RU2388146C2 - Method of measuring amplitude-frequency characteristics of radio communication ionospheric channels - Google Patents

Method of measuring amplitude-frequency characteristics of radio communication ionospheric channels Download PDF

Info

Publication number
RU2388146C2
RU2388146C2 RU2007137287/09A RU2007137287A RU2388146C2 RU 2388146 C2 RU2388146 C2 RU 2388146C2 RU 2007137287/09 A RU2007137287/09 A RU 2007137287/09A RU 2007137287 A RU2007137287 A RU 2007137287A RU 2388146 C2 RU2388146 C2 RU 2388146C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
amplitude
channels
ionospheric
frequency
radio
Prior art date
Application number
RU2007137287/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007137287A (en
Inventor
Владимир Федорович Брянцев (RU)
Владимир Федорович Брянцев
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Полет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Полет" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Полет"
Priority to RU2007137287/09A priority Critical patent/RU2388146C2/en
Publication of RU2007137287A publication Critical patent/RU2007137287A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2388146C2 publication Critical patent/RU2388146C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

FIELD: physics, radio.
SUBSTANCE: invention relates to radio communication engineering, more specifically to measurement of parametres of shortwave radio channels, primary their amplitude-frequency characteristics, and can be used for monitoring the ionosphere or ionospheric shortwave radio channels. To achieve the result, a simultaneous probing mode on several fixed frequencies is used, as well as incoherent signal accumulation (tilt sounding oscilloscope trace) at each of the frequencies for time sufficient for obtaining reliable estimation of the average value in fast fading conditions. The obtained data are used to plot amplitude versus frequency curves in which sections between measurement points are plotted through interpolation using models of ionospheric channels. Amplitude-frequency characteristics of noise and interference are plotted from results of multifrequency measurements in intervals between probing sessions.
EFFECT: possibility of plotting amplitude-frequency characteristics of communication channels and increasing accuracy of measuring noise with high accuracy and sensitivity of measuring average amplitude values of useful signals.
4 dwg

Description

Изобретение относится к области техники радиосвязи и может быть использовано при наклонном зондировании ионосферы для определения характеристик ионосферных каналов радиосвязи и выбора рабочих частот в системах ДКМВ связи на основании их амплитудно-частотных характеристик (АЧХ).The invention relates to the field of radio communication technology and can be used for oblique sounding of the ionosphere to determine the characteristics of ionospheric radio channels and the choice of operating frequencies in DCMV communication systems based on their amplitude-frequency characteristics (AFC).

Известен способ измерения АЧХ каналов связи, заключающийся в излучении, приеме и анализе тестовых сигналов [1, 2] Передающий и приемный пункты при этом находятся в разных концах анализируемого канала связи и могут быть разнесены на расстояния до нескольких тысяч километров. При анализе ДКМВ радиоканалов в качестве тестового обычно используется широкополосный сигнал с импульсной, линейно-частотной или кодовой модуляцией. Обработка принятого сигнала в приемной аппаратуре на первом этапе заключается в получении осциллограмм наклонного зондирования (НЗ) - зависимости амплитуды принимаемых сигналов от времени распространения. Современные станции НЗ используют большое число рабочих частот (обычно несколько сотен) или работают в режиме непрерывной перестройки частоты и за один цикл зондирования получается несколько сотен осциллограмм НЗ, относящихся к разным частотам. Последующая обработка заключается в их совместном анализе, выделении мод, различающихся способом распространения, и построении дальностной-частотной (зависимость времени распространения от частоты - ДЧХ), амплитудно-частотной (зависимость амплитуды от частоты - АЧХ) характеристик и зависимости соотношения сигнал/помеха от частоты (S/N) для различных мод. Эти данные используются для выбора рабочих частот и управления работой радиосвязных и радиотехнических систем [2]. Основным источником информации, как правило, являются ДЧХ. АЧХ же используются мало. Причина не в том, что эта характеристика неинформативна, а в малой точности ее измерения.A known method of measuring the frequency response of communication channels, which consists in emitting, receiving and analyzing test signals [1, 2], while the transmitting and receiving points are located at different ends of the analyzed communication channel and can be spaced at distances up to several thousand kilometers. When analyzing DKMV radio channels, a broadband signal with pulse, linear-frequency or code modulation is usually used as a test channel. The processing of the received signal in the receiving equipment at the first stage consists in obtaining oscillograms of oblique sounding (NS) - the dependence of the amplitude of the received signals on the propagation time. Modern NS stations use a large number of operating frequencies (usually several hundred) or operate in a continuous frequency tuning mode and for one probe cycle several hundred NS oscillograms related to different frequencies are obtained. Subsequent processing consists in their joint analysis, the selection of modes that differ in the propagation method, and the construction of the range-frequency (dependence of the propagation time on frequency - AFC), amplitude-frequency (amplitude-frequency dependence - AFC) characteristics and the dependence of the signal / noise ratio on frequency (S / N) for various mods. These data are used to select the operating frequencies and control the operation of radio communications and radio systems [2]. The main source of information, as a rule, is the frequency response. Frequency response is used a little. The reason is not that this characteristic is uninformative, but in the low accuracy of its measurement.

