RU2099868C1 - Device for automatic search for radio stations - Google Patents
Device for automatic search for radio stations Download PDFInfo
- Publication number
- RU2099868C1 RU2099868C1 RU94029577A RU94029577A RU2099868C1 RU 2099868 C1 RU2099868 C1 RU 2099868C1 RU 94029577 A RU94029577 A RU 94029577A RU 94029577 A RU94029577 A RU 94029577A RU 2099868 C1 RU2099868 C1 RU 2099868C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- frequency
- input
- output
- clock
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиодиспетчерских пунктах мониторинга для анализа сигнальной обстановки в регионе, для автоматического поиска и обнаружения радиостанций, постоянно сменяющих рабочие частоты. The invention relates to the field of radio engineering and can be used in radio dispatch monitoring points for the analysis of the signal situation in the region, for the automatic search and detection of radio stations that constantly change operating frequencies.
Известно устройство для выделения импульсных сигналов на фоне шумов и импульсных помех (см. авторское свидетельство СССР 1638795, кл. K 5/26, 1988 г. ), содержащее два формирователя импульсов стандартной длительности, линию задержки, блок памяти, два элемента И, селектор радиоимпульсов, амплитудный детектор, пороговый элемент, счетчик импульсов, генератор опорных импульсов, блок сравнения. A device for isolating pulse signals against a background of noise and impulse noise (see USSR author's certificate 1638795, class K 5/26, 1988), containing two pulse shapers of standard duration, a delay line, a memory unit, two elements And, a selector radio pulses, amplitude detector, threshold element, pulse counter, reference pulse generator, comparison unit.
Известно устройство для приема тональных частот (см. авторское свидетельство СССР 1720171, кл. H 04 Q 1/46, 1989 г.), содержащее согласующий блок, формирователь импульсов, формирователь запускающих импульсов, генератор тактовых импульсов, два счетчика, два элемента И, два постоянных запоминающих блока, два счетчика, элемент ИЛИ, регистр, блок сравнения. A device for receiving tonal frequencies (see USSR author's certificate 1720171, class H 04
Такие схемы аналогов обеспечивают поиск радиосигналов, однако имеют низкую вероятность обнаружения требуемого сигнала при частых сменах передатчиком рабочих частот. Such analogue circuits provide a search for radio signals, but have a low probability of detecting the desired signal with frequent changes by the transmitter of operating frequencies.
Также известно запоминающее устройство автоматического поиска каналов радиосвязи по авторскому свидетельству СССР 1515373, кл. B 1/10 1989 г. Данное устройство содержит: блок опорных частот, приемник, преобразователь сигналов, регистр, формирователь управляющих сигналов, демультиплексор, K дополнительных регистров, мультиплексор, индикатор, распределитель, блок сравнения, блок начальной установки. Благодаря такой схеме устройство обеспечивает поиск каналов радиосвязи с минимальным уровнем помех. Кроме того, устройство может вести поиск работающих радиостанций путем измерения энергетики принимаемых сигналов. Однако данное устройство имеет недостаток. При частых сменах радиостанциями рабочих частот устройство не обеспечивает требуемой вероятности обнаружения рабочего канала связи. It is also known storage device for automatic search for radio channels according to the copyright certificate of the USSR 1515373, cl.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству (прототипом) является известное устройство по международной заявке WO/92/22147, кл. H 04 B 1/40, содержащее приемник с автоматическим поиском частот радиосвязи, обнаружитель сигнала, генератор опорных частот, формирователь управляющего сигнала. Однако устройство-прототип также имеет недостаток. При ведении радиомониторинга сигнальной обстановки в условиях сильной загруженности диапазона, особенно при одновременной работе нескольких идентичных радиостанций, устройство не обеспечивает требуемой вероятности обнаружения рабочего канала связи при частых сменах наблюдаемой радиостанцией рабочих частот. The closest in technical essence to the claimed device (prototype) is a known device according to international application WO / 92/22147, class. H 04
Целью изобретения является разработка устройства автоматического поиска радиостанций, обеспечивающего более высокую вероятность обнаружения каналов связи при частых сменах рабочих частот наблюдаемыми радиостанциями. The aim of the invention is to develop a device for the automatic search for radio stations, which provides a higher probability of detecting communication channels with frequent changes of operating frequencies by the observed radio stations.
Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство автоматического поиска радиостанций, содержащее приемник, к выходу демодулированного сигнала которого подключен обнаружитель сигнала, выход которого подключен к входу формирователя управляющих сигналов, выход сигнала кода фиксированной частоты которого подключен к управляющему входу генератора опорных частот, подключенного к гетеродинному входу приемника, дополнительно введены связи. Выход контроля наличия сигнала приемника подключен к второму входу формирователя управляющих сигналов, выход сигнала "начальная установка" которого соединен с входом начальной установки обнаружителя сигнала. Выход сигнала кода фиксированной частоты дополнительно соединен с входом индикации обнаружителя сигнала. Причем обнаружитель сигнала состоит из ждущего формирователя тактовой частоты, блока выделения сигнала цикловой частоты, блока запоминания сигналов тактовой и цикловой частот, блока сравнения, индикатора. Первый вход индикатора является входом индикации обнаружителя сигнала, а к второму входу индикатора подключен выход блока сравнения, который, в свою очередь, является выходом обнаружителя сигнала. Информационный вход ждущего формирователя тактовой частоты соединен с информационным входом блока выделения сигнала цикловой частоты и является информационным входом обнаружителя сигнала. Второй вход ждущего формирователя тактовой частоты является входом "начальная установка" обнаружителя сигнала. Выход ждущего формирователя тактовой частоты соединен с входами сигнала тактовой частоты блока выделения сигнала цикловой частоты, блока запоминания сигналов тактовой и цикловой частот и блока сравнения. Выход блока выделения сигнала цикловой частоты подключен к входам цикловой частоты блока запоминания сигналов тактовой и цикловой частот и блока сравнения. Выход сигнала эталонной тактовой частоты и выход сигнала эталонной цикловой частоты блока запоминания сигналов тактовой и цикловой частот подключены к соответствующим входам блока сравнения. This goal is achieved by the fact that in the known device for the automatic search for radio stations containing a receiver, a signal detector is connected to the output of the demodulated signal, the output of which is connected to the input of the driver of the control signals, the output of the signal of the fixed frequency code of which is connected to the control input of the reference frequency generator connected to heterodyne input of the receiver, communications are additionally introduced. The output of monitoring the presence of the signal of the receiver is connected to the second input of the driver of the control signals, the output of the signal "initial setting" which is connected to the input of the initial installation of the signal detector. The output of the fixed frequency code signal is additionally connected to the indication input of the signal detector. Moreover, the signal detector consists of a waiting driver of a clock frequency, a block for extracting a signal of a cyclic frequency, a block for storing signals of a clock and cycle frequencies, a comparison unit, an indicator. The first indicator input is the signal detector indication input, and the output of the comparison unit is connected to the second indicator input, which, in turn, is the signal detector output. The information input of the standby clock driver is connected to the information input of the cycle frequency signal isolation unit and is the information input of the signal detector. The second input of the standby clock driver is the input "initial setting" of the signal detector. The output of the standby clock driver is connected to the inputs of the clock frequency of the loop signal allocation block, the clock and loop frequency signal storage unit, and the comparison unit. The output of the loop frequency signal isolation block is connected to the loop frequency inputs of the clock and loop frequency signal storage unit and the comparison unit. The signal output of the reference clock frequency and the signal output of the reference cycle frequency of the memory unit of the clock and cycle frequencies are connected to the corresponding inputs of the comparison unit.
