RU2063661C1

RU2063661C1 - Multiple beam radio communication line

Info

Publication number: RU2063661C1
Authority: RU
Inventors: Д.Н. Бронов; В.М. Богачев; А.И. Волков; Г.М. Лукашев; А.И. Морозова; Е.Н. Морозов; А.П. Романов; Е.Г. Хазанкин
Original assignee: 16 Центральный научно-исследовательский испытательный институт МО РФ
Priority date: 1992-05-14
Filing date: 1992-05-14
Publication date: 1996-07-10

Abstract

FIELD: radio engineering. SUBSTANCE: device has sign encoder 1, phase manipulator 2, transmitter 3, clock pulse detector 4, two gates 5, 6, two generators 7, 8, two signal oscillators 9, 10, linear circuit 11, band-pass filter 12, input unit 12', automatic level control amplifier 13, first beam detection circuit 14, four automatic regulators 15, 18, 23, 26 which control gain of automatic level control by noise, four mixers 16,19, 24, 27, four narrow band filters 17, 20, 25, 28, two power assessment units 21, 29, second beam detection circuit 22, four receiving units 30, 35, 40, 45, four oscillators 31, 36, 41, 46, four delay gates 32, 33, 37, 48, five adders 34, 38, 42, 47, 55, two regenerators 39, 43, demodulator 44, storage unit 49, synchronization unit 50, decoder 51, low-pass filter 54, loop synchronization unit 56, decoder 57. EFFECT: increased functional capabilities. 1 dwg

Description

Изобретение относится к родиосвязи и может использоваться для передачи и приема последовательных частотно-разнесенных сигналов с относительной фазой телеграфией в многолучевых каналах тропосферных линий радиосвязи. The invention relates to rhodiocommunication and can be used to transmit and receive successive frequency-spaced signals with a relative phase by telegraphy in the multipath channels of tropospheric radio lines.

Целью изобретения является повышение надежности и помехозащищенности линии радиосвязи за счет перекодирования сигнала и использования энергии второго луча. The aim of the invention is to increase the reliability and noise immunity of the radio link due to the transcoding of the signal and the use of energy of the second beam.

Сущность изобретения: в радиолиниях с частотным разнесением и последовательным многочастотным сигналом за счет дополнительного перекодирования сигнала и использования энергии второго луча достигается кратность разнесения 4 8 и не происходит потерь энергии сигнала при больших скоростях передачи. The essence of the invention: in radio links with frequency diversity and sequential multi-frequency signal due to the additional transcoding of the signal and the use of the energy of the second beam, a diversity factor of 4 8 is achieved and there is no signal energy loss at high transmission speeds.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства. The drawing shows a structural electrical diagram of the proposed device.

Многолученая линия радиосвязи содержит кодер знака 1, фазовый манипулятор 2, передатчик 3, выделитель 4 тактовых импульсов, ключи 5, 6, формирователи 7, 8, генераторы сигналов 9, 10, линейный тракт 11, полосовой фильтр 12, входной блок 12^', усилитель 13 с автоматической регулировкой усиления (АРУ), тракт 14 выделения первого луча, автоматические регуляторы усиления (АРУ) по шуму 15, 18, 23, 26, смесители 16, 19, 24, 27, узкополосные фильтрs 17, 20, 25, 28, блоки 21, 29 оценки мощности, тракт 22 выделения второго луча, приемные блоки 30, 35, 40, 45, интеграторы 31, 36, 41, 46, блоки задержки 32, 33, 37, 48, сумматоры 34, 38, 42, 47, 55, регенераторы 39, 43, демодулятор 44, накопитель 49, синхронизатор 50, дешифратор 51, гетеродин 52, амплитудный детектор 53, фильтр нижних частот 54, блок 56 цикловой синхронизации, декодер 57.A multi-received radio link contains a sign encoder 1, a phase shifter 2, a transmitter 3, a clock extractor 4, keys 5, 6, drivers 7, 8, signal generators 9, 10, a linear path 11, a bandpass filter 12, an input unit 12 ^′ , an amplifier 13 with automatic gain control (AGC), first beam extraction path 14, automatic gain controllers (AGC) for noise 15, 18, 23, 26, mixers 16, 19, 24, 27, narrow-band filters 17, 20, 25, 28, power estimation units 21, 29, second beam allocation path 22, receiving units 30, 35, 40, 45, integrators 31, 36, 41, 46, delay units 32, 33, 37, 48, adders 34, 38, 42, 47, 55, regenerators 39, 43, demodulator 44, drive 49, synchronizer 50, decoder 51, local oscillator 52, amplitude detector 53, low-pass filter 54, block 56 cyclical synchronization decoder 57.