Это связано с двумя причинами:There are two reasons for this:

1. Большое время измерения (в среднем 3-4 минуты). При этом частоты просматриваются последовательно и среднее время измерения на каждой частоте менее секунды. Поэтому первая точка АЧХ соответствует 1 секунде измерения, а последняя - концу 3-4-й минуты, и результирующая АЧХ может быть сильно искажена.1. Long measuring time (on average 3-4 minutes). In this case, the frequencies are viewed sequentially and the average measurement time at each frequency is less than a second. Therefore, the first point of the frequency response corresponds to 1 second of measurement, and the last to the end of the 3-4th minute, and the resulting frequency response can be greatly distorted.

2. Малая точность измерения каждой точки АЧХ, что связано с тем, что в условиях, характерных для ДКМВ диапазона райсовских замираний, время, требуемое для достоверной оценки средней амплитуды сигнала, составляет 50-100 с, в то время как реальное время измерения - менее 1 с [3, 4].2. The low accuracy of the measurement of each frequency response point, due to the fact that under the conditions characteristic of the DKMV range of Rice fading, the time required for a reliable estimate of the average signal amplitude is 50-100 s, while the actual measurement time is less 1 s [3, 4].

Поэтому полученные при многочастотном зондировании АЧХ и зависимости S/N от рабочей частоты имеют вид случайной функции с многочисленными максимумами и минимумами, что связано с недостаточным временем измерения в условиях быстрых замираний и воздействием сосредоточенных помех [5, 6]. Преодолеть эту сложность в многочастотных станциях НЗ не удается.Therefore, the frequency response obtained with multi-frequency sounding and the S / N dependences on the operating frequency have the form of a random function with numerous highs and lows, which is associated with insufficient measurement time under conditions of fast fading and exposure to concentrated noise [5, 6]. It is not possible to overcome this difficulty in multi-frequency stations of the NC.

Для получения достоверных оценок средней амплитуды сигнала, а именно их величина, в первую очередь, важна для управления работой радиосистем, применяется способ усреднения сигнала за какой-то характерный период времени (накопление сигнала), что одновременно приводит к улучшению соотношения сигнал/шум, но требует увеличения времени измерения. Этот способ был положен в основу работы приемоизмерительного комплекса наклонного зондирования «Невод-200», предназначенного для исследований многолучевости на радиотрассах ДКМВ диапазона. Способ принят в качестве прототипа. Описание способа измерений, оценки его точности и характеристики комплекса «Невод-200» приведено в [3, 4].To obtain reliable estimates of the average signal amplitude, namely, their value is, first of all, important for controlling the operation of radio systems, the method of signal averaging over some characteristic period of time (signal accumulation) is used, which simultaneously leads to an improvement in the signal-to-noise ratio, but requires an increase in measurement time. This method was the basis for the operation of the Nevod-200 tilt-sensing sensing complex, designed for multipath studies on DKMV radio paths. The method adopted as a prototype. A description of the measurement method, evaluation of its accuracy and characteristics of the Nevod-200 complex is given in [3, 4].