Введение новых связей и конкретное выполнение обнаружителя сигнала позволяет идентифицировать наблюдаемую радиостанцию при ее сканировании по N применяемым фиксированным частотам путем запоминания начальной тактовой и цикловой частот принимаемого сигнала и последующего их сравнения с тактовой и цикловой частотами сигнала на каждой i-й частоте. Решение о принадлежности сигнала на i-й фиксированной частоте интересующей радиостанции принимается при совпадении по частоте и времени импульсов всех четырех сравниваемых частот. The introduction of new connections and the specific implementation of the signal detector allows you to identify the observed radio station when it is scanned by the N applied fixed frequencies by storing the initial clock and loop frequencies of the received signal and then comparing them with the clock and loop frequencies of the signal at each i-th frequency. The decision on whether the signal belongs to the i-th fixed frequency of the radio station of interest is made when the frequency and time of the pulses of all four compared frequencies coincide.
На фиг. 1 показана общая структурная схема заявленного устройства; на фиг. 2 схема формирователя управляющих сигналов; на фиг.3 схема ждущего формирователя тактовой частоты; на фиг.4 схема блока выделения сигнала тактовой частоты; на фиг.5 схема блока запоминания сигналов тактовой и цикловой частот; на фиг. 6 схема блока сравнения; на фиг.7 рисунок, поясняющий формулу (1); на фиг.8 график зависимости вероятности частотно-временного совпадения частоты настройки приемника с частотой обнаруживаемой радиостанции от времени распознавания; на фиг.9 рисунок, поясняющий принцип идентификации требуемой радиостанции; на фиг.10 рисунок, поясняющий формулу (2); на фиг.11 график зависимости вероятности обнаружения радиостанции от времени распознавания. In FIG. 1 shows a General structural diagram of the claimed device; in FIG. 2 circuit driver control signals; figure 3 diagram of the waiting driver of the clock frequency; in Fig.4 block diagram of the signal allocation of the clock frequency; 5 is a diagram of a block for storing signals of clock and cycle frequencies; in FIG. 6 circuit block comparison; 7 is a drawing explaining the formula (1); on Fig a graph of the probability of frequency-time coincidence of the tuning frequency of the receiver with the frequency of the detected radio station from the recognition time; Fig. 9 is a drawing explaining the principle of identification of a desired radio station; 10 is a drawing explaining the formula (2); 11 is a graph of the probability of detection of a radio station from the recognition time.
Заявленное устройство, структурная схема которого показана на фиг.1, состоит из формирователя управляющих сигналов (ФУС) 1, генератора опорных частот (ГОЧ) 2, приемника 3, обнаружителя сигнала 4. The claimed device, the structural diagram of which is shown in Fig. 1, consists of a driver of control signals (FSF) 1, a generator of reference frequencies (GOCH) 2,
Обнаружитель сигнала 4 объединяет в себя ждущий формирователь тактовой частоты (ЖФТЧ) 5, блок выделения сигнала цикловой частоты (БВСЦЧ) 6, блок запоминания сигналов тактовой и цикловой частот (БЗСТЦЧ) 7, блок сравнения (БС) 8, индикатор 9. The
Выход 1.1 ФУС 1 n-разрядный и соединен n-разрядной шиной с входом генератора опорных частот 2 и входом 9.1 индикатора 9. Выход 1.4 ФУС 1 соединен с входом 5.2 ЖФТЧ 5. Выход генератора опорных частот 2 соединен с гетеродинным входом приемника 3. Выход 3.1 приемника 3 соединен с входом 5.1 ЖФТЧ 5 и с входом 6.1 БВСЦЧ 6, а выход 3.2 с входом 1.2 ФУС 1. Выход ЖФТЧ соединен с входом 6.2 БВСЦЧ 6, с входом 7.1 БЗСТЦЧ 7 и с входом 8.1 БС 8. Выход БВСЦЧ 6 соединен с входом 7.2 БЗСТЦЧ 7 и с входом 8.4 БС 8. Выход 7.3 БЗСТЦЧ 7 соединен с входом 8.2 БС 8, а выход 7.4 с входом 8.3 БС 8. Выход БС 8 соединен с входом 9.2 индикатора 9 и с входом 1.3 ФУС 1. The output 1.1 of the
Номерам входов/выходов некоторых блоков соответствуют следующие названия:
первый выход 1.1 формирователя управляющих сигналов 1 выход сигнала кода фиксированной частоты;
второй выход 1.4 формирователя управляющих сигналов 1 выход сигнала "начальная установка";
первый выход 3.1 приемника 3 выход демодулированного сигнала;
второй выход 3.2 приемника 3 выход контроля наличия сигнала;
первый вход 5.1 ждущего формирователя тактовой частоты 5 информационный вход;
второй вход 5.2 ждущего формирователя тактовой частоты 5 вход сигнала "начальная установка";
первый вход 6.1 блока выделения сигнала цикловой частоты 6 - информационный вход;
второй вход 6.2 блока выделения сигнала цикловой частоты 6 вход сигнала тактовой частоты;
первый вход 7.1 блока запоминания сигналов тактовой и цикловой частот 7
вход сигнала тактовой частоты;
второй вход 7.2 блока запоминания сигналов тактовой и цикловой частот 7
вход сигнала цикловой частоты;
первый выход 7.3 блока запоминания сигналов тактовой и цикловой частот 7 выход сигнала эталонной тактовой частоты;
второй выход 7.4 блока запоминания сигналов тактовой и цикловой частот 7 выход сигнала эталонной цикловой частоты.The following names correspond to the input / output numbers of some blocks:
the first output 1.1 of the
the second output 1.4 of the
the first output 3.1 of the
the second output 3.2 of the
the first input 5.1 of the standby driver 5 clock information input;
the second input 5.2 of the standby driver of the clock frequency 5 input signal "initial setting";
the first input 6.1 of the block selection signal cyclic frequency 6 - information input;
the second input 6.2 of the block selection signal
the first input 7.1 of the unit for storing signals of clock and cycle frequencies 7
clock signal input;
the second input 7.2 of the unit for storing signals of clock and cycle frequencies 7
cyclic frequency input;
the first output 7.3 of the unit for storing signals of clock and cycle frequencies; 7 output of a signal of a reference clock frequency;
the second output 7.4 of the unit for storing signals of clock and cycle frequencies; 7 the output of the signal of the reference cycle frequency.
