RU2320093C1

RU2320093C1 - Multi-channel transmitter of signals with pseudo-random adjustment of working frequency

Info

Publication number: RU2320093C1
Application number: RU2006142873/09A
Authority: RU
Inventors: Василий Федорович Моисеев (RU); Василий Федорович Моисеев; Марина Викторовна Савельева (RU); Марина Викторовна Савельева; Виктор Андреевич Сивов (RU); Виктор Андреевич Сивов
Original assignee: Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого
Priority date: 2006-12-05
Filing date: 2006-12-05
Publication date: 2008-03-20

Abstract

FIELD: radio communications, possible use in systems for wireless access, immobile, overland mobile and satellite communications.

SUBSTANCE: multi-channel transmitter of signals with pseudo-random adjustment of working frequency contains N information channels, K call channels, J synchronization channels, pilot-signal channel, clock generator, carrier frequency generator, adder of channel signals, synthesizer of coherent network of frequencies, P signal spectrum generators, P multiplexers.

EFFECT: ensured electromagnetic compatibility of systems under conditions of joint usage of allocated band of frequencies.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области радиосвязи и может найти применение в системах беспроводного доступа, фиксированной, сухопутной подвижной и спутниковой связи.The invention relates to the field of radio communications and may find application in wireless access systems, fixed, land mobile and satellite communications.

Известны системы фиксированного и мобильного беспроводного доступа (Wi-Fi, WiMAX) [3], сотовой и спутниковой связи с кодовым разделением каналов, например, такие как система сотовой подвижной связи стандарта IS-95 на основе технологии многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (в иностранной терминологии - CDMA) [1], а также перспективные системы [2], которые призваны работать в условиях возросшего спроса на выделение полос частот.Known systems are fixed and mobile wireless access (Wi-Fi, WiMAX) [3], cellular and satellite communications with code division multiplexing, for example, such as a cellular mobile communication system of standard IS-95 based on multi-access technology with code division multiplexing (in foreign terminology - CDMA) [1], as well as promising systems [2], which are designed to work in conditions of increased demand for the allocation of frequency bands.

Одним из основных требований, предъявляемых к таким системам, является требование по обеспечению их электромагнитной совместимости (ЭМС) при работе в условиях совместного использования выделенной полосы частот на безлицензионной основе.One of the main requirements for such systems is the requirement to ensure their electromagnetic compatibility (EMC) when working in conditions of sharing a dedicated frequency band on an unlicensed basis.

Известно, что решением международных регламентирующих органов (Международного Союза Электросвязи и Европейского союза почты и телеграфа) безлицензионными уже определены некоторые диапазоны частот (фиг.1) для РЭС, удовлетворяющих ограничениям по величине спектральной плотности мощности, излучаемой мощности и некоторым другим параметрам, установленным национальными регламентирующими органами.It is known that by the decision of international regulatory bodies (the International Telecommunication Union and the European Union of Post and Telegraph) unlicensed certain frequency ranges have already been defined (Fig. 1) for RES, satisfying the restrictions on the spectral density of power, radiated power and some other parameters established by national regulatory bodies.

Под ЭМС системы будем понимать ее способность обеспечивать одновременную, совместную и с заданным качеством передачи информации работу с радиоэлектронными средствами (РЭС), использующими ту же полосу частот, что и рассматриваемая система связи, и создающими в ней непреднамеренные помехи этой системе, и самой не создавать недопустимых помех РЭС, работающим в этой же полосе частот.By an EMC system we will understand its ability to provide simultaneous, joint and with a given quality of information transfer, work with radio-electronic means (RES) using the same frequency band as the communication system in question, and creating in it unintentional interference to this system, and not creating unacceptable interference to RES operating in the same frequency band.

Известно, что обеспечить ЭМС систем, работающих в одной полосе частот, можно за счет использования методов кодового разделения каналов (МКРК), реализующих расширение спектра передаваемых сигналов посредством модуляции несущей частоты по закону некоторой псевдослучайной последовательности (как правило, по фазе), или за счет использования многочастотных сигналов с псевдослучайной (программной) перестройкой рабочей частоты (ППРЧ).It is known that it is possible to provide EMC systems operating in the same frequency band by using code division multiplexing (ICRC) methods that expand the spectrum of transmitted signals by modulating the carrier frequency according to the law of some pseudorandom sequence (usually by phase), or by the use of multi-frequency signals with pseudo-random (software) tuning of the working frequency (frequency hopping).

Для современных систем связи с кодовым разделением каналов, например, как система сотовой подвижной связи стандарта IS-95, электромагнитная совместимость обеспечивается за счет «обмена» помехозащищенности на пропускную способность или пропускной способности на помехозащищенность. В связи с тем что базовые станции в сотовых сетях с кодовым разделением каналов работают в одной и той же полосе частот (спектры сигналов перекрывают друг друга или даже совпадают), имеет место взаимное помеховое влияние ближайших базовых станций друг на друга, приводящее к снижению их пропускной способности. Так, при использовании ненаправленных антенн при гексагональной структуре сети пропускная способность базовых станций снижается в 7 раз. Для уменьшения взаимных помех на базовых станциях используются многосекторные антенны. Так, в случае использования трехсекторных антенн пропускная способность снижается уже только в три раза. Однако полностью исключить мешающее влияние базовых станций друг на друга и на другие РЭС за счет пространственной селекции сигналов при их работе в одной и той же полосе частот невозможно. Этот факт имеет место при использовании любых видов сигналов. Тем не менее, РЭС, использующие кодовое разделение каналов, имеют определенное преимущество перед другими РЭС в возможности совместного использования выделенной полосы частот.For modern communication systems with code division multiplexing, for example, as a cellular mobile communication system of the IS-95 standard, electromagnetic compatibility is ensured by “exchanging” noise immunity for bandwidth or bandwidth for noise immunity. Due to the fact that base stations in cellular networks with code division multiplexing operate in the same frequency band (signal spectra overlap or even coincide), there is a mutual interference effect of the closest base stations on each other, leading to a decrease in their bandwidth abilities. So, when using omnidirectional antennas with a hexagonal network structure, the capacity of base stations decreases by 7 times. To reduce mutual interference at base stations, multi-sector antennas are used. So, in the case of using three-sector antennas, the throughput is already reduced only three times. However, it is impossible to completely exclude the interfering effect of base stations on each other and on other RES due to the spatial selection of signals during their operation in the same frequency band. This fact takes place when using any kind of signals. Nevertheless, RES using code division multiplexing have a certain advantage over other RES in the possibility of sharing a dedicated frequency band.

РЭС, использующие сигналы с ППРЧ, как было отмечено выше, также способны функционировать в общей полосе частот совместно с другими РЭС. Отличительной особенностью РЭС с ППРЧ по сравнению с РЭС с МКРК является то, что их мешающее воздействие на другие РЭС, работающие в общей полосе частот, носит периодический (импульсный) по времени и селективный по частоте псевдослучайный характер. Эта особенность систем с ППРЧ создает более благоприятную обстановку по обеспечению их ЭМС с другими РЭС, использующими подобные или иные виды сигналов, поскольку в них уже предусмотрено ряд мер по защите от мешающего действия непреднамеренных помех сторонних РЭС, а именно:RES using signals with frequency hopping, as noted above, are also able to operate in the common frequency band together with other RES. A distinctive feature of RESs with frequency hopping compared to RESs with ICRC is that their interfering effect on other RESs operating in the common frequency band is periodic (pulsed) in time and frequency-selective pseudorandom in nature. This feature of the frequency hopping systems creates a more favorable environment for providing their EMC with other RES using similar or other types of signals, since they already include a number of measures to protect against unintended interference of external RES, in particular:

используются (применяются схемные решения) для защиты от импульсных помех (схемы типа ШОУ);are used (circuit solutions are used) for protection against impulse noise (SHOW type circuits);

применяются различные методы помехоустойчивого кодирования;various error-correcting coding methods are applied;

применяются методы перемежения передаваемых данных.methods of interleaving transmitted data are applied.

