RU2182401C1 - Frequency-reuse radio communication system - Google Patents

Frequency-reuse radio communication system Download PDF

Info

Publication number
RU2182401C1
RU2182401C1 RU2001100168/09A RU2001100168A RU2182401C1 RU 2182401 C1 RU2182401 C1 RU 2182401C1 RU 2001100168/09 A RU2001100168/09 A RU 2001100168/09A RU 2001100168 A RU2001100168 A RU 2001100168A RU 2182401 C1 RU2182401 C1 RU 2182401C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
inputs
signal
amplitude
Prior art date
Application number
RU2001100168/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.В. Заплетин
И.Г. Безгинов
Original Assignee
Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи filed Critical Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи
Priority to RU2001100168/09A priority Critical patent/RU2182401C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2182401C1 publication Critical patent/RU2182401C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

FIELD: radio communications; space and ground frequency-reuse radio communication links. SUBSTANCE: system has on sending end signal generator, two amplitude modulators, antiphase amplifier, two feeds of transmitting antenna, two power splitters, inverter, four switches, and two adders; on receiving end it has two receiving-antenna exciters, polarization-axis position control unit for receiving-antenna exciters, adder, subtracter, two low-frequency filters, synchronous detector, amplitude limiter, basic-message demodulator, and amplitude- modulated signal demodulator. EFFECT: enhanced carrying capacity of system. 3 dwg

Description

Предлагаемое устройство относится к области радиосвязи и может использоваться в космических и наземных радиолиниях с повторным использованием частоты. The proposed device relates to the field of radio communications and can be used in space and terrestrial radio links with frequency reuse.

Известны устройства с использованием поляризационной модуляции радиосигналов, в частности с эллиптической поляризацией волны, путем изменения параметров эллипса поляризации (Гусев К. Г. , Филатов А.Д., Сополев А.П. "Поляризационная модуляция", М., Сов. радио, 1974 г., с. 63-161). Known devices using polarization modulation of radio signals, in particular with elliptical polarization of the wave, by changing the parameters of the ellipse of polarization (Gusev K.G., Filatov A.D., Sopolev A.P. "Polarization modulation", M., Sov. Radio, 1974, p. 63-161).

Недостатком этих устройств является то, что они могут быть использованы в условиях, когда параметры распространения сигналов на трассе и взаимное положение передающей и приемной антенн постоянны, так как в противном случае возникает большой уровень взаимных помех между отдельными каналами радиолинии. Однако в большинстве случаев изменяются как параметры распространения сигналов, так и взаимное расположение антенн. The disadvantage of these devices is that they can be used in conditions where the propagation parameters of the signals on the path and the relative position of the transmitting and receiving antennas are constant, since otherwise a large level of mutual interference between the individual channels of the radio line. However, in most cases, both the propagation parameters of the signals and the relative position of the antennas change.

Известно также устройство (патент США 4087818), в котором повторное использование частоты в условиях изменения параметров среды распространения сигналов и взаимного положения антенн достигается за счет обеспечения ортогональности по поляризации двух передаваемых одновременно сигналов с круговой или линейной поляризацией. Эта ортогональность поддерживается с помощью автоматической цепи в виде замкнутого контура регулирования с применением специальных пилот-сигналов. Оно содержит передающее устройство, формирующее два сигнала, имеющие одинаковую частоту и взаимно ортогональные поляризации волны, приемное устройство, обеспечивающее раздельный прием указанных сигналов за счет их ортогональной поляризации. A device is also known (US patent 4087818), in which frequency reuse in conditions of changing the parameters of the signal propagation medium and the relative position of the antennas is achieved by ensuring polarization orthogonality of two simultaneously transmitted signals with circular or linear polarization. This orthogonality is maintained using an automatic circuit in the form of a closed loop control using special pilot signals. It contains a transmitting device that generates two signals having the same frequency and mutually orthogonal polarization of the wave, a receiving device that provides separate reception of these signals due to their orthogonal polarization.

Однако это устройство в силу высоких требований к необходимой точности обеспечения ортогональности по поляризации передаваемых сигналов имеет сложную систему автоподстройки. Кроме того, реализация этого устройства требует специальной дополнительной линии связи. However, this device, due to the high requirements for the necessary accuracy of ensuring orthogonality in the polarization of the transmitted signals, has a complex auto-tuning system. In addition, the implementation of this device requires a special additional communication line.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство по а.с. 1385305, представленное на фиг.1, где введены обозначения:
1 - генератор сигналов;
2 - разветвитель мощности;
3 и 4 - первый и второй амплитудные модуляторы;
5 - противофазный усилитель;
6 и 7 - первый и второй облучатели (возбудители) передающей антенны;
8 - передающая антенна;
9 и 10 - первый и второй облучатели (возбудители) приемной антенны;
11 - приемная антенна;
12 - суммарно-разностный блок;
13 - сумматор;
14 - вычитатель;
15 - синхронный детектор;
16 - демодулятор основных сообщений;
17 - амплитудный ограничитель;
18 и 19 - первый и второй фильтры нижних частот (ФНЧ);
20 - блок управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны;
21 - ключ;
22 - фазовый детектор;
23 - фазовращатель;
24 и 25 - первая и вторая линии задержки;
26 - компаратор.
The closest in technical essence to the proposed one is a device for AS 1385305, presented in figure 1, where the notation is entered:
1 - signal generator;
2 - power splitter;
3 and 4 - the first and second amplitude modulators;
5 - antiphase amplifier;
6 and 7 - the first and second irradiators (pathogens) of the transmitting antenna;
8 - transmitting antenna;
9 and 10 - the first and second irradiators (pathogens) of the receiving antenna;
11 - receiving antenna;
12 - total-difference block;
13 - adder;
14 - subtractor;
15 - synchronous detector;
16 - demodulator of the main messages;
17 - amplitude limiter;
18 and 19 - the first and second low-pass filters (low-pass filters);
20 - a control unit for the position of the axes of polarization of the irradiators of the receiving antenna;
21 - key;
22 - phase detector;
23 - phase shifter;
24 and 25 - the first and second delay lines;
26 is a comparator.

