RU2343638C1 - Radio channel for signals with pseudorandom operational frequency readjustment - Google Patents
Radio channel for signals with pseudorandom operational frequency readjustment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2343638C1 RU2343638C1 RU2007130826/09A RU2007130826A RU2343638C1 RU 2343638 C1 RU2343638 C1 RU 2343638C1 RU 2007130826/09 A RU2007130826/09 A RU 2007130826/09A RU 2007130826 A RU2007130826 A RU 2007130826A RU 2343638 C1 RU2343638 C1 RU 2343638C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transmitter
- output
- input
- generator
- receiver
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Transmitters (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано в радиотехнических системах, предназначенных для организации линии радиосвязи в режиме широкополосных сигналов с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (ППРЧ).The present invention relates to the field of radio communications and can be used in radio systems designed to organize a radio communication line in the mode of broadband signals with pseudo-random tuning of the operating frequency (MHF).
Передача сигналов в режиме ППРЧ подробно описана в литературе, в частности в книге [1].Signal transfer in the frequency hopping mode is described in detail in the literature, in particular in the book [1].
Известны системы связи, работающие в режиме скачков (прыжков) по частоте, описанные в [2] и [3]. Недостатком в работе указанных систем связи с ППРЧ является создание помех радиоприему из-за значительных внеполосных излучений передатчиков.Known communication systems operating in the mode of jumps (jumps) in frequency, described in [2] and [3]. A drawback in the operation of these communication systems with frequency hopping is the interference with radio reception due to significant out-of-band emissions from the transmitters.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является линия радиосвязи, представленная на рис.1.7а, 1.7б стр.24 в книге [1], принятая за прототип.Closest to the technical nature of the proposed one is the radio line shown in Fig.1.7a, 1.7b p.24 in the book [1], adopted as a prototype.
Функциональная схема устройства-прототипа приведена на фиг.1а, 1б.The functional diagram of the prototype device is shown in figa, 1b.
На фиг.1а обозначено:On figa indicated:
1 - передатчик;1 - transmitter;
2 - источник информации;2 - source of information;
3.1 - модулятор;3.1 - modulator;
3.2 - генератор частоты;3.2 - frequency generator;
4.1 - смеситель передатчика;4.1 - transmitter mixer;
4.2 - синтезатор частот передатчика;4.2 - transmitter frequency synthesizer;
5 - генератор псевдослучайной последовательности (ПСП) передатчика.5 - generator pseudo-random sequence (PSP) of the transmitter.
На фиг.1б обозначено:On figb designated:
6 - приемник;6 - receiver;
7 - широкополосный фильтр;7 - broadband filter;
8.1 - смеситель приемника;8.1 - receiver mixer;
8.2 - полосовой фильтр;8.2 - band-pass filter;
8.3 - синтезатор частот приемника;8.3 - receiver frequency synthesizer;
9 - демодулятор сигналов;9 - signal demodulator;
10 - генератор ПСП приемника.10 - receiver bandwidth generator.
Целесообразно укрупнить функциональную схему устройства-прототипа следующим образом:It is advisable to enlarge the functional diagram of the prototype device as follows:
На передающем конце - модулятор 3.1 и генератор частоты передатчика 3.2 можно представить как один блок - источник модулированного сигнала (ИМС) 31, смеситель передатчика 4.1 и синтезатор частот передатчика 4.2 можно совместить в одном блоке - перестраиваемом генераторе вынужденных колебаний (ПГВК) 41.At the transmitting end, a modulator 3.1 and a transmitter frequency generator 3.2 can be represented as a single unit - a modulated signal source (IC) 3 1 , a transmitter mixer 4.1 and a transmitter frequency synthesizer 4.2 can be combined in one unit - a tunable forced oscillation generator (PGWC) 4 1 .
На приемном конце - смеситель приемника 8.1, полосовой фильтр 8.2 и синтезатор частот приемника 8.3 можно совместить в одном блоке - перестраиваемом полосовом фильтре (ПФ) 8.At the receiving end, a receiver mixer 8.1, a band-pass filter 8.2, and a frequency synthesizer for receiver 8.3 can be combined in one unit - a tunable band-pass filter (PF) 8.
Кроме того, сигналы ПСП в генераторе ПСП передатчика 5 и генераторе ПСП приемника 10 могут быть сформированы не в параллельном коде, как на фиг.1а 1б, а в последовательном коде. И в этом случае связи блоков 5 и 10 с соответствующими им блоками 4.2 и 8.3 могут быть проведены одиночными проводами.In addition, the SRP signals in the
Укрупненная схема устройства-прототипа представлена на фиг.2а, 2б.An enlarged diagram of the prototype device is presented in figa, 2b.
На фиг.2а обозначено:On figa indicated:
1 - передатчик;1 - transmitter;
2 - источник информации;2 - source of information;
31 - источник модулированного сигнала (ИМС);3 1 - modulated signal source (IC);
41 - перестраиваемый генератор вынужденных колебаний (ПГВК);4 1 - tunable generator of forced oscillations (PGVK);
5 - генератор ПСП передатчика.5 - transmitter PSP generator.
На фиг.2б обозначено:On figb designated:
6 - приемник;6 - receiver;
7 - широкополосный фильтр;7 - broadband filter;
8 - перестраиваемый полосовой фильтр (ПФ);8 - tunable band-pass filter (PF);
9 - демодулятор сигналов;9 - signal demodulator;
10 - генератор ПСП приемника.10 - receiver bandwidth generator.