Следовательно, существует реальная возможность значительно уменьшить мешающее действие непреднамеренных помех, которые носят периодический по времени и селективный по частоте характер, по сравнению с непреднамеренными помехами, которые действуют непрерывно и совпадают по спектру с сигналом, т.е. реализовать одно из основных требований, предъявляемых к современным системам связи в условиях совместного использования выделенной полосы частот на безлицензионной основе, обеспечить их ЭМС.Therefore, there is a real possibility to significantly reduce the interfering effect of unintentional interference, which are periodic in time and frequency-selective, in comparison with unintentional interference, which operate continuously and coincide in spectrum with the signal, i.e. to implement one of the basic requirements for modern communication systems in conditions of sharing a dedicated frequency band on an unlicensed basis, to ensure their EMC.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является передатчик с кодовым разделением каналов [2], включающий N информационных каналов (ИК), каждый из которых включает последовательно соединенные кодер (КД), перемежитель (Пер), первый сумматор по модулю два (С), уплотнитель символов (УС), второй С и формирователь спектра сигнала канала (ФССК), выход которого является выходом ИК, а также последовательно соединенные генератор кода адреса (ГКА), первый прореживатель (П), второй П, выход которого соединен с вторым входом УС, выход первого П соединен с вторым входом первого С, причем вход ГКА является первым входом ИК, вход КД - вторым входом ИК, третий вход УС - третьим входом ИК, второй вход второго С является четвертым входом ИК, второй вход ФССК является пятым входом ИК, третий вход ФССК - шестым входом ИК, четвертый вход ФССК - седьмым входом ИК, а пятый вход ФССК - восьмым входом ИК,Closest to the proposed invention is a transmitter with code division multiplexing [2], including N information channels (IR), each of which includes a series-connected encoder (CD), interleaver (Per), the first adder modulo two (C), a character seal (DC), the second C and the channel signal spectrum shaper (FSSK), the output of which is the IR output, as well as the address code generator (GCA), the first decimator (P), the second P, the output of which is connected to the second input of the DC, in series, the output first P connected with the second input of the first C, with the input of the GCA being the first input of the IR, the input of the CD as the second input of the IR, the third input of the DC as the third input of the IR, the second input of the second C as the fourth input of the IR, the second input of the FCCC is the fifth input of the IR, the third input of the FCC the sixth input of IR, the fourth input of the FCCC - the seventh input of the IR, and the fifth input of the FCCC - the eighth input of the IR,

К каналов вызова (KB), каждый из которых включает последовательно соединенные КД, Пер, первый С, второй С и ФССК, выход которого является выходом KB, а также последовательно соединенные ГКА, П, выход которого соединен с вторым входом первого С, причем вход ГКА является первым входом KB, вход КД - вторым входом KB, второй вход второго С является третьим входом KB, второй вход ФССК является четвертым входом KB, третий вход ФССК - пятым входом KB, четвертый вход ФССК - шестым входом KB, а пятый вход ФССК - седьмым входом KB,To call channels (KB), each of which includes a series-connected CD, Per, first C, second C and FSSK, the output of which is the output of KB, as well as series-connected GCA, P, the output of which is connected to the second input of the first C, and the input GCA is the first KB input, the CD input is the second KB input, the second C input is the third KB input, the second FCCC input is the fourth KB input, the third FCCC input is the fifth KB input, the fourth FCCC input is the sixth KB input, and the fifth FCCC input - seventh input KB,

J каналов синхронизации (КС), каждый из которых включает последовательно соединенные КД, повторитель символов (ПС), С и ФССК, выход которого является выходом КС, причем вход КД является первым входом КС, второй вход С является вторым входом КС, второй вход ФССК является третьим входом КС, третий вход ФССК - четвертым входом КС, четвертый вход ФССК - пятым входом КС, а пятый вход ФССК - шестым входом КС иJ synchronization channels (CS), each of which includes a series-connected CD, a character repeater (PS), C and FSSK, the output of which is the output of the CS, the input of the CD being the first input of the CS, the second input C is the second input of the CS, the second input of the FSS is the third input of the KS, the third input of the FSSK is the fourth input of the KS, the fourth input of the FSSK is the fifth input of the KS, and the fifth input of the FSSK is the sixth input of the KS and

канал пилот-сигнала (КПС), включающий последовательно соединенные С и ФССК, выход которого является выходом КПС, причем первый вход С является первым входом КПС, а второй вход С - вторым входом КПС, второй вход ФССК является третьим входом КПС, третий вход ФССК - четвертым входом КПС, четвертый вход ФССК - пятым входом КПС, а пятый вход ФССК - шестым входом КПС,a pilot signal channel (CPS) including serially connected C and FSSK, the output of which is the output of the CPS, with the first input C being the first input of the CPS and the second input C the second input of the CPS, the second input of the FCC is the third input of the CPS, the third input of the FSS - the fourth input of the KPS, the fourth input of the FSSK - the fifth input of the KPS, and the fifth entrance of the FSSK - the sixth input of the KPS,

тактовый генератор (ТГ), выход которого соединен с входом генератора кодов синхронизации (ГКС) и с входом генератора ортогональных кодов (ГОК), генератор несущей частоты (ГНЧ) и сумматор канальных сигналов (СКС), выход которого является выходом передатчика,a clock generator (TG), the output of which is connected to the input of the generator of synchronization codes (GKS) and to the input of the generator of orthogonal codes (GOK), a carrier frequency generator (LFO) and an adder of channel signals (SCS), the output of which is the output of the transmitter,

первый выход ГКС соединен с пятыми входами всех ПК, четвертыми входами всех KB, третьими входами всех КС и третьим входом КПС,the first output of the GCS is connected to the fifth inputs of all PCs, the fourth inputs of all KB, the third inputs of all KS and the third input of the KPS,

второй выход ГКС соединен с седьмыми входами всех ПК, шестыми входами всех KB, пятыми входами всех КС и пятым входом КПС,the second output of the GCS is connected to the seventh inputs of all PCs, the sixth inputs of all KB, the fifth inputs of all KS and the fifth input of the KPS,

первый выход ГНЧ соединен с восьмыми входами всех ПК, седьмыми входами всех KB, шестыми входами всех КС и шестым входом КПС,the first LFO output is connected to the eighth inputs of all PCs, the seventh inputs of all KB, the sixth inputs of all KS and the sixth input of the KPS,

второй выход ГНЧ соединен с шестыми входами всех ИК, пятыми входами всех KB, четвертыми входами всех КС и четвертым входом КПС,the second LFO output is connected to the sixth inputs of all IRs, the fifth inputs of all KB, the fourth inputs of all KS and the fourth input of the KPS,

каждый из первых N выходов (с 1 по N) ГОК, каждый в отдельности, соединен с четвертым входом соответствующего ПК,each of the first N outputs (1 to N) of the GOK, each separately connected to the fourth input of the corresponding PC,

каждый из следующих К выходов (с N+1 по N+K) ГОК, каждый в отдельности, соединен с третьим входом соответствующего KB,each of the following K outputs (from N + 1 to N + K) of the GOK, each individually connected to the third input of the corresponding KB,

каждый из следующих J выходов (с N+K+1 по N+K+J) ГОК, каждый в отдельности, соединен с вторым входом соответствующего КС,each of the following J outputs (from N + K + 1 to N + K + J) of the GOK, each separately, is connected to the second input of the corresponding COP,

N+K+J+1-й выход ГОК соединен с вторым входом КПС,N + K + J + 1st GOK output is connected to the second input of the KPS,

каждый из первых N входов СКС (с 1 по N), каждый в отдельности, соединен с соответствующим выходом N-го информационного канала,each of the first N SCS inputs (from 1 to N), each separately, is connected to the corresponding output of the N-th information channel,

каждый из следующих К входов СКС (с N+1 no N+K), каждый в отдельности, соединен с соответствующим выходом К-го KB,each of the following K inputs of SCS (with N + 1 no N + K), each separately connected to the corresponding output of the K-th KB,

каждый из следующих J входов СКС (с N+K+1 по N+K+J), каждый в отдельности, соединен с выходом J-го КС,each of the following J SCS inputs (from N + K + 1 to N + K + J), each separately, is connected to the output of the J-th SC,

(N+K+J+1)-й вход СКС соединен с выходом КПС.The (N + K + J + 1) -th SCS input is connected to the KPS output.

