RU2233030C2 - Frequency-reuse radio link - Google Patents
Frequency-reuse radio link Download PDFInfo
- Publication number
- RU2233030C2 RU2233030C2 RU2002117587/09A RU2002117587A RU2233030C2 RU 2233030 C2 RU2233030 C2 RU 2233030C2 RU 2002117587/09 A RU2002117587/09 A RU 2002117587/09A RU 2002117587 A RU2002117587 A RU 2002117587A RU 2233030 C2 RU2233030 C2 RU 2233030C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- inputs
- output
- outputs
- signal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radio Transmission System (AREA)
- Transmitters (AREA)
Abstract
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 Л.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 polarization ellipse (Gusev K.G., Filatov A.D., Sopolev L.P. "Polarization modulation. - M .: Sov. Radio. 1974 g., pp. 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 поставлены, 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 along the path and the relative position of the transmitting and receiving antennas are set, since otherwise a large level of mutual interference between the individual channels of the radio line occurs. 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, имевших одинаковую частоту и взаимно ортогональные поляризации волны, приемное устройство, обеспечивающее раздольный прием указанных сигналов за счет их ортогональной поляризации.A device is also known (US patent No. 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 transmitted simultaneously circularly or linearly polarized signals. 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 that have the same frequency and are mutually orthogonal polarizations 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:The closest in technical essence to the proposed one is a device for AS No. 1385305, presented in figure 1, where the notation is entered:
1 - генератор сигналов;1 - signal generator;
2 - разветвитель мощности;2 - power splitter;
3, 4 - первый и второй амплитудные модуляторы;3, 4 - the first and second amplitude modulators;
5 - противофазный усилитель;5 - antiphase amplifier;
6, 7 - первый и второй облучатели (возбудители) передающей антенны;6, 7 - the first and second irradiators (pathogens) of the transmitting antenna;
8 - передающая антенна;8 - transmitting antenna;
9, 10 - первый и второй облучатели (возбудители) приемной антенны;9, 10 - the first and second irradiators (pathogens) of the receiving antenna;
11 - приемная антенна;11 - receiving antenna;
12 - суммарно-разностный блок;12 - total difference block;
13 - сумматор;13 - adder;
14 - вычитатель;14 - subtractor;
15 - синхронный детектор;15 - synchronous detector;
16 - демодулятор основного сообщения;16 - demodulator of the main message;
17 - амплитудный ограничитель;17 - amplitude limiter;
18, 19 - первый и второй фильтры нижних частот (ФНЧ);18, 19 - the first and second low-pass filters (low-pass filters);
20 - блок управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны;20 - a control unit for the position of the axes of polarization of the irradiators of the receiving antenna;
21 - ключ;21 - key;
22 - фазовый детектор;22 - phase detector;
23 - фазовращатель;23 - phase shifter;
24, 25 - первая и вторая линии задержки;24, 25 - the first and second delay lines;
26 - компаратор.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 So, выход генератора соединен с 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 с вторым облучателем 7 передающей антенны 8.On the transmitting side, the input of the
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 с вторыми входами сумматора 13 и вычитателя 14 суммарно-разностного блока 12; выход сумматора 13 через амплитудный ограничитель 17 соединен с 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 синхронного 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 с входом демодулятора основных сообщений 16, первый выход которого является выходом для основной информации So, а второй выход демодулятора основных сообщений 16 соединен с входом фазовращателя 23, а выход фазового детектора 22 через второй фильтр нижних частот 19 соединен с входом компаратора 26, выход которого соединен с управляющим входом ключа 21.On the receiving side, the first feed (exciter) 9 of the
Работает устройство-прототип следующим образом.The prototype device works as follows.
Генератор 1 сигналов формирует сигнал основных сообщений, модулированный по частоте или фазе основными сообщениями.The
Этот сигнал имеет видThis signal has the form
где U - постоянная амплитуда сигнала;where U is the constant amplitude of the signal;
φ(t) - функция изменения фазы сигнала, соответствующая частотной или фазовой модуляции основными сообщениями So;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 - угловая частота.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 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:The signal (1) is fed to the input of a
где U3(t) и U4(t) - сигналы на выходах модуляторов 3 и 4 соответственно;where U 3 (t) and U 4 (t) are the signals at the outputs of
U1 - постоянная амплитуда;U 1 is a constant amplitude;
f(t) - изменения амплитуды сигналов, соответствующая дополнительным сообщениям Sдоп.f (t) - changes in 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
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
На выходах облучателей 9 и 10 приемной антенны 11 получим сигналыThe outputs of the
где nx(t) - флуктуационная помеха в виде нормального Гауссова шума составляющей оси Х;where nx (t) is the fluctuation interference in the form of normal Gaussian noise component of the X axis;
nxu(t) - импульсная помеха составляющей оси Х;nxu (t) is the impulse noise of the X axis component;
α - угол рассогласования по поляризации.α is the polarization mismatch angle.