Генератор опорных частот 2 и приемник 3 аналогичны как в устройстве поиска каналов по авторскому свидетельству СССР 151373, кл. H 04 B 1/10, 1989 г. Кроме того, в качестве генератора опорных частот и приемника можно использовать серийно выпускаемое радиоприемное устройство Р-399А "Катран", где данные блоки технически реализованы. В качестве индикатора 9 может быть использован любой серийно выпускаемый цифровой индикатор. The
Формирователь управляющих сигналов 1 может быть реализован по схеме, показанной на фиг.2. В частности, схема включает генератор 101, два логических элемента И 102 и 103, логический элемент ИЛИ 104, счетчик 105, перепрограммируемое запоминающее устройство (ППЗУ) 106. Выход генератора 101 соединен с первыми входами элементов И 102 и 103. Второй вход элемента И 102 является входом 1.3 ФУС 1, а второй вход элемента И 103 входом 1.2 ФУС 1. Выходы элементов И 103 подключены к входам элемента ИЛИ 104, выход которого подключен к входу 105.1 счетчика 105. Кроме того, выход элемента ИЛИ 104 является выходом 1.4 ФУС 1. Выход счетчика m-разрядный и соединен с m-разрядным входом ППЗУ 106. M-й выход счетчика 106, кроме того, соединен с входом 105.2. Выход ППЗУ n-разрядный и является выходом 1.1 ФУС 1. В качестве генератора 101 может быть применен любой кварцевый генератор прямоугольных импульсов требуемой частоты. ППЗУ 106 может быть реализовано на микросхемах серии 573, а логические элементы 102, 103, 104 и счетчика 105 на микросхемах серии 133, 134, 155, 555, 176, 561, 564.
Ждущий формирователь тактовой частоты может быть реализован по схеме, показанной на фиг.3. В частности, схема включает генератор 501, два делителя частоты 502 и 506, логический элемент И 503, три триггера 504, 505, 507, логический элемент "Сложение по модулю 2" 508. The standby clock driver can be implemented according to the circuit shown in FIG. 3. In particular, the circuit includes a
Выход генератора 501 соединен с входом 502.1 делителя частоты 502 и первым входом элемента И 503. Второй вход элемента И 503 является входом 5.1 ЖФТЧ 5. Выход делителя частоты 502 является выходом ЖФТЧ 5, кроме того, он соединен с входом 505.2 триггера 505. Выход элемента И 503 соединен с входом 504.1 триггера 504, с входом 506.1 делителя частоты 506, входом 505.1 триггера 505 и входом 507.1 триггера 507. Выход делителя частоты 506 соединен с входом 507.2 триггера 507. Выходы триггеров 505 и 507 соединены с соответствующими входами элемента "Сложение по модулю 2" 508, третий вход которого замкнут на корпус. Выход элемента 508 соединен с входом 504.2 триггера 504 и входом 506.2 делителя частоты 506, который, в свою очередь, является входом 5.2 ЖФТЧ 5. The output of the
В качестве генератора 501 может быть использован любой кварцевый генератор прямоугольных импульсов требуемой частоты. Все остальные элементы могут быть реализованы на микросхемах серии 133, 134, 155, 555, 176, 561, 564. As the
Блок выделения сигнала цикловой частоты 6 может быть реализован по схеме, показанной на фиг.4. В частности, схема включает последовательно-параллельный регистр 601 и постоянное запоминающее устройство 602. Тактовый вход 601.1 регистра 601 является входом 6.2, а информационный вход 601.2 регистра 601 входом 6.1 БВСЦЧ 6. Выход регистра k-разрядный и соединен с k-разрядным адресным входом постоянного запоминающего устройства 602. Выход ПЗУ 602 является выходом БВСЦЧ. Block selection signal
Регистр 601 может быть реализован на микросхемах серии 133, 134, 155, 555, 176, 561, 564. ПЗУ 602 может быть реализовано на микросхемах серии 556, 573.