Целью настоящего изобретения является обеспечение ЭМС систем, призванных работать в условиях совместного использования выделенной полосы частот на безлицензионной основе.The aim of the present invention is the provision of EMC systems designed to work in conditions of sharing a dedicated frequency band on an unlicensed basis.

Указанная цель достигается тем, что в известный передатчик с кодовым разделением каналов, включающий N ИК, каждый из которых включает последовательно соединенные КД, Пер, первый С, УС, второй С и ФССК, выход которого является выходом ИК, а также последовательно соединенные ГКА, первый П, второй П, выход которого соединен с вторым входом УС, выход первого П соединен с вторым входом первого С, причем вход ГКА является первым входом ИК, вход КД - вторым входом ИК, третий вход УС - третьим входом ИК, второй вход второго С является четвертым входом ИК, второй вход ФССК является пятым входом ИК, третий вход ФССК - шестым входом ИК, четвертый вход ФССК - седьмым входом ИК, а пятый вход ФССК - восьмым входом ИК, К KB, каждый из которых включает последовательно соединенные КД, Пер, первый С, второй С и ФССК, выход которого является выходом KB, а также последовательно соединенные ГКА, П, выход которого соединен с вторым входом первого С, причем вход ГКА является первым входом KB, вход КД - вторым входом KB, второй вход второго С является третьим входом KB, второй вход ФССК является четвертым входом KB, третий вход ФССК - пятым входом KB, четвертый вход ФССК - шестым входом KB, а пятый вход ФССК - седьмым входом KB, J КС, каждый из которых включает последовательно соединенные КД, ПС, С и ФССК, выход которого является выходом КС, причем вход КД является первым входом КС, второй вход С является третьим входом КС, второй вход ФССК является третьим входом КС, третий вход ФССК - четвертым входом КС, четвертый вход ФССК - пятым входом КС, а пятый вход ФССК - шестым входом КС, канал пилот сигнала, включающий последовательно соединенные С к ФССК, выход которого является выходом КПС, причем первый вход С является первым входом КПС, а второй вход С - вторым входом КПС, второй вход ФССК является третьим входом КПС, третий вход ФССК - четвертым входом КПС, четвертый вход ФССК - пятым входом КПС, а пятый вход ФССК - шестым входом КПС, ТГ, выход которого соединен с входом ГКС и с входом ГОК, ГНЧ и СКС, выход которого является выходом передатчика, первый выход ГКС соединен с пятыми входами всех ИК, четвертыми входами всех KB, третьими входами всех КС и третьим входом КПС, второй выход ГКС соединен с седьмыми входами всех ИК, шестыми входами всех KB, пятыми входами всех КС и пятым входом КПС, первый выход ГНЧ соединен с восьмыми входами всех ИК, седьмыми входами всех KB, шестыми входами всех КС и шестым входом КПС, второй выход ГНЧ соединен с шестыми входами всех ИК, пятыми входами всех KB, четвертыми входами всех КС и четвертым входом КПС, каждый из первых N выходов ГОК (с 1 по N), каждый в отдельности, соединен с четвертым входом соответствующего ИК, каждый из следующих К выходов ГОК (с N+1 no N+K), каждый в отдельности, соединен с третьим входом соответствующего KB, каждый из следующих J выходов ГОК (с N+K+1 по N+K+J), каждый в отдельности, соединен с вторым входом соответствующего КС, N+K+J+1-й выход ГОК соединен с вторым входом КПС, каждый из первых N входов СКС (с 1 по N), каждый в отдельности, соединен с соответствующим выходом N-го информационного канала, каждый из следующих К входов СКС (с N+1 по N+K), каждый в отдельности, соединен с соответствующим выходом K-го KB, каждый из следующих J входов СКС (с N+K+1 по N+K+J), каждый в отдельности, соединен с выходом J-го КС, N+K+J+1-й вход СКС соединен с выходом КПС,This goal is achieved by the fact that in a known transmitter with code division multiplexing, including N IR, each of which includes series-connected CD, Per, first C, DC, second C and FSSK, the output of which is the output of the IR, as well as series-connected GCA, the first P, the second P, the output of which is connected to the second input of the DC, the output of the first P is connected to the second input of the first C, and the input of the GCA is the first input of the IR, the input of the CD is the second input of the IR, the third input of the DC is the third input of the IR, the second input of the second C is the fourth IR input, the second FSSK input is the fifth IR input, the third FSSK input is the sixth IR input, the fourth FSSK input is the seventh IR input, and the fifth FSSK input is the eighth IR input, K KB, each of which includes a series connected CD, Per, first C, second C and FSSK, the output of which is the output of KB, as well as series-connected GCA, P, the output of which is connected to the second input of the first C, and the input of the GCA is the first input of KB, the input of the CD is the second input of KB, the second input of the second C is the third input of KB , the second input of the FSSC is the fourth input of KB, the third the FSSK move is the fifth input of KB, the fourth input of FSSK is the sixth input of KB, and the fifth input of FSSK is the seventh input of KB, J KS, each of which includes series-connected KD, PS, S and FSSK, the output of which is the output of KS, and the input is KD is the first input of the CS, the second input C is the third input of the CS, the second input of the FCCC is the third input of the CS, the third input of the CCC is the fourth input of the CC, the fourth input of the CCC is the fifth input of the CC, and the fifth input of the CCC is the sixth input of the CC, the signal pilot channel, including serially connected C to the FSSC, the output of which is KPS output, with the first input C being the first KPS input, and the second C input being the second KPS input, the second FSSK input is the third KPS input, the third FSSK input is the fourth KPS input, the fourth FSSK input is the fifth KPS input, and the fifth FSSK input the sixth input of the KPS, TG, the output of which is connected to the input of the GCS and with the input of the GOK, LF and SCS, the output of which is the output of the transmitter, the first output of the GKS is connected to the fifth inputs of all IR, the fourth inputs of all KB, the third inputs of all KS and the third input of the KPS , the second output of the GCS is connected to the seventh inputs of all AND , the sixth inputs of all KB, the fifth inputs of all KS and the fifth input of the KPS, the first LFO output is connected to the eighth inputs of all IR, the seventh inputs of all KB, the sixth inputs of all KS and the sixth input of KPS, the second output of the LFO is connected to the sixth inputs of all IR, fifth the inputs of all KB, the fourth inputs of all the KS and the fourth input of the KPS, each of the first N outputs of the GOK (1 to N), each separately connected to the fourth input of the corresponding IR, each of the following K outputs of the GOK (with N + 1 no N + K), each individually connected to the third input of the corresponding KB, each of the next J outputs of the GOK (from N + K + 1 to N + K + J), each separately, is connected to the second input of the corresponding KS, N + K + J + the 1st output of the GOK is connected to the second input of the KPS, each of the first N SCS inputs (from 1 to N), each individually connected to the corresponding output of the N-th information channel, each of the following K SCS inputs (N + 1 to N + K), each separately connected to the corresponding output K -th KB, each of the following J SCS inputs (from N + K + 1 to N + K + J), each separately, is connected to the output of the J-th SC, N + K + J + 1-st SCS input is connected to KPS output,

