RU2188505C2

RU2188505C2 - Radio communication system of high simulated- echo stability

Info

Publication number: RU2188505C2
Application number: RU2000117410A
Authority: RU
Inventors: Ю.В. Заплетин; И.Г. Безгинов
Original assignee: Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи
Priority date: 2000-07-03
Filing date: 2000-07-03
Publication date: 2002-08-27

Abstract

FIELD: radio communications; space and ground frequency-reuse radio links. SUBSTANCE: novelty is introduction of additional low-frequency filter, threshold shaper, comparison circuit, electronic switch, and device for optimal processing of pseudonoise signal. Radio link also has basic-message signal generator, power splitter, two amplitude modulators, antipodal signal amplifier, two transmitting-antenna feeds, two receiving- antenna feeds, adder, subtracting device, synchronous detector, amplitude limiter, basic-message demodulator, second low-frequency filter, polarization-axes control unit for receiving-antenna feeds, and synchronizer. EFFECT: enhanced simulated-echo stability of system. 2 dwg

Description

Предлагаемое устройство относится к области радиосвязи и может быть использовано в космических и наземных радиолиниях связи 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 (К. Г. Гусев, А. Д. Филатов, А.П. Сополев "Поляризационная модуляция", М., "Сов. радио", 1974 г., стр. 63-161). Known devices using polarization modulation of radio signals, in particular, with elliptical polarization of the wave by changing the parameters of the polarization ellipse (K. G. Gusev, A. D. Filatov, A. P. Sopolev "Polarization modulation", M., "Sov. Radio ", 1974, pp. 63-161).

Недостатком этих устройств является то, что они могут быть использованы в условиях, когда параметры распространения сигналов по трассе и взаимное положение передающей и приемной антенн постоянны, так как в противном случае возникает большой уровень взаимных помех между отдельными каналами радиолинии. The disadvantage of these devices is that they can be used in conditions where the propagation parameters of the signals along 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 occurs.

Однако в большинстве практических случаев изменяются как параметры распространения сигналов, так и взаимное расположение антенн. However, in most practical cases, both the propagation parameters of the signals and the relative position of the antennas change.

