RU219469U1 - Устройство для вычисления мощности помехи на входе приемника - Google Patents
Устройство для вычисления мощности помехи на входе приемника Download PDFInfo
- Publication number
- RU219469U1 RU219469U1 RU2023109799U RU2023109799U RU219469U1 RU 219469 U1 RU219469 U1 RU 219469U1 RU 2023109799 U RU2023109799 U RU 2023109799U RU 2023109799 U RU2023109799 U RU 2023109799U RU 219469 U1 RU219469 U1 RU 219469U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- block
- input
- interference power
- elements
- receiver
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Полезная модель относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использована для научных исследований, в которых необходимо вычисление значения мощности помехи на входе приемника. Устройство предназначено для непосредственного вычисления значения мощности помехи на входе приемника. Цель создания полезной модели - создание технического средства определенного назначения (вычисление значения мощности помехи на входе приемника). Реализация предлагаемой полезной модели позволяет проводить вычисление мощности помехи с возможностью изменения исходных данных на входах устройства, влияющих на конечное значение мощности помехи. Технический результат данной полезной модели заключается в том, что при реализации и использовании данного устройства обеспечивается расширение арсенала средств определенного назначения, позволяющих осуществлять вычисление мощности помехи на входе приемника. Описанное устройство может быть реализовано с применением известных в области радиоэлектроники узлов и блоков, соединенных между собой, обеспечивающих конструктивное и функциональное единство.
Description
Полезная модель относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использована для научных исследований, в которых необходимо вычисление значения мощности помехи на входе приемника.
Устройство предназначено для непосредственного вычисления значения мощности помехи на входе приемника.
Известна установка для исследования рельсовой цепи-канала обмена информацией (Патент РФ на полезную модель №138180, опубликовано 10.03.2014, бюл. №7). Данное устройство позволяет проводить исследование влияния частоты несущего сигнала, параметров рельсовой линии и мощности помех в различных диапазонах рабочих частот и порога чувствительности решающего устройства на помехоустойчивость кодовой рельсовой цепи. Устройство позволяет экспериментально установить рабочий диапазон частот и предельный порог чувствительности решающего устройства, при которых кодовая рельсовая цепь будет функционировать с наиболее высокой помехоустойчивостью. Однако с использованием данного устройства не представляется возможным проводить вычисление значения мощности помехи на входе приемника на основе поступающих на информационные входы исходных данных, характеризующих параметры передатчика и приемника сигнала.
Известно помехоустойчивое радиоизмерительное устройство (Патент РФ на полезную модель №127481, опубликовано 27.04.2013, бюл. №12). Данное устройство позволяет восстанавливать слабый принимаемый сигнал в условиях воздействия мощной внеполостной помехи с возможностью совмещения с ним средства защиты от внутриполостных помех. Устройство может быть реализовано в виде корреляционного радиометра, осуществляющего следующие операции обработки принимаемых сигналов в условиях воздействия внеполостных помех: вычисление отсчетов корреляционной функции, искаженных мощной помехой; оценка мгновенной мощности помехи на входах малошумящего усилителя радиометра, перегруженного мощной помехой; вычисление и компенсация искажений отсчетов корреляционной функции, вызванных воздействием мощной помехи. Кроме этого, устройство может быть реализовано в виде модуляционного радиометра, осуществляющего следующие операции: вычисление мощности сигнала на входе радиометра, искаженной воздействием мощной внеполосной помехи; оценка мгновенной мощности помехи на входе малошумящего усилителя радиометра, перегруженного мощной помехой; вычисление и компенсация искажения мощности сигнала, вызванного воздействием помехи.
Однако в данном устройстве не реализована возможность вычисления значения мощности помехи на входе приемника на основе поступающих на информационные входы исходных данных, характеризующих параметры передатчика и приемника сигнала.
Цель создания полезной модели - создание технического средства определенного назначения (вычисление значения мощности помехи на входе приемника).
Предлагаемая схема создания помех представлена на рисунке фиг. 1.
Передатчик радиосигнала характеризуются следующими характеристиками:
Pпер - мощность, подводимая к антенне;
Gпер - коэффициент усиления антенны в направлении на приемник, зависящем от ее направленности;
Fпер - частота несущей полезного сигнала.
Приемник радиосигнала характеризуется следующими характеристиками:
Рс - мощность сигнала;
Рп - мощность помехи на входе приемника;
Gпр - коэффициент усиления антенны в направлении на передатчик;
Δƒпр - полоса пропускания линейной части приемника;
Fпр - частота настройки приемника (Fпр=Fпер).