внесены следующие изменения:The following changes have been made:

исключены ГКС и ГОК,excluded GKS and GOK,

из схемы каждого ИК исключены второй С и ФССК, при этом выход УС является выходом ИК,the second C and FSSK are excluded from the circuit of each IR, while the output of the DC is the output of IR,

из схемы каждого KB исключены второй С и ФССК, при этом выход С является выходом KB,the second C and FSSK are excluded from the circuit of each KB, while the output C is the output of KB,

из схемы каждого КС исключены С и ФССК и выход ПС является выходом КС,C and FSSK are excluded from the circuit of each CS and the PS output is the CS output,

из схемы КПС исключены С и ФССК и выход канала соединен с его входом,C and FSSK are excluded from the KPS circuit and the channel output is connected to its input,

в схему передатчика дополнительно введены:The transmitter circuitry additionally includes:

синтезатор когерентной сетки частот (СКСЧ), первый выход которого соединен с входом ТГ, а остальные S его выходов разбиты на Р групп по М=2^m выходов в каждой, где Р - число сигналов, которые передатчик может излучать одновременно в выделенной полосе W, а m - целое число, которое обычно принимает значение от 3 до 5 и определяется допустимой сложностью аппаратуры и требованиями к помехоустойчивости системы, причем сетка частот с S выходов СКСЧ занимает полосу частот W, поскольку номиналы частот с выходов в каждой группе квазиравномерно распределены с интервалом, кратным ΔF, где ΔF - шаг сетки частот, а каждая из частот в какой-либо группе не встречается ни в какой другой группе и никакая частота в группе не встречается более одного раза, так что SΔF=W,a coherent frequency network synthesizer (SCSS), the first output of which is connected to the TG input, and the remaining S of its outputs are divided into P groups of M = 2 ^m outputs in each, where P is the number of signals that the transmitter can emit simultaneously in the allocated band W, and m is an integer, which usually takes a value from 3 to 5 and is determined by the admissible complexity of the equipment and the requirements for the noise immunity of the system, and the frequency grid with S outputs of the SCSS occupies the frequency band W, since the frequency ratings from the outputs in each group are quasi-uniformly distributed with an interval multiple of ΔF, where ΔF is the frequency grid step, and each of the frequencies in any group does not occur in any other group and no frequency in the group occurs more than once, so SΔF = W,

Р формирователей спектра сигнала (ФСС), каждый из которых включает модулятор, первый вход которого является первым входом ФСС, а его М частотных входов являются частотными входами ФСС, а также последовательно соединенные коммутатор, i сигнальных входов которого, каждый в отдельности, соединены с соответствующими сигнальными выходами модулятора, смеситель и полосовой фильтр, выход которого является выходом ФСС, i+1 вход коммутатора является вторым входом ФСС, второй вход смесителя является третьим входом ФСС, где i - число частот, которые используются для формирования сигнала,P signal spectrum shapers (FSS), each of which includes a modulator, the first input of which is the first input of the FSS, and its M frequency inputs are frequency inputs of the FSS, as well as a series-connected switch, i signal inputs of which, each individually, are connected to the corresponding the signal outputs of the modulator, the mixer and the bandpass filter, the output of which is the output of the FSS, i + 1 the input of the switch is the second input of the FSS, the second input of the mixer is the third input of the FSS, where i is the number of frequencies that are used used to form a signal,

Р мультиплексоров, каждый из которых имеет D входов и один выход, который соединен с первым входом p-го ФСС,P multiplexers, each of which has D inputs and one output, which is connected to the first input of the pth FSS,

выход p-го ФСС соединен с p-м входом сумматора канальных сигналов,the output of the pth FSS is connected to the pth input of the adder of channel signals,

выход тактового генератора соединен со вторыми входами всех ФСС,the output of the clock generator is connected to the second inputs of all FSS,

выход генератора несущей частоты соединен с третьими входами всех ФСС,the output of the carrier frequency generator is connected to the third inputs of all FSS,

М выходов p-й группы СКСЧ, каждый в отдельности, соединены с соответствующими частотными входами p-го ФСС,M outputs of the pth group of SCSS, each separately connected to the corresponding frequency inputs of the pth FSS,

причем N+K+J+1 равно L, где L общее число каналов передатчика, а соотношение между N, К и J определяется графиком радиообмена,moreover, N + K + J + 1 is equal to L, where L is the total number of transmitter channels, and the ratio between N, K and J is determined by the radio exchange schedule,

все каналы передатчика разбиты на Р групп по D каналов в каждой, так что L кратно D, причем значение D зависит от выбранных значений m, i, ΔF и скорости передачи информации в канале r и может быть определена из выраженияall transmitter channels are divided into P groups of D channels in each, so that L is a multiple of D, and the value of D depends on the selected values of m, i, ΔF and the information transfer rate in channel r and can be determined from the expression

все каналы p-й группы с 1 по D, каждый в отдельности, соединены с соответствующими входами p-го мультиплексора.all channels of the p-th group from 1 to D, each separately connected to the corresponding inputs of the p-th multiplexer.

Отличительными признаками предлагаемого устройства являются введенные в схему передатчика новые элементы, а именно: мультиплексоры, синтезатор когерентной сетки частот, формирователи спектра сигнала и соответствующие связи между вновь введенными новыми элементами и имеющимися в прототипе элементами передатчика, что позволило обеспечить электромагнитную совместимость предлагаемого устройства с действующими радиоэлектронными средствами при их совместной работе в общей полосе частот на безлицензионной основе за счет формирования новой сигнально-кодовой конструкции, что соответствует критерию «новизна».Distinctive features of the proposed device are new elements introduced into the transmitter circuit, namely multiplexers, a coherent frequency grid synthesizer, signal spectrum shapers, and the corresponding relations between the newly introduced new elements and the transmitter elements existing in the prototype, which made it possible to ensure electromagnetic compatibility of the proposed device with existing electronic means when they work together in a common frequency band on an unlicensed basis due to the formation of a marketing signal-code construction that meets the criterion of "novelty".

Поскольку совокупность введенных элементов и их связи до даты подачи заявки в патентной и научной литературе не обнаружены, то предлагаемое техническое решение соответствует «изобретательскому уровню».Since the totality of the introduced elements and their relationship to the filing date of the application in the patent and scientific literature are not found, the proposed technical solution corresponds to the "inventive step".

Структурная схема заявляемого устройства представлена на фиг.2. На фиг.2 обозначено:The structural diagram of the inventive device is presented in figure 2. In figure 2 is indicated:

1, 15, 23 - кодер (КД);1, 15, 23 - encoder (CD);

2, 16 - перемежитель (Пер);2, 16 - interleaver (Per);

3, 17 - сумматор по модулю два (С);3, 17 - adder modulo two (C);

4 - уплотнитель символов (УС);4 - seal characters (CSS);

5, 18 - генератор кода адреса (ГКА);5, 18 - address code generator (GCA);

6, 7, 19 - прореживатель (П);6, 7, 19 - decimator (P);

8 - информационный канал (ИК);8 - information channel (IR);

9, 21, 26 - мультиплексор;9, 21, 26 - multiplexer;

10 - коммутатор;10 - switch;

11 - смеситель;11 - mixer;

12 - полосовой фильтр;12 - band-pass filter;

13 - модулятор;13 - modulator;

14, 22, 27 - формирователь спектра сигнала (ФСС);14, 22, 27 - signal spectrum shaper (FSS);

20 - канал вызова (KB);20 - call channel (KB);

24 - повторитель символов (ПС);24 - character repeater (PS);

25 - канал синхронизации (КС);25 - channel synchronization (CS);

28 - канал пилот-сигнала (КПС);28 - channel pilot signal (KPS);

29 - сумматор канальных сигналов (СКС);29 - adder channel signals (SCS);

30 - синтезатор когерентной сетки частот;30 - synthesizer of a coherent frequency grid;

31 - тактовый генератор (ТГ);31 - clock generator (TG);

32 - генератор несущей частоты (ГНЧ).32 - carrier frequency generator (LFO).