Блок запоминания сигналов тактовой и цикловой частот 7 может быть реализован по схеме, показанной на фиг.5. В частности, схема включает два триггера 701 и 702, генератор 703, делитель частоты 704. Вход 701.1 триггера 701 является входом 7.1 БЗСТЦЧ 7, а вход 702.1 триггера 702 входом 7.2 БЗСТЦЧ 7. Выход триггера 701 соединен с входом генератора 703, выход которого соединен с входом 704.1 делителя частоты 704. Кроме того, выход генератора 703 является выходом 7.3 БЗСТЦЧ 7. Выход триггера 702 соединен с входом 704.2 делителя частоты 704. Выход делителя частоты 704 является выходом 7.4 БЗСТЦЧ 7. Входы 701.2 и 702.2 соответствующих триггеров 701 и 702 подключены через кнопку к питанию и корпусу. The unit for storing signals of clock and cycle frequencies 7 can be implemented according to the scheme shown in Fig.5. In particular, the circuit includes two flip-
В качестве генератора может быть использован любой кварцевые генератор прямоугольных импульсов, аналогичный используемому в ждущем формирователе тактовой частоты, но частотой в шестнадцать раз меньшей. Все остальные элементы могут быть реализованы на микросхемах серии 133, 134, 155, 555, 176, 561, 564. As a generator, any quartz rectangular pulse generator can be used, similar to that used in the standby clock frequency shaper, but with a frequency sixteen times lower. All other elements can be implemented on the chips of the series 133, 134, 155, 555, 176, 561, 564.
Блок сравнения 8 может быть реализован по схеме, показанной на фиг.6. В частности, схема включает четыре регистра 801, 802, 803, 804, два логических элемента "Сложение по модулю 2" 805 и 806, логический элемент И 807. Входы 801.1 и 801.2 регистра 801 и вход 802.1 регистра 802 соединены между собой и являются входом 8.2 блока сравнения 8. Вход 802.2 регистра 802 является входом 8.1 блока сравнения 8. Входы 803.1 и 803.2 регистра 803 и вход 804.1 регистра 804 соединены между собой и являются входом 8.3 блока сравнения 8. Вход 804.2 регистра 804 является входом 8.4 блока сравнения 8. Выходы регистров 801 и 802 соединены с соответствующими входами элемента "Сложение по модулю 2" 805, на третий вход которого подано напряжение питания. Выходы регистров 803 и 804 соединены с соответствующими входами элемента "Сложение по модулю 2" 806, на третий вход которого также подано напряжение питания. Выходы логических элементов "Сложение по модулю 2" соединены с соответствующими входами логического элемента И 807, выход которого является выходом блока сравнения 8. The comparison unit 8 can be implemented according to the circuit shown in Fig.6. In particular, the circuit includes four
Все элементы блока сравнения могут быть реализованы на микросхемах серии 133, 134, 155, 555, 176, 561, 564. All elements of the comparison unit can be implemented on the chips of the series 133, 134, 155, 555, 176, 561, 564.
Заявленное устройство работает следующим образом. The claimed device operates as follows.
Генератор опорных частот 2 обеспечивает формирование высокостабильных колебаний для приема сигналов на фиксированных частотах. Вход генератора 2 - цифровой. На этот вход поступают кодовые комбинации фиксированных частот с первого выхода формирователя управляющих сигналов 1. На выход поступают высокостабильные колебания для обеспечения приема на фиксированных частотах. С выхода генератора опорных частот 2 высокостабильные колебания, соответствующие i-й фиксированной частоте, подаются на гетеродинный вход приемника 3. Приемник 3 обеспечивает прием сигналов на фиксированных частотах. С выхода демодулированного сигнала приемника 3 последовательность информационных посылок поступает на вход ждущего формирователя тактовой частоты 5, обеспечивающего формирование импульсов тактовой частоты и ее подстройку согласно входному сигналу, и на информационный вход блока выделения сигнала цикловой частоты 6, обеспечивающего формирование последовательности импульсов цикловой частоты и ее синхронизацию с последовательностью информационных посылок. На вход сигнала тактовой частоты блока выделения сигнала цикловой частоты 6 подаются импульсы тактовой частоты с выхода ждущего формирователя тактовой частоты 5. Выход ждущего формирователя тактовой частоты 5, кроме того, подключен к первому входу блока запоминания сигналов тактовой и цикловой частот 7, обеспечивающему сохранение тактовой и цикловой синхронизации при пропадании информационной последовательности посылок при смене передатчиком рабочей частоты, и к первому входу блока сравнения 8, обеспечивающему сравнение начальных тактовой и цикловой частот с тактовой и цикловой частотами принимаемого сигнала на новой фиксированной частоте. Выход блока выделения сигнала цикловой частоты 6 аналогично подключен к второму входу блока поддержания фазы и тактовой частоты 7 и к четвертому входу блока сравнения. При перестройке приемника 3 на новую фиксированную частоту импульсы тактовой и цикловой синхронизации с выходов блока запоминания сигналов тактовой и цикловой частот 7 и импульсы тактовой синхронизации с выхода ждущего формирователя тактовой частоты 5, импульсы цикловой синхронизации с выхода блока выделения сигнала цикловой частоты 6 поступают на соответствующие входы блока сравнения, обеспечивающего формирование нулевого уровня при совпадении тактовой и цикловой частот, поступающих с выходов блока запоминания сигналов тактовой и цикловой частот 7 с тактовой и цикловой частотами, поступающими с выходов ждущего формирователя тактовой частоты 5 и блока выделения сигнала цикловой частоты 6. Выход блока сравнения 8 и первый выход формирователя управляющих сигналов 1 подключены к соответствующим входам индикатора 9, обеспечивающего отображение номинала фиксированной частоты и сигнализацию о ее принадлежности контролируемому передатчику. Выход блока сравнения 8 подключен к первому входу формирователя управляющих сигналов, который при наличии единичного уровня с выхода блока сравнения 8 вырабатывает кодовую комбинацию следующей фиксированной частоты. Приемник 3 производит измерение уровня принимаемого сигнала. В случае пропадания сигнала на входе приемника Pс<Pтр, приемник формирует единичный уровень, который с второго выхода приемника 3 поступает на второй вход формирователя управляющих сигналов, который, в свою очередь, вырабатывает кодовую комбинацию следующей фиксированной частоты. При выработке кодовой комбинации новой фиксированной частоты формирователь управляющих сигналов вырабатывает единичный импульс, который с второго выхода ФУС 1 поступает на второй вход ждущего формирователя тактовой частоты 5 и приводит его в начальное состояние.The
Формирователь управляющих сигналов 1 работает следующим образом. Генератор 101 вырабатывает последовательность импульсов частотой f, равной времени анализа одной фиксированной частоты. Выход генератора 101 подключен к первым входам элементов И 102 и 103. На вторые входы элементов И поступают соответственно нулевой или единичный уровни с выхода блока сравнения 8 и второго выхода приемника 3. Выходы элементов И соединены с входами элемента ИЛИ 104. При появлении на входах элементов И единичного уровня с блока сравнения 8 или приемника 3 на выходе элемента ИЛИ формируется импульс, который подается на счетный вход счетчика 105 и на второй вход ждущего формирователя тактовой частоты 5. Счетчик 105 m-разрядный в зависимости от числа используемых фиксированных частот. Выходы счетчика подключены к адресным входам перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства 106. ППЗУ 106 n-разрядное. Число разрядов n определяется длиной кодовой комбинации фиксированных частот. ППЗУ программируется таким образом, что каждому i-у адресу соответствует кодовая комбинация i-й фиксированной частоты. Число используемых адресов ППЗУ равно числу анализируемых фиксированных частот. С выходов счетчика 105 в параллельном коде информация, определяющая адрес, подается на адресные входы ППЗУ. На выходе ППЗУ формируется кодовая комбинация фиксированной частоты, соответствующей i-у адресу, и подается на вход генератора опорных частот 2 и индикатора 9 по n-разрядной шине. Shaper control signals 1 operates as follows. The