Многолучевая линия радиосвязи содержит на передающей стороне последовательно соединенные кодер знака 1, фазовый манипулятор 2, передатчик 3 и антенну, а также выделитель 4 тактовых импульсов, два ключа 5 и 6, два формирователя 7 и 8, первый генератор 9 сигналов, второй генератор 10 сигналов, выходы последних объединены и соединены с управляющим входом фазового манипулятора 2, причем вход кодера знака 1 и первый вход выделителя 4 тактовых импульсов соединены и являются входом многолучевой линии радиосвязи, второй и третий выходы кодера знака 1 соединены с первыми входами первого 5 и второго 6 ключей, вторые входы которых объединены и соединены с выходом выделителя 4 тактовых импульсов, второй вход которого соединен с четвертым выходом кодера знака 1, выходы первого 5 и второго 6 ключей через соответствующие формирователи 7 и 8 соединены соответственно с входами первого 9 и второго 10 генераторов сигналов, на приемной стороне содержит антенну, соединенную с входным блоком 12^', состоящим из последовательно соединенных линейного тракта 11 и полосового фильтра 12, выход которого является выходом входного блока 12^', усилитель 13 с АРУ, тракт 14 выделения первого луча, тракт 22 выделения второго луча, последовательно соединенные первый приемный блок 30, первый интегратор 31 и второй блок 32 задержки, последовательно соединенные второй приемный блок 35, второй интегратор 36, третий блок 37 задержки, второй сумматор 38 и первый регенератор 39, последовательно соединенные третий приемный блок 40, третий интегратор 41, третий сумматор 42, второй регенератор 43, демодулятор 44 и декодер 57, последовательно соединенные четвертый приемный блок 45 и четвертый интегратор 46, а также накопитель 49, синхронизатор 50, дешифратор 51, гетеродин 52, пятый сумматор 55 и блок 56 поиска циклового синхронизма, причем выход входного блока 12^' соединен с первым входом усилителя 13 с АРУ, выход которого соединен с первыми входами трактов выделения первого и второго луча 14 и 22, каждые из которых содержат последовательно соединенные первый автоматический регулятор усиления (АРУ) по шуму 15 (23), первый смеситель 16 (24) и первый узкополосный фильтр 17 (25), последовательно соединенные второй АРУ по шуму 18 (26), второй смеситель 19 (27) и второй узкополосный фильтр 20 (28), а также блок 21 (29) оценки мощности помехи, причем первые входы АРУ по шуму 15 (23) и 18 (26) являются первыми входами трактов выделения первого и второго луча 14 и 22, выходы первого и второго узкополосных фильтров 17 (25) и 20 (28) объединены и соединены с первым входом блока 29 оценки мощности помехи, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго АРУ по шуму 15 (23) и 18 (26), выходы первого и второго узкополосных фильтров 17 (25) и 20 (28) являются соответственно первым и вторым выходом трактов выделения первого 14 и второго 22 луча, вторыми входами которых являются объединенные входы первого и второго 16 (24) и 19 (27) смесителей, а группой входов являются соответственно группа входов блоке 21 (29) оценки мощности помехи, первый выход тракта 14 выделения первого луча соединен с первым входом первого приемного блока 30, второй выход тракта 14 выделения первого луча соединен с первым входом второго приемного блока 35, первый и второй выходы тракта 22 выделения второго луча соединены соответственно с первыми входами третьего и четвертого приемных блоков 40 и 45, вторые входы всех приемных блоков 30, 35, 40, 45, интеграторов 31, 36, 41, 46, первого и второго регенераторов 39 и 43 и первый вход накопителя 49 соединены с первым выходом синхронизатора 50, второй выход которого соединен с входом дешифратора 51, группа выходов которого соединена с группой входов гетеродина 52 и группами входов трактов выделения первого и второго лучей 14 и 22, выход первого приемного блока 30 через первый блок задержки 33 соединен с первым входом первого сумматора 34, второй вход которого соединен с выходом третьего приемного блока 40, выход второго блока 32 задержки соединен со вторым входом третьего сумматора 42, выход второго приемного блока через четвертый блок задержки 48 соединен с первым входом четвертого сумматора 47, второй вход которого соединен с выходом четвертого приемного блока. 45, выход четвертого интегратора 46 соединен со вторым входом второго сумматора 38, выход которого соединен со вторым входом декодера 57 и первым входом пятого сумматора 55, второй вход которого объединен с третьим входом декодера 57 и соединен с выходом третьего сумматора 42, выход пятого сумматора 55 через блок 56 поиска цикловой синхронизации соединен с первым входом синхронизатора 50, второй вход которого соединен с выходом накопителя 49, второй вход которого объединен с входом амплитудного детектора 53 и соединен с объединенными выходами первого и третьего сумматоров 34 и 47, третий выход синхронизатора 50 соединен с входом гетеродина 52, выходы которого соединены с вторыми входами трактов выделения первого и второго лучей 14 и 22, выход амплитудного детектора 53 через фильтр нижних частот соединен с вторым входом усилителя 13 АРУ, выход первого регенератора 39 соединен с вторым входом демодулятора 44.A multi-path radio communication line contains, on the transmitting side, a sign encoder 1, a phase manipulator 2, a transmitter 3 and an antenna, as well as a clock selector 4, two keys 5 and 6, two drivers 7 and 8, a first signal generator 9, and a second signal generator 10 , the outputs of the latter are combined and connected to the control input of the phase manipulator 2, and the input of the encoder of the sign 1 and the first input of the isolator 4 clock pulses are connected and are the input of the multipath radio link, the second