13;- control of the operation of radio-electronic units of the repeater through
- вычисление собственной координаты с привязкой к единому времени измерений и относительного азимута корреспондента;- calculation of one’s own coordinates with reference to a single measurement time and the relative azimuth of the correspondent;
- управление работой измерителя 8 вероятности ошибок на интервале, для непрерывной оценки параметров канала связи;- control of the operation of the
- формирование и передача служебной информации (телеметрии), в том числе пилотных сигналов совместно с полезной информацией;- generation and transmission of service information (telemetry), including pilot signals together with useful information;
- формирование синхропоследовательностей, синхронных с единым (всемирным) временем для соответствующих радиоэлектронных узлов устройства.- formation of synchronization sequences synchronous with a single (universal) time for the corresponding radio-electronic components of the device.
Для обеспечения устойчивой связи в ретрансляторе применяются следующие режимы работы АФУ:To ensure stable communication in the repeater, the following AFU operating modes are used:
- вкруговую по азимуту;- all around in azimuth;
- секторный помехозащищенный режим для одного корреспондента;- sector noise-protected mode for one correspondent;
- многосекторный режим для работы одновременно с несколькими корреспондентами;- multi-sector mode for working with several correspondents simultaneously;
- следящий режим, когда луч диаграммы направленности АФУ сопровождает пространственное положение отдельного корреспондента по его координатам, известным, например, из принятой от него информации и хранящийся в памяти вычислителя 12, или рассчитанной вычислителем 12 с помощью процедуры экстраполяции [17] по его прошлому местоположению и параметрам движения.- tracking mode, when the beam of the AFU directional pattern accompanies the spatial position of an individual correspondent according to his coordinates, known, for example, from information received from him and stored in the memory of the
При использовании ретранслятора в автоматическом варианте АРМ 9, на экран которого выводится передаваемая, принимаемая и контрольная информация, может отсутствовать.When using a repeater in the automatic version,
Для увеличения числа обслуживаемых корреспондентов, кроме использования метода пространственного разнесения [18], может быть применена технология увеличения числа ретранслируемых каналов, состоящих из узлов, аналогичных узлам, рассмотренным выше: 1-12, 14-28, 31-39, ЛВС 13.To increase the number of serviced correspondents, in addition to using the spatial diversity method [18], a technology can be used to increase the number of relayed channels consisting of nodes similar to the nodes discussed above: 1-12, 14-28, 31-39,
Устройство позволяет:The device allows:
- увеличить число одновременно обслуживаемых корреспондентов;- increase the number of simultaneously served correspondents;
- автоматически в реальном масштабе времени во время отсутствия сеансов связи выбирать вероятностно оптимальные на данный момент времени частоты с помощью измерения на выходе АЦП вычислителем 12 величины отношения сигнал/шумна при мониторинге радиочастотного спектра на наличие помех и отправлять сообщения о них вызываемым корреспондентам, что обеспечивает дальность и устойчивость связи.- automatically in real time, during the absence of communication sessions, select probabilistically optimal frequencies at a given time by measuring the signal-to-noise ratio at the ADC output by
Использованные в устройстве алгоритмы и технические решения представлены в следующих источниках информации:The algorithms and technical solutions used in the device are presented in the following sources of information:
- реализация фазовых детекторов известна и представлена в работе [8];- the implementation of phase detectors is known and presented in [8];
- синтезаторы частот 21 и 36 служат для формирования несущего колебания на каждой очередной рабочей частоте. Вариант реализации синтезатора частот известен и представлен, например, в работе [10] стр. 214, рис. 7.7(a);-
- в качестве алгоритма мониторинга и анализа качества канала связи, например, можно взять алгоритм, применяемый в аппаратуре Р-163-АР [19];- as an algorithm for monitoring and analyzing the quality of a communication channel, for example, you can take the algorithm used in the R-163-AR equipment [19];
- усилитель мощности 15 предназначен для усиления уровня сформированного радиосигнала. Структурная схема усилителя мощности приведена, например, в работе [20] стр. 96, рис. 4.3.-
Узлы, входящие в устройство, могут быть выполнены программно, на серийных ИМС или ПЛИС ХС7К410Т-761 с управлением программными модулями, входящими в состав вычислителя 12, который может быть реализован, например, на плате процессорной 5066-586-133MHz-1 MB, 2 MB Flash CPU Card фирмы Octagon Systems, а остальные узлы - на серийных электрорадиоэлементах.The nodes included in the device can be implemented in software, on serial ICs or FPGAs XC7K410T-761 with control of software modules included in the
В качестве внешних систем могут быть, например, двигатели носителя ретранслятора, всевозможные датчики и другие узлы.External systems can be, for example, repeater carrier motors, various sensors and other components.