Ждущий формирователь тактовой частоты 5 работает следующим образом. Генератор 501 вырабатывает последовательность прямоугольных импульсов частотой, в 16 раз большей частоты манипуляции наблюдаемой передачи, которые поступают на счетный вход делителя частоты 502 и на первый вход элемента И 103. Последовательность информационных посылок с выхода демодулированного сигнала приемника 3 подается на второй вход элемента И 503. При совпадении переднего фронта информационной посылки и импульса последовательности, вырабатываемой генератором 501, на выходе элемента И появится импульс, который поступает на S-вход триггера 504. На выходе триггера 504 появляется единичный уровень, который разрешает работу делителю частоты 502, с 16-го разряда которого снимается последовательность импульсов тактовой частоты, которая поступает далее на соответствующие входы блока выделения сигнала цикловой частоты 6, блока запоминания сигналов тактовой и цикловой частот 7, блока сравнения 8. При перестройке приемника на новую фиксированную частоту с второго выхода формирователя управляющих сигналов 1 поступает единичный импульс, который обнуляет триггер 504, тем самым, приводя устройство в исходное состояние. С целью определения соответствия скоростей манипуляции требуемого сигнала и сигнала наблюдаемого на i-й фиксированной частоте импульс с выхода элемента И 503 подается на S-входы триггеров 505 и 507, которые формируют единичные уровни, которые, в свою очередь поступают, на соответствующие входы элемента "Сложение по модулю 2" 508. Кроме того, выход элемента И 503 соединен со счетным входом делителя частоты 506, который при поступлении на его вход 16-го импульса формирует импульс сброса триггера 507. Сброс триггера 505 происходит при поступлении на него импульса с выхода делителя частоты 502. При несовпадении импульсов, формируемых триггерами 505 и 507, на выходе элемента "Сложение по модулю 2" 508 сформируется единичный уровень, который сбросит триггер 504 в нулевое состояние, что приведет к установке устройства в исходное состояние и последует перестройка приемника на новую фиксированную частоту. The standby driver 5 clock works as follows. The
Блок выделения сигнала цикловой частоты 6 работает следующим образом. На тактовый вход последовательно-параллельного регистра 601 поступают импульсы тактовой частоты с выхода ждущего формирователя тактовой частоты 5, а на информационный вход регистра 601 последовательность информационных посылок с выхода демодулированного сигнала приемника 3. Выход регистра 601 k-разрядный. Число разрядов определяется длиной цикловой (фазирующей) комбинации наблюдаемой передачи или периоду передачи, по которому можно однозначно установить фазу при отсутствии цикловых комбинаций. С выхода регистра 601 информационные посылки в параллельном коде поступают на k-разрядный адресный вход постоянного запоминающего устройства 602. ПЗУ запрограммировано таким образом, что единичный уровень на выходе ПЗУ соответствует лишь адресу, определяющему кодовую комбинацию цикла, или при отсутствии в передаче цикловых комбинаций разрешенным адресам, соответствующим однозначной установке фазы передачи на тексте. При поступлении на адресные входы ПЗУ 602 комбинации посылок, соответствующей разрешенному адресу, ПЗУ на выходе формирует единичный импульс. Последовательность этих импульсов будет соответствовать цикловой частоте наблюдаемой передачи. The block selection signal
Блок запоминания сигналов тактовой и цикловой частот 7 работает следующим образом. Последовательность импульсов тактовой частоты с выхода ждущего формирователя тактовой частоты 5 поступает на вход триггера 701 и устанавливает его в единичное состояние. Единичный уровень с выхода триггера 701 запускает генератор 703 путем подачи на него питания. Генератор 703 вырабатывает последовательность импульсов тактовой частоты синфазно со ждущим формирователем тактовой частоты 5. С выхода генератора 703 импульсы тактовой частоты на счетный вход делителя частоты 704 и на второй вход блока сравнения 8. Выход блока выделения сигнала цикловой частоты 6 соединен с S входом триггера 702. На R входы триггеров 701 и 702 подается нулевой уровень. В случае поступления на S вход триггера 702 последовательности импульсов цикловой частоты, на выходе триггера формируется единичный уровень, который подается на управляющий вход делителя частоты 707, тем самым разрешая запись импульсов тактовой частоты. Так как фронты импульсов тактовой и цикловой частот совпадают и длительность периода цикловой частоты Tц равна N периодам тактовой частоты Fт, т.е. Tц N•Fт, то Fц Fт/N. Следовательно, коэффициент деления делителя 704 выбирается N и выходная последовательность цикловой частоты снимается с n-го разряда делителя 704, который соединен с третьим входом блока сравнения 8. Установка в нулевое состояние триггеров 701 и 702 происходит при подаче на вход R положительного импульса путем замыкания кнопки "Установка", соответствующая обучению системы начальной фазе сигнала, при настройке на частоту другого передатчика.The unit for storing signals of clock and cycle frequencies 7 operates as follows. The sequence of pulses of the clock frequency from the output of the waiting driver of the clock frequency 5 is fed to the input of the
Блок сравнения 8 работает следующим образом. На тактовые входы регистров 801 и 802 подаются импульсы тактовой частоты, а на тактовые входы регистров 803 и 804 импульсы цикловой частоты с блока запоминания сигналов тактовой и цикловой частот 7. Регистры 801 804 обеспечивают совмещение во времени фронтов импульсов, поступающих с выходов ждущего формирователя тактовой частоты 5, блока выделения сигнала цикловой частоты 6 и блока запоминания сигналов тактовой и цикловой частот 7. На информационный вход регистра 802 подаются импульсы тактовой частоты с выхода ждущего формирователя тактовой частоты 5, на информационный вход регистра 801 импульсы тактовой частоты с блока запоминания сигналов тактовой и цикловой частот 7. Аналогично на информационные входы регистров 803 и 804 подаются импульсы цикловой частоты с блока запоминания сигналов тактовой и цикловой частот 7 и блока выделения сигнала цикловой частоты 6. Последовательность импульсов тактовой частоты с выхода регистра 802 поступает на первый вход элемента 805, с выхода регистра 801 на второй вход элемента 805. На третий вход элемента 805 подан единичный уровень. Аналогично на входы элемента 806 подаются последовательности импульсов цикловой частоты с регистров 803 и 804. В случае совпадения импульсов на входах каждого элемента "Сложение по модулю 2" на выходе элемента формируется единичный уровень. Выходы элементов 805 и 806 соединены с входами элемента И 807. При наличии на обоих входах элемента И единичных уровней, на выходе формируется нулевой уровень, который подается на индикатор 9 и формирователь управляющих сигналов 1. Block comparison 8 operates as follows. The clock inputs of the
Обоснование положительного эффекта предлагаемого устройства осуществлено следующим образом. Justification of the positive effect of the proposed device is as follows.