and third outputs of the encoder of the sign 1 soy inens with the first inputs of the first 5 and second 6 keys, the second inputs of which are combined and connected to the output of the clock selector 4, the second input of which is connected to the fourth output of the sign encoder 1, the outputs of the first 5 and second 6 keys through the corresponding shapers 7 and 8 are connected respectively with the inputs of the first 9 and second 10 signal generators, on the receiving side contains an antenna connected to the input unit 12 ^' , consisting of a series-connected linear path 11 and a band-pass filter 12, the output of which is the output the house of the input unit 12 ^' , the amplifier 13 with AGC, the path of the first beam selection 14, the path of the second beam selection 22, the first receiving unit 30 connected in series, the first integrator 31 and the second delay unit 32, the second receiving unit 35 connected in series, the second integrator 36, the third delay unit 37, the second adder 38 and the first regenerator 39, connected in series with the third receiving unit 40, the third integrator 41, the third adder 42, the second regenerator 43, the demodulator 44 and the decoder 57, connected in series with the fourth receiving unit 45 and four th integrator 46, and the accumulator 49, a synchronizer 50, a descrambler 51, a local oscillator 52, the fifth adder 55 and the block 56 the search of frame synchronism, the input unit outlet 12 ^'is connected to a first input of an amplifier 13 with automatic gain control whose output is connected to the first inputs tracts the allocation of the first and second beam 14 and 22, each of which contains a series-connected first automatic gain control (AGC) by noise 15 (23), a first mixer 16 (24) and a first narrow-band filter 17 (25), connected in series by a second AGC by noise 18 (26), second mixer 19 (27) and the second narrow-band filter 20 (28), as well as block 21 (29) for estimating the interference power, the first inputs of the AGC by noise 15 (23) and 18 (26) being the first inputs of the emission paths of the first and second beam 14 and 22 , the outputs of the first and second narrow-band filters 17 (25) and 20 (28) are combined and connected to the first input of the interference power estimation unit 29, the output of which is connected to the second inputs of the first and second AGC by noise 15 (23) and 18 (26), the outputs of the first and second narrow-band filters 17 (25) and 20 (28) are respectively the first and second output of the extraction paths of the first 14 and second 22 beams, the second inputs of which are the combined inputs of the first and second 16 (24) and 19 (27) mixers, and the group of inputs are, respectively, the group of inputs of the interference power estimation unit 21 (29), the first output of the first beam extraction path 14 is connected to the first the input of the first receiving unit 30, the second output of the first beam allocation path 14 is connected to the first input of the second receiving unit 35, the first and second outputs of the second beam extraction path 22 are connected respectively to the first inputs of the third and fourth receiving blocks 40 and 45, the second input All of the receiving units 30, 35, 40, 45, integrators 31, 36, 41, 46, the first and second regenerators 39 and 43 and the first input of the drive 49 are connected to the first output of the synchronizer 50, the second output of which is connected to the input of the decoder 51, group the outputs of which are connected to the group of inputs of the local oscillator 52 and the groups of inputs of the paths for separating the first and second rays 14 and 22, the output of the first receiving unit 30 through the first delay unit 33 is connected to the first input of the first adder 34, the second input of which is connected to the output of the third receiving unit 40, output of the second block 3 2, the delay is connected to the second input of the third adder 42, the output of the second receiving unit through the fourth delay unit 48 is connected to the first input of the fourth adder 47, the second input of which is connected to the output of the fourth receiving unit. 45, the output of the fourth integrator 46 is connected to the second input of the second adder 38, the output of which is connected to the second input of the decoder 57 and the first input of the fifth adder 55, the second input of which is combined with the third input of the decoder 57 and connected to the output of the third adder 42, the output of the fifth adder 55 through the block 56 search for cyclic synchronization is connected to the first input of the synchronizer 50, the second input of which is connected to the output of the drive 49, the second input of which is combined with the input of the amplitude detector 53 and connected to the combined outputs of the first about and the third adders 34 and 47, the third output of the synchronizer 50 is connected to the input of the local oscillator 52, the outputs of which are connected to the second inputs of the extraction paths of the first and second beams 14 and 22, the output of the amplitude detector 53 through a low-pass filter is connected to the second input of the amplifier 13 of the AGC, the output of the first regenerator 39 is connected to the second input of the demodulator 44.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Передаваемый сигнал (фиг. 1) поступает на кодер знака 1 и выделитель тактовых импульсов 4, который задает ритм обработки и передачи цифрового сигнала, формирует тактовую последовательность с длительностью субэлемента