Линия радиосвязи - прототип содержит передающую и приемную части.Radio line - prototype contains transmitting and receiving parts.
Передающая часть (см. фиг.2а) представляет собой передатчик 1, содержащий последовательно соединенные источник информации 2, источник модулированного сигнала (ИМС) 31 и перестраиваемый генератор вынужденных колебаний (ПГВК) 41, к управляющему входу которого подключен выход генератора ПСП передатчика 5. При этом источник информации 2 является входным каскадом передатчика 1, а выход ПГВК 41 - выходом передатчика 1.The transmitting part (see Fig. 2a) is a
Приемная часть (см. фиг.2б) содержит, по крайней мере, один приемник 6, содержащий последовательно соединенные широкополосный фильтр 7, перестраиваемый ПФ 8 и демодулятор сигналов 9, выход которого является выходом приемника 6. Кроме того, содержит генератор ПСП приемника 10, выход которого соединен с управляющим входом перестраиваемого ПФ 8.The receiving part (see fig.2b) contains at least one
Рассмотрим работу прототипа в передающей части.Consider the work of the prototype in the transmitting part.
В передатчике 1 входная информация от блока 2 преобразуется в блоке 31 в модулированную радиочастоту. Далее блок 41 переносит модулированную радиочастоту на выходную радиочастоту, определяемую сигналом ПСП от блока 5, и излучает ее в течение заданного отрезка времени. В следующем отрезке времени, как и в предыдущем, входная информация от блока 2 поступает на блок 3, где преобразуется в модулированную радиочастоту, а блок 41 переносит модулированную радиочастоту на выходную радиочастоту, определяемую сигналом ПСП от блока 5, и излучает ее в течение второго отрезка времени. Вторая выходная радиочастота, как правило, отличается от первой. Аналогично происходит работа передатчика 1 и в последующие отрезки времени.In the
Рассмотрим работу прототипа в приемной части.Consider the work of the prototype in the receiving part.
В приемнике 6 принятые радиочастотные сигналы фильтруются на входе блоком 7, а затем подаются на блок 8, в котором селектируется полезный сигнал и подается на демодулятор сигналов 9. Выходной сигнал демодулятора 9 является информацией, которая соответствует информации, подаваемой на входной каскад передатчика 1. Перестройка ПФ 8 происходит по управляющим сигналам от генератора ПСП приемника 10.In the
Следует отметить, что работа линии радиосвязи рассматривается в режиме синхронизма, т.е. генераторы ПСП передатчика 5 и приемника 10 работают синхронно. Следовательно, по этой причине радиосигналы в соответствующие отрезки времени принимаются приемником (или несколькими приемниками) за счет синхронной перестройки частоты. Синхронизация блоков 5 и 10 осуществляется заранее одним из известных способов. Подробно вопрос синхронизации рассмотрен в главе 6 книги [1].It should be noted that the operation of the radio link is considered in synchronism mode, i.e. the generators of the
Для облегчения понимания работы прототипа на фиг.3 приведена условная диаграмма работы в режиме ППРЧ.To facilitate understanding of the prototype, figure 3 shows the conditional diagram of the operation in the frequency hopping mode.
Как видно из примера, показанного на фиг.3, сигнал передатчика излучается последовательно на частотах f3, f1, f2, f3, f2, причем время излучения на каждой частотной позиции равно Т0 (постоянство интервала времени не является обязательным).As can be seen from the example shown in figure 3, the transmitter signal is emitted sequentially at frequencies f 3 , f 1 , f 2 , f 3 , f 2 , and the radiation time at each frequency position is equal to T 0 (constancy of the time interval is optional) .
Другими словами, в начальный момент на выходе ПГВК 41 присутствует выходная радиочастота f3, которая излучается в течение заданного первого отрезка времени T0. В следующем отрезке времени (2Т0-Т0) передача на радиочастоте f3 прекращается и осуществляется на выходной радиочастоте f1, отличной по номиналу от предыдущей, как и в первом отрезке времени, во втором отрезке времени радиочастота модулируется в соответствии с передаваемой информацией в передатчике. В третий отрезок времени (3Т0-2Т0) процесс повторяется на выходной частоте f2 и т.д. Смена номинала несущей частоты от одного отрезка времени к другому происходит по псевдослучайному закону последовательно на частотах, определяемых генератором ПСП передатчика 5. Радиосигналы в соответствующие отрезки времени принимаются приемником за счет синхронной перестройки частоты ПФ 8 под воздействием генератора ПСП приемника 10. В частном случае перестраиваемый ПФ 8 может быть выполнен в виде супергетеродина-смесителя, на один вход которого подается сигнал, на другой - напряжение от гетеродина (синтезатора), перестраиваемое по частоте, а на выходе выделяются частоты, равные разности (сумме) частот входного сигнала и напряжения гетеродина, выделение происходит фильтром на промежуточную частоту. Не нарушая последующего изложения, под словом «фильтр» можно, в частности, понимать и согласованный оптимальный фильтр.In other words, at the initial moment, at the output of the
Спектр сигнала, излучаемого передатчиком при скачках частоты соответственно описанному выше алгоритму, приведенному на фиг.3, представляет собой спектр прямоугольного радиоимпульса и имеет вид, изображенный на фиг.4 и фиг.5.The spectrum of the signal emitted by the transmitter during frequency jumps, respectively, according to the above algorithm shown in Fig.3, is a spectrum of a rectangular radio pulse and has the form depicted in Fig.4 and Fig.5.