Устройство-прототип имеет следующие функциональные связи. The prototype device has the following functional relationships.

На передающей стороне - вход генератора сигналов 1 является входом для основной информации S0, выход генератора соединен со входом разветвителя мощности 2, первый и второй выходы которого соединены с первыми высокочастотными входами первого 3 и второго 4 амплитудных модуляторов соответственно, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами противофазного усилителя 5, вход которого является входом для дополнительной информации Sдоп; выход первого амплитудного модулятора 3 соединен с первым облучателем 6 передающей антенны 8, а выход второго амплитудного модулятора 4 соединен со вторым облучателем 7 передающей антенны 8; на приемной стороне - первый облучатель (возбудитель) 9 приемной антенны 11 через блок управления положением осей поляризации облучателей 20 соединен с первыми входами сумматора 13 и вычитателя 14 суммарно-разностного блока 12, а второй облучатель (возбудитель) 10 приемной антенны 11 также через блок управления положением осей поляризации облучателей 20 соединен со вторыми входами сумматора 13 и вычитателя 14 суммарно-разностного блока 12; выход сумматора 13 через амплитудный ограничитель 17 соединен со входами фазового детектора 22 и первой линии задержки 24; второй вход фазового детектора 22 соединен с выходом фазовращателя 23 и первым входом синхронного детектора 15, второй вход которого через вторую линию задержки 25 присоединен к выходу вычитателя 14; выход фазового детектора 15 является выходом для дополнительной информации Sдоп и, кроме того, через первый фильтр нижних частот 18 соединен с управляющим входом блока управления положением осей поляризации облучателей 20; выход первой линии задержки 24 через ключ 21 соединен со входом демодулятора основных сообщений 16, первый выход которого является выходом для основной информации S0, а второй выход этого демодулятора соединен со входом фазовращателя 23, выход фазового детектора 22 через второй фильтр нижних частот 19 соединен со входом компаратора 26, выход которого соединен с управляющим входом ключа 21.On the transmitting side, the input of the signal generator 1 is an input for basic information S 0 , the output of the generator is connected to the input of the power splitter 2, the first and second outputs of which are connected to the first high-frequency inputs of the first 3 and second 4 amplitude modulators, respectively, the second inputs of which are connected respectively to the first and second outputs of the antiphase amplifier 5, the input of which is the input for additional information S add ; the output of the first amplitude modulator 3 is connected to the first irradiator 6 of the transmitting antenna 8, and the output of the second amplitude modulator 4 is connected to the second irradiator 7 of the transmitting antenna 8; on the receiving side, the first irradiator (exciter) 9 of the receiving antenna 11 is connected to the first inputs of the adder 13 and subtractor 14 of the total-difference block 12 through the control unit for the position of the polarization axis of the irradiators 20, and the second irradiator (exciter) 10 of the receiving antenna 11 is also connected through the control unit the position of the polarization axes of the irradiators 20 is connected to the second inputs of the adder 13 and the subtractor 14 of the total-difference block 12; the output of the adder 13 through the amplitude limiter 17 is connected to the inputs of the phase detector 22 and the first delay line 24; the second input of the phase detector 22 is connected to the output of the phase shifter 23 and the first input of the synchronous detector 15, the second input of which through the second delay line 25 is connected to the output of the subtractor 14; the output of the phase detector 15 is the output for additional information S add and, in addition, through the first low-pass filter 18 is connected to the control input of the control unit of the position of the polarization axes of the irradiators 20; the output of the first delay line 24 through the key 21 is connected to the input of the main message demodulator 16, the first output of which is the output for the main information S 0 , and the second output of this demodulator is connected to the input of the phase shifter 23, the output of the phase detector 22 through the second low-pass filter 19 is connected to the input of the comparator 26, the output of which is connected to the control input of the key 21.

Работает устройство-прототип следующим образом. The device prototype works as follows.

Генератор 1 сигналов формирует сигнал основных сообщений, модулированный по частоте или фазе основными сообщениями. The signal generator 1 generates a signal of the main messages, modulated in frequency or phase of the main messages.

Этот сигнал имеет вид
uc(t) = ucos[ωt+φ(t)], (1)
где u - постоянная амплитуда сигнала;
φ(t) - функция изменения фазы сигнала, соответствующая частотной или фазовой модуляции основными сообщениями S0;
ω - угловая частота.
This signal has the form
u c (t) = ucos [ωt + φ (t)], (1)
where u is the constant amplitude of the signal;
φ (t) is the function of changing the phase of the signal corresponding to the frequency or phase modulation of the main messages S 0 ;
ω is the angular frequency.