и осуществляет синхронизацию символов. В кодере знака коммутатор производит коммутацию первого и второго субэлемента через элемент задержки Т Т_инф, на первый и второй входы дешифратора. В зависимости от вида кодовой комбинации /1,1; 1,0; 0,1; 0,0/ на одном из выходов дашифратора появится сигнал, который затем через делители частоты на 2 поступает на входы коммутатора. Так, например, при передаче кодовой комбинации /1,1/ сигнал появится на 1-ом выходе дешифратора (логическая единица) и после делителя на 2 имеет длительность 2Т_инф. Сигнал такой же длительности появится и на выходе коммутатора. При передаче кодовой комбинации /1,0/ дешифратор вырабатывает сигнал логического нуля, который появляется на его втором выходе и на втором входе первой схемы ИЛИ. При отсутствии сигнала положительной полярности на входах коммутатора на его выходе, образуется сигнал логического нуля.The transmitted signal (Fig. 1) is sent to the sign encoder 1 and the clock selector 4, which sets the rhythm of processing and transmission of the digital signal, generates a clock sequence with the duration of the subelement

and synchronizes characters. In the sign encoder, the switch commutes the first and second sub-element through the delay element T T _inf to the first and second inputs of the decoder. Depending on the type of code combination / 1,1; 1.0; 0.1; 0,0 / a signal will appear at one of the outputs of the dash decoder, which then goes through the frequency dividers by 2 to the inputs of the switch. So, for example, when transmitting the code combination / 1,1 /, the signal will appear on the 1st output of the decoder (logical unit) and after a divisor by 2 has a duration of 2T _inf . A signal of the same duration will appear at the output of the switch. When transmitting the code combination / 1,0 /, the decoder generates a logic zero signal, which appears at its second output and at the second input of the first OR circuit. In the absence of a signal of positive polarity at the inputs of the switch at its output, a logical zero signal is generated.

С приходом одной из пар первых двоичных символов /1,1; 1,0/ открывается ключ и сигнал с выхода выделителя 4 запускает 1-ый формирователь 7, который запускает генератор частот первой формы 10. С приходом oдной из пар вторых двоичных символов /0,1; 0,0/ открывается ключ 6 и формирователь 8 запускает генератор 9, формирующий ВЧ сигнал второй формы. With the arrival of one of the pairs of the first binary characters / 1,1; 1,0 / the key is opened and the signal from the output of the isolator 4 starts the first driver 7, which starts the frequency generator of the first form 10. With the arrival of one of the pairs of second binary symbols / 0,1; 0,0 / opens the key 6 and the driver 8 starts the generator 9, forming the RF signal of the second form.

Генераторы 9 и 10 генерируют первую и вторую формы сигналов, представляющих собой отрезки синусоидальных колебаний одинаковой длительности τ₁, но разной частоты. Причем, частоты в комбинации выбираются так, чтобы формы сигналов были между собой ортогональны.Generators 9 and 10 generate the first and second waveforms, which are segments of sinusoidal oscillations of the same duration τ ₁ but of different frequencies. Moreover, the frequencies in combination are chosen so that the waveforms are orthogonal to each other.

Перекодированное дискретное сообщение длительностью Т_с поступает на фазовый манипулятор 2, где модулирует по фазе ВЧ-колебание от генераторов 9 или 10 по закону ОФТ или ДОФТ. Так как в результате перекодировки в кодере знака 1 на вход фазового манипулятора 2 поступает двоичная последовательность символов, имеющая длительность символов в два раза большую, чем у сигнала на входе кодера 1, то на выходе фазового манипулятора 2 начельная фаза не изменяется в течение длительности посылки Т_с. За это время передатчик 3 излучает четыре ВЧ колебания длительностью τ₁ с одинаковой начальной фазой. На приемной стороне сигнал, прошедший многолучовой канал с временем запаздывания τ_з, поступает на входы трактов выделения первого 14 и второго 22 трактов выделения лучей. На вторые входы смесителей 16, 19 поступает сигнал от первого выхода гетеродина 52, представляющий собой многочастотную подставку первой и второй формы, а на вторые входы смесителей 24, 27 поступает сигнал от второго выхода гетеродина 52, представляющего собой тоже многочастотную подставку первой и второй формы на сдвинутую по времени длительность

по отношению к МЧС подставке на первом выходе. При совпадении частот, временных задержек МЧС на выходе узкополосного фильтра 17 при приеме сигнала первой формы, на выходе узкополосного фильтра 20 при приеме сигнала второй формы происходит выделение первого луча МЧС и его преобразование к одной промежуточной чаcтоте. Через время

на выходе узкополосного фильтра 25 выделяется сигнал второго луча первой формы, а на выходе фильтра 28 сигнал второй формы. В приемных блоках 30,35, 40, 45 осуществляется когерентноe детектирование четырехэлементного сигнала с длительностью субэлемента

. Так как величина частотного разноса в передаваемом сигнале превышает радиус частотной корреляции сигнала на трассе, то огибающие сигнала на всех четырех частотах между собой слабо коррелированы, что обеспечивает конкретное частотное разнесение приемных сигналов. В приемном блоке 30 (35, 40, 45) в момент прихода символов открываются соответствующие ключи и происходит накапливание опорных сигналов. Благодаря снятию манипуляции фазы входного сигнала в перемножителе приемного блока к узкополосным фильтрам поступают радиоимпульсы с фазами ВЧ-заполнения, определяющимися только флуктуациями фаз сигнала в канале распространения ранения. Полоса пропускания выбрана исходя из максимальной скорости быстрых замираний сигнала. Вследствие этого на выходах узкополосных фильтров выделяются опорные сигналы, поступающие через ключи на вторые входы фазовых детекторов в соответствии с порядком следования частот в сигнале. В результате на выходе приемного блока формируется синфазный последовательный четырехэлементный видеосигнал. Коэффициенты передачи регулируемых усилителей 15, 18, 23, 26 обратно пропорциональны управляющему напряжению, поступающему из блока оценки мощности помехи 21, 29, которое формируется по элементам шума тракта той формы, где отсутствует сигнал. Вследствие этого на выходе блоков 15, 18, 23, 26 происходит нормировка элементов принимаемого сигнала по мощности помехи (шума), что обеспечивает формирование веса сигнала в блоках 30, 35, 40, 45 обратно пропорционально мощности шума. С выхода приемного блока 30 (35, 40, 45) элементы четырехчастотного сигнала поступают на интегрирующий блок 31 (36, 41, 46), где происходит ступенчатое накапливание символов сигнала положительной или отрицательной полярностей за время 2Т_инф. Сложение лучей двухлучевого сигнала для первой формы осуществляется в сумматоре 42, где видеосигнал первого луча перед сложением задерживается в блоке 32 на время