Передатчик радиопомех характеризуется следующими характеристиками:
Рпп - мощность помехи, подводимой к антенне;
Gпп - коэффициент усиления антенны в направлении на приемник, зависящий от ее направленности;
Δƒп - ширина спектра помехи;
Fпп - частота настройки (Fпп=Fпр).
Расстояние между передатчиком и приемником сигналов равно Lc, а между передатчиком помех и приемником сигнала - Lп.
Коэффициент усиления антенны G вычисляется по формуле:
G=dη,
где d - коэффициент направленного действия антенны;
η - коэффициент полезного действия антенны.
Коэффициент направленного действия передающей антенны вычисляется по формуле:
d=Pи/Pа,
где Ри - мощность, излучаемая направленной антенной в заданном направлении;
Ра - мощность, излучаемая антенной с круговой диаграммой направленности.
Коэффициент полезного действия передающей антенны вычисляется по формуле:
η=Ра/Рпер,
где Рпер - мощность, подводимая к антенне.
Таким образом, можно использовать следующее приближенное выражение:
G=Ри/Pпер.
Иначе говоря, G характеризует способность направленной антенны усиливать сигнал, передаваемый в направлении приемника. Величины G зависят от типа антенны, варианта развертывания и приводятся в перечне ее характеристик. Коэффициент усиления приемной антенны определяется аналогично, но в обратной последовательности, т.е.:
d=Pн/Pа,
где Рн и Ра - мощности, наводимые в направленной и ненаправленной приемной антенне соответственно, а
η=Pс/Pн,
где Рс - мощность сигнала на входе приемника.
Таким образом, G=Pc/Pa.
Мощность сигнала на входе приемника определяется с помощью следующего приближенного выражения:
где С - коэффициент, величина которого зависит от диапазона частот радиолинии, состояния земной поверхности, состояния ионосферы (для KB диапазона), вида радиоволны, с помощью которой организуется радиосвязь (поверхностная или пространственная) и дальности связи;
λ - длина волны;
Lmin, Lmax - минимально и максимально допустимые расстояния, при которых может быть использовано данное выражение.
Для упрощения всех последующих расчетов примем условия: если приемник использует направленную антенну, то передатчик помех размещается на одной линии с передатчиком и приемником полезного сигнала в пределах диаграммы направленности приемной антенны; если приемник использует всенаправленную антенну, то расположение передатчика помех не имеет значения. В этом случае мощность помехи на входе приемника со спектром шириной Δƒп определяется с помощью следующего приближенного выражения:
где параметры С, Lmin, Lmax - соответствуют формуле (1).
Функционирование представленного устройства реализовано в соответствии с формулами (1) и (2).
На рисунке фиг. 2 представлена структурная схема устройства.
Устройство содержит первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый регистры 1-9, первый, второй, третий и четвертый блоки умножения 11, 13, 17, 20, первый, второй, третий и четвертый блоки элементов И 12, 15, 16, 18, первый и второй блоки возведения во вторую степень 10, 14, блок деления 19, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый информационные входы устройства 21-29, информационный выход устройства 30.
Первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый информационные входы устройства 21-29 соединены с первым, вторым, третьим, четвертым, пятым, шестым, седьмым, восьмым и девятым регистрами 1-9 соответственно, выход первого регистра 1 соединен со входом четвертого блока элементов И 18, выход второго регистра 2 соединен со входом первого блока умножения 11, выходы третьего, четвертого и шестого регистров 3, 4, 6 соединены со входами первого блока элементов И 12, выход пятого регистра 5 соединен со входом первого блока возведения во вторую степень 10, выход первого блока возведения во вторую степень 10 соединен со входом первого блока элементов И 12, выходы седьмого и восьмого регистров 7, 8 соединены со входами второго блока умножения 13, выход девятого регистра 9 соединен со входом второго блока элементов И 15, выход первого блока элементов И 12 соединен со входом первого блока умножения 11, выход второго блока умножения 13 соединен со входом второго блока возведения во вторую степень 14, выход второго блока возведения во вторую степень 14 соединен со входом второго блока элементов И 15, выходы второго блока элементов И 15 соединены со входами третьего блока умножения 17, выходы первого и третьего блоков умножения 11, 17 соединены со входами третьего блока элементов И 16, выходы третьего блока элементов И 16 соединены со входами блока деления 19, выход блока деления 19 соединен со входом четвертого блока элементов И 18, выходы четвертого блока элементов И 18 соединены со входами четвертого блока умножения 20, выход четвертого блока умножения 20 является информационным выходом устройства 30.