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

Приемное устройство, обеспечивающее раздельный прием указанных сигналов за счет их ортогональной поляризации. A receiving device providing 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 близкой по технической сущности к заявляемому объекту является система радиосвязи по а. с. 1385305, представленная на фиг.1, где введены обозначения:
1 - генератор сигналов основных сообщений;
2 - разветвитель мощности;
3, 4 - первый и второй амплитудные модуляторы;
5 - противофазный усилитель;
6, 7 - первый и второй облучатели (возбудители) передающей антенны;
8 - передающая антенна;
9, 10 - первый и второй облучатели (возбудители) приемной антенны;
11 - приемная антенна;
12 - суммарно-разностный блок;
13 - сумматор;
14 - вычитающий блок;
15 - синхронный детектор;
16 - демодулятор основных сообщений;
17 - амплитудный ограничитель;
18 - первый фильтр нижних частот (ФНЧ);
19 - второй фильтр нижних частот (ФНЧ);
20 - блок управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны;
21 - электронный ключ;
22 - фазовый детектор;
23 - фазовращатель;
24, 25 - первая и вторая линии задержки;
26 - компаратор.Closest to the technical nature of the claimed object is a radio communication system according to a. from. 1385305, presented in figure 1, where the notation is entered:
1 - signal generator of the main messages;
2 - power splitter;
3, 4 - the first and second amplitude modulators;
5 - antiphase amplifier;
6, 7 - the first and second irradiators (pathogens) of the transmitting antenna;
8 - transmitting antenna;
9, 10 - the first and second irradiators (pathogens) of the receiving antenna;
11 - receiving antenna;
12 - total-difference block;
13 - adder;
14 - subtracting block;
15 - synchronous detector;
16 - demodulator of the main messages;
17 - amplitude limiter;
18 - the first low-pass filter (low-pass filter);
19 - the second low-pass filter (low-pass filter);
20 - a control unit for the position of the axes of polarization of the irradiators of the receiving antenna;
21 - electronic key;
22 - phase detector;
23 - phase shifter;
24, 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 S_o, выход этого генератора соединен со входом разветвителя мощности 2, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами первого 3 и второго 4 амплитудных модуляторов, вторые входы которых соединены с первым и вторым выходами противофазного усилителя 5, вход которого является входом для дополнительной информации S_доп; 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 9 и второй 10 облучатели (возбудители) приемной антенны 11 присоединены к двум входам блока управления 20 положением осей поляризации облучателей приемной антенны, два выхода которого присоединены к двум входам сумматора 13 и двум входам вычитающего блока 14; выход сумматора 13 через амплитудный ограничитель 17 соединен со входами фазового детектора 22 и первой линии задержки 24, выход вычитающего блока 14 через вторую линию задержки 25 соединен с первым входом синхронного детектора 15, второй вход которого соединен с выходом фазовращателя 23 и вторым входом фазового детектора 22, выход которого через второй фильтр нижних частот 19 присоединен ко входу компаратора 26, выход которого соединен с первым входом ключа 21, второй вход которого соединен с выходом первой линии задержки 24, выход электронного ключа 21 соединен со входом демодулятора основных сообщений 16, первый выход которого является выходом для основной информации S_o, а второй выход демодулятора 16 соединен со входами фазовращателя 23; выход синхронного детектора 15 является выходом для дополнительной информации S_дoп, через первый фильтр нижних частот 18 соединен с управляющим входом блока управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны 20.On the transmitting side, the input of the signal generator 1 is an input for basic information S _o , the output of this generator is connected to the input of a power splitter 2, the first and second outputs of which are connected to the first inputs of the first 3 and second 4 amplitude modulators, the second inputs of which are connected to the first and the 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 9 and second 10 irradiators (pathogens) of the receiving antenna 11 are connected to two inputs of the control unit 20 by the position of the polarization axes of the irradiators of the receiving antenna, two outputs of which are connected to two inputs of the adder 13 and two inputs of the subtracting unit 14; 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 output of the subtracting unit 14 through the second delay line 25 is connected to the first input of the synchronous detector 15, the second input of which is connected to the output of the phase shifter 23 and the second input of the phase detector 22 the output of which through the second low-pass filter 19 is connected to the input of the comparator 26, the output of which is connected to the first input of the key 21, the second input of which is connected to the output of the first delay line 24, the output of the electronic key 21 is connected to the input of the demodulator 16, the main messages whose first output is the output for the main information S _o, and the second output of the demodulator 16 is connected to the inputs of the phase shifter 23; the output of the synchronous detector 15 is the output for additional information S _dop , 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 of the receiving antenna 20.

Устройство-прототип работает следующим образом. Генератор 1 сигналов формирует сигнал основных сообщений, модулированный по частоте или фазе основными сообщениями. The prototype device operates as follows. The signal generator 1 generates a signal of the main messages, modulated in frequency or phase of the main messages.

Этот сигнал имеет вид
u_c(t) = ucos[ωt+φ(t)], (1)
где u - постоянная амплитуда сигнала;
φ(t) - функция изменения фазы сигнала, соответствующая частотной или фазовой модуляции основными сообщениями S_o;
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 _o ;
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. В них амплитуда приходящих 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 выходах модуляторов 3 и 4 соответственно;
u₁ - постоянная амплитуда;
f(t) - функция изменения амплитуды сигналов, соответствующая дополнительным сообщениям S_доп.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. In them, the amplitude of the incoming signals changes out of phase according to the law of the transmitted additional messages using the voltages taken 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 outputs 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 .

Сигналы (2) и (3) поступают на облучатели 6 и 7 передающей антенны 8, которая может быть сделана 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. The signals (2) and (3) are fed to the irradiators 6 and 7 of the transmitting antenna 8, which 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.