где ny(t) - флуктуационная помеха в виде нормального Гауссова шума составляющей оси Y;where ny (t) is the fluctuation interference in the form of normal Gaussian noise component of the Y axis;
nyn(t) - импульсная помеха составляющей оси Y.nyn (t) is the impulse noise of the component of the Y axis.
С выхода сумматора 13 получим сигналFrom the output of the
а с выхода вычитателя 14 получимand from the output of the
В качестве демодулятора основных сообщений 16 используется синхронно-базовый демодулятор (СФД) с устройством отбраковки аномальных перескоков фазы, кратным 2τ1 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.As the demodulator of the
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 90°, с выхода которого поступает опорный сигнал, не содержащий информации о помехе, на синхронный детектор 15.To compensate for the constant phase shift, a 90 °
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 19 напряжения помехи.When exposed to the input of the system of fluctuation noise and impulse noise (IP), the first input of the
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
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
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 которых выбирается одинаковым. Это время в основном определяется полосой пропускания фНЧ 19.During the analysis of the interference situation and the generation of a control signal for
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
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-
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
Но данное устройство-прототип имеет невысокую скрытность передаваемой информации.But this prototype device has a low secrecy of the transmitted information.
Для устранений указанного недостатка в устройство, содержащее на передающей стороне генератор сигналов, вход которого является входом для основной информации Sосн, разветвитель мощности, первый и второй выходы которого соединены с первыми, высокочастотными входами двух амплитудных модуляторов соответственно, вторые входы которых соединены с первым и вторым выходами противофазного усилителя, вход которого является входом для дополнительной информации Sдоп, а выходы амплитудных модуляторов присоединены к первому и второму облучателям передающей антенны соответственно; 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 первого сумматора и двумя входами вычитателя суммарно-разностного блока; выход первого сумматора соединен с входом амплитудного ограничителя; содержит линию задержки, демодулятор основных сообщений, выход которого является выходом основных сообщений Sосн, синхронный детектор, выход которого через первый фильтр нижних частот соединен с управляющим входом блока управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны, и второй фильтр нижних частот, на передающей стороне введены последовательно соединенные опорный генератор передатчика, формирователь тактовых импульсов передатчика и первый синтезатор частот, n выходов которого соединены соответственно с вторыми, гетеродинными, входами первых смесителей передатчика, выходы которых через последовательно соединенные первые полосовые фильтры и первые ключи соединены с n входами второго сумматора соответственно, выход которого соединен с входом разветвителя мощности. При этом первые, сигнальные, входы первых смесителей передатчика соединены между собой и с выходом генератора сигналов, второй вход которого соединен с вторым выходом опорного генератора передатчика. Введены кодирующий блок, вход которого является входом для информации J, логический блок и первый коммутатор, n выходов которого соединены со вторыми входами первых ключей соответственно. При этом первый выход кодирующего блока соединен с первым входом генератора сигналов и с первым входом логического блока, а второй выход кодирующего блока соединен с входом для дополнительной информации Sдоп и со вторым входом логического блока, с первого по четвертый выходы которого соединены с соответствующими входами первого коммутатора.To eliminate this drawback, a device containing a signal generator on the transmitting side, the input of which is an input for basic information S main , a power splitter, the first and second outputs of which are connected to the first, high-frequency inputs of two amplitude modulators, respectively, the second inputs of which are connected to the first and the second outputs of the antiphase amplifier, the input of which is the input for additional information S add , and the outputs of the amplitude modulators are connected to the first and second irradiator pits 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 position control unit of the polarization axes of the receiving antenna feeds, two outputs of which are connected to two inputs of the first adder and two inputs of the subtractor of the total-difference block; the output of the first adder is connected to the input of the amplitude limiter; contains a delay line, a main message demodulator, the output of which is the output of the main messages S main , a synchronous detector, the output of which through the first low-pass filter is connected to the control input of the control unit for the position of the polarization axes of the receiving antenna feeds, and a second low-pass filter is introduced on the transmitting side the transmitter reference oscillator, the transmitter clock pulse generator and the first frequency synthesizer, the n outputs of which are connected respectively to the second , heterodyne, the inputs of the first transmitter mixers, the outputs of which are connected in series through the first bandpass filters and the first keys to the n inputs of the second adder, respectively, the output of which is connected to the input of the power splitter. In this case, the first, signal, inputs of the first transmitter mixers are interconnected and with the output of the signal generator, the second input of which is connected to the second output of the transmitter reference generator. A coding block is introduced, the input of which is an input for information J, a logical block, and a first switch, n outputs of which are connected to the second inputs of the first keys, respectively. In this case, the first output of the coding block is connected to the first input of the signal generator and to the first input of the logic block, and the second output of the coding block is connected to the input for additional information S add and to the second input of the logical block, the first to fourth outputs of which are connected to the corresponding inputs of the first switchboard.