Сигнал (1) поступает на вход разветвителя мощности 2, с выхода которого сигнал разветвляется на два канала, в которых установлены амплитудные модуляторы 3 и 4, выполненные в виде высокочастотных усилителей. The signal (1) is fed to the input of a power splitter 2, from the output of which the signal branches into two channels in which amplitude modulators 3 and 4 are installed, made in the form of high-frequency amplifiers.

В них амплитуда проходящих сигналов изменяется противофазно по закону передаваемых дополнительных сообщений с помощью напряжений, снимаемых с противофазного усилителя 5. При этом сигналы на выходах амплитудных модуляторов 3 и 4 следующие:
u3(t) = u1[1+f(t)]cos[ωt+φ(t)], (2)
u4(t) = u1[1-f(t)]cos[ωt+φ(t)], (3)
где u3(t) и u4(t) - сигналы на входах модуляторов 3 и 4 соответственно;
u1 - постоянная амплитуда;
f(t) - функция изменения амплитуды сигналов, соответствующая дополнительным сообщениям Sдоп.
In them, the amplitude of the transmitted signals changes out of phase according to the law of the additional messages transmitted using the voltages removed from the out-of-phase amplifier 5. The signals at the outputs of the amplitude modulators 3 and 4 are as follows:
u 3 (t) = u 1 [1 + f (t)] cos [ωt + φ (t)], (2)
u 4 (t) = u 1 [1-f (t)] cos [ωt + φ (t)], (3)
where u 3 (t) and u 4 (t) are the signals at the inputs of modulators 3 and 4, respectively;
u 1 is a constant amplitude;
f (t) is the function of changing the amplitude of the signals corresponding to additional messages S add .

Далее сигналы (2) и (3) с выходов амплитудных модуляторов поступают на входы облучателей 6 и 7 передающей антенны 8. Next, the signals (2) and (3) from the outputs of the amplitude modulators are fed to the inputs of the irradiators 6 and 7 of the transmitting antenna 8.

Передающая антенна 8 может быть выполнена в виде зеркальной антенны с двумя облучателями 6 и 7 или в виде вибраторных антенн с соответствующими возбудителями. Облучатели 6 и 7 создают поля с ортогональной одна относительно другой линейной или круговой поляризацией. Сигналы, которые излучает передающая антенна 8, принимаются приемной антенной 11. Ее облучатели (возбудители) 9 и 10 имеют взаимно ортогональную линейную или круговую поляризацию. Приемная антенна 11 с облучателями (возбудителями) 9 и 10 выполнена аналогично передающей. The transmitting antenna 8 can be made in the form of a mirror antenna with two irradiators 6 and 7 or in the form of vibrating antennas with the corresponding pathogens. Irradiators 6 and 7 create fields with orthogonal one relative to the other linear or circular polarization. The signals emitted by the transmitting antenna 8 are received by the receiving antenna 11. Its irradiators (pathogens) 9 and 10 are mutually orthogonal linear or circular polarization. The receiving antenna 11 with irradiators (pathogens) 9 and 10 is made similar to the transmitting one.

На выходах облучателей 9 и 10 приемной антенны 11 получим сигналы

Figure 00000002

где nx(t) - флуктуационная помеха в виде нормального Гауссова шума составляющей оси x;
n(t) - импульсная помеха составляющей оси x;
α - угол рассогласования по поляризации.The outputs of the irradiators 9 and 10 of the receiving antenna 11 receive signals
Figure 00000002

where n x (t) is the fluctuation interference in the form of normal Gaussian noise component of the x axis;
n x and (t) is the impulse noise of the x axis component;
α is the polarization mismatch angle.

Figure 00000003

где ny(t) - флуктуационная помеха в виде нормального Гауссова шума составляющей оси y;
nyn(t) - импульсная помеха составляющей оси y.
Figure 00000003

where n y (t) is the fluctuation noise in the form of normal Gaussian noise component of the y axis;
n yn (t) is the impulse noise of the component of the y axis.

С выхода сумматора 13 получаем сигнал

Figure 00000004

а с выхода вычитателя 14 получим
Figure 00000005

В качестве демодулятора основных сообщений 16 используется синхронно-фазовый демодулятор (СФД) с устройством отбраковки аномальных перескоков фазы, кратных 2π радиан, возникающих во входной смеси сигнала с помехой под действием как флуктуационных, так и импульсных помех, что позволяет повысить помехоустойчивость при воздействии комплекса помех на единицы и десятки децибел в зависимости от базы сигнала.From the output of the adder 13 we get a signal
Figure 00000004

and from the output of the subtractor 14 we get
Figure 00000005

As the demodulator of the main messages 16, a synchronous-phase demodulator (SFD) is used with a device for rejecting anomalous phase jumps that are multiples of 2π radians arising in the input signal mixture with interference under the influence of both fluctuation and pulsed interference, which improves the noise immunity when exposed to an interference complex by units and tens of decibels depending on the signal base.

На выходе демодулятора 16, работающего в синхронном режиме, возникает напряжение, изменяющееся согласно изменениям частоты или фазы входного сигнала, то есть демодулированное сообщение. At the output of the demodulator 16 operating in synchronous mode, a voltage arises that changes according to changes in the frequency or phase of the input signal, that is, a demodulated message.

Для компенсации постоянного фазового сдвига использован фазовращатель 23 на 90o, с выхода которого поступает опорный сигнал, не содержащий информации о помехе, на синхронный детектор 15.To compensate for the constant phase shift, a phase shifter 23 by 90 ° was used , from the output of which a reference signal containing no information about the interference is supplied to the synchronous detector 15.