Показателем эффективности систем автоматического поиска каналов радиосвязи является вероятность обнаружения сигналов при поиске новой рабочей частоты (канала связи) наблюдаемой радиостанции, если в результате воздействия комплекса помех система связи вынуждена часто производить смену рабочих частот для достижения требуемого качества связи. An indicator of the effectiveness of systems for automatically searching for radio channels is the probability of detecting signals when searching for a new operating frequency (communication channel) of a monitored radio station if, as a result of an interference complex, the communication system is often forced to change operating frequencies to achieve the required communication quality.
Задача состоит в том, чтобы достигнуть максимальной вероятности обнаружения сигнала при минимально возможном времени анализа. The challenge is to achieve the maximum probability of signal detection at the shortest possible analysis time.
Вероятность обнаружения сигнала на i-й фиксированной частоте будет зависеть от вероятности частотно-временного совпадения частоты настройки приемника с текущей рабочей частотой радиостанции и вероятности идентификации анализируемого сигнала при частотно-временном совпадении. The probability of detecting a signal at the ith fixed frequency will depend on the probability of a frequency-time coincidence of the receiver tuning frequency with the current operating frequency of the radio station and the probability of identification of the analyzed signal in a time-frequency coincidence.
При перестройке передатчика по N фиксированным частотам вероятность обнаружения данного передатчика будет соответствовать вероятности частотно-временного совпадения частоты настройки приемника с текущей частотой искомого сигнала. Если принять, что длительность опроса канала постоянна tc=const, то период перестройки по фиксированным частотам будет равен:
T N • tc,
где tc время, в течение которого обеспечивается опрос i-й установленной фиксированной частоты;
N количество фиксированных частот (фиг.7).When the transmitter is tuned to N fixed frequencies, the probability of detecting this transmitter will correspond to the probability of the time-frequency coincidence of the receiver tuning frequency with the current frequency of the desired signal. If we assume that the duration of the channel survey is constant t c = const, then the period of adjustment for fixed frequencies will be equal to:
TN • t c ,
where t c is the time during which the i-th fixed frequency is polled;
N is the number of fixed frequencies (Fig. 7).
Скорость перестройки приемника в пределах всего диапазона поиска будет равна:
γ = Фo/T = Фo/Ntc,
где Ф0 полоса, занимаемая N частотами.The receiver tuning speed within the entire search range will be equal to:
γ = Ф o / T = Ф o / Nt c ,
where Ф 0 is a band occupied by N frequencies.
Для оценки вероятности частотно-временного совпадения частоты настройки приемника с текущей рабочей частотой передатчика воспользуемся соотношением (1):
где Δtp время регистрации сигнала, необходимое для его обнаружения;
Δf полоса частот передачи;
τc const длительность сигнала, излучаемого на каждой фиксированной частоте.To assess the probability of a frequency-time coincidence of the tuning frequency of the receiver with the current operating frequency of the transmitter, we use the relation (1):
where Δt p the time of registration of the signal necessary for its detection;
Δf transmission frequency band;
τ c const is the duration of the signal emitted at each fixed frequency.
С учетом, что: Фo= γ•Ntc
Так как Δf/γ = tc время просмотра элементарного участка диапазона (время опроса канала)
Если принять, что время просмотра элементарного участка диапазона равно времени, необходимому для распознавания сигнала tc= Δtp, то
где 1≅τp/Δtp< N+1.
Очевидно, что Pсовп 0, при τc/Δtp≅ 1, и Pсовп 1, если τc/Δtp> N+1 Также очевидно, что вероятность частотно-временного совпадения будет выше при уменьшении времени распознавания. График зависимости Pсовп= F(Δtp) приведен на фиг.8.Given that: Ф o = γ • Nt c
Since Δf / γ = t c is the time of viewing the elementary part of the range (channel polling time)
If we assume that the viewing time of the elementary part of the range is equal to the time required for signal recognition t c = Δt p , then
where 1≅τ p / Δt p <N + 1.
Obviously, P coincides 0 for τ c / Δt p ≅ 1, and
Время распознавания можно уменьшить и повысить вероятность обнаружения путем внедрения в процесс поиска алгоритма сравнения тактовой и цикловой частот принимаемого сигнала на i-й частоте с начальными тактовой и цикловой частотами наблюдаемого сигнала. The recognition time can be reduced and the probability of detection can be increased by introducing into the search process an algorithm for comparing the clock and cycle frequencies of the received signal at the i-th frequency with the initial clock and cycle frequencies of the observed signal.