Комплекс в течение 20 лет использовался в измерениях на радиотрассах различной протяженности и позволил установить многие особенности распространения радиоволн, обнаружить ранее неизвестные способы распространения и оценить эффективность самого способа. На фиг.1 для примера приведена полученная с его помощью осциллограмма. Измерения проводились в Тихом океане, принимался сигнал станции РИД (Иркутск) длительностью 20 мс. На частоте 15004 кГц одновременно принимались: прямой сигнал - ПС (1), пришедший по короткой части дуги большого круга, связывающей передатчик и приемник, сигнал обратного эхо - СОЭ (2), пришедший по длинной его части, а также кругосветный сигнал - КС (3). На частоте 10004 кГц одновременно принимался экваториальный боковой сигнал (5), рассеянный ионосферными неоднородностями. Хорошо видно, что ПС и СОЭ частично перекрываются, и на общем интервале они складываются по мощности (4). Амплитуда результирующего сигнала Ар=(АПС2СОЭ2)0,5. При отсуствии накопления в многочастотных станциях НЗ эта осциллограмма сильно искажена из-за влияния замираний и шумов, и определение наличия и формы сигналов затруднено.The complex has been used for 20 years in measurements on radio paths of various lengths and has made it possible to establish many features of the propagation of radio waves, detect previously unknown propagation methods and evaluate the effectiveness of the method itself. Figure 1 for example shows the waveform obtained with its help. The measurements were carried out in the Pacific Ocean, a signal was received from the RID station (Irkutsk) for a duration of 20 ms. At a frequency of 15004 kHz, the following were simultaneously received: the direct signal - PS (1), which came along the short part of the large circle arc connecting the transmitter and the receiver, the backward echo signal - ESR (2), which came along its long part, and also the round-the-world signal - CS ( 3). At a frequency of 10004 kHz, an equatorial side signal (5) scattered by ionospheric inhomogeneities was simultaneously received. It is clearly seen that the PS and ESR partially overlap, and over the total interval they add up in power (4). The amplitude of the resulting signal And p = (A PS 2 + A ESR 2 ) 0.5 . If there is no accumulation in the multi-frequency stations of the NS, this waveform is strongly distorted due to the influence of fading and noise, and it is difficult to determine the presence and shape of the signals.

Комплексу «Невод-200» присущ ряд недостатков, а именно:The Nevod-200 complex has a number of disadvantages, namely:

1. Непосредственно не измеряются АЧХ и ДЧХ.1. The frequency response and frequency response are not directly measured.

2. Отсуствует панорамный прием помех.2. There is no panoramic interference reception.

3. Использование способа определения помех по незанятым сигналам интервалам времени недостаточно точно при длительных сигналах.3. Using the method for determining interference from unoccupied signals, time intervals are not accurate enough for long signals.

Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является получение возможности построения АЧХ каналов связи и увеличения точности измерения шумов при высокой точности и чувствительности измерений среднего значения амплитуд полезных сигналов.The main task to be solved by the claimed invention is aimed at obtaining the possibility of constructing the frequency response of communication channels and increasing the accuracy of noise measurement with high accuracy and sensitivity of measurements of the average value of amplitudes of useful signals.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе измерений амплитудно-частотных характеристик ионосферных каналов радиосвязи, включающем получение осциллограмм наклонного зондирования с использованием некогерентного накопления сигналов за время, достаточное для измерения средней амплитуды принимаемого сигнала в условиях быстрых замираний, осциллограммы получают одновременно на нескольких фиксированных рабочих частотах, участки АЧХ между точками измерений строят путем интерполяции с использованием моделей, а измерение АЧХ помех проводят между сеансами зондирования ионосферных каналов. АЧХ шумов и помех строят по результатам многочастотных измерений в перерывах между сеансами зондирования.The specified technical result is achieved by the fact that in the method for measuring the amplitude-frequency characteristics of ionospheric radio channels, including obtaining oblique sounding waveforms using incoherent signal accumulation for a time sufficient to measure the average amplitude of the received signal in the conditions of fast fading, the oscillograms are obtained simultaneously on several fixed operating frequencies, frequency response sections between measurement points are constructed by interpolation using models, and Frequency response of interference is carried out between sessions of sounding ionospheric channels. Frequency response of noise and interference is based on the results of multi-frequency measurements in between sounding sessions.

Отличительными признаками заявленного способа являются следующие:Distinctive features of the claimed method are the following:

1. При измерении АЧХ сигнала используют усреднение (накопление) осциллограмм наклонного зондирования за время, существенно большее периода быстрых замираний сигнала. Для ионосферных каналов радиосвязи оно лежит в пределах 50-120 секунд.1. When measuring the frequency response of the signal, averaging (accumulation) of tilt-sounding oscillograms is used over a time substantially longer than the period of fast signal fading. For ionospheric radio channels, it lies within 50-120 seconds.

2. Измерения амплитуд сигналов проводят одновременно на нескольких частотах, используя для построения АЧХ между точками измерений модели распространения радиоволн.2. Measurements of signal amplitudes are carried out simultaneously at several frequencies, using a model of propagation of radio waves to build the frequency response between the measurement points.

3. Измерение АЧХ помех проводят на большем наборе частот в перерывах между измерениями на рабочих частотах. Возможно использование измерения помех на тех же рабочих частотах по участкам осциллограмм, не занятых сигналом.3. The measurement of the frequency response of the noise is carried out at a larger set of frequencies in the intervals between measurements at operating frequencies. It is possible to use the measurement of interference at the same operating frequencies in the areas of the waveforms that are not occupied by the signal.