При воздействии на вход системы флуктуационного шума и импульсной помехи (ИП) на первый вход фазового детектора 22 поступает суммарный сигнал с выхода амплитудного ограничителя 17, а на второй вход фазового детектора 22 - опорный сигнал с выхода фазовращателя 23. Возникающая разница между опорным и входным сигналами вызывает появление на выходе фильтра нижних частот (ФНЧ) 19 напряжения помехи. When exposed to the input of the system of fluctuation noise and impulse noise (IP), the first input of the phase detector 22 receives the total signal from the output of the amplitude limiter 17, and the second input of the phase detector 22 receives the reference signal from the output of the phase shifter 23. The resulting difference between the reference and input signals causes the appearance of a low-pass filter (LPF) 19 interference voltage.

В случае превышения порога чувствительности компаратора 26 на его выходе появляется сигнал запрета, который закрывает ключ 21 и сигнал "пораженный ИП" не проходит на вход демодулятора 16 на время действия ИП. Таким образом, демодулятор 16 не выходит из состояния синхронизма на время действия ИП. If the sensitivity threshold of the comparator 26 is exceeded, a prohibition signal appears at its output, which closes the key 21 and the signal “affected IP” does not pass to the input of the demodulator 16 for the duration of the IP. Thus, the demodulator 16 does not exit the state of synchronism for the duration of the IP.

В случае отсутствия на входе устройства ИП на выходе компаратора 26 сигнал запрета отсутствует и ключ 21 открыт. If there is no IP input at the output of the comparator 26, there is no inhibit signal and the key 21 is open.

На время анализа помеховой обстановки и выработки сигнала управления для ключа 21 необходимо задержать суммарный сигнал в канале обработки с угловой модуляцией. На это же время необходимо задержать и разностный сигнал в другом канале, для чего служат линии задержки 24 и 25. Время задержки линий 24 и 25 выбирается одинаковым. Это время, в основном, определяется полосой пропускания ФНЧ 19. During the analysis of the interference situation and the generation of the control signal for key 21, it is necessary to delay the total signal in the processing channel with angular modulation. At the same time, it is necessary to delay the difference signal in another channel, for which the delay lines 24 and 25 serve. The delay time of lines 24 and 25 is chosen the same. This time is mainly determined by the passband of the low-pass filter 19.

С выхода синхронного детектора 15 сигнал идет на узкополосный ФНЧ 18, с помощью которого выделяется постоянная составляющая, знак которой зависит от знака угла рассогласования α. С выхода ФНЧ 18 эта составляющая поступает на блок управления положением осей поляризации облучателей (возбудителей), который поворачивает облучатели так, что угол α становится равным нулю. При рассогласовании в другую сторону (угол α - отрицательный) указанная составляющая положительная, облучатели повернуты в противоположную сторону. From the output of the synchronous detector 15, the signal goes to a narrow-band low-pass filter 18, with which a constant component is extracted, the sign of which depends on the sign of the mismatch angle α. From the output of the low-pass filter 18, this component enters the control unit for the position of the polarization axes of the irradiators (pathogens), which rotates the irradiators so that the angle α becomes equal to zero. If there is a mismatch in the other direction (angle α is negative), this component is positive, the irradiators are turned in the opposite direction.

ФНЧ 18 имеет полосу пропускания, значительно меньшую по сравнению с шириной спектра функции. Поэтому ФНЧ 18 может пропускать только медленно меняющиеся сигналы, обусловленные изменениями взаимного положения антенн. The low-pass filter 18 has a passband that is much smaller compared to the width of the function spectrum. Therefore, the low-pass filter 18 can only pass slowly changing signals due to changes in the relative position of the antennas.

Блок управления 20 с помощью напряжения, снимаемого с ФНЧ 18, устраняет рассогласование между поляризацией приходящих сигналов и поляризацией облучателей приемной антенны. При этом система регулирования работает по принимаемому сигналу, несущему информацию о передаваемых сообщениях. The control unit 20 using the voltage removed from the low-pass filter 18, eliminates the mismatch between the polarization of the incoming signals and the polarization of the irradiators of the receiving antenna. In this case, the control system operates on a received signal that carries information about the transmitted messages.

Устройству-прототипу присуща недостаточная пропускная способность передаваемой информации. The prototype device is characterized by insufficient bandwidth of the transmitted information.