На фиг.4 сплошной линией приведен спектр при небольших отстройках (в ближней зоне), а пунктиром проведена аппроксимирующая кривая . На фиг.5 приведен спектр при значительных отстройках (в дальней зоне). В качестве отстройки принято x=f·T0, где x - частота, нормированная к Т0. Из графиков видно, что полоса, занимаемая сигналом по уровню минус 60 дБ, превышает полосу, занимаемую сигналом, в 300 раз, а по уровню минус 80 дБ - превышает полосу, занимаемую сигналом, в 3000 раз.In Fig. 4, the solid line shows the spectrum for small detunings (in the near zone), and the dashed curve shows the approximating curve . Figure 5 shows the spectrum with significant offsets (in the far zone). As a detuning, x = f · T 0 , where x is the frequency normalized to T 0 . From the graphs it can be seen that the band occupied by the signal at a level of minus 60 dB exceeds the band occupied by the signal by 300 times, and at the level of minus 80 dB it exceeds the band occupied by the signal by 3000 times.
Недостатком линии радиосвязи-прототипа является то, что она создает значительные помехи, обусловленные внеполосными излучениями передатчика, причем полоса, занимаемая этими помехами, в десятки раз превосходит необходимую для передачи информации полосу частот. Это явление ограничивает применение систем связи с ППРЧ, так как они создают значительные помехи другим линиям радиосвязи, в тот числе и линиям радиосвязи с ППРЧ. Следовательно, устройство-прототип имеет значительные внеполосные излучения и неэффективно использует частотный диапазон.The disadvantage of the radio link prototype is that it creates significant interference due to out-of-band radiation of the transmitter, and the band occupied by these interference is ten times greater than the frequency band necessary for transmitting information. This phenomenon limits the use of communication systems with frequency hopping, as they create significant interference with other radio links, including radio links with frequency hopping. Therefore, the prototype device has significant out-of-band emissions and inefficiently uses the frequency range.
Для устранения указанного недостатка в линию радиосвязи, содержащую передающую и приемную части, причем передающая часть представляет собой передатчик, содержащий последовательно соединенные источник информации и первый источник модулированного сигнала, а также генератор псевдослучайной последовательности (ПСП) передатчика и первый перестраиваемый генератор вынужденных колебаний, причем источник информации является входным каскадом передатчика, а выход первого перестраиваемого генератора вынужденных колебаний - выходом передатчика, в приемной части, имеется, по крайней мере, один приемник, содержащий генератор ПСП приемника и последовательно соединенные широкополосный фильтр, вход которого является входом приемника, перестраиваемый полосовой фильтр и демодулятор сигналов, выход которого является выходом приемника, согласно изобретению, введены в передатчик - (К-1) источников модулированного сигнала, К управляемых широкополосных аттенюаторов, (К-1) перестраиваемых генераторов вынужденных колебаний, блок управления широкополосными аттенюаторами и блок задержки и разделения кода ПСП передатчика на «К» команд, при этом входы (К-1) источников модулированного сигнала соединены с входом первого источника модулированного сигнала, выходы (К-1) перестраиваемых генераторов вынужденных колебаний соединены с выходом первого перестраиваемого генератора вынужденных колебаний, выходы К источников модулированного сигнала соединены с высокочастотными входами К соответствующих управляемых широкополосных аттенюаторов, выходы которых соединены с информационными входами К соответствующих перестраиваемых генераторов вынужденных колебаний, выход генератора ПСП передатчика соединен с входом блока управления широкополосными аттенюаторами, К выходов которого соединены с управляющими входами К управляемых широкополосных аттенюаторов соответственно, кроме того, выход генератора ПСП передатчика соединен с входом блока задержки и разделения кода ПСП передатчика на «К» команд, К выходов которого соединены с управляющими входами К соответствующих перестраиваемых генераторов вынужденных колебаний; введены в приемник - схема задержки, выход которой соединен с управляющим входом перестраиваемого полосового фильтра, а вход - с выходом генератора ПСП приемника.To eliminate this drawback in a radio link containing a transmitting and receiving parts, the transmitting part being a transmitter containing a serially connected information source and a first modulated signal source, as well as a pseudo-random sequence generator (PSP) of the transmitter and a first tunable generator of forced oscillations, the source being information is the input stage of the transmitter, and the output of the first tunable generator of forced oscillations is the output of the transmitter In the receiver, there is at least one receiver containing a receiver PSP generator and a broadband filter connected in series, the input of which is the receiver input, a tunable band-pass filter and a signal demodulator, the output of which is the receiver output, according to the invention, is inserted into the transmitter - (K-1) modulated signal sources, K controlled broadband attenuators, (K-1) tunable forced oscillation generators, control unit for broadband attenuators and delay unit and dividing the transmitter PSP code into “K” commands, while the inputs (K-1) of the modulated signal sources are connected to the input of the first modulated signal source, the outputs (K-1) of tuned forced oscillators are connected to the output of the first tuned forced oscillator, outputs To the sources of the modulated signal are connected to the high-frequency inputs To the corresponding controlled broadband attenuators, the outputs of which are connected to the information inputs To the corresponding tunable forced oscillators, the output of the transmitter PSP generator is connected to the input of the control unit of the broadband attenuators, the outputs of which are connected to the control inputs of the controlled broadband attenuators, respectively, in addition, the output of the transmitter PSP generator is connected to the input of the delay unit and the separation of the transmitter PSP code to “K” commands, the outputs of which are connected to the control inputs of the corresponding tunable generators of forced oscillations; introduced into the receiver is a delay circuit, the output of which is connected to the control input of the tunable band-pass filter, and the input is connected to the output of the receiver bandwidth generator.