С целью упрощения схемы на фиг.2 изображено только три группы каналов (первая, вторая и P-я) и элементы, которые их обслуживают. Причем в первой группе (р=1) изображен только один канал (8) (это информационный канал) из D каналов группы, который является первым каналом группы (d=1), а также мультиплексор (9) и ФСС (14), которые обслуживают все каналы первой группы. Во второй группе (р=2) изображено только один канал (20) (это канал вызова) из D каналов группы, который является первым каналом группы (d=1), а также мультиплексор (21) и ФСС (22), которые обслуживают все каналы второй группы. В третьей группе (p=P) изображено два канала (25) (это канал синхронизации) и (28) (это канал пилот-сигнала) из D каналов группы, которые являются первым (d=1) и D-м (d=D) каналами группы соответственно, а также мультиплексор (26) и ФСС (27), которые обслуживают все каналы этой группы.In order to simplify the circuit, figure 2 shows only three groups of channels (first, second and Pth) and the elements that serve them. Moreover, in the first group (p = 1) only one channel (8) is shown (this is an information channel) from the D channels of the group, which is the first channel of the group (d = 1), as well as the multiplexer (9) and the FSS (14), which serve all channels of the first group. In the second group (p = 2), only one channel (20) (this is the call channel) of the D channels of the group, which is the first channel of the group (d = 1), as well as the multiplexer (21) and the FSS (22) that serve all channels of the second group. The third group (p = P) shows two channels (25) (this is the synchronization channel) and (28) (this is the pilot channel) from the D channels of the group, which are the first (d = 1) and D-m (d = D) the channels of the group, respectively, as well as the multiplexer (26) and the FSS (27), which serve all the channels of this group.

В общем случае распределение по группам информационных и служебных каналов не принципиально. Основное требование - в каждой группе должно быть по D каналов, а служебные каналы могут быть объединены в одну группу или распределены по всем группам в разном сочетании.In general, the distribution of information and service channels into groups is not important. The main requirement is that each group should have D channels, and service channels can be combined into one group or distributed across all groups in a different combination.

Работа передатчика. Порядок работы передатчика рассмотрим по структурной схеме, которая изображена на фигуре 2.Transmitter operation. The operation of the transmitter will consider the structural diagram, which is shown in figure 2.

При рассмотрении работы передатчика будем исходить из следующего:When considering the operation of the transmitter, we will proceed from the following:

1. Алгоритм работы служебных (KB, КС и КПС) каналов заявляемого устройства и устройства-прототипа одинаков.1. The algorithm of the service (KB, CS and KPS) channels of the claimed device and the prototype device is the same.

2. Загруженность каналов передатчика определяется текущим графиком и управляется стандартными средствами базовой станции, например, такими как конвольвер, которые в данном устройстве не рассматриваются.2. The load on the transmitter channels is determined by the current schedule and is controlled by standard means of the base station, for example, such as a convolver, which are not considered in this device.

3. Для уяснения характера обработки информации в каналах передатчика достаточно рассмотреть обработку информации в каком-либо одном канале.3. To understand the nature of information processing in the channels of the transmitter, it is sufficient to consider the processing of information in any one channel.

Работа информационного канала. Рассмотрим работу ИК (8) под номером 1 (d=1), который входит в состав первой группы каналов (р=1) (см. фиг.2). На первый вход ИК поступает информация об адресе абонента, а на второй - информация, которую необходимо передать другому абоненту. Информация, поступающая на 1 и 2 входы ИК, представляет собой поток двоичных символов. Информация об адресе абонента поступает на вход генератора кода адреса (5), а информация для передачи абоненту - на вход кодера (1). Поток двоичных символов в (1) кодируется избыточным кодом с целью обеспечения возможности исправления ошибок на приемной стороне. С выхода кодера (1) информация поступает на вход перемежителя (2), где «перемешивается» таким образом, чтобы исключить возможность группирования ошибок на приемной стороне, что способствует надежному декодированию принятой информации. С выхода перемежителя (2) информация поступает на первый вход сумматора по модулю два (3). Генератор кода адреса (5) формирует адрес вызываемого абонента и направляет его на вход прореживателя (6). В прореживателе (6) адресный поток символов прореживается с целью выравнивания скоростей в обоих информационных потоках. Информация с выхода прореживателя (6) поступает на второй вход сумматора по модулю два (3) и на вход второго прореживателя (7). В сумматоре по модулю два (3) в поток информации, поступающий на его первый вход, с помощью прореживателя (6) «замешивается» информация об адресе абонента, поступающая с ГКА (5).The work of the information channel. Consider the work of IR (8) under number 1 (d = 1), which is part of the first group of channels (p = 1) (see figure 2). Information on the subscriber’s address is received at the first input of the IR, and information that must be transferred to another subscriber is received at the second The information received at the 1 and 2 inputs of the IR is a stream of binary characters. Information about the subscriber’s address goes to the input of the address code generator (5), and information for transmission to the subscriber goes to the input of the encoder (1). The stream of binary symbols in (1) is encoded with redundant code in order to allow error correction at the receiving side. From the output of the encoder (1), the information goes to the input of the interleaver (2), where it is “mixed” in such a way as to exclude the possibility of grouping errors on the receiving side, which contributes to reliable decoding of the received information. From the output of the interleaver (2), the information enters the first input of the adder modulo two (3). The address code generator (5) generates the address of the called party and sends it to the input of the decimator (6). In decimator (6), the address stream of symbols is thinned out in order to equalize the speeds in both information streams. Information from the output of the decimator (6) enters the second input of the adder modulo two (3) and the input of the second decimator (7). In the adder modulo two (3) in the stream of information received at its first input, using the decimator (6) “mixes” the information about the subscriber's address coming from the CCA (5).

С выхода сумматора по модулю два (3) информационный поток, содержащий уже признак адреса абонента, поступает на первый вход уплотнителя сигналов (4), а с выхода второго прореживателя (7) - на второй вход уплотнителя сигналов (4). В уплотнителе сигналов (4) с помощью информации, поступающей на его второй вход с выхода прореживателя (7), обеспечивается «замешивание» в информационный поток с адресом абонента дополнительной информации, которая поступает на его третий вход, для управления уровнем излучаемой мощности передатчика абонента. Выравнивание уровней множества сигналов от абонентов необходимо для обеспечения их качественного декодирования. Информация с выхода уплотнителя сигналов (4) поступает на выход ИК.From the output of the adder modulo two (3) the information stream, which already contains the sign of the subscriber’s address, goes to the first input of the signal compressor (4), and from the output of the second decimator (7) to the second input of the signal compressor (4). In the signal compactor (4), using the information received at its second input from the output of the decimator (7), “mixing” into the information stream with the subscriber’s address provides additional information that arrives at its third input to control the level of the emitted power of the subscriber’s transmitter. Alignment of levels of multiple signals from subscribers is necessary to ensure their high-quality decoding. Information from the output of the signal compactor (4) goes to the IR output.