Перед сложением лучей принимаемого сигнала второй формы сигнал первого луча задерживается в блоке 37 на время

В случае независимых замираний сигналов первого и второго лучей сказывается эффект разнесения по лучам, что приводит к росту кратности разнесения до 8 крат. В конце длительности сигнала Т_с происходит взятие отсчета (сброс напряжения) при поступлении импульса управления от синхронизатора 50 и определение знака посылки в регенераторе 39 (43).The encoded discrete message of duration T _{s is} fed to the phase manipulator 2, where it phase-modulates the RF oscillation from the generators 9 or 10 according to the law of OFT or DOPT. Since, as a result of transcoding in the encoder of sign 1, a binary sequence of symbols having a symbol duration twice as long as that of the signal at the input of encoder 1 is received at the input of phase manipulator 2, the initial phase does not change during the sending duration T at the output of phase manipulator 2 _s During this time, the transmitter 3 emits four HF oscillations of duration τ ₁ with the same initial phase. On the receiving side, a signal that has passed through a multi-beam channel with a delay time of τ _s is fed to the inputs of the extraction paths of the first 14 and second 22 paths of emission of rays. The second inputs of the mixers 16, 19 receive a signal from the first output of the local oscillator 52, which is a multi-frequency stand of the first and second forms, and the second inputs of the mixers 24, 27 receive a signal from the second output of the local oscillator 52, which is also a multi-frequency stand of the first and second forms time-shifted duration

in relation to the Ministry of Emergencies stand on the first exit. When the frequencies and time delays of the Ministry of Emergencies coincide at the output of the narrow-band filter 17 when receiving a signal of the first form, at the output of the narrow-band filter 20 when receiving a signal of the second form, the first beam of the Ministry of Emergency Situations is extracted and converted to one intermediate frequency. Through time

at the output of the narrow-band filter 25, a signal of the second beam of the first shape is allocated, and at the output of the filter 28, a signal of the second shape. In the receiving blocks 30.35, 40, 45, a four-element signal with a sub-element duration is coherently detected

. Since the magnitude of the frequency separation in the transmitted signal exceeds the radius of the frequency correlation of the signal along the path, the envelopes of the signal at all four frequencies are weakly correlated with each other, which provides a specific frequency diversity of the receiving signals. In the receiving unit 30 (35, 40, 45), at the time of arrival of the symbols, the corresponding keys are opened and the reference signals are accumulated. Due to the removal of phase manipulation of the input signal in the multiplier of the receiving unit, narrow-band filters receive radio pulses with high-frequency filling phases, determined only by fluctuations of the signal phases in the wound propagation channel. The bandwidth is selected based on the maximum speed of fast signal fading. As a result, at the outputs of narrow-band filters, reference signals are allocated that pass through the keys to the second inputs of the phase detectors in accordance with the sequence of frequencies in the signal. As a result, an in-phase sequential four-element video signal is formed at the output of the receiving unit. The transmission coefficients of the adjustable amplifiers 15, 18, 23, 26 are inversely proportional to the control voltage coming from the interference power estimation unit 21, 29, which is formed by the noise elements of the path of the form where there is no signal. As a result, at the output of blocks 15, 18, 23, 26, the elements of the received signal are normalized by the interference power (noise), which ensures the formation of the weight of the signal in blocks 30, 35, 40, 45 inversely with the noise power. From the output of the receiving unit 30 (35, 40, 45), the elements of the four-frequency signal arrive at the integrating unit 31 (36, 41, 46), where the step-by-step accumulation of signal symbols of positive or negative polarities occurs during 2T _inf . The addition of the beams of the two-beam signal for the first form is carried out in the adder 42, where the video signal of the first beam before addition is delayed in block 32 for a while

Before adding the rays of the received signal of the second form, the signal of the first beam is delayed in block 37 for a while

In the case of independent fading of the signals of the first and second rays, the effect of separation by rays is affected, which leads to an increase in the diversity factor to 8 times. At the end of the signal duration T _s , a reference is taken (voltage reset) upon receipt of a control pulse from the synchronizer 50 and the sign of the package is determined in the regenerator 39 (43).