На приемной стороне введены последовательно соединенные опорный генератор, формирователь тактовых импульсов и второй синтезатор частот, а также последовательно соединенные вторые смесители, вторые полосовые фильтры, выходы которых соединены с n входами блока выбора максимума, n выходов которого соединены с n входами второго коммутатора.On the receiving side, a reference oscillator, a clock generator and a second frequency synthesizer are introduced in series, as well as second mixers and second bandpass filters connected in series, the outputs of which are connected to n inputs of the maximum selection unit, n outputs of which are connected to n inputs of the second switch.
Введен декодер, вторые ключи, выходы которых соединены с n входами третьего сумматора, выход которого соединен с первым входом синхронного детектора, второй вход которого соединен с первым выходом блока выбора максимума и с входом демодулятора основного сообщения, выход которого соединен с первым входом декодера, который является входом для основной информации Sосн, а второй вход декодера соединен с выходом второго фильтра нижних частот, вход которого соединен с выходом синхронного детектора. Кроме того, выход вычитателя соединен с входами линий задержки, выходы которых соединены с входами вторых ключей, вторые входы которых соединены с n выходами второго коммутатора. А также n выходов второго синтезатора частот соединена со вторыми входами вторых смесителей, первые входы которых соединены между собой и с выходом амплитудного ограничителя.A decoder is introduced, the second keys, the outputs of which are connected to the n inputs of the third adder, the output of which is connected to the first input of the synchronous detector, the second input of which is connected to the first output of the maximum selection unit and to the input of the main message demodulator, the output of which is connected to the first input of the decoder, which is the input for the basic information S os , and the second input of the decoder is connected to the output of the second low-pass filter, the input of which is connected to the output of the synchronous detector. In addition, the output of the subtractor is connected to the inputs of the delay lines, the outputs of which are connected to the inputs of the second keys, the second inputs of which are connected to n outputs of the second switch. And also n outputs of the second frequency synthesizer is connected to the second inputs of the second mixers, the first inputs of which are connected to each other and to the output of the amplitude limiter.
На фиг.2 приведена функциональная схема предлагаемого устройства, где введены следующие обозначения:Figure 2 shows the functional diagram of the proposed device, where the following notation is introduced:
1 - генератор сигналов;1 - signal generator;
2 - разветвитель мощности;2 - power splitter;
3 и 4 - первый и второй амплитудные модуляторы;3 and 4 - the first and second amplitude modulators;
5 - противофазный усилитель;5 - antiphase amplifier;
6 и 7 - первый и второй облучатели (возбудители) передающей антенны;6 and 7 - the first and second irradiators (pathogens) of the transmitting antenna;
8 - передающая антенна;8 - transmitting antenna;
9 и 10 - первый и второй облучатели (возбудители) приемной антенны;9 and 10 - the first and second irradiators (pathogens) of the receiving antenna;
11 - приемная антенна;11 - receiving antenna;
12 - суммарно-разностный блок;12 - total difference block;
13 - первый сумматор;13 - the first adder;
14 - вычитатель;14 - subtractor;
15 - синхронный детектор;15 - synchronous detector;
16 - демодулятор основного сообщения;16 - demodulator of the main message;
17 - амплитудный ограничитель;17 - amplitude limiter;
18 и 19 - первый и второй фильтры нижних частот (ФНЧ);18 and 19 - the first and second low-pass filters (low-pass filters);
20 - блок управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны;20 - a control unit for the position of the axes of polarization of the irradiators of the receiving antenna;
21 - опорный генератор передатчика;21 - reference generator of the transmitter;
22 - формирователь тактовых импульсов передатчика;22 - transmitter clock pulses;
23 - кодирующий блок (кодер);23 - coding block (encoder);
24 - первый синтезатор частот;24 - the first frequency synthesizer;
251-25n - линии задержки;25 1 -25 n - delay lines;
261-26n - первые смесители передатчика;26 1 -26 n - the first transmitter mixers;
271-27n - первые полосовые фильтры;27 1 -27 n - the first band-pass filters;
281-28n - первые ключи;28 1 -28 n - the first keys;
29 - второй сумматор;29 - the second adder;
30 - первый коммутатор;30 - the first switch;
31 - опорный генератор;31 - reference generator;
32 - формирователь тактовых импульсов;32 - shaper of clock pulses;
33 - второй синтезатор частот;33 is a second frequency synthesizer;
341-34n - вторые смесители;34 1 -34 n - second mixers;
351-35n - вторые полосовые фильтры;35 1 -35 n - second band-pass filters;
36 - блок выбора максимума;36 - block selection of the maximum;
37 - второй коммутатор;37 - the second switch;
381-38n - вторые ключи;38 1 -38 n - second keys;
39 - третий сумматор;39 - the third adder;
40 - декодер;40 - decoder;
41 - логический блок.41 is a logical block.