Устройство может быть применено как составная часть многоканальных систем радиосвязи.The device can be used as a component of multi-channel radio communication systems.
Литература:Literature:
1. Андронов И.С. и др. Передача дискретных сообщений по параллельным каналам. М., «Советское радио», 1971, с. 337-338.1. Andronov I.S. etc. Transmission of discrete messages over parallel channels. M., “Soviet Radio”, 1971, p. 337-338.
2. Авторское свидетельство СССР №720745, дата публикации 05.03.1980.2. Copyright certificate of the USSR No. 720745, publication date 03/05/1980.
3. Патент РФ на изобретение №2461969, дата публикации 20.09.2012. Бюл. №26.3. Russian Federation patent for invention No. 2461969, publication date 09/20/2012. Bull. No. 26.
4. Патент РФ на полезную модель №2513763, дата публикации 20.04.2014. Бюл. №11.4. RF patent for utility model No. 2513763, publication date 04/20/2014. Bull. No. 11.
5. Патент РФ на полезную модель №117759, дата публикации 27.06.2012. Бюл. №18 (прототип).5. RF patent for utility model No. 117759, publication date 06/27/2012. Bull. No. 18 (prototype).
6. Кларк Дж., Кейн Дж. Кодирование с исправлением ошибок в системах цифровой связи. - М.: Радио и связь, 1987. - 392 с.6. Clark J., Kane J. Error correction coding in digital communication systems. - M.: Radio and Communications, 1987. - 392 p.
7. Вахитов М.Г., Клыгач Д.С. МОДЕЛИРОВАНИЕ КОНФОРМНОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ ДЛЯ БЕСПИЛОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА /ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ, ISSN 1684-1719, N3, 2021.7. Vakhitov M.G., Klygach D.S. MODELING OF A CONFORMAL ANTENNA ARRAY FOR AN UNMANNED AIRCRAFT / JOURNAL OF RADIO ELECTRONICS, ISSN 1684-1719, N3, 2021.
8. Ратынский М.В. Основы сотовой связи / Под ред. Д.Б. Зимина - М.: Радио и связь, 1998. 248 с.8. Ratynsky M.V. Fundamentals of cellular communications / Ed. D.B. Zimina - M.: Radio and communication, 1998. 248 p.
9. Конторов Д.С., Голубев-Новожилов Ю.С. Введение в радиолокационную системотехнику. - М.; Сов. Радио,1971, 367 с.9. Kontorov D.S., Golubev-Novozhilov Yu.S. Introduction to radar systems engineering. - M.; Sov. Radio, 1971, 367 p.
10. Королев А.И. Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте. М.: Воениздат, 1985. - 488 с.10. Korolev A.I. Automation, telemechanics and communications in railway transport. M.: Voenizdat, 1985. - 488 p.
11. Радиоприемные устройства / Под ред. Л.Г. Барулина. М.: Радио и связь, 1984. - 272 с.11. Radio receivers / Ed. L.G. Barulina. M.: Radio and communication, 1984. - 272 p.
12. Патент РФ на изобретение № 2157051, дата публикации 27.09.2000. Бюл. №27.12. RF patent for invention No. 2157051, publication date 09/27/2000. Bull. No. 27.
13. Эрглис К.Э. Интерфейсы открытых систем. - М.: Горячая линия-Телеком, 2000. - 240 с.13. Erglis K.E. Open systems interfaces. - M.: Hotline-Telecom, 2000. - 240 p.
14. Мячев А.А. Интерфейсы средств вычислительной техники: Справочник. - М.: Радио и связь, 1993. - 352 с.14. Myachev A.A. Interfaces of computer technology: Directory. - M.: Radio and communication, 1993. - 352 p.
15. Литвинов О.С. Алгоритм сверхразрешения по методу Кейпона при обработке сигналов в антенной решетке с неидентичными каналами. // Антенны, 2004, №8-9 (87-88). С. 72-79.15. Litvinov O.S. Super-resolution algorithm using the Capon method when processing signals in an antenna array with non-identical channels. // Antennas, 2004, No. 8-9 (87-88). pp. 72-79.
16. Катушев В.А. Микросхемы и их применение. М.: Радио и связь, 1983. - 271 с. 16. Katushev V.A. Microcircuits and their applications. M.: Radio and communication, 1983. - 271 p.
17. Сколник М. Введение в технику радиолокационных систем. - М.: / Мир. 1965.17. Skolnik M. Introduction to the technology of radar systems. - M.: / World. 1965.