Для построения АЧХ помех многочастотный режим оправдан, так как не требуется измерения осциллограммы на каждой из частот и время измерения может быть сокращено в сотни раз по сравнению с режимом наклонного зондирования. По этим двум АЧХ (сигнала и помех) строится зависимость S/N от рабочей частоты.To construct the frequency response of interferences, the multi-frequency mode is justified, since it is not necessary to measure the waveform at each frequency and the measurement time can be reduced by a factor of hundreds compared to the tilted sounding mode. Using these two frequency response (signal and interference), the dependence of S / N on the operating frequency is built.

Для упрощения аппаратуры зондирование может проводиться не одновременно, а с быстрым переключением частот и приемом одним переключаемым радиоприемным устройством, однако при этом необходимо обеспечить достаточное для достоверной оценки амплитуды число циклов накопления при условии, чтобы время измерения не превысило время стационарности канала связи. Оценки показывают, что максимальное число частот при этом не должно превосходить ~10. Для обеспечения измерений на большем числе частот необходим многоканальный прием.To simplify the equipment, sounding may not be carried out simultaneously, but with fast switching of frequencies and reception by one switchable radio receiver, however, it is necessary to ensure the number of accumulation cycles sufficient for a reliable estimate of the amplitude, provided that the measurement time does not exceed the communication channel stationary time. Estimates show that the maximum number of frequencies should not exceed ~ 10. To ensure measurements at a larger number of frequencies, multi-channel reception is required.

На фиг.2. приведена функциональная схема предлагаемого способа измерения. Цифрами на нем обозначены:In figure 2. The functional diagram of the proposed measurement method is shown. The numbers on it indicate:

1 - прием сигнала антенной; 2 (2.1-2.n) - прием сигнала независимыми радиоприемными устройствами; 3 - преобразование сигнала в цифровую форму; 4 - местная шкала времени, используемая для синхронизации измерений; 5 - построение осциллограммы; 6 - построение усредненной осциллограммы; 7 - построение АЧХ сигнала с использованием моделей; 8 - построение АЧХ шумов и помех; 9 - построение усредненной АЧХ шумов и помех; 10 - синтез итоговой АЧХ и вычисление соотношения сигнал/помеха.1 - receiving a signal from an antenna; 2 (2.1-2.n) - signal reception by independent radio receivers; 3 - conversion of the signal into digital form; 4 - local time scale used to synchronize measurements; 5 - building a waveform; 6 - construction of the averaged waveform; 7 - construction of the frequency response of the signal using models; 8 - construction of the frequency response of noise and interference; 9 - construction of the average frequency response of noise and interference; 10 - synthesis of the final frequency response and calculation of the signal-to-noise ratio.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Сигналы, принятые на каждой из рабочих частот, оцифровывают и по ним строят осциллограммы НЗ с использованием синхронизации приемного и передающего пунктов по периоду зондирующих сигналов. Для синхронизации используют сигналы единого времени, передаваемые навигационными спутниками (системы GPS, ГЛОНАСС), или по радиоканалам ДКМВ, СДВ, или телевизионного диапазона. Осциллограммы получают на нескольких фиксированных частотах с использованием некогерентного накопления сигналов за время, достаточное для измерения средней амплитуды сигнала в условиях быстрых замираний, а участки АЧХ между точками измерений строят путем интерполяции с использованием моделей. Измерение АЧХ помех проводят на большем наборе частот в перерывах между измерениями на рабочих частотах.The signals received at each of the operating frequencies are digitized and the Oscillograms of the NS are built using them, using the synchronization of the receiving and transmitting points over the period of the probing signals. For synchronization using signals of a single time transmitted by navigation satellites (GPS, GLONASS), or on radio channels DKMV, SDV, or the television range. Oscillograms are obtained at several fixed frequencies using incoherent accumulation of signals for a time sufficient to measure the average amplitude of the signal under conditions of fast fading, and the frequency response sections between the measurement points are constructed by interpolation using models. The measurement of the frequency response of the noise is carried out at a larger set of frequencies in the intervals between measurements at operating frequencies.