Предлагаемое устройство имеет следующие функциональные связи.The proposed device has the following functional relationships.
На передающей стороне: формирователь тактовых импульсов передатчика 22, вход которого соединен с первым выходом опорного генератора передатчика 21, а выход формирователя тактовых импульсов передатчика 22 соединен с входом первого синтезатора частот 24, n выходов которого соединены соответственно со вторыми, гетеродинными, входами первого смесителя передатчика 261-26n, первые, сигнальные входы которых соединены между собой и с выходом генератора сигналов 1, первый вход которого соединен с первым выходом кодирующего блока 23, а также с входом основной информации Sосн и с первым входом логического блока 41, а второй вход генератора сигналов 1 соединен со вторым выходом опорного генератора передатчика 21; выходы первых смесителей передатчика 261-26n через последовательно соединенные первые полосовые фильтры 271-27n и первые ключи 281-28n соединены с n входами второго сумматора 29 соответственно, выход которого соединен с входом разветвителя мощности 2, первый и второй выходы которого соединены с первыми, высокочастотными, входами первого 3 и второго 4 амплитудных модуляторов, вторые входы которых соединены с первым и вторым выходами противофазного усилителя 5, а выходы первого 3 и второго 4 амплитудных модуляторов присоединены к первому 6 и второму 7 облучателям (возбудителем) передающей антенны 8; вход кодирующего блока 23 является входом передающей стороны устройства и входом для информации J, а его второй выход соединен с входом противофазного усилителя 5, является входом для дополнительной информации Sдоп и присоединен к второму входу логического блока 41, с первого по четвертый выходы которого соединены с первого по четвертый входы первого коммутатора 30 соответственно, n выходов которого соединены с вторыми входами первых ключей 281-28n.On the transmitting side: the clock generator of the transmitter 22, the input of which is connected to the first output of the reference generator of the transmitter 21, and the output of the clock generator of the transmitter 22 is connected to the input of the first frequency synthesizer 24, n outputs of which are connected respectively to the second heterodyne inputs of the first transmitter mixer January 26 -26 n, first, signal inputs of which are connected together and to the output of the signal generator 1, a first input coupled to the first output of the encoding unit 23 and also to an input of S est novnoy information and the first input logic block 41, and a second input signal generator 1 is connected to the second output of the reference oscillator of the transmitter 21; the outputs of the first mixer of the transmitter 26 1 -26 n through a series-connected first band-pass filters 27 1 -27 n and the first keys 28 1 -28 n are connected to n inputs of the second adder 29, respectively, the output of which is connected to the input of the power splitter 2, the first and second outputs which is connected to the first, high-frequency, inputs of the first 3 and second 4 amplitude modulators, the second inputs of which are connected to the first and second outputs of the out-of-phase amplifier 5, and the outputs of the first 3 and second 4 amplitude modulators are connected to the first 6 and second in 7 irradiators (agent) of the transmitting antenna 8; the input of the coding unit 23 is the input of the transmitting side of the device and the input for information J, and its second output is connected to the input of the out-of-phase amplifier 5, is the input for additional information S add and is connected to the second input of the logical unit 41, the first to fourth outputs of which are connected to the first to fourth inputs of the first switch 30, respectively, n outputs of which are connected to the second inputs of the first keys 28 1 -28 n .