В остальных N-1 информационных каналах происходит аналогичное преобразование информации.In the remaining N-1 information channels, a similar transformation of information occurs.

С выхода первого ИК (d=1) из первой группы каналов (р=1) (см. фиг.2) информационный поток поступает на первый вход первого (р=1) мультиплексора (9), который осуществляет временное уплотнение информационных потоков для всех D абонентов первой группы.From the output of the first IR (d = 1) from the first group of channels (p = 1) (see Fig. 2), the information stream enters the first input of the first (p = 1) multiplexer (9), which temporarily compresses the information flows for all D subscribers of the first group.

Работа канала вызова. Рассмотрим работу KB (20), который на фиг.2 представлен как первый канал второй группы (d=1, а р=2). На первый вход KB (20) поступает информация об адресе абонента, а на второй - информация, из которой формируется сигнал вызова. Информация, поступающая на 1 и 2 входы KB (20), представляет собой поток двоичных символов.Work channel call. Consider the work of KB (20), which is shown in FIG. 2 as the first channel of the second group (d = 1, and p = 2). The first input KB (20) receives information about the address of the subscriber, and the second - the information from which the call signal is generated. The information received at inputs 1 and 2 of KB (20) is a stream of binary characters.

Информация об адресе абонента поступает на вход генератора кода адреса (18), а информация для формирования сигнала вызова - на вход кодера (15). Поток двоичных символов в (15) кодируется избыточным кодом с целью обеспечения возможности исправления ошибок на приемной стороне. С выхода кодера (15) информация поступает на вход перемежителя (16), где «перемешивается» таким образом, чтобы исключить возможность группирования ошибок на приемной стороне, что способствует надежному декодированию принятой информации. С выхода перемежителя (16) информация поступает на первый вход сумматора по модулю два (17). Генератор кода адреса (18) формирует адрес вызываемого абонента и направляет его на вход прореживателя (19). В прореживателе (19) адресный поток символов прореживается с целью выравнивания скоростей в обоих информационных потоках. Информация с выхода прореживателя (19) поступает на второй вход сумматора по модулю два (17). В сумматоре по модулю два (17) в поток информации, поступающий на его первый вход, с помощью прореживателя (19) «замешивается» информация об адресе абонента, поступающая с ГКА (18). Информация с выхода сумматора по модулю два (17) поступает на выход канала вызова.Information about the subscriber’s address goes to the input of the address code generator (18), and information for generating a call signal goes to the input of the encoder (15). The stream of binary symbols in (15) is encoded with redundant code in order to allow error correction at the receiving side. From the output of the encoder (15), the information enters the input of the interleaver (16), where it is “mixed” in such a way as to exclude the possibility of grouping errors on the receiving side, which contributes to reliable decoding of the received information. From the output of the interleaver (16), information arrives at the first input of the adder modulo two (17). The address code generator (18) generates the address of the called party and sends it to the input of the decimator (19). In decimator (19), the address stream of symbols is thinned out in order to equalize the speeds in both information streams. Information from the output of the decimator (19) goes to the second input of the adder modulo two (17). In the adder modulo two (17) in the stream of information arriving at its first input, with the help of the decimator (19) information about the subscriber’s address coming from the GCA (18) is “mixed”. Information from the output of the adder modulo two (17) is fed to the output of the call channel.

В остальных К-1 каналах вызова происходит аналогичное преобразование информации.In the remaining K-1 call channels, a similar conversion of information occurs.

С выхода первого KB (d=1) из второй группы каналов (р=2) (см. фиг.2) информационный поток поступает на первый вход второго (р=2) мультиплексора (21), который осуществляет временное уплотнение информационных потоков для всех D абонентов второй группы.From the output of the first KB (d = 1) from the second group of channels (p = 2) (see Fig. 2), the information stream enters the first input of the second (p = 2) multiplexer (21), which temporarily compresses the information flows for all D subscribers of the second group.

Работа канала синхронизации. Рассмотрим работу канала синхронизации (25), который на фиг.2 представлен как первый канал (d=1) P-й группы (p=Р). На вход КС (25) поступает служебная информация, которая представляет собой поток двоичных символов. Эта информация с входа канала поступает на вход кодера (23), в котором осуществляется ее избыточное кодирование с целью обеспечения возможности исправления ошибок на приемной стороне. С выхода кодера (23) информация поступает на вход повторителя символов (24), который обеспечивает доведение скорости передачи информации в КС (25) до скорости передачи информации в ИК (8) и KB (20). С выхода повторителя символов (24) информационный поток поступает на выход КС (25).The operation of the synchronization channel. Consider the operation of the synchronization channel (25), which is shown in FIG. 2 as the first channel (d = 1) of the Pth group (p = P). The input of the COP (25) receives service information, which is a stream of binary characters. This information from the input of the channel enters the input of the encoder (23), in which it is redundantly encoded in order to provide the possibility of correcting errors on the receiving side. From the output of the encoder (23), the information is fed to the input of the symbol follower (24), which ensures that the information transfer rate to the CS (25) is adjusted to the information transfer speed to the IR (8) and KB (20). From the output of the symbol follower (24), the information flow enters the output of the CS (25).

В остальных J-1 каналах синхронизации происходит аналогичное преобразование информации.In the remaining J-1 synchronization channels, a similar conversion of information occurs.

С выхода первого КС (d=1) из P-й группы каналов (p=Р) (см. фиг.2) информационный поток поступает на первый вход P-го (p=Р) мультиплексора (26), который осуществляет временное уплотнение информационных потоков для всех D абонентов P-й группы.From the output of the first CS (d = 1) from the Pth group of channels (p = P) (see Fig. 2), the information flow enters the first input of the Pth (p = P) multiplexer (26), which performs temporary compaction information flows for all D subscribers of the Pth group.

Работа канала пилот-сигнала. Рассмотрим работу КПС (28), который на фиг.2 представлен как D-й канал P-й группы (d=D, а p=Р). Канал пилот-сигнала служит для обеспечения кадровой и тактовой синхронизации приемников абонентов. КПС непрерывно работает при включенном передатчике, обеспечивая тем самым возможность всем абонентам контролировать свое постоянное подключение к базовой станции.The operation of the pilot channel. Consider the operation of the CPS (28), which in Fig. 2 is presented as the D-th channel of the P-th group (d = D, and p = P). The pilot channel serves to provide frame and clock synchronization of subscriber receivers. KPS continuously works when the transmitter is on, thereby providing the ability for all subscribers to control their permanent connection to the base station.

При включенном передатчике на вход канала постоянно поступает служебная информация (пилот-сигнал), которая представляет собой поток двоичных символов (все нули). С выхода канала эта информация поступает на один из входов мультиплексора (в нашем случае на D-й вход P-го мультиплексора (27)), который осуществляет временное уплотнение информационных потоков для всех D абонентов P-й группы.When the transmitter is on, the channel input constantly receives overhead information (pilot signal), which is a stream of binary symbols (all zeros). From the channel output, this information goes to one of the multiplexer inputs (in our case, to the Dth input of the Pth multiplexer (27)), which temporarily compresses information flows for all D subscribers of the Pth group.