Применение некогерентного накопления приводит не только к повышению точности измерений, но и к повышению чувствительности приемной аппаратуры. С другой стороны, оно накладывает ряд ограничений на аппаратуру НЗ. Известно, что время стационарности ионосферных каналов связи составляет 5-15 минут, а время, достаточное для достоверной оценки средней амплитуды сигнала в райсовском канале, составляет 1-2 мин. Очевидно, что время измерения на всех частотах Т должно лежать в пределах между этими временами. Время измерения осциллограммы на одной частоте равно длительности анализируемого интервала времени (tо) плюс время переключения частоты (tп). Полное время измерения на всех рабочих частотах в этом случае:The use of incoherent accumulation leads not only to an increase in the accuracy of measurements, but also to an increase in the sensitivity of receiving equipment. On the other hand, it imposes a number of limitations on the NZ equipment. It is known that the stationary time of ionospheric communication channels is 5-15 minutes, and the time sufficient for a reliable estimate of the average signal amplitude in the Raysovsky channel is 1-2 minutes. Obviously, the measurement time at all frequencies T should lie between these times. The measurement time of the waveform at one frequency is equal to the duration of the analyzed time interval (t about ) plus the frequency switching time (t p ). The total measurement time at all operating frequencies in this case:

Т=(to+tn)·n1·n2,T = (t o + t n ) n 1 n 2

где n1 - число циклов накопления;where n 1 is the number of accumulation cycles;

n2 - число используемых частот.n 2 is the number of frequencies used.

Возможность использования предлагаемого способа показана на примере проведения измерений с помощью измерительного комплекса НЗ «Невод-200» и последующей обработки данных.The possibility of using the proposed method is shown by the example of measurements using the measuring complex of the Nevod-200 research facility and subsequent data processing.

В этом комплексе, предназначенном для исследований многолучевости на трассах наклонного зондирования при работе с импульсными передатчиками НЗ, реализован способ одновременного приема на четырех фиксированных частотах, выбираемых независимо. В каждом цикле зондирования измерялась осциллограмма НЗ. При обработке в реальном времени осциллограмма накапливалась (усреднялась) за время, существенно большее периода быстрых замираний. В результате получалось до 4-х точек АЧХ с точностью 2-5%.In this complex, designed for studies of multipath on slanting sensing paths when working with pulsed NS transmitters, a method for simultaneous reception at four fixed frequencies, independently selected, is implemented. In each sensing cycle, the NS waveform was measured. During real-time processing, the oscillogram was accumulated (averaged) over a time substantially longer than the period of fast fading. The result was up to 4 frequency response points with an accuracy of 2-5%.

Возможность использования предлагаемого способа была проверена при обработке результатов измерений, проведенных в экспериментах на радиотрассах различной протяженности (от нескольких сотен до десятков тысяч километров) в различных географических районах [4,6-8]. Она демонстрируется результатами эксперимента по приему сигнала наклонного зондирования на радиотрассе Иркутск - Тихий океан протяженностью около 18000 км. В этом эксперименте принимались сигналы станции единого времени РИД (Иркутск), работающей на 3-х частотах вблизи 5, 10 и 15 МГц.The possibility of using the proposed method was tested when processing the results of measurements carried out in experiments on radio paths of various lengths (from several hundred to tens of thousands of kilometers) in various geographical areas [4,6-8]. It is demonstrated by the results of an experiment on the reception of an oblique sounding signal on the Irkutsk - Pacific radio path with a length of about 18,000 km. In this experiment, signals from the RID single-time station (Irkutsk), operating at 3 frequencies near 5, 10 and 15 MHz, were received.

На фиг. 3 приведена усредненная осциллограмма, полученная в Тихом океане при приеме станции РИД (Иркутск) 7.07.80 в сеансе 22.56. Протяженность прямой радиотрассы 16600 км, наклон к плоскости экватора 70°. Рабочая частота 14996 кГц, период дискретизации 1.5 мс, время накопления 240 с. Погрешность измерения средней амплитуды не превышает 5%. Видно, что одновременно принимались 2 сигнала: прямой сигнал (ПС), прошедший по короткой части дуги большого круга, связывающей передатчик и приемник протяженностью 16600 км и сигнал обратного эхо (СОЭ), прошедший по длинной ее части (23400 км). Полученные в результате измерений усредненные осциллограммы сигналов использовались для определения средних амплитуд сигналов и помех. Уровень помех определялся по не занятым сигналами участкам дистанции анализа. Полученные данные использовались для построения АЧХ и зависимостей соотношения S/N от рабочей частоты для каждой из принимаемых мод. Для построения участков АЧХ между точками измерений использовались модели ионосферных каналов, которые для трасс разной длины и ориентации могут быть различными.In FIG. Figure 3 shows the average waveform obtained in the Pacific Ocean at the reception of the RID station (Irkutsk) on 07/07/80 in session 22.56. The length of the direct radio path is 16,600 km, the slope to the equatorial plane is 70 °. Operating frequency 14996 kHz, sampling period 1.5 ms, accumulation time 240 s. The error in measuring the average amplitude does not exceed 5%. It can be seen that 2 signals were simultaneously received: the direct signal (PS), transmitted along the short part of the large circle arc connecting the transmitter and receiver with a length of 16,600 km and the back-echo signal (ESR), transmitted along its long part (23,400 km). The average waveforms of the signals obtained from the measurements were used to determine the average amplitudes of the signals and interference. The level of interference was determined by the sections of the analysis distance not occupied by the signals. The data obtained were used to construct the frequency response and the dependences of the S / N ratio on the operating frequency for each of the received modes. To plot frequency response sections between measurement points, models of ionospheric channels were used, which for paths of different lengths and orientations can be different.