На приемной стороне: первый и второй возбудители приемной антенны присоединены к первому и второму входам блока управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны 20, два выхода которого соединены с двумя входами первого сумматора 13 и двумя входами вычитателя 14 суммарно-разностного блока 12; выход первого сумматора 13 через амплитудный ограничитель 17 соединен с первыми входами второго смесителя 341-34n, выходы которых через вторые полосовые фильтры 351-35n соединены с n входами блока выбора максимума 36, первый выход которого через демодулятор основного сообщения 16 соединен с первым входом декодера 40 и является входом основного сообщения Sосн, а с вторым входом синхронного детектора 15 - непосредственно; n выходов блока выбора максимума 36 через n входов второго коммутатора 37 соединены с вторыми входами вторых ключей 381-38n, выходы которых соединены с n входами третьего сумматора 39, выход которого соединен с первым входом синхронного детектора 15, выход которого через второй фильтр нижних частот 19 соединен со вторым входом декодера 40, являющегося входом дополнительных сообщений Sдоп, выход которого является выходом информации J и выходом приемной стороны устройства, а через первый фильтр нижних частот 18 соединен с входом блока управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны 20; кроме того, выход опорного генератора 31 через формирователь тактовых импульсов 32 соединен с входом второго синтезатора частот 33, n выходов которого соединены со вторыми входами вторых смесителей 341-34n, а выход вычитателя 14 соединен с входами линий задержки 251-25n, выходы которой соединены с первыми входами вторых ключей 381-38n.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 20, the two outputs of which are connected to two inputs of the first adder 13 and two inputs of the subtractor 14 of the total-difference block 12; the output of the first adder 13 through the amplitude limiter 17 is connected to the first inputs of the second mixer 34 1 -34 n , the outputs of which through the second band-pass filters 35 1 -35 n are connected to n inputs of the maximum selection unit 36, the first output of which is connected to the main message demodulator 16 with the first input of the decoder 40 and is the input of the main message S DOS , and with the second input of the synchronous detector 15 - directly; n outputs of the maximum selection block 36 through n inputs of the second switch 37 are connected to the second inputs of the second keys 38 1 -38 n , the outputs of which are connected to n inputs of the third adder 39, the output of which is connected to the first input of the synchronous detector 15, the output of which is through the second lower filter frequency 19 is connected to the second input of decoder 40, which includes an additional S extra messages, whose output is the output of information J and the output of the receiving side device, and through the first low-pass filter 18 is connected to the input of the control unit dix irradiators polarization axes of the receiving antenna 20; in addition, the output of the reference generator 31 through the clock generator 32 is connected to the input of the second frequency synthesizer 33, the n outputs of which are connected to the second inputs of the second mixers 34 1 -34 n , and the output of the subtractor 14 is connected to the inputs of the delay lines 25 1 -25 n , the outputs of which are connected to the first inputs of the second keys 38 1 -38 n .
Работает предлагаемое устройство следующим образом.The proposed device operates as follows.
Передаваемая информация J, состоящая из основной Sосн и дополнительной Sдоп поступает на кодирующий блок 23, где выделяется основная Sосн и дополнительная Sдоп информация. Кроме того, кодирующий блок 23 управляет первым коммутатором 30 и сигналом в виде последовательностей (так, например, в виде пятизначного кода 10000, либо 01000, либо 00100, либо 00010, либо 00001). Кодирующий блок 23 включает в себя процессор, работающий с одной из программ, задающей кодовую последовательность, например, 10000.The transmitted information J, consisting of the main S main and additional S additional comes to the
Опорный генератор передатчика 21 выдает сигнал на формирователь тактовых импульсов передатчика 22, которые поступают на первый синтезатор частот 24. Синтезатор частот 24 выдает одновременно n частот (в нашем случае). Генератор сигналов 1 формирует сигнал основных сообщений, модулированный по частоте или фазе основными сообщениями Sосн. The reference generator of the
С выхода генератора сигналов 1 сигнал одновременно поступает на первые, сигнальные, входа первых смесителей передатчика 261-26n, на вторые, гетеродинные, входы которых подаются, соответственно, сигналы с n выходов первого синтезатора частот 24. С выходов первых смесителей передатчика 261-26n сигнал поступает на соответствующие первые полосовые фильтры 271-27n и далее на первые, сигнальные, входы соответствующих первых электронных ключей 281-28n, на вторые входы которых подается сигнал с соответствующих выходов первого коммутатора 30. (Например, если на первый коммутатор 30 поступает последовательность 10000, то открывается ключ 281, если 01000, то открывается ключ 282, если 00001, то открывается ключ 285 и т.д.)From the output of the