Уплотненные по времени потоки двоичных данных с выхода p-го мультиплексора поступают на вход p-го формирователя спектра сигнала (ФСС). Поскольку все ФСС идентичны, то работу ФСС рассмотрим на примере ФСС (14), который обеспечивает работу всех D каналов первой группы (р=1). Поток двоичных данных с выхода первого мультиплексора (9) поступает на первый вход первого ФСС (14) и далее на первый вход модулятора (13) ФСС (14). В модуляторе (13) поток символов разбивается на блоки по m символов. На М частотных входов модулятора (13), на каждый в отдельности, подаются частотные сигналы с M соответствующих частотных выходов первой группы (p=1) генератора когерентной сетки частот (30).The time-compressed binary data streams from the output of the pth multiplexer go to the input of the pth signal spectrum shaper (FSS). Since all FSSs are identical, then we consider the operation of the FSS using the example of the FSS (14), which ensures the operation of all D channels of the first group (p = 1). The stream of binary data from the output of the first multiplexer (9) goes to the first input of the first FSS (14) and then to the first input of the modulator (13) FSS (14). In the modulator (13), the symbol stream is divided into blocks of m symbols. The frequency signals from M corresponding frequency outputs of the first group (p = 1) of the coherent frequency grid generator (30) are supplied to the M frequency inputs of the modulator (13), each individually.

В модуляторе (13) каждому блоку из m символов соответствует многочастотный сигнал, состоящий из i частот, составленных из общего числа частот (М), поступающих на частотные входы модулятора (13).In the modulator (13), each block of m symbols corresponds to a multi-frequency signal consisting of i frequencies composed of the total number of frequencies (M) supplied to the frequency inputs of the modulator (13).

Каждый набор из i частот ортогонален ко всем остальным наборам (многочастотным сигналам). Ортогональность понимается в том смысле, что в любых двух разных наборах, состоящих из i частот, на одинаковых позициях находятся разные частоты. С i выходов модулятора многочастотные сигналы (i частот, причем каждая частота подается отдельно) подаются на соответствующие i входов коммутатора (10). На i+1 вход коммутатора (10) через второй вход ФСС (14) поступает тактовая частота от тактового генератора (31), который, в свою очередь, синхронизирован от генератора когерентной сетки частот (30). С выхода коммутатора (10) частотные сигналы последовательно подаются на первый вход смесителя (11), на второй вход которого с выхода ГНЧ (32) подается сигнал опорной частоты, который определяет положение рабочей полосы частот в частотной области. С выхода смесителя сигнал через полосовой фильтр (12) поступает на выход ФСС (14). С выхода ФСС (14) сигнал подается на p-й вход (в нашем случае p=1) сумматора канальных сигналов (29). Далее результирующий сигнал сумматора подается на вход усилителя мощности (на фиг.2 не показан).Each set of i frequencies is orthogonal to all other sets (multi-frequency signals). Orthogonality is understood in the sense that in any two different sets consisting of i frequencies, different frequencies are at the same positions. From i outputs of the modulator, multi-frequency signals (i frequencies, with each frequency supplied separately) are supplied to the corresponding i inputs of the switch (10). At i + 1, the input of the switch (10) through the second input of the FSS (14) receives the clock frequency from the clock generator (31), which, in turn, is synchronized from the generator of the coherent frequency grid (30). From the output of the switch (10), the frequency signals are sequentially fed to the first input of the mixer (11), the second input of which from the output of the LFO (32) is supplied with a reference frequency signal that determines the position of the working frequency band in the frequency domain. From the output of the mixer, the signal through a band-pass filter (12) is fed to the output of the FSS (14). From the output of the FSS (14), the signal is fed to the pth input (in our case p = 1) of the adder of channel signals (29). Next, the resulting signal of the adder is fed to the input of the power amplifier (not shown in figure 2).

Сравнительная оценка ЭМС заявляемого устройства и прототипа.Comparative evaluation of the EMC of the claimed device and prototype.

В качестве примера приведем сравнительную оценку ЭМС систем связи с прямым расширением спектра сигнала (прототип) и с ППРЧ (заявляемое устройство) при следующих условиях: ширина полосы частот системы связи W, скорость передачи информации R=F при отношении сигнал/шум (с/ш) h_ЗАД на систему беспроводного доступа (СБД).As an example, we give a comparative assessment of the EMC of communication systems with direct expansion of the signal spectrum (prototype) and with frequency hopping (the claimed device) under the following conditions: bandwidth of the communication system W, information transfer rate R = F at signal-to-noise ratio (s / w ) h _READ to the wireless access system (WDS).

Пусть W=80 МГц; F=1,25 МГц. В передатчике-прототипе используется некогерентная квадратурная двоичная модуляция сигнала, а в заявляемом устройстве с ППРЧ - 16-ричная частотная модуляция (М=16) с многочастотным (i=4) представлением символов. Помехоустойчивое кодирование информации осуществляется кодом (16.4.8). Качество приема информации задается вероятностью p_ош=10^-3, которой соответствует вероятность искажения символа корректирующего кода р_ош.к=0,03. Этой вероятности ошибки соответствует отношение с/ш, равное: в случае некогерентной двоичной квадратурной модуляции сигнала h_ЗАД=6, а в случае 16-ричной модуляции h_ЗАД=1,6 [4, 5].Let W = 80 MHz; F = 1.25 MHz. In the prototype transmitter uses incoherent quadrature binary signal modulation, and in the inventive device with frequency hopping - hexadecimal frequency modulation (M = 16) with multi-frequency (i = 4) character representation. Noise-resistant coding of information is carried out by the code (16.4.8). The quality of information reception is set by the probability _psh = 10 ^-3 , which corresponds to the probability of distortion of the symbol of the correcting code _psh = 0.03. This error probability corresponds to the s / w ratio, equal to: in the case of incoherent binary quadrature modulation of the signal, h _ZAD = 6, and in the case of hexadecimal modulation, h _ZAD = 1.6 [4, 5].

Полагаем, что в данной полосе частот функционируют четыре СБД с взаимопримыкающими полосами частот, каждая шириной 20 МГц. На фиг.3 показано взаимное расположение спектров рассматриваемых систем связи. Незакрашенные участки спектра являются защитными полосами. На фиг.3 видно, что спектры систем связи CDMA и с ППРЧ полностью перекрывают спектры СБД. В каждый момент времени излучаются Р=4 частотные посылки сигнала ППРЧ, и на каждый участок спектра СБД приходится только по одной частотной посылке шириной 1,25 МГц.We believe that in this frequency band there are four SBDs with mutually adjacent frequency bands, each 20 MHz wide. Figure 3 shows the mutual arrangement of the spectra of the considered communication systems. Unfilled spectral regions are guard bands. Figure 3 shows that the spectra of communication systems CDMA and with frequency hopping completely overlap the spectra of SBD. At each moment of time, P = 4 frequency bursts of the frequency hopping signal are emitted, and for each part of the spectrum of the SBD there is only one frequency burst with a width of 1.25 MHz.

Оценим соотношение мощностей сигналов от передающих средств прототипа и заявляемого устройства на входе приемников СБД. Передатчик прототипа осуществляет двоичную некогерентную модуляцию сигнала, а передатчик заявляемого устройства - М-ичную. в данном примере - 16-ричную, которая, как известно, требует меньших затрат энергии сигнала для обеспечения заданного качества приема информации в ν>1 раз.We estimate the ratio of signal powers from the transmitting means of the prototype and the claimed device at the input of the receivers SBD. The prototype transmitter performs binary incoherent modulation of the signal, and the transmitter of the claimed device is M-ary. in this example, a hexadecimal one, which, as you know, requires less signal energy consumption to ensure a given information reception quality by ν> 1 time.

Длина расширяющей последовательности сигнала прототипа может быть определена какThe length of the extension sequence of the prototype signal can be defined as

а число частотных позиций сигнала ППРЧand the number of frequency positions of the frequency hopping signal

Тогда число одновременно излучаемых частот сигнала ППРЧThen the number of simultaneously emitted frequencies of the frequency hopping signal

т.е. на каждую полосу спектра сигнала СБД в любой момент времени приходится по одной мешающей частотной посылке сигнала ППРЧ, мощность которой составляет четвертую часть мощности передатчика.those. for each band of the spectrum of the SBD signal at any time there is one interfering frequency sending of the frequency hopping signal, the power of which is one fourth of the transmitter power.