Сигнал на каждой i-й фиксированной частоте обладает тактовой частотой fтi и цикловой fцi. Искомый сигнал будет тот, импульсы тактовой и цикловой частот которого совпадают по частоте и времени с эталонными последовательностями импульсов тактовой и цикловой частот (начальными тактовой и цикловой частотами наблюдаемого сигнала)(фиг.9).The signal at each i-th fixed frequency has a clock frequency f ti and cyclic f tsi . The desired signal will be the one whose pulses of the clock and cycle frequencies coincide in frequency and time with the reference sequences of pulses of the clock and cycle frequencies (the initial clock and cycle frequencies of the observed signal) (Fig. 9).
Здесь: fт эт поток импульсов тактовой частоты эталонного сигнала; fц эт поток импульсов цикловой частоты эталонного сигнала; fтi и fцi потоки импульсов соответственно тактовой и цикловой частот сигнала на i-й частоте.Here: f t et stream of pulses of the clock frequency of the reference signal; f c et the pulse stream of the cyclic frequency of the reference signal; f ti and f qi pulse flows, respectively, of the clock and cycle frequencies of the signal at the i-th frequency.
Вероятность совпадения n импульсных детерминированных потоков на периоде T1 определяется по формуле (2):
где σ заданная длительность перекрытия импульсов;
Ts период следования импульсов s-го потока (фиг.10);
ts- длительность импульсов s-го потока.The probability of coincidence of n pulsed deterministic flows on the period T 1 is determined by the formula (2):
where σ is the specified duration of the pulse overlap;
T s the pulse repetition period of the s-th stream (figure 10);
t s is the pulse duration of the s-th stream.
При поиске требуемого сигнала происходит сравнение четырех импульсных потоков. Это потоки импульсов тактовой и цикловой частот сигнала на i-й частоте и эталонные потоки импульсов тактовой и цикловой частот наблюдаемого сигнала. Принимая во внимание, что длительности импульсов всех потоков одинаковы, можно записать:
Вероятность совпадения эталонных потоков с потоками импульсов на любой из N последовательно анализируемых частот равна сумме вероятностей совпадения эталонных потоков с потоками на каждой i-й фиксированной частоте.When searching for the required signal, four pulse flows are compared. These are the pulse flows of the clock and loop frequencies of the signal at the i-th frequency and the reference flows of pulses of the clock and loop frequencies of the observed signal. Taking into account that the pulse durations of all flows are the same, we can write:
The probability of the coincidence of the reference flows with the flows of pulses at any of the N sequentially analyzed frequencies is equal to the sum of the probabilities of the coincidence of the reference flows with the flows at each ith fixed frequency.
Так как период анализа T1, длительность импульсов τs и длительность перекрытия σ постоянны, то можно записать:
Данное выражение определяет вероятность совпадения одного импульса всех четырех потоков на интервале времени T1. Вероятность совпадения k следующих подряд импульсов будет соответствовать произведению k вероятностей совпадения одного импульса на периоде Ts эт эталонного потока, что можно записать в виде:
где k T1/Ts эт количество сравниваемых импульсов за период анализа. В связи с тем, что сравнение потоков происходит попарно (двух потоков тактовой частоты и двух потоков цикловой частоты) имеем два периода эталонных потоков:
Ts эт.т период импульсной последовательности тактовой частоты;
Ts эт.ц период импульсной последовательности цикловой частоты.
Since the analysis period T 1 , the pulse duration τ s and the overlap duration σ are constant, we can write:
This expression determines the probability of coincidence of one pulse of all four streams in the time interval T 1 . The probability of coincidence of k consecutive pulses will correspond to the product of k probabilities of coincidence of one pulse on the period T s et reference flow, which can be written as:
wherein k T 1 / T s et number of compared pulses during the analysis period. Due to the fact that the flows are compared in pairs (two clock frequencies and two cycles), we have two periods of reference flows:
T s et.t period of the pulse sequence of the clock frequency;
T s etc period of the pulse sequence of the cyclic frequency.
Тогда вероятность совпадения всех импульсов четырех анализируемых потоков на периоде T1 примет вид:
Отсюда вытекает, что при совпадении всех импульсов на анализируемом периоде всех четырех потоков на какой-то i-й фиксированной частоте вероятность идентификации требуемого сигнала будет равна: Pид 1 Pn, или
Полная вероятность обнаружения требуемого сигнала при смене рабочей частоты будет равна произведению вероятностей частотно-временного совпадения частоты настройки приемника с текущей рабочей частотой искомого передатчика Pсовп и вероятности идентификации искомого сигнала Pид.Then the probability of coincidence of all pulses of the four analyzed flows on the period T 1 takes the form:
It follows that if all the pulses coincide in the analyzed period of all four streams at some i-th fixed frequency, the probability of identifying the desired signal will be: P id 1 P n , or
The total probability of detecting the required signal when changing the operating frequency will be equal to the product of the probabilities of the time-frequency coincidence of the receiver tuning frequency with the current operating frequency of the desired transmitter P coinc and the probability of identification of the desired signal P id .
При условии, что частотно-временное совпадение произошло при заданных значениях длительности импульсов τs и длительности перекрытия σ, вероятность обнаружения искомого сигнала будет зависеть от времени распознавания, количества сравниваемых потоков, числа подлежащих совпадению импульсов. На (фиг. 11) представлены графики зависимостей вероятности обнаружения от времени распознавания для следующих случаев:
1 обнаружение производится при совпадении одного импульса четырех потоков;
2 обнаружение производится при совпадении k импульсов двух потоков тактовой частоты;
3 обнаружение производится при совпадении k импульсов всех четырех потоков.
Provided that the time-frequency coincidence occurred at the given values of the pulse duration τ s and the overlap duration σ, the probability of detecting the desired signal will depend on the recognition time, the number of compared streams, and the number of pulses to be matched. On (Fig. 11) presents graphs of the dependencies of the probability of detection on the recognition time for the following cases:
1 detection is performed when one pulse of four streams coincides;
2, detection is performed when k pulses coincide with two clock frequencies;
3, detection is performed when k pulses of all four streams coincide.