С выходов первых электронных ключей 281-28n сигнал поступает на соответствующие входы второго сумматора 29, с выхода которого - на разветвитель мощности 2, на выходе которого сигнал разветвляется на два канала, в которых установлены первый 3 и второй 4 амплитудные модуляторы, выполненные в виде высокочастотных усилителей. В них амплитуда проходящих сигналов изменяется противофазно по закону передаваемых дополнительных сообщений с помощью напряжений, снимаемых с противофазного усилителя 5.From the outputs of the first electronic keys 28 1 -28 n, the signal goes to the corresponding inputs of the
Далее сигнал с выходов первого 3 и второго 4 амплитудных модуляторов поступает на входы первого 6 и второго 7 облучателей (возбудителей) передающей антенны 8 и излучается в пространство.Next, the signal from the outputs of the first 3 and second 4 amplitude modulators is fed to the inputs of the first 6 and second 7 irradiators (pathogens) of the transmitting
Передающая антенна 8 может быть выполнена в виде зеркальной антенны с двумя облучателями (первым 6 и вторым 7) их в виде вибратора антенны с соответствующими возбудителями. Облучатели - первый 6 и второй 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) первый 9 и второй 10 имеют взаимно ортогональную линейную иди круговую поляризацию. Приемная антенна 11 с первым 9 и вторым 10 облучателями (возбудителями) выполнена аналогично предыдущей.The transmitting
Принятый сигнал через блок управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны 20 поступает на суммарно-разностный блок 12 и одновременно на входы первого сумматора 13 и вычитателя 14.The received signal through the control unit for the position of the polarization axes of the irradiators of the receiving
С выхода первого сумматора 13 сигнал поступает на амплитудный ограничитель 17, а с выхода вычитателя 14 - на n входы линии задержки 251-25n.From the output of the
Сигнал с опорного генератора 31 поступает на формирователь тактовых импульсов 32, с выхода которого тактовые импульсы поступают на второй синтезатор частот 33, который на своем выходе выдает частоты (для нашего случая f1, f2, f3, f4, и f5), которые поступают соответственно на вторые входы смесителей 341-34n, на первые входы которых подается сигнал с выхода амплитудного ограничителя 17. С выходов вторых смесителей 341-34n преобразованный сигнал по частоте подается на соответствующие вторые полосовые фильтры 351-35n, каждый из которых настроен строго на одну из частот f1, f2,....fn, и далее на n входов блока выбора максимума 36, который выбирает канал с максимальным сигналом (как правило, это тот канал, в котором присутствует принятый сигнал), и этот сигнал подается на демодулятор основных сообщений 16 и синхронный детектор 15. На выходе демодулятора основных сообщений 16 выделяется закодированный сигнал основных сообщений Sосн, который подается на первый вход декодера 40.The signal from the
Сигнал с n выходов блока выбора максимума 36 поступает соответственно на n входов второго коммутатора 37. В зависимости от того, в каком из n каналов будет сигнал, второй коммутатор 37 в этом канале выдает логическую единицу, которой открываются соответствующие вторые ключи 381-38n, тем самым пропуская сигнал, поступающий с соответствующей линии задержки 251-25n. Cигнал с выхода вычитателя 14 поступает на n входов линий задержки 251-25n, длительность задержки которых будет равна: в первой - τ1, во второй - τ2,..., в n-й - τn, где τ1 выбирается из суммарной задержки амплитудного ограничителя 17, вторых смесителей 341-34n, вторых полосовых фильтров 351-35n, блока выбора максимума 36 и второго коммутатора 37.The signal from the n outputs of the
Аналогично выбираются задержки τ2...τn.Similarly, delays τ 2 ... τ n are selected.
С выходов вторых ключей 381-38n сигнал поступает на n входов третьего сумматора 39 и далее на первый вход синхронного детектора 15. С выхода синхронного детектора 15 через первый фильтр нижних частот 18 сигнал поступает на управляющий вход блока управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны 20, а через второй фильтр нижних частот 19 - на второй вход декодера 40 поступает дополнительная информация Sдоп, а на первый вход декодера 40 с выхода демодулятора основных сообщений 16 поступает основная информация So. В декодере 40 происходит сравнение информаций Sосн и Sдоп и выделение информации J.From the outputs of the second keys 38 1 -38, the n signal is fed to the n inputs of the
Одна из возможных схем реализации блока выбора максимума 36 и второго коммутатора 37 показана на фиг.3, где приведены следующие обозначения:One of the possible implementation schemes of the
351-35n - вторые полосовые фильтры;35 1 -35 n - second band-pass filters;
3611-361n - формирователи порога;361 1 -361 n - threshold formers;
3621-362n- пороговые блоки;362 1 -362 n - threshold blocks;
3631-363n - ключи;363 1 -363 n - keys;
364 - элемент ИЛИ;364 - OR element;
3711-371n - пороговые блоки;371 1 -371 n - threshold blocks;
3721-372n - формирователь порога;372 1 -372 n - threshold shaper;
381-38n - вторые ключи.38 1 -38 n - second keys.