Для трасс большой протяженности использовалась модель, согласно которой средняя амплитуда сигнала запишется в виде [4]:For long paths, a model was used according to which the average signal amplitude is written in the form [4]:

Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000001
Figure 00000002

где А0 - коэффициент, определяемый мощностью передатчика, коэффициентом усиления антенн под азимутами излучения α1 и приема α2, а также расходимостью волнового фронта и определяемый экспериментально;where A 0 is the coefficient determined by the power of the transmitter, the gain of the antennas under the azimuths of radiation α 1 and reception α 2 , as well as the divergence of the wavefront and determined experimentally;

Г2 - эквивалентное поглощение некоторого «среднего» луча углового спектра лучей, формирующих амплитуду сигнала в точке приема. Введение Г2 возможно в случае, когда поглощение на краях спектра различается несильно.G 2 - the equivalent absorption of a certain "average" beam of the angular spectrum of the rays forming the amplitude of the signal at the receiving point. The introduction of Г 2 is possible in the case when the absorption at the edges of the spectrum differs slightly.

F1,2(α,Δ) - диаграммы направленности антенн, где α2 и Δ - азимутальный и вертикальный углы излучения (1) или приема (2).F 1,2 (α, Δ) - antenna patterns, where α 2 and Δ - azimuthal and vertical angles of radiation (1) or reception (2).

В модели предполагается, что в формировании сигнала принимают участие лучи, соответствующие углам излучения от 0 до Δ1m, где Δ1m=f(fМПЧ), влияние ионосферных наклонов сводится к преобразованию углов Δ1±δΔ, а распределение интенсивности по углам Δ определяется диаграммой направленности передающей антенны F1(α, Δ).The model assumes that rays corresponding to radiation angles from 0 to Δ 1m , where Δ 1m = f (f MUF ), take part in the signal formation, the influence of ionospheric tilts is reduced to the transformation of angles Δ 1 ± δΔ, and the intensity distribution over the angles Δ is determined radiation pattern of the transmitting antenna F 1 (α, Δ).

Использование этой модели позволяет на основе результатов измерений средних амплитуд сигналов на нескольких фиксированных частотах построить зависимость суммарных потерь Гs на трассе распространения в зависимости от частоты для момента измерений. На фиг.4 приведен график изменения Гs(f), построенный по результатам измерений в интервале от 11 до 19 часов на трассе протяженностью 18 тыс.км.Using this model, based on the results of measurements of the average amplitudes of signals at several fixed frequencies, the dependence of the total losses Г s on the propagation path as a function of frequency for the moment of measurement is constructed. Figure 4 shows a graph of changes in G s (f), constructed according to the results of measurements in the interval from 11 to 19 hours on a route with a length of 18 thousand km

По горизонтальной оси графика отложена частота, а по вертикальной, справа от графика, величина Гs на 16 часов МДВ. Для удобства изображения шкала Гs с течением времени равномерно перемещается вниз. Слева от графиков отмечены положения деления шкалы «40 дБ» в разные моменты времени, которые отмечены у каждого графика. Графики имеют минимум, соответствующий оптимальной рабочей частоте. Эти данные могут использоваться для управления работой линии радиосвязи. Очевидно, что амплитудно-частотные характеристики могут быть получены из таких графиков.On the horizontal axis of the graph, the frequency is plotted, and on the vertical, to the right of the graph, the value of G s for 16 hours MDV. For the convenience of the image, the scale G s uniformly moves down over time. To the left of the graphs, the positions of dividing the “40 dB” scale are marked at different time points, which are marked on each graph. Graphs have a minimum corresponding to the optimal operating frequency. This data can be used to control the operation of the radio link. Obviously, the amplitude-frequency characteristics can be obtained from such graphs.