Устройство работает следующим образом. С первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого, восьмого и девятого информационных входов 21-29 поступают данные о значении коэффициента С, значении мощности помехи, подводимой к антенне Рпп, значении коэффициента усиления антенны в направлении на приемник Gпп, значении коэффициента усиления антенны в направлении на передатчик Gпр, значении длины волны λ, полосе пропускания линейной части приемника Δƒпр, расстоянии между передатчиком помех и приемником сигнала Lп, значении 4π, ширине спектра помехи Δƒп на входы первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого, восьмого и девятого регистров 1-9 соответственно. С первого регистра 1 данные о значении коэффициента С поступают на вход четвертого блока элементов И 18. Со второго регистра 2 данные о значении мощности помехи, подводимой к антенне поступают на вход первого блока умножения 11. С пятого регистра 5 данные о значении длины волны поступают на вход первого блока возведения во вторую степень 10. С третьего регистра данные о значении коэффициента усиления антенны в направлении на приемник поступают на вход первого блока элементов И 12. С четвертого регистра данные о значении коэффициента усиления антенны в направлении на передатчик поступают на вход первого блока элементов И 12. С первого блока возведения во вторую степень 10 полученные данные поступают на вход первого блока элементов И 12. С шестого регистра 6 данные о полосе пропускания линейной части приемника поступают на вход первого блока элементов И 12. При получении данных с третьего, четвертого, шестого регистров 3, 4, 6 и с первого блока возведения во вторую степень 10 первый блок элементов И 12 выдает полученные данные на вход первого блока умножения 11. С седьмого и восьмого регистров 7, 8 данные о значении расстояния между передатчиком помех и приемником сигнала и данные о значении 4π поступают на входы второго блока умножения 13. Со второго блока умножения 13 полученные данные поступают на вход второго блока возведения во вторую степень 14. Со второго блока возведения во вторую степень 14 полученные данные поступают на вход второго блока элементов И 15. С девятого регистра 9 данные о ширине спектра помехи поступают на вход второго блока элементов И 15. При получении данных со второго блока возведения во вторую степень 14 и девятого регистра второй блок элементов И 15 выдает полученные данные на входы третьего блока умножения 17. С первого и третьего блоков умножения 11 и 17 полученные данные поступают через третий блок элементов И 16 на блок деления 19, причем с первого блока умножения 11 в качестве делимого, а с третьего блока умножения 17 - в качестве делителя. С блока деления 19 результат вычисления поступает на четвертый блок элементов И 18. При получении данных с блока деления 19 и первого регистра 1 четвертый блок элементов И 18 выдает полученные данные на четвертый блок умножения 20. С четвертого блока умножения 20 результаты вычисления поступают на информационный выход устройства 30.
В результате работы, на выходе устройства получаем значение мощности помехи на входе приемника, полученное на основе исходных данных, поступивших на входы регистров 1-9.
Таким образом, при создании полезной модели решена техническая проблема создания средства, определенного назначения (вычисление значения мощности помехи на входе приемника).
Заявленная полезная модель является техническим решением, относящимся к устройству, т.к. формула полезной модели содержит совокупность относящихся к устройству существенных признаков (а именно, перечень используемых элементов и связей между ними) достаточную для решения указанной задачи и достижения технического результата. Приведенные признаки относятся к существенным, т.к. они влияют на возможность получения технического результата, т.е находятся в причинно-следственной связи с указанным результатом. Отсутствие одного или нескольких признаков приведет к неработоспособности устройства и не позволит получить заявленный результат.
Реализация предлагаемой полезной модели позволяет проводить вычисление мощности помехи с возможностью изменения исходных данных на входах устройства (С, Рпп, Gпп, Gпр, λ, Δƒпр, Lп, Δƒп), влияющих на конечное значение мощности помехи.
Технический результат данной полезной модели заключается в том, что при реализации и использовании данного устройства обеспечивается расширение арсенала средств определенного назначения, позволяющих осуществлять вычисление мощности помехи на входе приемника.
Описанное устройство может быть реализовано с применением известных в области радиоэлектроники узлов и блоков, соединенных между собой, обеспечивающих конструктивное и функциональное единство.