Предлагаемые блоки 36 и 37 имеют следующие функциональные связи: выходы вторых полосовых фильтров 351-35n соединены с первыми входами ключей 3631-363n и c последовательно соединенными формирователями порога 3611-361n и пороговыми блоками 3621-362n, выходы которых соединены со вторыми входами ключей 3631-363n, выходы которых соединены с соответствующим входом элемента ИЛИ 364 и с последовательно соединенными формирователями порога 3721-372n и пороговыми блоками 3711-371n, выходы которых соединены с входами вторых ключей 381-38n соответственно; кроме того, выход элемента ИЛИ 364 соединен с входом демодулятора основного сообщения 16.The proposed blocks 36 and 37 have the following functional relationships: the outputs of the second bandpass filters 35 1 -35 n are connected to the first inputs of the keys 363 1 -363 n and c are connected in series by the formers of the threshold 361 1 -361 n and the threshold blocks 362 1 -362 n , the outputs which are connected to the second inputs of the keys 363 1 -363 n , the outputs of which are connected to the corresponding input of the
Работа происходит следующим образом.The work is as follows.
С выхода второго полосового фильтра 311 сигнал поступает на блок выбора максимума 36, на первый ключ 363 и на первый формирователь порога 361, с выхода которого сигнал поступает на первый пороговый блок 3621. При повышении порога на выходе блока 3621 формируется постоянное напряжение, которым открывается первый ключ 3631 и сигнал со второго полосового фильтра 351 через первый ключ 3631 и элемент ИЛИ 364 поступает далее на блоки 16 и т.д.From the output of the second band-
Аналогичным образом работают и другие линейки с выходов вторых полосовых фильтров 352-35n. На выходе элемента ИЛИ 364 блока 36 будет максимальный сигнал с выходов полосовых фильтров 351-35n, так как будет открыт только один из ключей 1-n блока 16.Other lines from the outputs of the second bandpass filters 35 2 -35 n work in a similar way. The output of the
Каждая линейка второго коммутатора 37 состоит из последовательно соединенных формирователя порога (например, 3721) и порогового блока (например, 3711). Пороговые блоки 1-n второго коммутатора 37 будут выдавать постоянные напряжения, достаточные для открытия вторых ключей 381-38n. Причем в каждый момент времени будет подаваться только одно постоянное напряжение, достаточное для открытия одного из вторых ключей 381-38n.Each line of the
Таким образом, если в линейке блока 37 максимальный сигнал с выхода блока 16, то на выходе второго коммутатора 37 будет открывается только один из вторых ключей 381-38n.Thus, if in the line of
Одна из практических реализации логического блока 41 показана на фиг.4, где приведены следующие обозначения:One of the practical implementation of the
4111....4114 - первый,..., четвертый инверторы;411 1 .... 411 4 - first, ..., fourth inverters;
4121....412 - элемент И.412 1 .... 412 - element I.