Для устранения указанного недостатка в устройство, содержащее на передающей стороне генератор сигналов, вход которого является входом для основной информации, первый и второй амплитудные модуляторы, вторые входы которых соединены с первым и вторым выходами противофазного усилителя соответственно, вход которого является входом для дополнительной информации Sдоп, а выходы амплитудных модуляторов соединены с первым и вторым облучателями передающей антенны соответственно; на приемной стороне - первый и второй облучатели приемной антенны через блок управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны присоединены к первому и второму входам сумматора и к первому и второму входам вычитателя суммарно-разностного блока соответственно, при этом выход сумматора соединен со входом амплитудного ограничителя; а также второй фильтр нижних частот, демодулятор основных сообщений, выход которого является выходом для основной информации S0, синхронный детектор, первый выход которого через первый фильтр нижних частот соединен с управляющим входом блока управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны, введены на передающей стороне первый и второй делители мощности, входы которых соединены между собой и с выходом генератора сигналов, первые выходы обоих делителей мощности соединены с сигнальными входами первого и второго ключей соответственно. Второй выход первого делителя мощности соединен с сигнальным входом четвертого ключа, управляющий вход которого является входом для информации S1, а также соединен с управляющим входом первого ключа непосредственно и, кроме того, через инвертор с управляющими входами второго и третьего ключей; второй выход второго делителя мощности соединен с сигнальным входом третьего ключа; выходы первого и второго ключей присоединены к первому и второму входам первого сумматора передатчика, выход которого соединен с высокочастотным входом первого амплитудного модулятора, а выходы третьего и четвертого ключей присоединены соответственно к первому и второму входам второго сумматора передатчика, выход которого соединен с высокочастотным входом второго амплитудного модулятора. На приемной стороне введен демодулятор амплитудно-модулированного сигнала, выход которого является выходом информации S1, а его вход через амплитудный ограничитель присоединен ко входу демодулятора основных сообщений и к первому входу синхронного детектора, второй вход которого соединен с выходом вычитателя, а второй выход синхронного детектора присоединен ко входу второго фильтра нижних частот, выход которого является выходом для дополнительной информации Sдоп.To eliminate this drawback, a device containing a signal generator on the transmitting side, the input of which is an input for basic information, first and second amplitude modulators, the second inputs of which are connected to the first and second outputs of an out-of-phase amplifier, respectively, whose input is an input for additional information S add and the outputs of the amplitude modulators are connected to the first and second irradiators of the transmitting antenna, respectively; on the receiving side, the first and second receiving antenna feeds are connected to the first and second inputs of the adder and to the first and second inputs of the subtractor of the total-difference unit, respectively, while the output of the adder is connected to the input of the amplitude limiter through the control unit for the position of the axes of polarization of the feeds of the receiving antenna; as well as a second low-pass filter, a main message demodulator, the output of which is an output for the basic information S 0 , a synchronous detector, the first output of which is connected through the first low-pass filter to the control input of the control unit for the position of the polarization axes of the receiving antenna irradiators, the first ones are introduced on the transmitting side and the second power dividers, the inputs of which are connected to each other and to the output of the signal generator, the first outputs of both power dividers are connected to the signal inputs of the first and second key th respectively. The second output of the first power divider is connected to the signal input of the fourth key, the control input of which is an input for information S 1 , and also connected to the control input of the first key directly and, in addition, through an inverter with the control inputs of the second and third keys; the second output of the second power divider is connected to the signal input of the third key; the outputs of the first and second keys are connected to the first and second inputs of the first adder of the transmitter, the output of which is connected to the high-frequency input of the first amplitude modulator, and the outputs of the third and fourth keys are connected respectively to the first and second inputs of the second adder of the transmitter, the output of which is connected to the high-frequency input of the second amplitude modulator. On the receiving side, an amplitude-modulated signal demodulator is introduced, the output of which is an information output S 1 , and its input through an amplitude limiter is connected to the input of the main message demodulator and to the first input of the synchronous detector, the second input of which is connected to the output of the subtractor, and the second output of the synchronous detector connected to the input of the second low-pass filter, the output of which is the output for additional information S add .

На фиг. 2 приведена функциональная схема предлагаемого устройства, где обозначено:
1 - генератор сигналов;
2 - инвертор;
3 и 4 - первый и второй амплитудные модуляторы;
5 - противофазный (парафазный) усилитель;
6 и 7 - первый и второй облучатели передающей антенны;
8 - передающая антенна;
9 и 10 - первый и второй возбудители приемной антенны;
11 - приемная антенна;
12 - суммарно-разностный блок;
13 - сумматор;
14 - вычитатель;
15 - синхронный детектор;
16 - демодулятор основного сообщения;
17 - амплитудный ограничитель;
18 и 19 - первый и второй фильтры нижних частот;
20 - блок управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны;
21 - демодулятор амплитудно-модулированного сигнала;
22 и 23 - первый и второй делители мощности;
24, 25, 26 и 27 - первый, второй, третий и четвертый ключи;
28 и 29 - первый и второй сумматоры передатчика.
In FIG. 2 shows a functional diagram of the proposed device, where it is indicated:
1 - signal generator;
2 - inverter;
3 and 4 - the first and second amplitude modulators;
5 - antiphase (paraphase) amplifier;
6 and 7 - the first and second transmitting antenna feeds;
8 - transmitting antenna;
9 and 10 - the first and second pathways of the receiving antenna;
11 - receiving antenna;
12 - total-difference block;
13 - adder;
14 - subtractor;
15 - synchronous detector;
16 - demodulator of the main message;
17 - amplitude limiter;
18 and 19 - the first and second low-pass filters;
20 - a control unit for the position of the axes of polarization of the irradiators of the receiving antenna;
21 - demodulator amplitude-modulated signal;
22 and 23 - the first and second power dividers;
24, 25, 26 and 27 - the first, second, third and fourth keys;
28 and 29 - the first and second adders of the transmitter.

