RU2422994C1 - Transmitting and receiving method of telemetric and command information in one range of radio frequencies of multistream radio system, and device for its implementation - Google Patents
Transmitting and receiving method of telemetric and command information in one range of radio frequencies of multistream radio system, and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2422994C1 RU2422994C1 RU2010112095/09A RU2010112095A RU2422994C1 RU 2422994 C1 RU2422994 C1 RU 2422994C1 RU 2010112095/09 A RU2010112095/09 A RU 2010112095/09A RU 2010112095 A RU2010112095 A RU 2010112095A RU 2422994 C1 RU2422994 C1 RU 2422994C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radio
- krl
- output
- input
- frequency
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Selective Calling Equipment (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к системам передачи телеметрической информации и командной информации в одном многопоточном радиоканале.The invention relates to systems for transmitting telemetric information and command information in one multi-threaded radio channel.
В известных источниках информации рассматриваются различные способы передачи информации по радиоканалам, в частности вопросы оптимизации параметров радиоканала, а именно сужения полосы частот в эфире при передаче информации, повышения помехоустойчивости или криптостойкости передачи информации и т.п., однако рассмотрения вопросов совместной передачи и приема телеметрической информации (ТМИ) и командной по радиолинии (КРЛ) не обнаружено.Known sources of information discuss various methods of transmitting information over radio channels, in particular, optimizing the parameters of a radio channel, namely narrowing the frequency band on the air when transmitting information, increasing noise immunity or cryptographic stability of information transmission, etc., however, considering the issues of joint transmission and reception of telemetry information (TMI) and command on the radio link (RRL) was not found.
В авторском свидетельстве (SU №1840047, 2006) рассмотрена командная радиолиния управления космическими аппаратами, передающая команды на космический объект через спутники-ретрансляторы, размещенные на стационарной орбите.The author’s certificate (SU No. 1840047, 2006) examined a command radio control line for spacecraft transmitting commands to a space object via relay satellites placed in a stationary orbit.
Однако в этом патенте командная линия не имеет обратного радиоканала для передачи информации об исполнении переданных команд.However, in this patent, the command line does not have a reverse radio channel for transmitting information about the execution of the transmitted commands.
Известен способ приема радиосигналов, излучаемых по принципу частотно-временной матрицы, в частности для сигналов с побитовой псевдослучайной перестройкой рабочей частоты и случайной двоичной частотной модуляцией, когда кодовые символы 0 и 1 выбираются независимо друг от друга во всей полосе частот Δfобщ., т.е. когда в одно и тоже время передается M символов на различных частотах, используется многоканальное приемное устройство, число приемников в котором определяется числом М частотных позиций радиосигнала (а.с. №938417, 1982).A known method of receiving radio signals emitted by the principle of the time-frequency matrix, in particular for signals with bitwise pseudo-random tuning of the operating frequency and random binary frequency modulation, when the
Известное устройство является многоканальным, имеет M смесителей, М гетеродинов и M трактов фильтрации, демодуляции и обработки сигнала, т.е. содержит M приемных устройств.The known device is multi-channel, has M mixers, M local oscillators and M filtering paths, demodulation and signal processing, i.e. contains M receivers.
Однако такие способ и устройство передачи сигналов не могут быть применены в телеметрии, т.к. их реализация потребовала бы использования неоправданно большой полосы частот в эфире, а устройство приема таких сигналов требует применения М приемных трактов, что сложно и дорого.However, such a method and device for transmitting signals cannot be applied in telemetry, because their implementation would require the use of an unreasonably large frequency band on the air, and the device for receiving such signals requires the use of M receiving paths, which is difficult and expensive.
Наиболее близкими по технической сущности к заявляемым способу и устройству являются способ передачи и приема телеметрической информации с частотно-временным уплотнением радиоканала и аналого-цифровым методом частотной (фазовой) модуляции несущей частоты и устройство для его осуществления (патент РФ №2236754, 2004). В данном техническом решении передача информации проводится по нескольким синхронным потокам, в каждом из которых на тактовой частоте осуществляется разделение телеметрических каналов во времени со скважностью Q=2, при этом каждый поток отделен от соседнего по несущей частоте на частотный интервал, равный Fтак·n и сдвинут по времени на половину такта; излучение радиосигналов в эфир осуществляется без разрыва фазы несущего колебания.The closest in technical essence to the claimed method and device are a method of transmitting and receiving telemetric information with time-frequency compression of the radio channel and analog-to-digital method of frequency (phase) modulation of the carrier frequency and a device for its implementation (RF patent No. 2236754, 2004). In this technical solution, information is transmitted over several synchronous streams, in each of which at the clock frequency the telemetry channels are separated in time with a duty cycle of Q = 2, and each stream is separated from the neighboring carrier frequency by a frequency interval equal to F so · n and shifted in time by half a beat; Radiation of radio signals into the air is carried out without breaking the phase of the carrier wave.