Так как спектр сигнала передатчика-прототипа перекрывает всю полосу частот, выделенных для СБД, то на каждое средство СБД оказывает мешающее воздействие ¹/₄ часть мощности сигнала передатчика-прототипа.Since the spectrum of the prototype transmitter signal covers the entire frequency band allocated for the SDU, then each agent has a disturbing effect SDU ^_1/4 of the power signal transmitter prototype.

В свою очередь, справедливо следующее соотношение мощностей передатчиков:In turn, the following ratio of transmitter powers is valid:

где Р_С.ШПС - мощность сигнала передатчика-прототипа;where R _{C. SHPS} - signal strength of the transmitter of the prototype;

Р_С.ППРЧ - мощность сигнала передатчика заявляемого устройства.R _S.PRCH - the signal power of the transmitter of the inventive device.

Таким образом, заявляемое устройство по ЭМС имеет преимущество над прототипом в 3,75 раза.Thus, the inventive device by EMC has an advantage over the prototype of 3.75 times.

Теперь оценим мешающее воздействие передающих средств СБД на приемные средства прототипа и заявляемого устройства.Now we evaluate the interfering effect of the transmitting means SBD on the receiving means of the prototype and the claimed device.

Поскольку групповой спектр средств СБД полностью перекрывается спектром сигнала прототипа, то каждый канал приемника прототипа испытывает суммарное (по мощности) мешающее действие, оказываемое этими средствами.Since the group spectrum of SBD means is completely covered by the spectrum of the prototype signal, each channel of the prototype receiver experiences the total (in power) interfering effect exerted by these means.

С другой стороны, в приемнике сигналов, излучаемых заявляемым передатчиком, на каждую принимаемую частотную посылку мешающее влияние оказывает (в рассматриваемом сценарии) только одно средство СБД, т.е. в канале связи с заявляемым передатчиком сигналов ППРЧ мешающее действие от средств СБД селектируется по каналам так, что каждый канал испытывает помеху, по уровню эквивалентную помехе от одного средства СБД. В рассматриваемом случае мешающее действие от средств СБД на приемники сигналов ППРЧ в четыре раза меньше по сравнению с их воздействием на приемники сигналов прототипа.On the other hand, in the receiver of signals emitted by the claimed transmitter, only one SBD means (in the considered scenario) has an interfering effect on each received frequency transmission (i.e., in the communication channel with the claimed MFRS signal transmitter, the interfering action from the SBD means is selected on the channels so that each channel experiences interference equivalent in level to the interference from one SBD means. In the case under consideration, the interfering effect from the DBMS means on the frequency hopper signal receivers is four times less than their effect on the prototype signal receivers.

Таким образом, заявляемое устройство по сравнению с прототипом имеет четырехкратное преимущество по ЭМС со средствами связи, действующими в нелицензируемом диапазоне частот на правах совместного использования полос частот.Thus, the claimed device in comparison with the prototype has a four-fold advantage in EMC with communication tools operating in the unlicensed frequency range on the basis of sharing frequency bands.

Источники информацииInformation sources

1. Новые стандарты широкополосной радиосвязи на базе технологии W-CDMA, M.: Международный центр научно-технической информации, 1999.1. New standards for broadband radio communications based on W-CDMA technology, M .: International Center for Scientific and Technical Information, 1999.

2. Vijay К. Garg. IS-95 CDMA and cdma2000 Cellular / PCS Systems Implementation. Prentice Hall, PTR, 2000 (прототип).2. Vijay K. Garg. IS-95 CDMA and cdma2000 Cellular / PCS Systems Implementation. Prentice Hall, PTR, 2000 (prototype).

3. Сети № 23/2003.3. Networks No. 23/2003.

4. Цифровые методы в космической связи: Пер с англ. / Под ред. В.И. Шляпоберского. - М.: Связь. 1969. - 270 с. (стр.257).4. Digital methods in space communications: Transl. From English. / Ed. IN AND. Shlyapobersky. - M .: Communication. 1969 .-- 270 s. (p. 257).

5. Витерби Э.Д. Принципы когерентной связи. Пер. с англ. / Под ред. Б.Р. Левина. - М.: Сов. радио, 1970. - 392 с. (с.306).5. Viterbi E.D. The principles of coherent communication. Per. from English / Ed. B.R. Levin. - M .: Owls. Radio, 1970 .-- 392 p. (p.306).

Claims

A multi-channel signal transmitter with pseudo-random tuning of the operating frequency, which includes N information channels, each of which includes a series-connected encoder, an interleaver, an adder modulo two and a symbol compactor, as well as a series-connected address code generator, a first decimator, a second decimator, an output which is connected to the second input of the symbol seal, the output of the first decimator is connected to the second input of the adder modulo two, and the input of the address code generator i is the first input of the information channel, the encoder input is the second input of the information channel, and the third signal compressor input is the third input of the information channel, K call channels, each of which includes a series-connected encoder, an interleaver and an adder modulo two, and a series-connected address code generator and decimator the output of which is connected to the second input of the adder modulo two, and the input of the address code generator is the first input of the call channel, and the encoder input is the second input of the call channel, J synchronization channels, each of which includes a encoder and a repeater connected in series, the encoder input is an input of a synchronization channel, a pilot signal channel, a clock generator, a carrier frequency generator and a channel signal adder, the output of which is the output of the transmitter, characterized in that the output of the symbol multiplexer the information channel is the output of the information channel, the output of the adder modulo two call channels is the output of the call channel, and the output of the symbol repeater synchronization channel by the output of the synchronization channel, and a coherent frequency grid synthesizer (SCSS) is additionally introduced into the transmitter circuit, the first output of which is connected to the input of the clock generator, and the remaining S of its outputs are divided into P groups of M = 2 ^m outputs in each, where P is the number of signals that the transmitter can emit simultaneously in the allocated band W, am is an integer that usually takes a value from 3 to 5 and is determined by the permissible complexity of the equipment and the requirements for the noise immunity of the system, and the frequency grid with S outputs of the SCSS takes n the frequency band W, since the nominal frequencies from the outputs in each group are quasi-uniformly distributed with an interval multiple of ΔF, where ΔF is the frequency grid step, so that S ΔF = W, P of the signal spectrum shapers (FSS), each of which includes a modulator, the first input which is the first input of the signal spectrum shaper, and its M frequency inputs are the FSS frequency inputs, as well as a series-connected switch, the i signal inputs of which, each separately, are connected to the corresponding i signal outputs of the modulator, mix There is also a band-pass filter, the output of which is the output of the signal spectrum shaper, i + 1 the input of the switch is the second input of the signal shaper, the second input of the mixer is the third input of the signal shaper, where i is the number of frequencies that are used to generate the signal, P multiplexers, each of which has D inputs and one output that is connected to the first input of the rth signal spectrum shaper, the output of the rth signal spectrum shaper is connected to the rth input of the channel signal adder, the output is The output generator is connected to the second inputs of all signal spectrum shapers, the output of the carrier frequency generator is connected to the third inputs of all signal spectrum shapers, the M outputs of the rth group of the coherent frequency synthesizer, each individually, are connected to the corresponding M frequency inputs of the rth spectrum shaper signal, with N + K + J + 1 equal to L, where L is the total number of transmitter channels, and the ratio between N, K and J is determined by the radio exchange schedule, all transmitter channels are divided into P groups of D channels in each, so that L is a multiple of D, and the value of D depends on the selected values of m, i, ΔF and information transmission rate r channel, all channels pth group with 1 to D, each individually connected to corresponding inputs of the p-th multiplexer.