Сигналы, которые излучает передающая антенна 8, принимаются антенной 11. Ее облучатели (возбудители) 9 и 10 имеют взаимно ортогональные линейную или круговую поляризации. Приемная антенна 11 с облучателями (возбудителями) 9 и 10 выполнена аналогично передающей. The signals emitted by the transmitting antenna 8 are received by the 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 получаем сигналы

где n_x(t) - флуктуационная помеха в виде нормального гауссова шума составляющей оси X;
n_xu(t) - импульсная помеха составляющей оси X;
α - угол рассогласования по поляризации/

где n_у(t) - флуктуационная помеха в виде нормального гауссова шума составляющей оси У;
n_yn(t) - импульсная помеха составляющей оси У.The outputs of the irradiators 9 and 10 of the receiving antenna 11 receive signals

where n _x (t) is the fluctuation interference in the form of normal Gaussian noise component of the X axis;
n _xu (t) is the impulse noise of the X axis component;
α is the angle of mismatch in polarization /

where n _y (t) is the fluctuation interference 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

С выхода вычитателя 14 получаем сигнал

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

From the output of the subtractor 14 we get a signal

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 основных сообщений 16, работающего в синхронном режиме, возникает напряжение, изменяющееся согласно закону изменения частоты или фазы входного сигнала, то есть демодулированное сообщение. At the output of the main message demodulator 16 operating in synchronous mode, a voltage arises that varies according to the law of the frequency or phase of the input signal, that is, a demodulated message.

Для компенсации постоянного фазового сдвига использован фазовращатель 23 на 90^o, с выхода которого поступает опорный сигнал, не содержащий информацию о помехе, на синхронный детектор 15.To compensate for the constant phase shift, a phase shifter 23 by 90 ^{° is 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 второго 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 output of the second low-pass filter 19 interference voltage.

В случае превышения порога чувствительности компаратора 26 на его выходе появляемся сигнал запрета, который закрывает электронный ключ 21 и сигнал "Пораженный ИП" не проходит на вход демодулятора 16 на время действия ИП. При этом, как правило, постоянная времени первого ФНЧ 18 больше, чем время действия ИП. Таким образом, демодулятор основных сообщений 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 electronic key 21 and the signal "Affected IP" does not pass to the input of the demodulator 16 for the duration of the IP. Moreover, as a rule, the time constant of the first low-pass filter 18 is greater than the duration of the IP. Thus, the main message demodulator 16 does not go out 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 электронного ключа 21 необходимо задержать суммарный сигнал в канале обработки с угловой модуляцией. На это же время необходимо задержать 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 второго ФНЧ 19. During the analysis of the interference situation and the generation of the control signal for the electronic 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 second low-pass filter 19.

С выхода синхронного детектора 15 сигнал идет на узкополосный первый ФНЧ 18, с помощью которого выделяется постоянная составляющая, знак которой зависит от знака угла рассогласования α. С выхода первого ФНЧ 18 эта составляющая поступает на блок управления положением осей поляризации облучателей (возбудителей) 20, который поворачивает облучатели так, что угол α становится равным нулю. При рассогласовании в другую сторону (угол α - отрицательный), указанная составляющая - положительная и облучатели повернуты в противоположную сторону. From the output of the synchronous detector 15, the signal goes to the narrow-band first 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 first low-pass filter 18, this component enters the control unit for the position of the polarization axes of the irradiators (pathogens) 20, 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), the indicated component is positive and the irradiators are turned in the opposite direction.

Первый ФНЧ 18 имеет полосу пропускания значительно меньшую по сравнению с шириной спектра функции. Поэтому первый ФНЧ 18 может пропускать медленные сигналы, обусловленные изменениями взаимного положения антенн. The first low-pass filter 18 has a bandwidth significantly smaller than the width of the function spectrum. Therefore, the first low-pass filter 18 can pass slow signals due to changes in the relative position of the antennas.

Блок управления положением осей поляризации облучателей 20 с помощью напряжения, снимаемого с первого 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 of the position of the polarization axes of the irradiators 20 using the voltage removed from the first 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.

Но данное устройство-прототип имеет недостаточную имитостойкость. But this prototype device has insufficient imitation resistance.

Предлагаемое устройство в некоторой степени решает проблему повышения имитостойкости. The proposed device to some extent solves the problem of increasing imitosti.