ЛитератураLiterature

1. А.с. 1305880 СССР, МПК H04B 3/46. Способ измерения характеристики группового времени замедления и амплитудно-частотной характеристики канала связи. / А.Д.Зорьев (СССР). - 4475118/24-09; Заявлено 08.08.88; Опубл. 07.10.90; Бюл. №37. - 4 с; ил.1. A.S. 1305880 USSR, IPC H04B 3/46. A method of measuring the characteristics of the group time delay and the amplitude-frequency characteristics of the communication channel. / A.D. Zoriev (USSR). - 4475118 / 24-09; Declared 08.08.88; Publ. 10/07/90; Bull. Number 37. - 4 s; silt.

2. В.А.Иванов, Н.В.Рябова, В.В.Шумаев. Основы радиотехнических систем ДКМ диапазона. Йошкар-Ола, 1998, с.151.2. V.A. Ivanov, N.V. Ryabova, V.V. Shumaev. Fundamentals of radio systems DKM range. Yoshkar-Ola, 1998, p. 151.

3. Брянцев В.Ф., Ежов А.И., Красильникова Л.М., Тихонов Ю.Г. К методике измерения средних характеристик радиосигналов на трассах наклонного зондирования. В кн.: Исследования по геомаг. аэрономии и физике солнца. М.,1984, вып. 67, с.188-196 (прототип).3. Bryantsev V.F., Yezhov A.I., Krasilnikova L.M., Tikhonov Yu.G. On the methodology for measuring the average characteristics of radio signals along slanted sounding tracks. In: Geomag Studies. aeronomy and physics of the sun. M., 1984, no. 67, p.188-196 (prototype).

4. Брянцев В.Ф. Исследования и испытания каналов радиосвязи с подвижными объектами с использованием радиофизических методов среды распространения радиоволн. Диссертация доктора ф-м наук. Н.Новгород. 2000 г.4. Bryantsev V.F. Research and testing of radio channels with mobile objects using radiophysical methods of the radio wave propagation medium. The dissertation of the doctor of fm sciences. N. Novgorod. 2000 year

5. Брянцев В.Ф., Стародубровский А.С., Щирый А.А. Интерференционные явления при многолучевости на трассах наклонного зондирования и их влияние на диагностику каналов радиосвязи. // Труды 12 международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь» (RLNC*2006), Воронеж, 2006, С.1037-1045.5. Bryantsev V.F., Starodubrovsky A.S., Shchiry A.A. Interference phenomena with multipath on inclined sensing paths and their influence on the diagnosis of radio communication channels. // Proceedings of the 12th international scientific and technical conference "Radar, Navigation, Communication" (RLNC * 2006), Voronezh, 2006, S.1037-1045.

6. Брянцев В.Ф., Стародабровский А.С. Проблемы создания системы диагностики ионосферы для проведения трассовых испытаний. Труды 11 международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь» (RLNC*2005), Воронеж, 2005, С.600-607.6. Bryantsev V.F., Starodabrovsky A.S. Problems of creating an ionosphere diagnostic system for conducting route tests. Proceedings of the 11th international scientific and technical conference "Radar, Navigation, Communication" (RLNC * 2005), Voronezh, 2005, P.600-607.

7. Брянцев В.Ф., Бахметьева Н.В., Бубукина В.Н. и др. Комплексные экспериментальные исследования радиоканала ДКМВ диапазона и его математическое моделирование. // Техника средств связи. Техника радиосвязи. Вып. 2 М. 1990 с.3-11.7. Bryantsev V.F., Bakhmeteva N.V., Bubukina V.N. and others. Comprehensive experimental studies of the DKMV radio channel and its mathematical modeling. // Technique of communication. Radio engineering. Vol. 2 M. 1990 p. 3-11.

8. Брянцев В.Ф. О причинах появления перемещающихся сигналов на транс-экваториальных трассах. // Изв. вузов: Радиофизика, 1998. т.31, N3, с.395-402, с.395-402.8. Bryantsev V.F. About the reasons for the appearance of moving signals on trans-equatorial paths. // Izv. Universities: Radiophysics, 1998.v.31, N3, s. 395-402, s. 395-402.