На фиг.6а и 6б представлена функциональная схема предлагаемой линии радиосвязи для сигналов с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты.On figa and 6b presents a functional diagram of the proposed radio link for signals with pseudo-random tuning of the operating frequency.
На фиг.6а обозначено:On figa indicated:
1 - передатчик;1 - transmitter;
2 - источник информации;2 - source of information;
31…3К - источники модулированного сигнала (ИМС);3 1 ... 3 K - sources of the modulated signal (IC);
41…4К - перестраиваемые генераторы вынужденных колебаний (ПГВК);4 1 ... 4 K - tunable forced oscillation generators (PGVK);
5 - генератор ПСП передатчика;5 - transmitter PSP generator;
111…11К - управляемые широкополосные аттенюаторы (ША);11 1 ... 11 K - controlled broadband attenuators (SHA);
12 - блок управления широкополосными аттенюаторами (БУША);12 - control unit for broadband attenuators (BUSH);
13 - блок задержки и разделения кода ПСП передатчика на «К» команд (БЗРК).13 - block delay and separation of the code of the PSP transmitter on the "K" teams (BZRK).
На фиг.6б обозначено:On figb designated:
6 - приемник;6 - receiver;
7 - широкополосный фильтр;7 - broadband filter;
8 - перестраиваемый полосовой фильтр (ПФ);8 - tunable band-pass filter (PF);
9 - демодулятор сигналов;9 - signal demodulator;
10 - генератор ПСП приемника;10 - receiver bandwidth generator;
14 - схема задержки.14 is a delay circuit.
Предлагаемая линия радиосвязи для сигналов с ППРЧ содержит передающую и приемную части.The proposed radio link for signals with frequency hopping contains transmitting and receiving parts.
Передающая часть (см. фиг.6а) представляет собой передатчик 1, содержащий источник информации 2, являющийся входным каскадом передатчика 1, выход которого соединен со входами К источников модулированного сигнала (ИМС) 31-3К, выходы которых соединены с высокочастотными входами соответствующих К управляемых широкополосных аттенюаторов (ША) 111-11К, выходы которых соединены с информационными входами соответствующих К перестраиваемых генераторов вынужденных колебаний (ПГВК) 41-4К, выходы которых объединены в выход передатчика 1. Также передатчик 1 содержит генератор псевдослучайной последовательности (ПСП) передатчика 5, выход которого соединен с входом блока управления широкополосными аттенюаторами (БУША) 12, К выходов которого соединены с управляющими входами К соответствующих управляемых ША 111-11К. Кроме того, выход генератора ПСП передатчика 5 соединен с входом блока задержки и разделения кода ПСП передатчика на «К» команд (БЗРК) 13, К выходов которого соединены с управляющими входами К соответствующих ПГВК 41-4К.The transmitting part (see figa) is a
Приемная часть (см. фиг.6б) содержит, по крайней мере, один приемник 6 (может содержать и несколько приемников). Приемник 6 содержит последовательно соединенные широкополосный фильтр 7, вход которого является входом приемника 6, перестраиваемый полосовой фильтр (ПФ) 8 и демодулятор сигналов 9, выход которого является выходом приемника 6; кроме того, содержит генератор ПСП приемника 10, выход которого через схему задержки 14 соединен с управляющим входом перестраиваемого ПФ 8.The receiving part (see Fig.6b) contains at least one receiver 6 (may contain several receivers). The
Рассмотрим работу предлагаемой линии радиосвязи.Consider the operation of the proposed radio link.