Функционирование N поточной радиолинии рассмотрено на примере 4-поточной (N=4) радиолинии. На фиг.1 приведена структура четырехпоточного радиосигнала, где в частотно-временной плоскости показано размещение частотных потоков, синхронизуемых от одного генератора тактовых частот с частотой Fтак. Каждый последующий поток размещен в паузах предыдущего: 2-й поток в паузах 1-го, 3-й - в паузах 2-го, 4-й - в паузах 3-го, т.е. соседние потоки излучаются со сдвигом во времени, потоки 1-й и 3-й излучаются одновременно, также одновременно излучаются потоки 2-й и 4-й. При этом между одновременно излучаемыми потоками разнос по несущей частоте - Δfp в 2 раза больше частотного разноса между соседними потоками, излучаемыми со сдвигом по времени.The operation of the N stream radio link is considered using the 4-stream (N = 4) radio link as an example. Figure 1 shows the structure of a four-stream radio signal, where in the time-frequency plane shows the placement of frequency streams synchronized from one clock generator with a frequency F so. Each subsequent stream is placed in the pauses of the previous one: the 2nd stream in the pauses of the 1st, the 3rd - in the pauses of the 2nd, the 4th - in the pauses of the 3rd, i.e. adjacent streams are radiated with a time shift, the 1st and 3rd streams are radiated simultaneously, the 2nd and 4th streams are also radiated at the same time. Moreover, between the simultaneously emitted streams, the carrier frequency spacing Δf p is 2 times greater than the frequency spacing between adjacent streams emitted with a time shift.
В приемном устройстве радиосигналы принимаются антенной, проходят через широкополосный фильтр, обеспечивающий прохождение четырехпоточного радиосигнала без искажений, усиливаются, затем поступают на блок разделительных узкополосных фильтров, каждый из которых настроен на несущую частоту соответствующего потока: fп1, fп2, fп3, fп4, обеспечивая оптимальную фильтрацию в.ч. спектра каждого потока, далее сигналы детектируются и поступают на регистрацию.In the receiving device, the radio signals are received by the antenna, pass through a broadband filter, which ensures the passage of a four-stream radio signal without distortion, amplified, then fed to a block of narrow-band separation filters, each of which is tuned to the carrier frequency of the corresponding stream: f p1 , f p2 , f p3 , f p4 providing optimal filtration of r.h. spectrum of each stream, then the signals are detected and fed to the registration.
Рассмотренное техническое решение применимо для передачи и приема однотипных радиосигналов по различным потокам многопоточной радиолинии, но если радиосигналы имеют существенно разные мощности излучения и приема сигналов (в нашем случае мощность принимаемого телеметрического сигнала ~10-12 Вт, а мощность излучения сигнала КРЛ ~100 Вт), возникает сильное взаимовлияние между радиопотоками систем ТЛМ и КРЛ.The considered technical solution is applicable for transmitting and receiving the same type of radio signals over different streams of a multi-threaded radio line, but if the radio signals have significantly different radiation and signal reception powers (in our case, the received telemetry signal power is ~ 10 -12 W and the radiation power of the KRL signal is ~ 100 W) , there is a strong mutual influence between the radio streams of the TLM and KRL systems.
Для обеспечения совместной работы каналов ТЛМ и КРЛ в многопоточной радиолинии необходимо обеспечить:To ensure the joint operation of the TLM and KRL channels in a multi-threaded radio line, it is necessary to provide:
- максимальное разнесение по несущей частоте потоков ТЛМ и КРЛ;- maximum spacing on the carrier frequency of the flows of TLM and KRL;
- синхронность работы потоков ТЛМ и КРЛ, что позволит разнести работу систем во времени;- synchronization of the operation of the TLM and KRL flows, which will allow to spread the operation of systems in time;
- излучение и прием радиосигналов ТМИ и КРЛ на разных (противоположных видах) поляризаций несущих частот потоков (например, вертикальный и горизонтальный).- radiation and reception of TMI and KRL radio signals at different (opposite types) polarizations of the carrier frequencies of the flows (for example, vertical and horizontal).