Для повышения имитостойкости в устройство, содержащее на передающей стороне генератор сигналов основных сообщений, выход которого соединен с входом разветвителя мощности, первый и второй выходы которого соединены с высокочастотными входами двух амплитудных модуляторов, вторые входы которых соединены с первым и вторым выходами противофазного усилителя, выходы амплитудных модуляторов присоединены к первому и второму облучателям передающей антенны; на приемной стороне - первый и второй облучатели приемной антенны присоединены к первому и второму входам блока управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны, два выхода которого соединены с двумя входами сумматора и двумя входами вычитающего блока; выход сумматора соединен со входом амплитудного ограничителя; второй фильтр нижних частот, электронный ключ, демодулятор основных сообщений, с второго выхода которого снимается основная информация S_o, а также синхронный детектор, выход которого соединен со входом первого фильтра нижних частот, выход которого соединен с управляющим входом блока управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны введено на передающей стороне - синхронизатор, производящий совмещение передних фронтов сигналов информации S_o и S_доп, на первый вход которого подается сигнал основной информации S_о, а на второй его вход - сигнал дополнительной информации S_доп; первый выход синхронизатора с входом генератора сигналов основных сообщений, а второй выход синхронизатора соединен с входом противофазного усилителя. Далее на приемной стороне - вход второго фильтра нижних частот соединен с выходом синхронного детектора, первый вход которого соединен с выходом вычитающего устройства, а второй вход синхронного детектора соединен с выходом амплитудного ограничителя и через блок оптимальной обработки шумоподобного сигнала соединен с сигнальным входом демодулятора основных сообщений, первый выход которого соединен с управляющим входим электронного ключа, с выхода которого снимается сигнал дополнительной информации S_доп, а его сигнальный вход соединен с выходом схемы сравнения, первый вход которой соединен с выходом второго фильтра нижних частот и входом формирователя порога, выход которого соединен с вторым входом схемы сравнения соответственно.To increase the resistance to a device containing a signal generator of the main messages on the transmitting side, the output of which is connected to the input of the power splitter, the first and second outputs of which are connected to the high-frequency inputs of two amplitude modulators, the second inputs of which are connected to the first and second outputs of the out-of-phase amplifier, the outputs of the amplitude modulators are connected to the first and second transmitting antenna feeds; on the receiving side, the first and second receiving antenna feeds are connected to the first and second inputs of the position control unit of the polarization axes of the receiving antenna feeds, two outputs of which are connected to two inputs of the adder and two inputs of the subtracting unit; the output of the adder is connected to the input of the amplitude limiter; a second low-pass filter, an electronic key, a main message demodulator, from the second output of which the basic information S _o is taken, as well as a synchronous detector, the output of which is connected to the input of the first low-pass filter, the output of which is connected to the control input of the position control unit of the polarization axes of the receiver the antenna is introduced on the transmitting side — a synchronizer, combining the leading edges of the information signals S _o and S _ext , the first input of which receives the main information signal S _o , and its second input is an additional information signal S _add ; the first output of the synchronizer with the input of the signal generator of the main messages, and the second output of the synchronizer is connected to the input of the antiphase amplifier. Next, on the receiving side, the input of the second low-pass filter is connected to the output of the synchronous detector, the first input of which is connected to the output of the subtractor, and the second input of the synchronous detector is connected to the output of the amplitude limiter and, through the block for optimal processing of the noise-like signal, is connected to the signal input of the main message demodulator, the first output of which is connected to a control input of the electronic key, which is removed from the output signal of the additional information S _extra, and its signal input coupled n a comparison circuit output, the first input coupled to an output of the second lowpass filter and the input of the threshold, the output of which is connected to the second input of the comparator circuit, respectively.