Как было упомянуто выше, синхронизация генератора ПСП передатчика 5 и генератора ПСП приемника 10 осуществляется заранее одним из известных способов. Другими словами, блоки 5 и 10 работают в синхронизме, следовательно, радиосигналы в соответствующие отрезки времени принимаются приемником (или несколькими приемниками) за счет синхронной перестройки частоты под управлением блоков 5 и 10.As mentioned above, the synchronization of the
Входной сигнал поступает от источника информации 2 на входы ИМС 31-3К, выходная несущая радиочастота которых модулируется по закону входной информации. С выходов блоков 31-3К модулированные сигналы одновременно подаются на высокочастотные входы соответствующих блоков 111-11К, коэффициенты затухания которых регулируются соответствующими управляющими командами блока 12, который, в свою очередь, работает в соответствии с сигналами ПСП, генерируемыми блоком 5. С выходов блоков 111-11К сигналы подаются на информационные входы соответствующих ПГВК 41-4К, выходные сигналы которых излучаются передатчиком 1, причем частота каждого ПГВК устанавливается в соответствии с командами, подаваемыми на их управляющие входы с соответствующих выходов блока 13, который, в свою очередь, работает в соответствии с кодом ПСП, подаваемым на его вход с блока 5. Таким образом, осуществляется передача информации на различных частотах в соответствии с управляющими сигналами, формируемыми генератором ПСП передатчика 5, но начало и окончание генерации сигнала i-го (1<i≤K) блока ПГВК 4i происходит вне отрезка времени передачи информации на данной частоте Т0, а начинается ранее на время (К-1)·Т0/2, монотонно увеличиваясь до максимального значения за время (К-1)·T0/2. После окончания передачи на максимальном уровне, в течение отрезка времени Т0 уровень передачи монотонно убывает от максимального значения до минимального (нуля) за время (К-1)·Т0/2. Таким образом, каждый из ПГВК 41…4К работает без перестройки по частоте в течение времени К·Т0, но только в отрезок времени Т0 работает с максимальной мощностью. Блоки 5, 12 и 13 работают таким образом, что в любой момент времени только один из ПГВК 41-4К работает с максимальным уровнем мощности.The input signal comes from the
Отметим, что смена несущей частоты от одного отрезка времени к другому происходит по псевдослучайному закону последовательно, эти частоты определяются генератором ПСП передатчика 5, причем максимальное напряжение на выходах блоков 111-11К появляется после начала их работы с задержкой на время , по этой причине для обеспечения синхронизации генератор ПСП приемника 10 соединен с управляющим входом перестраиваемого ПФ 8 через схему задержки 14.Note that the carrier frequency is changed from one time interval to another according to a pseudo-random law sequentially, these frequencies are determined by the
Рассмотрим работу на приемном конце. Принятые приемником 6 радиочастотные сигналы фильтруются на входе широкополосным фильтром 7, а затем подаются на перестраиваемый ПФ 8, в котором селектируется полезный сигнал и подается на демодулятор сигналов 9, на выходе которого формируется выходной сигнал приемника 6. Выходной сигнал демодулятора 9 является информацией, которая совпадает с информацией, подаваемой на входной каскад передатчика 1. Перестройка ПФ 8 происходит по командам от генератора ПСП приемника 10, подаваемым через схему задержки 14.Consider the work at the receiving end. Received by the
Блок управления широкополосными аттенюаторами (БУША) 12 может быть реализован согласно функциональной схеме, приведенной на фиг.7, где введены следующие обозначения:The control unit for broadband attenuators (BUSH) 12 can be implemented according to the functional diagram shown in Fig.7, where the following notation is introduced:
12.1 - счетчик на К;12.1 - counter on K;
12.2 - демультиплексор;12.2 - demultiplexer;
12.31…12.3К - синхронные одновибраторы;12.3 1 ... 12.3 K - synchronous single vibrators;
12.41…12.4К - счетчики на N;12.4 1 ... 12.4 K - counters on N;
12.51…12.5К - постоянные запоминающие устройства (ПЗУ);12.5 1 ... 12.5 K - read-only memory (ROM);
12.61…12.6К - цифроаналоговые преобразователи (ЦАП);12.6 1 ... 12.6 K - digital- to -analog converters (DAC);
12.7 - тактовый генератор.12.7 - clock generator.
Входом БУША 12 является информационный вход демультиплексора 12.2, соединенный со счетным входом счетчика на К 12.1, К выходов которого соединены с соответствующими адресными входами демультиплексора 12.2, К выходов которого соединены с входами запуска К соответствующих синхронных одновибраторов 12.31-12.3К, выходы которых соединены со счетными входами К соответствующих счетчиков на N 12.41-12.4К, группы выходов которых шинами соединены с группами адресных входов К соответствующих ПЗУ 12.51-12.5К, группы выходов которых шинами соединены с группами входов К соответствующих ЦАП 12.61-12.6К, выходы которых являются соответствующими выходами БУША 12. Выход тактового генератора 12.7 соединен с тактовыми входами К синхронных одновибраторов 12.31-12.3К и К счетчиков на N 12.41-12.4К.The input of
Блок 12 работает следующим образом.
Сигнал с выхода генератора ПСП передатчика 5 поступает одновременно на счетный вход счетчика на К 12.1 и на информационный вход демультиплексора 12.2. Выходной код счетчика на К 12.1 поступает на адресные входы демультиплексора 12.2. После каждого нового сигнала, поступившего на вход блока 12, состояние счетчика 12.1 изменяется и соответственно изменяется его выходной код. Блок 12.2 передает информацию, поступающую на его информационный вход, на один из его К выходов, например на i-й (1<i≤K) выход. Сигнал с i-го выхода блока 12.2 в соответствии с кодом, установленным на его адресных входах, подается на вход запуска соответствующего синхронного одновибратора 12.3i.The signal from the output of the generator of the
Таким образом, каждый i-й выходной сигнал блока 12.2 запускает соответствующий ему одновибратор 12.3i, который формирует на своем выходе импульс длиной, равной длине интервала К·T0, подаваемый на счетный вход разрешения счета соответствующего счетчика на N 12.4i. В течение этого времени счетчик на N 12.4i считает импульсы, поступающие на его счетный вход, и код на его выходах последовательно изменяется от 0 до (N-1). Далее, с выхода счетчика на N 12.4i код поступает на адресную шину соответствующего ПЗУ 12.5i, в котором заранее записаны данные, значение которых обеспечивает монотонное возрастание и монотонное снижение коэффициента передачи, например в соответствии с формулой (1), приведенной ниже. Информация данных с ПЗУ 12.5i шиной подается на информационный вход соответствующего ЦАП 12.6i, где преобразуется в непрерывный сигнал, подаваемый на i-й выход блока 12 для управления соответствующим широкополосным аттенюатором.Thus, each i-th output signal of block 12.2 triggers a single-vibrator 12.3 i corresponding to it, which generates at its output a pulse with a length equal to the length of the interval K · T 0 supplied to the counting input of the resolution of the counting of the corresponding counter to N 12.4 i . During this time, the counter at N 12.4 i counts the pulses arriving at its counting input, and the code at its outputs sequentially changes from 0 to (N-1). Further, from the counter output to N 12.4 i, the code goes to the address bus of the corresponding ROM 12.5 i , in which data are written in advance, the value of which ensures a monotonic increase and a monotonic decrease in the transmission coefficient, for example, in accordance with formula (1) below. Data information from the ROM 12.5 i bus is fed to the information input of the corresponding DAC 12.6 i , where it is converted into a continuous signal supplied to the i-th output of
Примеры реализации счетчика на К и счетчика на N приведены в [4] на странице 354, рис.20.14.Examples of the implementation of the counter on K and the counter on N are given in [4] on page 354, Fig. 20.14.