Накопитель 49 определяет величину и знак расхождения границ принимаемых единичных элементов и синхросигналов от синхронизатора-50 Сигнал в накопителе 49 задерживается, нормируется, затем осуществляется запись и запоминание значения сигнала в момент выдачи импульса Т₁ от синхронизатора 50. Момент начала записи соответствует началу задержанному на τ_0/2 импульса Т₁, а конец окончанию Т₁. Затем это значение умножается на 2 и в момент прихода задержанного на τ_c импульса T₂ подается на вычитатель, на другой вход которого подается сигнал, соответствующий максимальному значению сигнала в конце посылки. При точной синхронизации (фазовая ошибка равна 0) поступающие на вычитатель напряжения равны между собой и разностное напряжение на выходе равно 0.The drive 49 determines the magnitude and sign of the divergence of the boundaries of the received unit elements and clock signals from the synchronizer-50. The signal in the drive 49 is delayed, normalized, then the signal value is recorded and stored at the moment of issuing the pulse T ₁ from the synchronizer 50. The recording start moment corresponds to the beginning of the delay by τ _{0/2 of the} pulse T ₁ , and the end of the end of T ₁ . Then this value is multiplied by 2 and at the moment of arrival of the pulse T ₂ delayed by τ _{c, it} is supplied to the subtracter, to the other input of which a signal corresponding to the maximum signal value at the end of the transmission is supplied. With accurate synchronization (phase error is 0), the voltage supplied to the subtracter is equal to each other and the differential voltage at the output is 0.

При наличии фазовой ошибки разность отсчетов напряжений, взятых в момент времени T₂, имеет положительное или отрицательное значение и подается на вход синхронизатора 50, который изменяет соответствующим образом положение синхроимпульсов относительно границ единичных элементов. Фазовая ошибка в синхронизаторе 50 запоминается и поступает на делитель с переменным коэффициентом деления, который уменьшает коэффициент деления на время одного периода входной последовательности опорного генератора, при поступлении фазовой ошибки "+", за счет чего создается опережение по фазе на один период следования импульсов. Затем импульсная последовательность поступает на блок поворота фазы, который осуществляет поворот фазы на 180^o, внося таким образом запаздывание, равное половине периода входной последовательности Следовательно, происходит опережение на полпериода при поступлении фазовой ошибки "+" и запаздывание на полпериода при поступлении фазовой ошибки "-". Тригер осуществляет исключение одного импульса из последовательности при поступлении импульса управления от блока 56, смещая таким образом фазу выходных импульсов на величину

в сторону отставания в режиме поиска циклового синхронизма. Блок совпадения выдает импульсы управления при сравнении импульсной последовательности с выхода триггера и после ее деления в делителе. Импульсы управления поступают на накопитель 49, управляющие входы интеграторов 31, 36, 41, 46, регенераторов 39, 43, приемных блоков 30, 35, 40, 45. Второй выход синхронизатора 50 формируется блоком совпадения и делителем, имеющим разные коэффициенты деления. Блок совпадения формирует последовательность, которая соответствует порядку следования частот в МЧС для каждой формы сигнала. Эта последовательность поступает на дешифратор 51, который распознает эти импульсы и в соответствии с порядком следования частот управляет работой ключей в трактах 21 и 29 оценки мощности помехи и гетеродина 52.In the presence of a phase error, the difference in the samples of the voltages taken at time T ₂ has a positive or negative value and is fed to the input of the synchronizer 50, which changes the position of the clock pulses accordingly with respect to the boundaries of the unit elements. The phase error in the synchronizer 50 is stored and fed to the divider with a variable division coefficient, which reduces the division coefficient by one period of the input sequence of the reference oscillator, upon receipt of a phase error "+", due to which a phase advance of one pulse repetition period is created. Then the pulse sequence arrives at the phase rotation unit, which rotates the phase by 180 ^° , thus introducing a delay equal to half the period of the input sequence. Therefore, there is a half-time advance upon receipt of the phase error "+" and a delay of half the period upon receipt of the phase error "- " The trigger eliminates one pulse from the sequence upon receipt of a control pulse from block 56, thereby shifting the phase of the output pulses by

towards lag in the search mode of cyclic synchronism. The coincidence unit generates control pulses when comparing the pulse sequence from the output of the trigger and after its division in the divider. The control pulses are fed to the drive 49, the control inputs of the integrators 31, 36, 41, 46, regenerators 39, 43, receiving units 30, 35, 40, 45. The second output of the synchronizer 50 is formed by a coincidence unit and a divider having different division factors. The coincidence unit generates a sequence that corresponds to the order of frequencies in the Ministry for Emergencies for each waveform. This sequence is supplied to a decoder 51, which recognizes these pulses and, in accordance with the sequence of frequencies, controls the operation of the keys in the paths 21 and 29 for evaluating the interference power and the local oscillator 52.

В начале сеанса связи неопределенность временных параметров МЧС сможет достигать таких значений, при которых рассогласование между принимаемым сигналом и синхросигналом с выхода синхронизатора 50 может принимать значение, больше или равное

. Для перехода в режим слежения предусматривается режим поиска циклового синхронизма блоком 56, в процессе которого оцениваются значения параметров МЧС, и в соответствии с ними изменяются параметры синхросигнала. Если после завершения поиска рассогласование уменьшается до величин менее