На фиг. 2а и б приведена функциональная схема предлагаемого устройства, где обозначено:
1 - генератор сигналов основных сообщений;
2 - разветвитель мощности;
3, 4 - первый и второй амплитудные модуляторы;
5 - противофазный усилитель;
6, 7 - первый и второй облучатели передающей антенны;
8 - передающая антенна;
9, 10 - первый и второй возбудители приемной антенны;
11 - приемная антенна;
12 - сумматор;
13 - вычитающее устройство;
14 - синхронный детектор;
15 - амплитудный ограничитель;
16 - демодулятор основных сообщений;
17 - первый фильтр нижних частот;
18 - блок управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны;
19 - синхронизатор;
20 - второй фильтр нижних частот;
21 - формирователь порога;
22 - схема сравнения;
23 - электронный ключ;
24 - блок оптимальной обработки ШПС.In FIG. 2a and b shows a functional diagram of the proposed device, where it is indicated:
1 - signal generator of the main messages;
2 - power splitter;
3, 4 - the first and second amplitude modulators;
5 - antiphase amplifier;
6, 7 - the first and second transmitting antenna feeds;
8 - transmitting antenna;
9, 10 - the first and second pathogens of the receiving antenna;
11 - receiving antenna;
12 - adder;
13 - subtractive device;
14 - synchronous detector;
15 - amplitude limiter;
16 - demodulator of the main messages;
17 - the first low-pass filter;
18 is a control unit for the position of the axis of polarization of the irradiators of the receiving antenna;
19 - synchronizer;
20 is a second low-pass filter;
21 - threshold shaper;
22 is a comparison diagram;
23 - electronic key;
24 - block optimal processing of SHPS.

На передающей стороне - генератор сигналов основных сообщений 1, вход которого соединен с одним из выходов синхронизатора 19, первый вход которого является входом для основной информации S_o, а второй вход - для дополнительной информации S_доп. Выход генератора основных сообщений 1 соединен со входом разветвителя мощности 2, первый и второй выходы которого соединены с высокочастотными входами амплитудных модуляторов 3 и 4 соответственно, вторые входы которых соединены с первым и вторым выходами противофазного усилителя 5, вход которого присоединен ко второму выходу синхронизатора 19. Выходы первого 3 и второго 4 амплитудных модуляторов соединены с первым 6 и вторым 7 облучателями передающей антенны 8.On the transmitting side is the signal generator of the main messages 1, the input of which is connected to one of the outputs of the synchronizer 19, the first input of which is an input for the basic information S _o , and the second input is for additional information S _ext . The output of the main message generator 1 is connected to the input of the power splitter 2, the first and second outputs of which are connected to the high-frequency inputs of the amplitude modulators 3 and 4, respectively, the second inputs of which are connected to the first and second outputs of the out-of-phase amplifier 5, the input of which is connected to the second output of the synchronizer 19. The outputs of the first 3 and second 4 amplitude modulators are connected to the first 6 and second 7 irradiators of the transmitting antenna 8.

На приемной стороне - первый 9 и второй 10 возбудители приемной антенны 11 соединены с первым и вторым входами блока управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны 18, два выхода которого присоединены к двум входам сумматора 12 и двум входам вычитающего устройства 13. Выход вычитающего устройства 13 соединен с первым входом синхронного детектора 14, второй вход которого через амплитудный ограничитель 15 соединен с выходом сумматора 12. Выход синхронного детектора 14 соединен со входом второго фильтра нижних частот 20 и через первый фильтр нижних частот 17 - с управляющим входом блока поворота поляризации 18, выход второго фильтра нижних частот 20 соединен с первым входом схемы сравнения 22 и через формирователь порога 21 - со вторым входом схемы сравнения 22, выход которой присоединен к сигнальному входу электронного ключа 23, с выхода которого снимается дополнительная информация S_доп, а управляющий вход ключа 23 соединен с выходом демодулятора основных сообщений 16, со второго выхода которого снимается основная информация S_o; вход демодулятора 16 через блок оптимальной обработки ШПС 24 соединен с выходом амплитудного ограничителя 15.On the receiving side, the first 9 and second 10 exciters of the receiving antenna 11 are connected to the first and second inputs of the position control unit of the polarization axes of the irradiators of the receiving antenna 18, the two outputs of which are connected to two inputs of the adder 12 and two inputs of the subtracting device 13. The output of the subtracting device 13 is connected with the first input of the synchronous detector 14, the second input of which through the amplitude limiter 15 is connected to the output of the adder 12. The output of the synchronous detector 14 is connected to the input of the second low-pass filter 20 and through the first low-pass filter 17 - with the control input of the polarization rotation block 18, the output of the second low-pass filter 20 is connected to the first input of the comparison circuit 22 and through the threshold shaper 21 - with the second input of the comparison circuit 22, the output of which is connected to the signal input of the electronic key 23, from the output of which additional information S _add is removed, and the control input of the key 23 is connected to the output of the main message demodulator 16, from the second output of which the basic information S _o is removed; the input of the demodulator 16 through the optimal processing unit SHPS 24 is connected to the output of the amplitude limiter 15.