Claims (1)

Способ измерений амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) ионосферных каналов радиосвязи, включающий получение осциллограмм наклонного зондирования, представляющих собой зависимости амплитуды принимаемого сигнала от времени распространения, с использованием некогерентного накопления сигналов за время, достаточное для измерения средней амплитуды принимаемого сигнала в условиях быстрых замираний, отличающийся тем, что осциллограммы наклонного зондирования получают одновременно на нескольких фиксированных рабочих частотах, участки АЧХ между точками измерений строят путем интерполяции с использованием моделей ионосферных каналов, описывающих среднюю амплитуду сигнала, а измерение АЧХ помех проводят между сеансами зондирования. A method for measuring the amplitude-frequency characteristics (AFC) of ionospheric radio channels, including obtaining oblique-sounding oscillograms, which are the dependences of the amplitude of the received signal on the propagation time, using incoherent signal accumulation for a time sufficient to measure the average amplitude of the received signal under conditions of fast fading, different the fact that the oscillograms of inclined sensing are obtained simultaneously at several fixed operating frequencies, and frequency response between measurement points is constructed by interpolation using the channel ionospheric models that describe the average signal amplitude and frequency response measurement interference is carried out between sessions sensing.
RU2007137287/09A 2007-10-08 2007-10-08 Method of measuring amplitude-frequency characteristics of radio communication ionospheric channels RU2388146C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007137287/09A RU2388146C2 (en) 2007-10-08 2007-10-08 Method of measuring amplitude-frequency characteristics of radio communication ionospheric channels

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007137287/09A RU2388146C2 (en) 2007-10-08 2007-10-08 Method of measuring amplitude-frequency characteristics of radio communication ionospheric channels

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007137287A RU2007137287A (en) 2009-04-20
RU2388146C2 true RU2388146C2 (en) 2010-04-27

Family

ID=41017277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007137287/09A RU2388146C2 (en) 2007-10-08 2007-10-08 Method of measuring amplitude-frequency characteristics of radio communication ionospheric channels

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2388146C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2552530C2 (en) * 2013-08-01 2015-06-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова Российской академии наук (ИЗМИРАН) Method of obtaining ionogram
RU2760981C1 (en) * 2021-03-09 2021-12-02 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Полярный геофизический институт" Method for adaptive radio communication of increased reliability with remote moving objects of the nsr

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СЛОКА В.К. Вопросы обработки радиолокационных сигналов. - М.: Советское радио, 1970, с.15-16, фиг.1.28. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2552530C2 (en) * 2013-08-01 2015-06-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова Российской академии наук (ИЗМИРАН) Method of obtaining ionogram
RU2760981C1 (en) * 2021-03-09 2021-12-02 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Полярный геофизический институт" Method for adaptive radio communication of increased reliability with remote moving objects of the nsr

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007137287A (en) 2009-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1325926C (en) Method and apparatus for locating source of unknown signal
CN106226761B (en) A kind of relevant higher-frequency radar multifrequency detection method of high-performance
JP4817665B2 (en) Lightning location method and system
CN105572487B (en) A kind of array antenna near field amplitude phase measuring method and width phase measuring appliance
TWI394975B (en) A method, use of said method and arrangements in an electronic support measures system
RU2529355C2 (en) Method of determining spatial distribution of ionospheric inhomogeneities
CN110703218A (en) One-transmitting-multi-receiving combined rotary table rotating double-station scattering measurement system and method
RU2399062C1 (en) Ionospheric probe-direction finder
RU2388146C2 (en) Method of measuring amplitude-frequency characteristics of radio communication ionospheric channels
CN103257340A (en) Method for calibrating amplitude consistency of a plurality of ground receivers with radar satellite
RU2193782C2 (en) Procedure evaluating characteristics of radar exposed to active jamming
RU2326393C2 (en) Method of determination of position of antenna phase centre
Berngardt et al. ISTP SB RAS DECAMETER RADARS
CN116482690A (en) Method for evaluating measurement accuracy of ship RCS by ship-borne phased array radar
CN111007490A (en) Sky wave over-the-horizon radar coordinate registration method based on buoy geographic information
RU2768011C1 (en) Method for single-step adaptive determination of coordinates of radio-frequency sources
Chen et al. Limitations of the Free Space VSWR Measurements for chamber validations
RU2394371C1 (en) Device for determining optimum working frequencies of ionospheric radio channel
RU2442996C1 (en) Method for locating satellite communication earth station
Obenberger et al. Using lightning as a HF signal source to produce ionograms
RU2309425C2 (en) Method of forming calibration data for radio direction finder/ range finder (versions)
RU2631118C1 (en) Method of determining azimuth of object with help of interpolated direction-finding characteristics
Jeong et al. GNSS interference signal generation scenario for GNSS interference verification platform
RU2330298C2 (en) Method for detection of damage point in power transmission and communication lines and device for its implementation
RU2753829C1 (en) Method for determining anechoic coefficient in radio frequency anechoic chamber and apparatus for implementation thereof

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20120703

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131009