, то блок синхронизатора 50 переходит в режим слежения. Принимаемый МЧС имеет определeнную комбинацию следования частот. Такую же комбинацию вырабатывает синхронизатор 50 на втором выходе для каждой формы сигнала. Блок 56 осуществляет поиск МЧС во времени путем сдвига комбинации сигнала в гетеродине 52. Длина цикла комбинации выбрана, исходя из максимальной быстроты установления синхронизма ( цикл желателен короче) и снижения вероятности ложного захвата синхронизма (уменьшения уровня боковых лепестков функции корреляции). При поступлении сигнала с сумматора 55 в блок поиска циклового синхронизма 56 ниже порогового уровня, выставленного в пороговом блоке, срабатывает блок включения поиска, который открывает АЦП и начинается последовательное накопление сигнала, который записывается в арифметический блок, при этом сигнал с АЦП сбрасывается. Производится сравнение записанного значения х_i, с выставленным пороговым Х_лор. Если X_пор>Х₁, то происходит увеличение счетчика на единицу, а значение блока памяти не обновляется. Если же Х_i>Х_пор, то происходит увеличение шага поиска на единицу, вместо максимума (Х_лор) записывается текущее значение и происходит запись адреса данного шага. Затем вводится следующее значение, если оно больше записанного максимума, то максимум и его адрес обновляются. Это продолжается до тех пор, пока не сбрасывает счетчик W1 и не проанализируется весь цикл. С выполнением последнего условия начинается установка кодовой комбинации по адресу максимума. С выхода регенератора 39 (43) сигнал отрицательной или положительной полярности поступает на вход демодулятора ОФТ (ДОФТ) "", где проходит сравнение полярностей n и (n-1) посылок. С выхода демодулятора ОФТ (ДОФТ) 44 сигнал длительностью Т_c поступает на первый вход декодера 54, который предназначен для перекодирования сигнала длительностью Т_c в исходный биимпульсный сигнал. На второй вход декодера 57 поступает сигнал с выхода сумматора 38, а на третий вход с выхода сумматора 42. Появление данных сигналов на втором или третьем декодере 57 говорит о наличии сигнала первой или второй формы, что вызывает открытие ключей блока 57. Наличие потенциала на первом входе перекодирующего устройства блока 57 приводит к восстановлению кодовой комбинации /1,1/ на выход перекодирующего устройства, наличие потенциала на втором входе устройства блоке 57- к комбинации /1,0/, на третьем к /0,1/, на четвертом к /0,0/. Образование исходной кодовой комбинации происходит в сумматоре блока 57.At the beginning of the communication session, the uncertainty of the time parameters of the Ministry of Emergencies can reach values at which the mismatch between the received signal and the clock signal from the output of the synchronizer 50 can take a value greater than or equal to

. To switch to the tracking mode, the mode of searching for cyclic synchronism by the block 56 is provided, during which the values of the parameters of the Ministry of Emergencies are evaluated, and the parameters of the clock signal are changed in accordance with them. If, after the search is completed, the mismatch decreases to less than

, then the synchronizer unit 50 goes into tracking mode. The received MES has a certain combination of frequency repetition. The same combination is generated by the synchronizer 50 at the second output for each waveform. Block 56 searches for the MES in time by shifting the signal combination in the local oscillator 52. The combination cycle length is selected based on the maximum speed of establishing synchronism (the cycle is desirable shorter) and reducing the likelihood of false synchronization capture (reducing the level of side lobes of the correlation function). When the signal from the adder 55 to the cyclic synchronism search block 56 is lower than the threshold level set in the threshold block, the search enable block is activated, which opens the ADC and the signal accumulates sequentially, which is recorded in the arithmetic block, and the signal from the ADC is reset. The recorded value x _{i is} compared with the set threshold X _lor . If X _then > X ₁ , then the counter increases by one, and the value of the memory block is not updated. If X _i > X _then , then the search step increases by one, instead of the maximum (X _lore ), the current value is recorded and the address of this step is recorded. Then the next value is entered, if it is greater than the recorded maximum, then the maximum and its address are updated. This continues until the counter W1 is reset and the entire cycle is analyzed. With the fulfillment of the last condition, the installation of the code combination at the maximum address begins. From the output of the regenerator 39 (43), a signal of negative or positive polarity goes to the input of the OFT (DOPT) "" demodulator, where the polarities of n and (n-1) packages are compared. From the output of the OFT demodulator (DOFT) 44, a signal of duration T _{c is} supplied to the first input of the decoder 54, which is designed to transcode a signal of duration T _c into the original bi-pulse signal. The second input of the decoder 57 receives a signal from the output of the adder 38, and the third input from the output of the adder 42. The appearance of these signals on the second or third decoder 57 indicates the presence of a signal of the first or second form, which causes the opening of the keys of block 57. The presence of potential on the first the input of the transcoding device of the block 57 leads to the restoration of the code combination / 1.1 / to the output of the transcoding device, the potential at the second input of the device of the block 57- to the combination / 1.0 /, on the third to / 0.1 /, on the fourth to / 0,0 /. The formation of the source code combination occurs in the adder block 57.

Следовательно, перекодирование исходного дискретного сообщения позволило уменьшить для последовательного МЧС скорость передачи информации в радиоканале в 2 раза, что вызвало снижение вероятности ошибки из-за межсимвольной интерференции в среднем на два порядка. Так, при передаче информации со скоростью 2 МГ бит/с и радиусе частотной корреляции сигнала Δf₀= 2Mгц величина

, определяющая величину несократимых ошибок, вызванную межсимвольной интерференцией, равна приблизительно 1. Снижение скорости передачи информации в 2 раза привело к снижению P_ош приблизительно от10^-5 до 10^-7.Consequently, the transcoding of the initial discrete message made it possible to reduce the information transfer rate in the radio channel by 2 times for a sequential MES, which caused a decrease in the probability of error due to intersymbol interference by an average of two orders of magnitude. So, when transmitting information at a speed of 2 MG bps and the radius of the frequency correlation of the signal Δf ₀ = 2 MHz, the value

, which determines the amount of irreducible errors caused by intersymbol interference, is approximately 1. A decrease in the information transfer rate by 2 times has led to a decrease in _{Psh from} approximately 10 ^-5 to 10 ^-7 .