Предлагаемое устройство имеет следующие функциональные связи: на передающей стороне - генератор сигналов 1, вход которого является входом для основной информации S0, а выход соединен со входами первого 22 и второго 23 делителей мощности, первые выходы которых соединены соответственно с сигнальными входами первого 24 и второго 25 ключей; вторые, управляемые, входы первого 24 и четвертого 27 ключей соединены между собой и со входом инвертора 2 и являются входом для информации S1, второй выход первого делителя мощности 22 соединен с сигнальным входом четвертого ключа 27; управляемый вход второго ключа 25 соединен с управляющим входом третьего ключа 26 и с выходом инвертора 2; сигнальный вход третьего ключа 26 соединен со вторым выходом второго делителя мощности 23; выходы первого 24 и второго 25 ключей соединены соответственно с первым и вторым входами первого сумматора 28, а выходы третьего 26 и четвертого 27 ключей соединены соответственно с первым и вторым входами второго сумматора 29, выход которого присоединен к первому высокочастотному входу второго амплитудного модулятора 4, выход которого соединен со вторым облучателем 7 передающей антенны 8; выход первого сумматора 28 соединен с первым высокочастотным входом первого амплитудного модулятора 3, выход которого присоединен к первому облучателю 6 передающей антенны 8; вторые входы первого 3 и второго 4 амплитудных модуляторов соединены соответственно с первым и вторым выходами противофазного усилителя 5, вход которого является входом для дополнительной информации Sдоп; на приемной стороне - первый 9 и второй 10 возбудители приемной антенны 11 через блок управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны 20 соединены соответственно с первыми и вторыми входами сумматора 13 и вычитателя 14 суммарно-разностного блока 12; выход сумматора 13 соединен со входами амплитудного ограничителя 17 и демодулятора амплитудно-модулированного сигнала 21, выход которого является выходом для информации S1, а выход амплитудного ограничителя 17 соединен с первым входом синхронного детектора 15 и входом демодулятора основного сообщения 16, выход которого является выходом для основной информации S0; второй вход синхронного детектора 15 соединен с выходом вычитателя 14 суммарно-разностного блока 12, первый выход синхронного детектора 15 через первый фильтр нижних частот 18 соединен с управляющим входом блока управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны 20, а второй выход синхронного детектора 15 соединен со входом второго фильтра нижних частот 19, выход которого является выходом для дополнительной информации Sдоп.The proposed device has the following functional relationships: on the transmitting side, a signal generator 1, the input of which is an input for the main information S 0 , and the output is connected to the inputs of the first 22 and second 23 power dividers, the first outputs of which are connected respectively to the signal inputs of the first 24 and second 25 keys; the second, controlled inputs of the first 24 and fourth keys 27 are connected to each other and to the input of the inverter 2 and are an input for information S 1 , the second output of the first power divider 22 is connected to the signal input of the fourth key 27; the controlled input of the second key 25 is connected to the control input of the third key 26 and with the output of the inverter 2; the signal input of the third key 26 is connected to the second output of the second power divider 23; the outputs of the first 24 and second 25 keys are connected respectively to the first and second inputs of the first adder 28, and the outputs of the third 26 and fourth 27 keys are connected respectively to the first and second inputs of the second adder 29, the output of which is connected to the first high-frequency input of the second amplitude modulator 4, the output which is connected to the second feed 7 of the transmitting antenna 8; the output of the first adder 28 is connected to the first high-frequency input of the first amplitude modulator 3, the output of which is connected to the first feed unit 6 of the transmitting antenna 8; the second inputs of the first 3 and second 4 amplitude modulators are connected respectively to the first and second outputs of the out-of-phase amplifier 5, the input of which is an input for additional information S add ; on the receiving side, the first 9 and second 10 pathogens of the receiving antenna 11 are connected through the control unit for the position of the polarization axes of the irradiators of the receiving antenna 20 to the first and second inputs of the adder 13 and subtractor 14 of the total-difference block 12, respectively; the output of the adder 13 is connected to the inputs of the amplitude limiter 17 and the demodulator of the amplitude-modulated signal 21, the output of which is the output for information S 1 , and the output of the amplitude limiter 17 is connected to the first input of the synchronous detector 15 and the input of the demodulator of the main message 16, the output of which is the output for basic information S 0 ; the second input of the synchronous detector 15 is connected to the output of the subtractor 14 of the total differential block 12, the first output of the synchronous detector 15 is connected through the first low-pass filter 18 to the control input of the control unit for the position of the polarization axes of the irradiators of the receiving antenna 20, and the second output of the synchronous detector 15 is connected to the input the second low-pass filter 19, the output of which is the output for additional information S ext .

Работает предлагаемое устройство следующим образом. The proposed device operates as follows.

Генератор 1 сигналов формирует сигнал основных сообщений, модулированный по частоте или фазе основными сообщениями. The signal generator 1 generates a signal of the main messages, modulated in frequency or phase of the main messages.

Этот сигнал имеет вид
uc(t) = ucos[ωt+φ(t)],
где uc - постоянная амплитуда сигнала;
φ(t) - функция изменения фазы сигнала, соответствующая частотной или фазовой модуляции основными сообщениями S0;
ω - угловая частота.
This signal has the form
u c (t) = ucos [ωt + φ (t)],
where u c is the constant amplitude of the signal;
φ (t) is the function of changing the phase of the signal corresponding to the frequency or phase modulation of the main messages S 0 ;
ω is the angular frequency.

Этот сигнал поступает на входы делителей мощности 22 и 23. Примем, что первый делитель 22 делит мощность пополам, а второй 23 - на 0,75. This signal is fed to the inputs of the power dividers 22 and 23. Let us assume that the first divider 22 divides the power in half, and the second 23 - 0.75.