Предлагаемый логический блок 41 имеет следующие функциональные связи: первый вход логического блока 41, являющийся входом для основной информации Sосн соединен с первым входом первого элемента И 4121 непосредственно, а через первый инвертор 4111 - cо вторым входом второго элемента И 4122, со вторым входом третьего элемента И 4123 непосредственно, а через четвертый инвертор 4114 – со вторым входом четвертого элемента "1"; второй вход логического блока 41, являющийся входом для дополнительной информации Sдоп, соединен со вторым входом первого элемента И 4121, с первым входом второго элемента И 4122 непосредственно, а через второй 4112 и третий 4113 инверторы - с первыми входами третьего 4123 и четвертого 4124 элементов И соответственно; кроме того, с первого по четвертый выходы первого 4121, второго 4122, третьего 4123 и четвертого 4124 элементов И соединены с соответствующими четырьмя входами первого коммутатора 30.The proposed
Одна из важных реализаций логического блока 41 работает следующим образом.One of the important implementations of the
При поступлении на блок 41 двух логических единиц (″1″) на первом выходе блока 41 будет логическая единица “1”, а на остальных выходах - втором, третьем и четвертом - будет логический ноль (″0″).When two logical units (″ 1 ″) arrive at
При поступлении на вход 1 логического ″0″, а на выход 2 логической ″1″ на выходе 2 блока 41 будет логическая ″1″, а на выходах 1, 3 и 4 будет логический ″0″.Upon receipt of
При поступлении на вход 1 логической ″1″, а на выход 2 логического ″0″ на выходе 3 блока 41 будет логическая ″1″, а на выходах 1, 2 и 4 будет логический ″0″.Upon receipt of
При поступлении на вход 1 и вход 2 логического ″0″ на выходе 4 блока 41 будет логическая ″1″, а на выходах 1, 2 и 3 будет логический ″0″.When entering
Таким образом, положительный эффект в предлагаемом устройстве достигается за счет того, что выходная информация J получается за счет суммирования двух информаций Sосн и Sдоп. Причем за счет смены частот на передатчике повышается помехоустойчивость, так как приемное устройство будет принимать предаваемую информацию на разных частотах, как в канале основной информации Sосн, так и в канале основной информации Sдоп.Thus, a positive effect in the proposed device is achieved due to the fact that the output information J is obtained by summing the two information S main and S add . Moreover, due to a change in the frequencies at the transmitter, noise immunity is increased, since the receiving device will receive transmitted information at different frequencies, both in the main information channel S main and in the main information channel S add .
Используя принцип повторной передачи информации на разных частотах, можно добиться повышения помехоустойчивости радиолинии связи с повторным использованием частоты.Using the principle of retransmission of information at different frequencies, it is possible to increase the noise immunity of a radio link with frequency reuse.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002117587/09A RU2233030C2 (en) | 2002-07-01 | 2002-07-01 | Frequency-reuse radio link |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002117587/09A RU2233030C2 (en) | 2002-07-01 | 2002-07-01 | Frequency-reuse radio link |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002117587A RU2002117587A (en) | 2004-01-10 |
RU2233030C2 true RU2233030C2 (en) | 2004-07-20 |
Family
ID=33412595
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002117587/09A RU2233030C2 (en) | 2002-07-01 | 2002-07-01 | Frequency-reuse radio link |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2233030C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2535507C2 (en) * | 2012-07-09 | 2014-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕЛЕКОНТА" | Method to increase throughput capacity of radio line |
-
2002
- 2002-07-01 RU RU2002117587/09A patent/RU2233030C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГУСЕВ К.Г. и др. Поляризационная модуляция.-М.: Советское радио, 1974, с.63-161. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2535507C2 (en) * | 2012-07-09 | 2014-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕЛЕКОНТА" | Method to increase throughput capacity of radio line |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002117587A (en) | 2004-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20030081434A (en) | Digital modulation device in a system and method of using the same | |
RU2163053C2 (en) | Radio link | |
US4112368A (en) | Constant amplitude carrier communications system | |
RU2152132C1 (en) | Radio communication line with three- dimensional modulation | |
US6313782B1 (en) | Coded phase modulation communications system | |
RU2119240C1 (en) | Method and device for recovering frequency- modulated signal | |
RU2233030C2 (en) | Frequency-reuse radio link | |
RU2193278C1 (en) | Radio communication link | |
RU2204208C2 (en) | Multiparametric-modulation radio communication line | |
CN111901045A (en) | Optical generation method of tunable phase coding signal | |
RU2182401C1 (en) | Frequency-reuse radio communication system | |
RU2316893C1 (en) | Radio communication line with multi-parameter modulation | |
RU2085042C1 (en) | High-authentication radio communication system | |
RU2085039C1 (en) | Radio communication system | |
JPH02291731A (en) | Radio communication system | |
RU2188505C2 (en) | Radio communication system of high simulated- echo stability | |
RU2316114C2 (en) | Radio communication line with multi-parametric modulation | |
RU2631464C1 (en) | Broadband transceiver with software operating frequency tuning | |
RU2072633C1 (en) | Space-modulated radio communication line | |
RU2085038C1 (en) | Radio communication system | |
RU2160505C2 (en) | Radio communication system | |
SU1385305A1 (en) | Radio communication system | |
RU2809552C1 (en) | Multichannel radio communication device | |
RU2161865C2 (en) | Radio communication line | |
RU2069035C1 (en) | Multichannel radio communication device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050702 |