При расчетах вероятности обнаружения примем, что периоды следования импульсов сигналов на любой i-й частоте и эталона одинаковы Ts iт Ts эт.т, Ts iц Ts эт.ц и Tс эт.ц 7Ts эт.т. Для простоты расчетов принято, что при скорости передачи 100 Бод Ts эт.т 10 мс, ts- σ = 1 мс.
Из графиков видно, что максимальная вероятность обнаружения искомого сигнала будет при совпадении всех следующих подряд импульсов четырех потоков на протяжении всего времени излучения сигнала на i-й фиксированной частоте. В этом случае вероятность обнаружения близка к единице (Pобн 1).When calculating the probability of detection, we assume that the pulse repetition period of signals on any i-th reference frequency and the same T s T s IT et.t, its T s T s and T et.ts with et.ts 7T s et.t. For simplicity of calculations, it is assumed that at a transmission rate of 100
It can be seen from the graphs that the maximum probability of detecting the desired signal will be when all of the following pulses of four streams coincide over the entire time the signal is emitted at the ith fixed frequency. In this case, the probability of detection is close to unity (P obn 1).
Минимально возможное время распознавания соответствует периоду следования импульсов тактовой частоты эталонного потока, но в этом случае процесс обнаружения будет вестись путем сравнения двух потоков импульсов тактовой частоты. Вероятность обнаружения в этом случае будет довольно высокая, но ниже, чем в случае сравнения четырех потоков. Следовательно, время распознавания T1 Δtp может принимать значения:
Ts эт.т≅ Δtp<τc,
где Ts эт.т период следования импульсов тактовой частоты эталонного потока;
τc время излучения сигнала на i-й фиксированной частоте.The shortest possible recognition time corresponds to the repetition period of the clock pulses of the reference stream, but in this case the detection process will be carried out by comparing the two streams of clock pulses. The probability of detection in this case will be quite high, but lower than in the case of a comparison of four streams. Therefore, the recognition time T 1 Δt p can take values:
T s et.t ≅ Δt p <τ c ,
where T s et.t the pulse repetition period of the clock frequency of the reference stream;
τ c is the signal emission time at the ith fixed frequency.
Оптимальным временем распознавания следует принять период следования импульсов цикловой частоты эталонного потока. Δtp Ts эт.ц, но в зависимости от решаемых задач, время распознавания может выбираться исходя из приоритетности максимальной вероятности обнаружения над временем распознавания или наоборот.The optimal recognition time should be taken as the repetition period of the pulses of the cyclic frequency of the reference stream. Δt p T s et.c , but depending on the tasks to be solved, the recognition time can be selected based on the priority of the maximum probability of detection over the recognition time or vice versa.
Сравнительный анализ известного устройства и предлагаемого технического решения показывает, что вероятность обнаружения увеличивается с 0,5 до 0,99 для типовых условий функционирования. Это подтверждает существенный положительный эффект от внедрения нового устройства. A comparative analysis of the known device and the proposed technical solution shows that the probability of detection increases from 0.5 to 0.99 for typical operating conditions. This confirms the significant positive effect of the introduction of the new device.
Использованная литература:
1. Мартынов В. А. Селихов Ю. И. Панорамные приемники и анализаторы спектра. М.Советское радио, 1964.References:
1. Martynov V. A. Selikhov Yu. I. Panoramic receivers and spectrum analyzers. M. Sovetskoe Radio, 1964.
2. Седякин Н.М. Элементы теории случайных импульсных потоков. М. Советское радио, 1964. 2. Sedyakin N.M. Elements of the theory of random pulsed flows. M. Soviet Radio, 1964.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94029577A RU2099868C1 (en) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | Device for automatic search for radio stations |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94029577A RU2099868C1 (en) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | Device for automatic search for radio stations |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94029577A RU94029577A (en) | 1996-06-20 |
RU2099868C1 true RU2099868C1 (en) | 1997-12-20 |
Family
ID=20159471
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94029577A RU2099868C1 (en) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | Device for automatic search for radio stations |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2099868C1 (en) |
-
1994
- 1994-08-04 RU RU94029577A patent/RU2099868C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
SU, авторское свидетельство, 1638795, кл. H 03 K 5/26, 1988. SU, авторское свидетельство, 1720171, кл. H 04 Q 1/46, 1989. SU, авторское свидетельство, 1515373, кл. H 04 B 1/10, 1989. WO, международная заявка, 92/22147, кл. H 04 B 1/10, 1992. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94029577A (en) | 1996-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4064488A (en) | Sampled signal detector | |
CA1124872A (en) | Loopback test for data-transmission channels | |
SE446290B (en) | VIEW TO A COMMUNICATION SYSTEM SENDING AND RECEIVING INFORMATION, AND RECEIVER CORRELATOR ARRANGEMENTS THEREOF | |
US3247491A (en) | Synchronizing pulse generator | |
JPS6336589B2 (en) | ||
US3740478A (en) | Pseudo-random multiplex synchronizer | |
RU2099868C1 (en) | Device for automatic search for radio stations | |
US4771442A (en) | Electrical apparatus | |
EP0321837B1 (en) | Data pattern synchronizer | |
RU2132111C1 (en) | Device for automatic search of signals of radio stations | |
US5222102A (en) | Digital phased locked loop apparatus for bipolar transmission systems | |
GB1307403A (en) | Digital synchronization system | |
EP0124576B1 (en) | Apparatus for receiving high-speed data in packet form | |
RU2109406C1 (en) | Signal transmitter of frequency-matrix type | |
RU2422982C2 (en) | Signal search device | |
SU1022325A2 (en) | Device for group clock synchronization | |
RU2713379C1 (en) | Apparatus for synchronizing a receiving and transmitting part of a radio link using short-pulse ultra-wideband signals | |
SU758547A2 (en) | Device for synchronizing with dicrete control | |
SU646453A1 (en) | Group clock synchronization apparatus | |
US2756274A (en) | Pulse signalling systems | |
RU2033640C1 (en) | Time signal transmitting and receiving device | |
SU1095220A1 (en) | Device for transmitting and receiving digital messages | |
EP0035564A1 (en) | Binary coincidence detector. | |
SU1088052A1 (en) | Device for transmitting and receiving telecontrol signals | |
US3602645A (en) | Method of automatic enciphering and deciphering of signal pulses |