Пример реализации демультиплексора (селектора) 12.2 приведен в [4] на странице 328, рис.19.8.An example of the implementation of the demultiplexer (selector) 12.2 is given in [4] on page 328, Fig. 19.8.
Пример реализации синхронного одновибратора 12.3 приведен в [4] на странице 361, рис.30.31.An example of the implementation of a synchronous single vibrator 12.3 is given in [4] on page 361, Fig. 30.31.
На фиг.8 представлена функциональная схема блока задержки и разделения кода ПСП передатчика на «К» команд (БЗРК) 13, где обозначено:On Fig presents a functional block diagram of the delay and separation of the code of the SRP transmitter on the "K" teams (BZRK) 13, where it is indicated:
13.1 - счетчик на К,13.1 - counter on K,
13.2 - демультиплексор.13.2 - demultiplexer.
БЗРК 13 содержит счетчик на К 13.1, счетный вход которого, являющийся входом БЗРК 13, подключен к информационному входу демультиплексора 13.2. При этом К выходов счетчика 13.1 соединены с соответствующими адресными входами демультиплексора 13.2, К выходов которого являются соответствующими выходами БЗРК 13.
Работает блок 13 следующим образом.
Сигнал с выхода генератора ПСП передатчика 5 поступает одновременно на счетный вход счетчика на К 13.1 и на информационный вход демультиплексора 13.2. Выходной код счетчика на К 13.1 поступает на адресные входы демультиплексора 13.2. После каждого нового сигнала, поступившего на вход блока 13, состояние счетчика 13.1 изменяется, и соответственно, изменяется его выходной код. Демультиплексор 13.2 передает информацию, поступающую на его информационный вход, на один из его К выходов в соответствии с кодом, установленным на его адресных входах. Таким образом, в блоке 13 осуществляется разделение (распределение) выходного сигнала блока 5 на К выходных сигналов.The signal from the output of the generator of the
Пример реализации счетчика на К 13.1, выполненного на счетчиках с предварительной установкой, приведен в [4] на странице 354, рис.20.14.An example of the implementation of the counter on K 13.1, performed on meters with a preset, is given in [4] on page 354, Fig. 20.14.
Пример реализации демультиплексора (селектора) 13.2 приведен в [4] на странице 328, рис.19.8.An example of the implementation of the demultiplexer (selector) 13.2 is given in [4] on page 328, Fig. 19.8.
Покажем эффективность работы предлагаемой линии радиосвязи для сигналов с ППРЧ на конкретном примере.We show the performance of the proposed radio link for signals with frequency hopping on a specific example.
Для количественной оценки рассмотрим самый простой случай К=2. В этом случае выходной сигнал передатчика 1 образуется двумя цепочками, первая из которых состоит из последовательно включенных блоков 31, 111, и 41, а вторая - из последовательно включенных блоков 32, 112 и 42. Пусть происходит передача. Выберем в текущем времени интервал Т0. Как было обозначено выше, отрезок времени Т0 - это время передачи на уровне, близком к максимальному. Начало этого интервала на временной оси примем за ноль, пусть коэффициент передачи первого управляемого ША 111 в этот интервал времени [0, Т0] имеет значение, близкое к максимальному (минимальное затухание), что соответствует максимальному значению мощности сигнала на частоте настройки ПГВК 41. Указанная частота определяется в отрезок времени [0,Т0] соответствующей командой с первого выхода БЗРК 13. На том же отрезке времени [0, Т0] вторая цепочка работает следующим образом: вначале коэффициент передачи второго управляемого ША 112 имеет значение, близкое к максимальному (минимальное затухание), и во времени быстро убывает, так что к середине отрезка времени [0, Т0], то есть к Т0/2, коэффициент передачи второго управляемого ША 112 имеет значение, близкое к нулю, затем коэффициент передачи второго управляемого ША 112 увеличивается, приближаясь к максимальному значению, и в момент Т0 становится равным коэффициенту передачи первого управляемого ША 111. Частота настройки второго ПГВК 42 определяется в отрезок времени [0, Т0/2] соответствующей командой со второго выхода БЗРК 13. В начале следующего отрезка времени [Т0/2, Т0] частота меняется на другую в соответствии с командой с БЗРК 13 и остается постоянной на время длительностью 2Т0 или от Т0/2 до (2Т0+Т0/2). Частота настройки первого ПГВК 41 до момента времени 3Т0/2 не меняется, а коэффициент передачи первого управляемого ША 111 резко уменьшается и в момент времени 3Т0/2 становится близким к нулю. Это соответствует изменению мощности сигнала на частоте настройки первого ПГВК 41 до минимально возможной. На последующий отрезок времени 2Т0, а именно [3Т0/2, 7Т0/2], частота меняется на другую в соответствии с командой с БЗРК 13 и остается постоянной. Коэффициент передачи первого управляемого ША 111 на отрезке времени [3Т0/2, 7Т0/2] меняется от величины, близкой к нулю, до величины, близкой к максимальной, - [3Т0/2, 2Т0], остается вблизи максимума - [2Т0, 3Т0] и убывает до минимально возможного значения - [3Т0, 7Т0/2]. Соответственно изменяется и мощность сигнала на частоте настройки первого ПГВК 41. Вторая цепочка на интервале времени [5Т0/2, 9Т0/2] работает аналогично первой на интервале времени [3Т0/2, 7Т0/2] и т.