Ожидаемым техническим результатом способа и устройства передачи и приема телеметрической и командной информации в одном диапазоне радиочастот является использование однотипной радиопередающей и радиоприемной бортовой и наземной аппаратуры, а также одной бортовой и одной наземной антенн.The expected technical result of the method and device for transmitting and receiving telemetric and command information in the same radio frequency range is the use of the same type of radio transmitting and receiving radio equipment on-board and ground, as well as one on-board and one ground-based antennas.
Для этого в способе передачи и приема телеметрической и командной информации с частотно-временным уплотнением радиоканала, аналого-цифровым методом частотной (фазовой) модуляции несущей частоты N (где N=2, 4, 8,…) синхронными видеопотоками, передачу и прием телеметрической информации осуществляют радиосигналами с разными видами поляризации (например, вертикальной и горизонтальной) по синхронным радиопотокам различной четности (например, по 1 и 2, 2 и 3, 3 и 4 потокам и т.д.), входящим в состав N-поточной телеметрической радиолинии, в каждом из видеопотоков которой на тактовой частоте Fтак осуществляется разделение каналов во времени со скважностью Q=2; при этом каждый поток отнесен от соседнего по несущей частоте на частотный интервал Δfp=Fтак·n (где n=5, 7…) и сдвинут по времени на половину такта .To do this, in the method of transmitting and receiving telemetric and command information with time-frequency compression of the radio channel, analog-to-digital method of frequency (phase) modulation of the carrier frequency N (where N = 2, 4, 8, ...) with synchronous video streams, transmission and reception of telemetry information carry out radio signals with different types of polarization (for example, vertical and horizontal) along synchronous radio streams of various parities (for example, 1 and 2, 2 and 3, 3 and 4 streams, etc.), which are part of the N-stream telemetric radio line, in each form which flows at the clock frequency F so the separation of channels in time is carried out with a duty cycle of Q = 2; in this case, each stream is assigned from the neighboring carrier frequency to the frequency interval Δf p = F so · n (where n = 5, 7 ...) and is shifted in time by half a clock cycle .
Кроме того, в устройство для осуществления способа по п.1, содержащее коммутатор телеметрической информации (1), входы 2, 3,…, n которого соединены с выходами датчиков, а выход соединен с передатчиком телеметрической информации (2), бортовую антенну (3), наземную антенну (4), блок линейного тракта приемника (5), последовательно соединенные блок фильтров (6), блок демодуляторов (7), регистратор телеметрической информации (8), введены последовательно соединенные фильтр-пробка (9), ключ (10), выход которого соединен с блоком фильтров (6); последовательно соединенные формирователь команд КРЛ (11), передатчик сигналов КРЛ (12), ВЧ фильтр (13), а также приемник сигналов КРЛ (14), выход которого соединен с дешифратором команд КРЛ (15), выход 1 которого соединен с входом 1 коммутатора ТЛМ (1); вход формирователя команд КРЛ (11) соединен с выходом демодулятора D1 блока демодуляторов (7), выход блока линейного тракта приемника (5) соединен с входом фильтра-пробки (9) и входом 2 ключа (10), облучатель вертикальной поляризации 1 бортовой антенны (3) соединен с выходом передатчика ТЛМ (2), а ее излучатель горизонтальной поляризации 2 - со входом приемника сигналов КРЛ (14); облучатель вертикальной поляризации 1 наземной антенны (4) соединен со входом 1 блока линейного тракта приемника (5), а ее излучатель горизонтальной поляризации 2 - с выходом фильтра (13), выходы команд 2, 3,…, m дешифратора (15) соединены со входами устройств-исполнителей команд.In addition, to the device for implementing the method according to
Функционирование объединенной радиолинии рассмотрим на примере четырехпоточного (N=4) радиосигнала.The operation of the combined radio line will be considered on the example of a four-stream (N = 4) radio signal.
На фиг.1 приведена структура четырехпоточного радиосигнала.Figure 1 shows the structure of a four-stream radio signal.
На фиг.2 показано размещение на частотной шкале телеметрических и командных радиопотоков:Figure 2 shows the placement on the frequency scale of telemetry and command radio streams:
а) в режиме передачи только телеметрической информации (например, при работе либо на Fт=320 кГц, либо на Fт=32 кГц);a) in the transmission mode only of telemetric information (for example, when operating either at F t = 320 kHz, or at F t = 32 kHz);
б) в режиме совместной работы ТМИ и КРЛ.b) in the mode of joint work of TMI and KRL.
На фиг.3 приведена блок-схема бортовой и наземной аппаратуры, обеспечивающей совместную синхронную работу телеметрической и командной радиолинии в одном диапазоне радиочастот.Figure 3 shows a block diagram of airborne and ground equipment, providing joint synchronous operation of the telemetry and command radio links in the same radio frequency range.