Сигнал основной информации S0 поступает на вход генератора сигналов 1. Информация S1 (третья информация) подается на управляемые входы первого 24 и четвертого 27 ключей и на вход инвертора 2. При наличии в информации S1 единицы открываются первый 24 и четвертый 27 ключи, тем самым пропуская сигнал с выходов первого делителя мощности 22. При наличии в информации S1 нуля инвертор 2 инвертирует его в единицу, и тем самым открываются второй 25 и третий 26 ключи, пропуская сигнал с выходов второго делителя мощности 23. Сигнал с выходов первого 24 и второго 25 ключей суммируется в первом сумматоре 28, а сигнал с выходов третьего 26 и четвертого 27 ключей суммируется во втором сумматоре 29. Форма сигнала на выходах первого 28 и второго 29 сумматоров приведена на фиг.3. С выходов сумматоров 28 и 29 сигнал подается соответственно на высокочастотные первые входы первого 3 и второго 4 амплитудных модуляторов, выполненных в виде высокочастотных усилителей. В них амплитуда проходящих сигналов изменяется противофазно по закону передаваемых дополнительных сообщений Sдоп с помощью напряжений, снимаемых с противофазного усилителя 5. Далее сигнал с выходов амплитудных модуляторов поступает на входы облучателей 6 и 7 передающей антенны 8 и излучается в пространство. Облучатели 6 и 7 создают поля с ортогональной одна относительно другой линейной или круговой поляризацией. Сигналы, которые излучает передающая антенна 8, принимаются приемной антенной 11. Ее возбудители 9 и 10 имеют взаимно ортогональную линейную или круговую поляризацию. С возбудителей приемной антенны сигнал поступает на сумматор 13 и вычитатель 14. С сумматора 13 принятый сигнал поступает на демодулятор 21, с которого снимается огибающая амплитудно-модулированного сигнала информации S1. С сумматора 13, кроме того, сигнал поступает на амплитудный ограничитель 17, который выравнивает его по амплитуде, и затем этот сигнал поступает на демодулятор основного сообщения 16, с которого снимается основная информация S0. Этот же сигнал поступает на первый вход синхронного детектора 15, на второй вход которого подается сигнал с вычитателя 14. С первого выхода синхронного детектора через первый ФНЧ 18 подается на управляющий вход блока управления положением осей поляризации 20, а через второй ФНЧ 19 снимается дополнительная информация Sдоп.The main information signal S 0 is fed to the input of signal generator 1. Information S 1 (third information) is supplied to the controlled inputs of the first 24 and fourth 27 keys and to the input of the inverter 2. If the information in S 1 contains one unit, the first 24 and fourth 27 keys are opened, thereby skipping the signal from the outputs of the first power divider 22. If there is zero in the information S 1, the inverter 2 inverts it to unity, and thereby the second 25 and third 26 keys are opened, passing the signal from the outputs of the second power divider 23. The signal from the outputs of the first 24 and second 25 cl cell is summed in the first adder 28, and the signal from the outputs of the third 26 and fourth 27 keys is summed in the second adder 29. The waveform at the outputs of the first 28 and second 29 adders is shown in Fig.3. From the outputs of the adders 28 and 29, the signal is supplied respectively to the high-frequency first inputs of the first 3 and second 4 amplitude modulators, made in the form of high-frequency amplifiers. In them, the amplitude of the transmitted signals changes out of phase according to the law of additional messages S add using the voltages taken from the out-of-phase amplifier 5. Next, the signal from the outputs of the amplitude modulators enters the inputs of the irradiators 6 and 7 of the transmitting antenna 8 and is emitted into space. Irradiators 6 and 7 create fields with orthogonal one relative to the other linear or circular polarization. The signals emitted by the transmitting antenna 8 are received by the receiving antenna 11. Its pathogens 9 and 10 are mutually orthogonal linear or circular polarization. From the exciters of the receiving antenna, the signal enters the adder 13 and the subtractor 14. From the adder 13, the received signal enters the demodulator 21, from which the envelope of the amplitude-modulated information signal S 1 is removed. From the adder 13, in addition, the signal is supplied to the amplitude limiter 17, which equalizes it in amplitude, and then this signal is transmitted to the demodulator of the main message 16, from which the basic information S 0 is removed. The same signal is fed to the first input of the synchronous detector 15, to the second input of which a signal is transmitted from the subtractor 14. From the first output of the synchronous detector, through the first low-pass filter 18, it is supplied to the control input of the control unit for the position of the polarization axes 20, and additional information is taken through the second low-pass filter 19 add .

Claims (1)