Claims (1)
- Устройство для вычисления мощности помехи на входе приемника, включающее первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый регистры, первый, второй, третий и четвертый блоки умножения, первый, второй, третий и четвертый блоки элементов И, первый и второй блоки возведения во вторую степень, блок деления, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый информационные входы устройства, информационный выход устройства, причем первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый информационные входы устройства соединены с первым, вторым, третьим, четвертым, пятым, шестым, седьмым, восьмым и девятым регистрами соответственно, выход первого регистра соединен со входом четвертого блока элементов И, выход второго регистра соединен со входом первого блока умножения, выходы третьего, четвертого и шестого регистров соединены со входами первого блока элементов И, выход пятого регистра соединен со входом первого блока возведения во вторую степень, выход первого блока возведения во вторую степень соединен со входом первого блока элементов И, выходы седьмого и восьмого регистров соединены со входами второго блока умножения, выход девятого регистра соединен со входом второго блока элементов И, выход первого блока элементов И соединен со входом первого блока умножения, выход второго блока умножения соединен со входом второго блока возведения во вторую степень, выход второго блока возведения во вторую степень соединен со входом второго блока элементов И, выходы второго блока элементов И соединены со входами третьего блока умножения, выходы первого и третьего блоков умножения соединены со входами третьего блока элементов И, выходы третьего блока элементов И соединены со входами блока деления, выход блока деления соединен со входом четвертого блока элементов И, выходы четвертого блока элементов И соединены со входами четвертого блока умножения, выход четвертого блока умножения является информационным выходом устройства.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU219469U1 true RU219469U1 (ru) | 2023-07-19 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2043659C1 (ru) * | 1991-06-24 | 1995-09-10 | Бянкин Александр Александрович | Система передачи информации |
RU2322762C1 (ru) * | 2004-03-01 | 2008-04-20 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Итеративное оценивание и декодирование каналов и помех |
RU73110U1 (ru) * | 2007-12-27 | 2008-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) | Установка для исследования рельсовой цепи-канала обмена информацией |
RU127481U1 (ru) * | 2012-12-13 | 2013-04-27 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Нижегородский Государственный Университет Им. Н.И. Лобачевского" | Помехоустойчивое радиоизмерительное устройство |
RU138180U1 (ru) * | 2013-09-17 | 2014-03-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) | Установка для исследования рельсовой цепи-канала обмена информацией |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2043659C1 (ru) * | 1991-06-24 | 1995-09-10 | Бянкин Александр Александрович | Система передачи информации |
RU2322762C1 (ru) * | 2004-03-01 | 2008-04-20 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Итеративное оценивание и декодирование каналов и помех |
RU73110U1 (ru) * | 2007-12-27 | 2008-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) | Установка для исследования рельсовой цепи-канала обмена информацией |
RU127481U1 (ru) * | 2012-12-13 | 2013-04-27 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Нижегородский Государственный Университет Им. Н.И. Лобачевского" | Помехоустойчивое радиоизмерительное устройство |
RU138180U1 (ru) * | 2013-09-17 | 2014-03-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) | Установка для исследования рельсовой цепи-канала обмена информацией |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3180139B2 (ja) | 受信信号に対する自己相関行列の最大固有値に対応する固有ベクトルを利用した信号処理方法 | |
CN101688913B (zh) | 用于确定远程通信设备之间的视距(los)距离的方法 | |
CN108832728A (zh) | 一种基于方向回溯天线的无线能量传输系统及方法 | |
US9306631B2 (en) | NFC reader transmission signal pre-distorsion | |
Zhang et al. | Channel estimation with simultaneous reflecting and sensing reconfigurable intelligent metasurfaces | |
RU219469U1 (ru) | Устройство для вычисления мощности помехи на входе приемника | |
CN101483280B (zh) | 一种稳健波束合成器权值求解方法 | |
JP4631533B2 (ja) | 無線通信装置 | |
CN109194344B (zh) | 一种射频发射机精细化驻波保护电路及方法 | |
KR20080096176A (ko) | Rfid 리더의 누설신호 소거 시스템 및 소거 방법 | |
WO2020114303A1 (zh) | 应用盲自适应波束成形算法的射频能量收集系统及方法 | |
CN103675765B (zh) | 高频软件无线电接收系统 | |
CN211554155U (zh) | 一种短波天线增益测量系统 | |
JP4655253B2 (ja) | マイクロ波帯サンプリング高周波増幅器及びこれを用いた送受信器 | |
Grachev et al. | Channel Capacity of the MIMO System under the Action of a Complex of Noises and Correlated Channel Coefficients with Channel Mutual Coupling | |
Ayoubi et al. | FPGA design of spatially modulated single-input-multiple-output signals in 5G diversity receivers | |
CN115295630A (zh) | 一种交指结构倍频二极管 | |
JP6256739B2 (ja) | 無線送信機、無線受信機、無線通信システム及び無線通信方法 | |
CN210090959U (zh) | 一种毫米波感应开关电路 | |
CN101807959A (zh) | 一种用于认知无线电系统的干扰抑制方法 | |
CN102223165B (zh) | 通信遮蔽仪 | |
Yao et al. | A self-calibration antenna array system with moving apertures | |
RU2199824C2 (ru) | Способ радиоподавления радиоэлектронных средств связи, использующих адаптивные антенные решетки | |
Hasan et al. | Experimental demonstration of transmit diversity for passive backscatter RFID systems | |
Mohan et al. | Theoretical analysis of antenna cancellation technique in full-duplex communication system |