Сигналы с выхода телеметрических датчиков поступают на вход коммутатора видеосигналов (1), который опрашивает датчики с частотой Fтак. и формирует телеметрический видеокод. С выхода коммутатора видеокод поступает на вход передатчика (2), формирующего на несущей частоте первого потока fн1 в частотно-временной шкале со скважностью излучения Q=2 радиосигнал, который поступает на излучатель 1 вертикальной поляризации бортовой антенны (3) и излучается в эфир.The signals from the output of telemetric sensors are fed to the input of the video signal switch (1), which interrogates sensors with a frequency F like this. and forms a telemetric video code. From the output of the switch, the video code is fed to the input of the transmitter (2), which generates a radio signal on the carrier frequency of the first stream f n1 in the time-frequency scale with a duty cycle of Q = 2, which is transmitted to the
На земле приемно-передающая антенна (4) с вертикальной поляризацией принимает телеметрический радиосигнал и подает его на вход 1 блока линейного тракта (БЛТ) приемника (5), выход 2 которого соединен с входом 1 фильтра-пробки (9), а также с входом 2 ключа (10). Фильтр-пробка (9) настроен на частоту потока КРЛ (fн4) и блокирует его прохождение на вход блок фильтров (6), телеметрический радиосигнал первого потока на частоте fн1 проходит через фильтр-пробку(9) без ослабления. Выход 2 фильтра-пробки (9) соединен с входом 1 ключа (10), в замкнутом положении которого (контакты 3-1) обеспечивается совместная работа телеметрического и командного радиоканалов. При замыкании контактов 3-2 ключа (10) обеспечивается работа только телеметрического радиоканала по всем четырем потокам на частотах fн1, fн2, fн3, fн4. Выход 3 ключа (10) соединен со входом 1 блока фильтров (6), выходы которого соединены со входами блока демодуляторов (7), выходы которого соединены со входами регистратора телеметрической информации, при этом выход демодулятора Д1 блока демодуляторов (7) также соединен с входом формирователя команд КРЛ (11), при этом демодулированный видеосигнал 1-го потока обеспечивает синхронную работу формирователя команд КРЛ (11) с радиоканалом телеметрии. Выход формирователя команд КРЛ (11) соединен с входом передатчика команд КРЛ (12), который формирует радиосигнал КРЛ на несущей частоте fн4 в паузах приема телеметрических сигналов на выходе демодулятора Д1 блока демодуляторов (7), что существенно ослабляет взаимовлияние каналов ТЛМ и КРЛ. Радиосигнал с выхода передатчика КРЛ (12) поступает на вход ВЧ фильтра (13), оптимизирующего радиоспектр сигналов КРЛ в эфире; с выхода ВЧ фильтра (13) сигналы КРЛ поступают на вход 2 облучателя горизонтальной поляризации антенны (4) и излучаются в эфир. Радиосигналы КРЛ на частоте fн4 принимаются облучателем горизонтальной поляризации 2 антенны (3), с выхода которой поступают на вход бортового приемника сигналов КРЛ (14), который их демодулирует и подает на вход дешифратора команд КРЛ (15), т.е. прием и излучение радиосигналов ТЛМ и КРЛ осуществляется сигналами разной поляризации, что также увеличивает развязку по мощности между ними. С выхода дешифратора команд КРЛ (15) команды поступают к объектам управления борта. С выхода 1 дешифратора команд КРЛ (15) на вход 1 бортового коммутатора ТЛМ (1) поступает контрольный сигнал о получении команд КРЛ на борту для передачи его на землю по телеметрической радиолинии.On the ground, a vertical-polarized receiving-transmitting antenna (4) receives a telemetric radio signal and feeds it to input 1 of the linear path unit (BLT) of the receiver (5),
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010112095/09A RU2422994C1 (en) | 2010-03-29 | 2010-03-29 | Transmitting and receiving method of telemetric and command information in one range of radio frequencies of multistream radio system, and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010112095/09A RU2422994C1 (en) | 2010-03-29 | 2010-03-29 | Transmitting and receiving method of telemetric and command information in one range of radio frequencies of multistream radio system, and device for its implementation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2422994C1 true RU2422994C1 (en) | 2011-06-27 |
Family
ID=44739448
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010112095/09A RU2422994C1 (en) | 2010-03-29 | 2010-03-29 | Transmitting and receiving method of telemetric and command information in one range of radio frequencies of multistream radio system, and device for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2422994C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2571731C2 (en) * | 2014-02-06 | 2015-12-20 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение измерительной техники" | Method of transmitting telemetric and video information with radio link frequency-time multiplexing and analogue-digital method for frequency (phase) modulation of carrier frequency and device therefor |