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

Сигнал основной информации S_o подается на один из входов синхронизатора 19, а сигнал дополнительной информации S_доп поступает на второй вход синхронизатора 19. При этом в синхронизаторе 19 производится совмещение передних фронтов информации S_o с информацией S_доп.The main information signal S _o is supplied to one of the inputs of the synchronizer 19, and the additional information signal S _{additional is} supplied to the second input of the synchronizer 19. In this case, the leading edges of the information S _{o are} combined with the information S _additional .

С синхронизатора 19 сигнал основной информации S_o поступает на вход генератора сигналов основных сообщений 1, a сигнал дополнительной информации S_доп с другого выхода синхронизатора 19 поступает на вход парафазного усилителя 5. Генератор 1 формирует сигнал основных сообщений, модулированный по фазе основным сообщением. Этот сигнал (ШПС) поступает на разветвитель мощности 2, где осуществляется разделение его мощности пополам и каждая половина выдается соответственно по двум выходам на амплитудные модуляторы 3 и 4. В этих модуляторах амплитуда приходящих сигналов изменяется противофазно по закону передаваемых дополнительных сообщений S_доп с помощью напряжений, снимаемых с парафазного усилителя 5. Сигналы с амплитудных модуляторов 3 и 4 поступают на облучатели 6 и 7 передающей антенны 8, которая может быть реализована в виде зеркальной антенны с двумя облучателями или в виде вибраторных антенн с соответствующими возбудителями.From the synchronizer 19, the basic information signal S _o goes to the input of the main message generator 1, and the additional information signal S _add from the other output of the synchronizer 19 goes to the input of the phase-phase amplifier 5. The generator 1 generates the main message signal, phase-modulated by the main message. This signal (SHPS) is fed to a power splitter 2, where its power is divided in half and each half is outputted respectively to the two outputs to the amplitude modulators 3 and 4. In these modulators, the amplitude of the incoming signals changes out of phase according to the law of the transmitted additional messages S _add using voltages taken from the paraphase amplifier 5. The signals from the amplitude modulators 3 and 4 are fed to the irradiators 6 and 7 of the transmitting antenna 8, which can be implemented as a mirror antenna with two irradiation bodies or in the form of vibrating antennas with appropriate pathogens.

Облучатели 6 и 7 создают поля с ортогональной одно относительно другого линейной или круговой поляризацией. Irradiators 6 and 7 create fields with orthogonal linear or circular polarization relative to one another.

Сигналы, которые излучает передающая антенна 8, принимаются приемной антенной 11. The signals emitted by the transmitting antenna 8 are received by the receiving antenna 11.

Облучатели 9 и 10 приемной антенны 11 имеют также ортогональную линейную или круговую поляризацию. Приемная антенна 11 с облучателями 9 и 10 выполнена аналогично передающей. Irradiators 9 and 10 of the receiving antenna 11 also have orthogonal linear or circular polarization. The receiving antenna 11 with irradiators 9 and 10 is made similar to the transmitting one.

Сигнал с облучателей 9 и 10 через блок управления 18 поступает на входы сумматора 12 и входы вычитающего устройства 13. The signal from the irradiators 9 and 10 through the control unit 18 is fed to the inputs of the adder 12 and the inputs of the subtractor 13.

Сигнал с выхода сумматора 12 через амплитудный ограничитель 15 поступает на второй вход синхронного детектора 14 в качестве опорного сигнала и одновременно на вход блока оптимальной обработки шумоподобного сигнала 24, которое может быть выполнено либо на корреляторах, либо на оптимальном (согласованном) фильтре. The signal from the output of the adder 12 through the amplitude limiter 15 is fed to the second input of the synchronous detector 14 as a reference signal and simultaneously to the input of the block for optimal processing of the noise-like signal 24, which can be performed either on the correlators or on the optimal (matched) filter.