Вместе с тем, чтобы избежать потери энергии, вызванной приемом только первого луча, использован тракт обработки второго луча, который используется при τ_з≅ T_инф, где

F скорость передачи информации на одной частоте. Чтобы использовать только два тракта приема для обработки первого и второго лучей, необходимо с увеличением скорости передачи информации снижать длитетьность посылки используя ОФМ-2, ОФМ-4, ОФМ-8At the same time, in order to avoid energy loss caused by the reception of only the first beam, the processing path of the second beam was used, which is used for τ _s ≅ T _inf , where

F information transfer rate at one frequency. In order to use only two receiving paths for processing the first and second beams, it is necessary to reduce the sending time using the OFM-2, OFM-4, OFM-8 with increasing information transmission speed

Claims

A multi-beam radio communication line containing, on the transmitting side, a phase manipulator, a transmitter and an antenna, as well as a clock pulse separator, a first signal generator, a second signal generator, the outputs of the latter are combined and connected to the control input of the phase manipulator, on the receiving side an antenna connected to the input block consisting of a series-connected linear path and a band-pass filter, the output of which is the output of the input block, synchronization block, low-pass filter from and also connected in series to the first receiving unit and the first integrator, characterized in that a sign encoder, two keys and two formers are introduced on the transmitting side, the input of the sign encoder and the first input of the clock extractor are connected and are the input of the multipath radio communication line, the first output the sign encoder is connected to the input of the phase manipulator, the second and third outputs of the phase manipulator are connected to the first inputs of the first and second keys, the second inputs of which are combined and connected to the output of the clock isolator new pulses, the second input of which is connected to the fourth output of the sign encoder, the outputs of the first and second keys through the corresponding shapers are connected respectively to the inputs of the first and second generators, an amplitude detector, an amplifier with automatic gain control (AGC), a path for extracting the first beam are introduced on the receiving side , the path of the allocation of the second beam, the first delay unit, the second delay unit, the first adder, the second receiving unit, the second integrator, the third delay unit, the second second a matrator and a first regenerator, a third receiver unit, a third integrator, a third adder, a second regenerator, a demodulator and a decoder, a fourth receiver unit and a fourth integrator connected in series, as well as a fourth adder, a fourth delay unit, a local oscillator, a drive, a decoder, a fifth adder and a cyclic synchronization search unit, the output of the input unit being connected to the first input of the amplifier with AGC, the output of which is connected to the first inputs of the extraction paths of the first and second rays, each of the first one contains in series a first automatic gain control (AGC) by noise, a first mixer and a first narrow-band filter, a second noise AGC in series, a second mixer and a second narrow-band filter, and an interference power estimator, the first noise AGC inputs being the first the inputs of the paths for the extraction of the first and second rays, the outputs of the first and second narrow-band filters are combined and connected to the first input of the interference power estimation unit, the output of which is connected to the second inputs of the first of the first and second AGCs in noise, the outputs of the first and second narrow-band filters are the first and second outputs of the paths for extracting the first and second beams, the second inputs of which are the combined inputs of the first and second mixers, and the input group is, respectively, the group of inputs of the interference power estimation block, the first the output of the first beam allocation path is connected to the first input of the first receiving unit, the second output of the first beam allocation path is connected to the first input of the second receiving unit, the first and second outputs the second beam extraction path are connected respectively to the first inputs of the third and fourth receiving blocks, the second inputs of all receiving blocks, integrators, the first and second regenerators and the first drive input are connected to the first output of the synchronizer, the second output of which is connected to the input of the decoder, the group of outputs of which is connected to the input group of the local oscillator and the groups of inputs of the paths for the allocation of the first and second rays, the output of the first receiving unit through the first delay unit is connected to the first input of the first adder, w The second input of which is connected to the output of the third receiving unit, the output of the first integrator through the second delay unit is connected to the second input of the third adder, the output of the second receiving unit through the fourth delay unit with the first input of the fourth adder, the second input of which is connected to the output of the fourth receiving unit, the fourth output the integrator is connected to the second input of the second adder, the output of which is connected to the second input of the decoder and the first input of the fifth adder, the second input of which is combined with the third input of the decoder a and connected to the output of the third adder, the output of the fifth adder through the cyclic synchronization search unit is connected to the first input of the synchronizer, the second input of which is connected to the output of the drive, the second input of which is combined with the input of the amplitude detector and connected to the combined outputs of the first and third adders, the third output synchronizer is connected to the input of the local oscillator, the outputs of which are connected to the second inputs of the paths of the selection of the first and second rays, the output of the amplitude detector through a low-pass filter n with the second input of the AGC amplifier, the output of the first regenerator is connected to the second input of the demodulator.