18. Кейстович, А.В. Системы и техника радиосвязи в авиации: учеб. пособие / А.В. Кейстович, А.В. Комяков - Нижний Новгород: НГТУ, 2012. - 236 с. 18. Keistovich, A.V. Radio communication systems and technology in aviation: textbook. allowance / A.V. Keistovich, A.V. Komyakov - Nizhny Novgorod: NSTU, 2012. - 236 p.
19. Комплекс средств радиосвязи «Арбалет». - СПб.: ВАС, 1996. - 132 с.19. Radio communication complex “Crossbow”. - St. Petersburg: VAS, 1996. - 132 p.
20. Першин В.Т. Формирование и генерирование сигналов в цифровой радиосвязи. - М.: «ИФРА-М», 2015 - 614 с.20. Pershin V.T. Formation and generation of signals in digital radio communications. - M.: “IFRA-M”, 2015 - 614 p.
Claims (4)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2808202C1 true RU2808202C1 (en) | 2023-11-24 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2157051C1 (en) * | 1999-11-04 | 2000-09-27 | Военный университет связи | Wide-band transmitter-receiver system |
RU117759U1 (en) * | 2012-03-23 | 2012-06-27 | Закрытое акционерное общество "Современные беспроводные технологии" | DIGITAL RADIO RELAY RELAY STATION |
RU2513763C1 (en) * | 2013-02-05 | 2014-04-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" | Device for relaying discrete signals |
CN106330287A (en) * | 2016-09-05 | 2017-01-11 | 成都奥克特科技有限公司 | Store-and-forward working method for fiber optic repeater and store-and-forward fiber optic repeater |
CN108886402A (en) * | 2015-12-31 | 2018-11-23 | 维尔塞特公司 | Use the wideband satellite communication system of optics feeding link |
RU216742U1 (en) * | 2022-05-13 | 2023-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-техническое предприятие "ТКА" | Repeater |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2157051C1 (en) * | 1999-11-04 | 2000-09-27 | Военный университет связи | Wide-band transmitter-receiver system |
RU117759U1 (en) * | 2012-03-23 | 2012-06-27 | Закрытое акционерное общество "Современные беспроводные технологии" | DIGITAL RADIO RELAY RELAY STATION |
RU2513763C1 (en) * | 2013-02-05 | 2014-04-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" | Device for relaying discrete signals |
CN108886402A (en) * | 2015-12-31 | 2018-11-23 | 维尔塞特公司 | Use the wideband satellite communication system of optics feeding link |
CN106330287A (en) * | 2016-09-05 | 2017-01-11 | 成都奥克特科技有限公司 | Store-and-forward working method for fiber optic repeater and store-and-forward fiber optic repeater |
RU216742U1 (en) * | 2022-05-13 | 2023-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-техническое предприятие "ТКА" | Repeater |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI691175B (en) | Channel quality feedback in satellite communication systems | |
CN107408979B (en) | Method and apparatus for avoiding exceeding interference limits of non-geostationary satellite systems | |
CN108140943B (en) | Low-cost satellite user terminal antenna | |
CN107408978B (en) | Method, apparatus, and medium for time or frequency synchronization | |
US6154171A (en) | Low-power satellite-based geopositioning system | |
US9585150B2 (en) | EPFD coverage for NGSO satellites | |
US9673888B2 (en) | Acquiring LEO satellites without compass | |
US20210006327A1 (en) | Method and apparatus for establishing communications with a satellite | |
RU2014127003A (en) | SATELLITE COMMUNICATION MANAGEMENT SYSTEM | |
US20110222589A1 (en) | Satellite Beam Monitoring | |
CN110212969B (en) | Low-orbit constellation access and control system with beacon measurement and control and gateway fusion | |
EP3970285B1 (en) | Transmit antenna calibration system and method | |
RU2635388C1 (en) | Complex of navy means of digital communication | |
RU2808202C1 (en) | Repeater | |
RU2715554C1 (en) | Transported tropospheric station | |
JP6142395B2 (en) | Satellite communication simulation system | |
US10522920B2 (en) | Method of generating circularly polarised signals from a polarisation controller of a ground station | |
RU2742947C1 (en) | Digital on-board communication means | |
Gladyshev et al. | Software and hardware development and testing of repeaters of communication satellites | |
RU2817401C1 (en) | Aerial object radio communication system | |
RU2819000C1 (en) | Shipborne automated communication system | |
Csurgai-Horváth et al. | Q-band beacon receiver for Alphasat TDP# 5 propagation experiment | |
CA2621797C (en) | Satellite communications system having transmitting station diversity | |
JP2015033014A (en) | Satellite communication simulator and satellite communication simulation system | |
RU2779079C1 (en) | Radio communication system with mobile objects |