д. Таким образом, излучение на каждой частоте происходит в три этапа: первый - увеличение (нарастание) от минимального значения выходного напряжения до близкого к максимальному, второй - излучение при напряжении на выходе, близком к максимальному, и третий - уменьшение излучения (спад) от близкого к максимальному до минимального. Причем первый и третий этапы имеют длительность Т0/2, а второй - длительность Т0. Благодаря предварительной синхронизации и задержке (схема задержки 14) прием осуществляется во второй этап, то есть в интервалы времени, соответствующие излучению максимальной мощности на частотах, соответствующих командам с генератора ПСП передатчика 5 и генератора ПСП приемника 10.For a quantitative assessment, we consider the simplest case K = 2. In this case, the output signal of the
На фиг.9а и 9б приведены графики зависимости выходных напряжений соответственно для первой цепочки U1(τ) и для второй на второй цепочки U2(τ) передатчика 1. В соответствии с блок-схемой фиг.6 выходное напряжение устройства представляет собой сумму U(τ) этих двух напряжений.On figa and 9b are graphs of the dependence of the output voltages, respectively, for the first chain U1 (τ) and for the second on the second chain U2 (τ) of the
Для определения количественного значения выигрыша будем считать, что коэффициент передачи аттенюатора меняется по закону U(τ, d):To determine the quantitative value of the gain, we assume that the gain of the attenuator varies according to the law U (τ, d):
где τ - текущее время, нормированное к Т0;where τ is the current time normalized to T 0 ;
d - параметр, определяющий крутизну фронтов выходного напряжения U(z,d) или приближение его к прямоугольному импульсу.d is a parameter that determines the steepness of the fronts of the output voltage U (z, d) or its approximation to a rectangular pulse.
В графическом виде U(τ,d) представлено на фиг.10. Для d=10, d=16 и d=20 на фигуре 10 можно выделить три области: область открывания (от минус 1 до минус 0,5), область с максимальным коэффициентом передачи (от минус 0,5 до 0,5) и область закрывания (от 0,5 до 1).In graphical form, U (τ, d) is shown in FIG. 10. For d = 10, d = 16 and d = 20 in figure 10, three areas can be distinguished: the opening area (from
Как было отмечено выше, прототип генерирует на каждой частоте сигнал в виде прямоугольного импульса. На графике (см. фиг.3) показан отрезок по формуле:As noted above, the prototype generates a signal in the form of a rectangular pulse at each frequency. The graph (see figure 3) shows a segment according to the formula:
Это соответствует работе прототипа.This corresponds to the work of the prototype.
В предлагаемом устройстве монотонное изменение сигнала на выходе ПГВК 41, 42 приводит к сужению спектра излучения и существенно улучшает электромагнитную совместимость. Для численной иллюстрации этого факта на фиг.11 и фиг.12 приведены спектры выходных колебаний s(ω,d) для U(τ,d) при d=10, d=16, d=20, а также относящийся к прототипу спектр прямоугольного импульса S(ω) для V(τ), здесь ω - частота.In the proposed device, a monotonic change in the signal at the output of the
Рассмотрим результаты фиг.11 - ближняя зона. Первый основной лепесток у всех трех s(ω,d) и у прямоугольного импульса S(ω) одинаков и имеет ширину 4π. Второй лепесток для s(ω,d) имеет величину от 1,5 до 3 раз меньше, чем S(ω), его ширина 2π, половина ширины основного лепестка. Третий лепесток для S(ω) меньше, чем у s(ω,d), более чем на порядок. Следовательно, в зоне основного лепестка излучение во всех четырех случаях одинаково, однако, в ближней зоне, при минимальных отстройках, предложенное устройство имеет значительный выигрыш.Consider the results of Fig.11 - the near zone. The first main lobe of all three s (ω, d) and the rectangular pulse S (ω) is the same and has a width of 4π. The second lobe for s (ω, d) has a value of 1.5 to 3 times less than S (ω), its width is 2π, half the width of the main lobe. The third lobe for S (ω) is smaller than that of s (ω, d), more than an order of magnitude. Therefore, in the zone of the main lobe, the radiation in all four cases is the same, however, in the near zone, with minimal detuning, the proposed device has a significant gain.