Система радиосвязи с повторным использованием частоты, содержащая на передающей стороне генератор сигналов, вход которого является входом для основной информации, первый и второй амплитудные модуляторы, вторые входы которых соединены с первым и вторым выходами противофазного усилителя соответственно, вход которого является входом для дополнительной информации S доп. , а выходы амплитудных модуляторов соединены с первым и вторым облучателями передающей антенны соответственно, на приемной стороне - первый и второй облучатели приемной антенны через блок управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны присоединены к первому и второму входам сумматора и первому и второму входам вычитателя суммарно-разностного блока соответственно, при этом выход сумматора соединен с входом амплитудного ограничителя, а также второй фильтр нижних частот, демодулятор основных сообщений, выход которого является выходом для основной информации So, синхронный детектор, первый выход которого через первый фильтр нижних частот соединен с управляющим входом блока управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны, отличающаяся тем, что на передающей стороне введены первый и второй делители мощности, входы которых соединены между собой и с выходом генератора сигналов, первые выходы обоих делителей мощности соединены с сигнальными входами первого и второго ключей соответственно, второй выход первого делителя мощности соединен с сигнальным входом четвертого ключа, управляющий вход которого является входом для информации S1 и соединен с управляющим входом первого ключа непосредственно и, кроме того, через инвертор - с управляющими входами второго и третьего ключей, второй выход второго делителя мощности соединен с сигнальным входом третьего ключа, выходы первого и второго ключей присоединены соответственно к первому и второму входам первого сумматора передатчика, выход которого соединен с высокочастотным входом первого амплитудного модулятора, а выходы третьего и четвертого ключей присоединены соответственно к первому и второму входам второго сумматора передатчика, выход которого соединен с высокочастотным входом второго амплитудного модулятора; на приемной стороне введен демодулятор амплитудно-модулированного сигнала, выход которого является выходом информации S1, а его вход через амплитудный ограничитель присоединен к входу демодулятора основных сообщений и к первому входу синхронного детектора, второй вход которого соединен с выходом вычитателя, а второй выход синхронного детектора присоединен к входу второго фильтра нижних частот, выход которого является выходом для дополнительной информации S доп.A frequency reuse radio communication system comprising, on the transmitting side, a signal generator whose input is an input for basic information, first and second amplitude modulators, the second inputs of which are connected to the first and second outputs of an out-of-phase amplifier, respectively, whose input is an input for additional information S ext . and the outputs of the amplitude modulators are connected to the first and second transmitting antenna feeds, respectively, on the receiving side, the first and second receiving antenna feeds are connected to the first and second inputs of the adder and the first and second inputs of the subtractor block, respectively, while the output of the adder is connected to the input of the amplitude limiter, as well as a second low-pass filter, a demodulator of the main messages, the output of which is the output for the basic information S o , a synchronous detector, the first output of which is connected through the first low-pass filter to the control input of the control unit for the position of the polarization axes of the feed antennas of the receive antenna, characterized in that the first and second power dividers are input on the transmitting side, the inputs of which are connected between themselves and with the output of the signal generator, the first outputs of both power dividers are connected to the signal inputs of the first and second keys, respectively, the second output of the first power divider One with the signal input of the fourth switch, the control input of which is the input for the information of S 1 and connected to the control input of the first switch directly and, in addition, through an inverter - to the control inputs of the second and third keys, the second output of the second power divider connected to the signal input of the third key, the outputs of the first and second keys are connected respectively to the first and second inputs of the first adder of the transmitter, the output of which is connected to the high-frequency input of the first amplitude modulator, and the output s third and fourth keys are attached respectively to first and second inputs of the second adder transmitter whose output is connected to the input of the second high-frequency amplitude modulator; On the receiving side, an amplitude-modulated signal demodulator is introduced, the output of which is an information output S 1 , and its input through an amplitude limiter is connected to the input of the main message demodulator and to the first input of the synchronous detector, the second input of which is connected to the output of the subtractor, and the second output of the synchronous detector connected to the input of the second low-pass filter, the output of which is the output for additional information S add.
RU2001100168/09A 2001-01-03 2001-01-03 Frequency-reuse radio communication system RU2182401C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001100168/09A RU2182401C1 (en) 2001-01-03 2001-01-03 Frequency-reuse radio communication system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001100168/09A RU2182401C1 (en) 2001-01-03 2001-01-03 Frequency-reuse radio communication system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2182401C1 true RU2182401C1 (en) 2002-05-10

Family

ID=20244353

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001100168/09A RU2182401C1 (en) 2001-01-03 2001-01-03 Frequency-reuse radio communication system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2182401C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2285339C8 (en) * 2004-10-13 2007-04-27 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир) Stationary broadband digital radio access system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГУСЕВ К.Г. и др. Поляризационная модуляция. - М.: Советское радио, 1974, с. 63-161. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2285339C8 (en) * 2004-10-13 2007-04-27 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир) Stationary broadband digital radio access system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5107358A (en) Method and apparatus for transmitting information
US5610946A (en) Radio communication apparatus
JPH063512B2 (en) Polarization diversity optical receiver for coherent optical communication
RU2152132C1 (en) Radio communication line with three- dimensional modulation
US3584221A (en) Polarization and time division light multiplex communciation system
RU2182401C1 (en) Frequency-reuse radio communication system
JPH02504210A (en) Improvements in reducing oscillator phase noise
RU2188505C2 (en) Radio communication system of high simulated- echo stability
Costas Synchronous communications
RU2085042C1 (en) High-authentication radio communication system
RU2085039C1 (en) Radio communication system
RU2193278C1 (en) Radio communication link
RU2204208C2 (en) Multiparametric-modulation radio communication line
RU2233030C2 (en) Frequency-reuse radio link
RU2069035C1 (en) Multichannel radio communication device
RU2085038C1 (en) Radio communication system
RU2072633C1 (en) Space-modulated radio communication line
RU2068621C1 (en) Multichannel radio communication device
US4184046A (en) Compatible single sideband system for AM stereo
SU1385305A1 (en) Radio communication system
RU2160505C2 (en) Radio communication system
RU2164726C2 (en) Frequency-reuse radio communication link
JPH02291731A (en) Radio communication system
RU2316893C1 (en) Radio communication line with multi-parameter modulation
RU2204209C1 (en) Frequency-reuse radio communication line

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040104