С выхода блока оптимальной обработки шумоподобного сигнала 24 сигнал в виде сверток поступает на вход демодулятора основных сообщений 16, который выделяет основную информацию S_о и дает импульсы положительной полярности через каждый интервал времени Т, где Т - длительность передаваемой информации S_о.From the output of the block for optimal processing of the noise-like signal 24, the signal in the form of convolutions is fed to the input of the main message demodulator 16, which selects the main information S _о and gives pulses of positive polarity after each time interval T, where T is the duration of the transmitted information S _о .

В то же время сигнал с выхода вычитающего устройства 13 поступает на первый вход синхронного детектора 14. At the same time, the signal from the output of the subtractor 13 is fed to the first input of the synchronous detector 14.

В результате синхронного детектирования и прохождения через ФНЧ (второй фильтр нижних частот) 20 сигнал поступает на первый вход схемы сравнения 22, на второй вход которой через формирователь порога 21 подается пороговое напряжение. As a result of synchronous detection and passing through the low-pass filter (second low-pass filter) 20, the signal is supplied to the first input of the comparison circuit 22, to the second input of which a threshold voltage is supplied through the threshold shaper 21.

В случае превышения порога сигнал со схемы сравнения 22 подается на сигнальный вход электронного ключа 23, на управляющий вход которого подается сигнал с первого выхода демодулятора основных сообщений 16. Электронный ключ 23 открывается в тех случаях, когда на выходе демодулятора 16 появляется импульс, положительной полярности, тогда на выходе электронного ключа 23 появится дополнительная информация S_доп.If the threshold is exceeded, the signal from the comparison circuit 22 is supplied to the signal input of the electronic key 23, to the control input of which a signal is supplied from the first output of the demodulator of the main messages 16. The electronic key 23 is opened when a pulse of positive polarity appears at the output of the demodulator 16 then at the output of the electronic key 23 appears additional information S _ext .

Следовательно, введение фильтра нижних частот, формирователя порога, схемы сравнения, электронного ключа и устройства оптимальной обработки сигнала в значительной степени повысило имитостойкость передаваемой информации. Therefore, the introduction of a low-pass filter, a threshold shaper, a comparison circuit, an electronic key, and an optimal signal processing device significantly increased the imitation resistance of the transmitted information.

Claims

A radio communication system with increased imitation resistance, comprising on the transmitting side a signal generator of the main messages, the output of which is connected to the input of the power splitter, the first and second outputs of which are connected to the high-frequency inputs of two amplitude modulators, the second inputs of which are connected to the first and second outputs of the out-of-phase amplifier, the outputs are amplitude modulators are connected to the first and second transmitting antenna feeds; on the receiving side, the first and second receiving antenna drivers are connected to the first and second inputs of the position control unit of the polarization axes of the receiving antenna feeds, the two outputs of which are connected to two inputs of the adder and two inputs of the subtracting unit; the adder outputs are connected to the input of the amplitude limiter; a second low-pass filter, an electronic key, a basic message demodulator, from the second output of which the main information signal S ₀ is taken, as well as a synchronous detector, the output of which is connected to the input of the first low-pass filter, the output of which is connected to the control input of the control unit for the position of the polarization axes of the irradiators a receiving antenna, characterized in that a synchronizer is introduced on the transmitting side, combining the leading edges of the information signals S ₀ and S _add , to the first input of which a signal about basic information S ₀ , and at its second input, a signal for additional information S _add ; the first output of the synchronizer is connected to the input of the signal generator of the main messages, and the second output of the synchronizer is connected to the input of the antiphase amplifier; on the receiving side, the input of the second low-pass filter is connected to the output of the synchronous detector, the first input of which is connected to the output of the subtractor and the second input of the synchronous detector is connected to the output of the amplitude limiter and, through the block of optimal processing of the noise-like signal, is connected to the signal input of the main message demodulator, the first output of which connected to the control input of the electronic key, which is removed from the output signal of the additional information S _extra, and its signal input coupled to an O house comparison circuit having a first input connected to the output of the second lowpass filter and the input of the threshold, the output of which is connected to the second input of the comparator circuit, respectively.