Выигрыш при больших отстройках можно определить по фиг.12. При отстройке на τ=38 (6 раз по половине основного лепестка) для d=20 ослабление S(ω) составляет 1000 раз, для d=16 ослабление S(ω) составляет 3000 раз, для d=10 ослабление S(ω) составляет 20000 раз, в то время как для s(ω) ослабление намного меньше и составляет 30 раз.The gain in large offsets can be determined by FIG. When detuning by τ = 38 (6 times in half of the main lobe) for d = 20, the attenuation of S (ω) is 1000 times, for d = 16, the attenuation of S (ω) is 3,000 times, for d = 10, the attenuation of S (ω) is 20,000 times, while for s (ω) the attenuation is much less and is 30 times.
Таким образом, по сравнению с прототипом, уровень внеполосных излучений в предлагаемом устройстве значительно снижается. Предлагаемое устройство работает эффективно.Thus, compared with the prototype, the level of out-of-band emissions in the proposed device is significantly reduced. The proposed device works efficiently.
Источники информацииInformation sources
1. Борисов В.И. и др. Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра сигналов методом псевдослучайной перестройки рабочей частоты. - М.: Радио и связь, 2000. - 384 с.: ил. ISBN-5-256-01392-0.1. Borisov V.I. and others. Interference immunity of radio communication systems with the expansion of the signal spectrum by the method of pseudo-random tuning of the operating frequency. - M .: Radio and communications, 2000. - 384 p.: Ill. ISBN-5-256-01392-0.
2. Torrievi D.J. Principles of Military Communication Systes-Dedham, MA: Artech House. Inc. 1981 (3P, 1986, №3 с.13).2. Torrievi D.J. Principles of Military Communication Systes-Dedham, MA: Artech House. Inc. 1981 (3P, 1986, No. 3 p. 13).
3. Тузов Г.И., Сивов В.А., Прытков В.И. и др. Помехозащищенность радиосистем со сложными сигналами. М.: Радио и связь, 1985, - 264 с.3. Aces G.I., Sivov V.A., Prytkov V.I. and others. Interference immunity of radio systems with complex signals. M .: Radio and communications, 1985, - 264 p.
4. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. Справочное руководство. Пер. с нем. - М.: Мир, 1982. - 512 с., ил.4. Titz U., Schenk K. Semiconductor circuitry. Reference guide. Per. with him. - M .: Mir, 1982. - 512 p., Ill.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007130826/09A RU2343638C1 (en) | 2007-08-13 | 2007-08-13 | Radio channel for signals with pseudorandom operational frequency readjustment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007130826/09A RU2343638C1 (en) | 2007-08-13 | 2007-08-13 | Radio channel for signals with pseudorandom operational frequency readjustment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2343638C1 true RU2343638C1 (en) | 2009-01-10 |
Family
ID=40374382
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007130826/09A RU2343638C1 (en) | 2007-08-13 | 2007-08-13 | Radio channel for signals with pseudorandom operational frequency readjustment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2343638C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2789517C1 (en) * | 2022-05-20 | 2023-02-06 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" | Method for noise-proof transmission of discrete signals based on single-sideband modulation |
-
2007
- 2007-08-13 RU RU2007130826/09A patent/RU2343638C1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2789517C1 (en) * | 2022-05-20 | 2023-02-06 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" | Method for noise-proof transmission of discrete signals based on single-sideband modulation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100605748B1 (en) | Method of transmitting with the help of chaotic signals | |
CN110068717B (en) | Sampling oscilloscope, trigger generation method and sampling method | |
CN1860709B (en) | Transmitting device, receiving device, and communication system | |
US4023103A (en) | Synchronizer for frequency hopping receiver | |
GB1585859A (en) | Information transmission systems | |
CN108627809A (en) | One kind being based on FPGA real-time radar signal generating means and modulator approach | |
SE446290B (en) | VIEW TO A COMMUNICATION SYSTEM SENDING AND RECEIVING INFORMATION, AND RECEIVER CORRELATOR ARRANGEMENTS THEREOF | |
DK147369B (en) | PROCEDURE AND APPARATUS FOR CREATING HIGH-FREQUENCY IMPULS WITH PRESCIPED IMPULSE FORM | |
KR100472114B1 (en) | Method for transmitting information using chaotic signals | |
US4357709A (en) | Apparatus for regenerating signals within a frequency band | |
RU2343638C1 (en) | Radio channel for signals with pseudorandom operational frequency readjustment | |
CN107395179B (en) | Noise suppression circuit for radio frequency switch | |
RU2345379C1 (en) | Vhf module of superregenerative transceiver of radiosonde | |
RU2286017C2 (en) | Method for transferring information in communication system with noise-like signals | |
USRE34831E (en) | Communication system | |
RU2496241C2 (en) | Jamming station | |
RU2279760C1 (en) | Method and line for radio communications with pseudo-random adjustment of working frequency | |
US7233637B2 (en) | Wideband communication using delay line clock multiplier | |
RU2623881C1 (en) | Method of increasing information transmission speed at time-pulse modulation | |
RU2801874C1 (en) | Transmitting system of high secrecy of setting with an automatic matching device using a broadband signal | |
RU2263330C2 (en) | Frequency-modulated radio height meter | |
RU2662727C2 (en) | Superhigh-frequency receive/transmit device | |
RU2562965C1 (en) | Method of transmitting data via optical link and device therefor | |
RU2233551C2 (en) | Radio link noise station | |
RU2237372C2 (en) | Device for generating radar station response noise |