RU2620591C1 (en) * | 2015-12-04 | 2017-05-29 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Command-telemetric system of space apparatus |
RU2655041C1 (en) * | 2017-04-26 | 2018-05-23 | Акционерное общество "Опытное конструкторское бюро "Новатор" | Small receiving-transmitting device for unmanned aerial vehicle flight control |
RU2713507C1 (en) * | 2019-07-12 | 2020-02-05 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Тихоокеанское Высшее Военно-Морское Училище Имени С.О. Макарова" Министерства Обороны Российской Федерации (Г. Владивосток) | Method for increasing interference immunity and carrying capacity of an adaptive sw radio communication system |
RU2767605C1 (en) * | 2021-07-12 | 2022-03-18 | Акционерное общество "Опытное конструкторское бюро "Новатор" | Small-sized radio station for transmitting control commands of an unmanned aerial vehicle |
-
2010
- 2010-03-29 RU RU2010112095/09A patent/RU2422994C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2571731C2 (en) * | 2014-02-06 | 2015-12-20 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение измерительной техники" | Method of transmitting telemetric and video information with radio link frequency-time multiplexing and analogue-digital method for frequency (phase) modulation of carrier frequency and device therefor |
RU2620591C1 (en) * | 2015-12-04 | 2017-05-29 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Command-telemetric system of space apparatus |
RU2655041C1 (en) * | 2017-04-26 | 2018-05-23 | Акционерное общество "Опытное конструкторское бюро "Новатор" | Small receiving-transmitting device for unmanned aerial vehicle flight control |
RU2713507C1 (en) * | 2019-07-12 | 2020-02-05 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Тихоокеанское Высшее Военно-Морское Училище Имени С.О. Макарова" Министерства Обороны Российской Федерации (Г. Владивосток) | Method for increasing interference immunity and carrying capacity of an adaptive sw radio communication system |
RU2767605C1 (en) * | 2021-07-12 | 2022-03-18 | Акционерное общество "Опытное конструкторское бюро "Новатор" | Small-sized radio station for transmitting control commands of an unmanned aerial vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2422994C1 (en) | Transmitting and receiving method of telemetric and command information in one range of radio frequencies of multistream radio system, and device for its implementation | |
JP2017130792A (en) | Transmitter, receiver, and communication method | |
CN104539329A (en) | Antenna and active antenna system | |
CN106130583A (en) | A kind of digital medium-frequency signal demodulation method based on FPGA | |
JP2010503867A (en) | Active receiver detection and ranging | |
KR101525968B1 (en) | Common wave and sideband mitigation communication systems and methods for increasing communication speeds, spectral efficiency and enabling other benefits | |
TW200516886A (en) | Method and apparatus to combine radio frequency signals | |
JP2008070263A (en) | Dvor-monitoring apparatus and dvor-monitoring method | |
JP6230402B2 (en) | Satellite repeater and receiving system | |
US20050094717A1 (en) | Modulation apparatus for reducing time delay of on-channel repeater in terrestrial digital TV broadcasting system | |
JP2022527226A (en) | Interference elimination using a circularly polarized antenna | |
US20170242115A1 (en) | Multi-channel radar method and multi-channel radar system | |
RU2442723C1 (en) | Airborne radio instruments | |
US10522920B2 (en) | Method of generating circularly polarised signals from a polarisation controller of a ground station | |
WO2012087674A3 (en) | Device, system and method of wireless communication over a plurality of wireless communication frequency channels | |
Srun et al. | Spectrum Analyzer Using Software Defined Radio: A Case Study in Cambodia | |
RU2342783C1 (en) | Method of transmission and reception of telemetering information with time-and-frequency consolidation of radio channel and analog-digital method of frequency (phase) modulation of carrier frequency and device for its realisation | |
RU2571731C2 (en) | Method of transmitting telemetric and video information with radio link frequency-time multiplexing and analogue-digital method for frequency (phase) modulation of carrier frequency and device therefor | |
JP2007078463A (en) | Monitoring radar system | |
JP5064477B2 (en) | Wireless communication system and wireless communication apparatus | |
RU2578169C1 (en) | Method of monitoring space radio link "earth-spacecraft" and system therefor | |
JPH02291731A (en) | Radio communication system | |
US8032100B2 (en) | System and method of communicating multiple carrier waves | |
RU2233028C2 (en) | Space-division radio link | |
RU2348560C1 (en) | Device for combined radio communication and radio navigation and device to this end for rail way transport |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200330 |