RU2608554C2 - High-speed decametric radio communication system - Google Patents
High-speed decametric radio communication system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2608554C2 RU2608554C2 RU2014150366A RU2014150366A RU2608554C2 RU 2608554 C2 RU2608554 C2 RU 2608554C2 RU 2014150366 A RU2014150366 A RU 2014150366A RU 2014150366 A RU2014150366 A RU 2014150366A RU 2608554 C2 RU2608554 C2 RU 2608554C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- channel
- signal
- radio
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
- H04B7/0837—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
- H04B7/0842—Weighted combining
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
- Circuits Of Receivers In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано в радиосетях декаметрового диапазона широкого применения, предназначенных для передачи высокоскоростных дискретных сообщений с использованием сигналов с угловой манипуляцией.The invention relates to radio communications and can be used in decameter radio networks of wide application, intended for the transmission of high-speed discrete messages using signals with angular manipulation.
Известна система высокоскоростной декаметровой радиосвязи с одноканальной (последовательной) передачей дискретных сообщений, содержащая передающий комплекс, содержащий последовательно соединенные кодер, модулятор, радиопередающее устройство и передающую антенну, а также приемный комплекс, содержащий последовательно соединенные приемную антенну, радиоприемное устройство, демодулятор и декодер [1], с. 107.A known system of high-speed decameter radio communication with single-channel (sequential) transmission of discrete messages containing a transmitting complex containing a series-connected encoder, modulator, radio transmitting device and a transmitting antenna, as well as a receiving complex containing a series-connected receiving antenna, a radio receiving device, a demodulator and a decoder [1 ], from. 107.
В этой системе поток данных с выхода кодера манипулирует в модуляторе одну несущую частоту. В зависимости от кратности уплотнения передаваемого сигнала k [2], с. 573, модулятор может формировать сигналы с угловой манипуляцией такие, например, как сигналы однократной относительной фазовой телеграфии (ОФТ) или сигналы частотной телеграфии (ЧТ) со скоростью передачи данных V=1/Т (бит/с) при выбранной длительности T элемента передаваемого сигнала и при k=1, или сигналы двукратной ОФТ (ДОФТ) или двойной частотной телеграфии (ДЧТ), передаваемые с удвоенной скоростью V=2/Τ (бит/с) при k=2 и т.д.In this system, the data stream from the output of the encoder manipulates a single carrier frequency in the modulator. Depending on the multiplicity of compression of the transmitted signal k [2], p. 573, the modulator can generate signals with angular manipulation such as, for example, signals of single relative phase telegraphy (OFT) or frequency telegraphy (CT) signals with a data rate of V = 1 / T (bit / s) for a selected duration T of the transmitted signal element and at k = 1, or signals of a double OFP (DFT) or double frequency telegraphy (DBT) transmitted with a double speed V = 2 / Τ (bit / s) at k = 2, etc.
Демодуляция этих сигналов может осуществляться традиционными методами, приведенными в [2] и определяющими структуру построения демодулятора, реализующего операцию восстановления переданной двоичной последовательности, обратную операции модуляции.Demodulation of these signals can be carried out by traditional methods given in [2] and determining the structure of constructing a demodulator that implements the reconstruction operation of the transmitted binary sequence, the inverse of the modulation operation.
Однако одноканальные (последовательные) системы декаметровой радиосвязи с традиционными методами обработки принимаемых сигналов [2] и более сложными методами обработки сигналов [3] имеют следующие недостатки:However, single-channel (sequential) decameter radio communication systems with traditional methods of processing received signals [2] and more complex methods of processing signals [3] have the following disadvantages:
1. При использовании традиционных методов демодуляции принимаемых сигналов [2] передача данных по декаметровому радиоканалу с высокой скоростью связана с серьезными трудностями вследствие возникновения на приемной стороне межсимвольной интерференции из-за наличия запаздывающих лучей. Если не принять специальных мер (уменьшения или даже устранения вредного влияния эффекта многолучевости), то длительность Τ посылки (элемента сигнала) не может быть выбрана меньше 2-3 мс, что ограничивает максимальную скорость передачи порядка 300-500 бит/с [3].1. When using traditional methods of demodulating received signals [2], data transmission over a decameter radio channel with high speed is associated with serious difficulties due to the occurrence of intersymbol interference on the receiving side due to the presence of delayed beams. If you do not take special measures (to reduce or even eliminate the harmful effect of the multipath effect), then the duration Τ of the transmission (signal element) cannot be selected less than 2-3 ms, which limits the maximum transmission speed of about 300-500 bits / s [3].
2. Повышение скорости передачи данных путем увеличения кратности уплотнения k при сохранении необходимой длительности Τ элемента передаваемого сигнала приводит к снижению помехоустойчивости приема дискретной информации [2].2. An increase in the data transfer rate by increasing the multiplexing factor k while maintaining the required duration длительн of the element of the transmitted signal leads to a decrease in the noise immunity of receiving discrete information [2].
3. Повышение скорости передачи данных путем уменьшения длительности Τ элемента передаваемого сигнала при реализации более сложных алгоритмов обработки принимаемых сигналов, позволяющих преодолевать последствия межсимвольной интерференции, например, как в системе связи с испытательным импульсом и предсказанием (СИИП) [3], приводит к снижению помехоустойчивости приема из-за уменьшения энергии передаваемого элемента сигнала [2] и ухудшению характеристик электромагнитной совместимости системы радиосвязи из-за расширения спектра передаваемого сигнала.3. Increasing the data transfer rate by reducing the duration Τ of the element of the transmitted signal when implementing more complex algorithms for processing the received signals, allowing to overcome the consequences of intersymbol interference, for example, as in a communication system with a test pulse and prediction (SIIP) [3], leads to a decrease in noise immunity reception due to a decrease in the energy of the transmitted signal element [2] and the deterioration of the electromagnetic compatibility of the radio communication system due to the expansion of the transmission spectrum emogo signal.
Кроме того, расширение спектра передаваемого сигнала требует соответствующего увеличения ширины полосы пропускания при приеме этого сигнала, что дополнительно снижает помехоустойчивость приема из-за возрастания вероятности попадания в более широкую полосу приема спектральных составляющих станционных или сосредоточенных по спектру (прицельных) радиопомех.In addition, the expansion of the spectrum of the transmitted signal requires a corresponding increase in the bandwidth when receiving this signal, which further reduces the noise immunity of the reception due to the increased likelihood that the spectral components of the station or spectrum-focused (interference) radio interference get into the wider reception band.
Известна система высокоскоростной декаметровой радиосвязи с многоканальной (параллельной) передачей дискретных сообщений, содержащая передающий комплекс, содержащий последовательно соединенные источник сообщений, кодер и последовательно-параллельный преобразователь, выходы которого соединены с соответствующими входами блока N канальных манипуляторов, выход которого соединен с последовательно соединенными радиопередающим устройством и передающей антенной, а также приемный комплекс, содержащий последовательно соединенные приемную антенну, радиоприемное устройство и блок N канальных демодуляторов, выходы которого соединены с соответствующими входами параллельно-последовательного преобразователя, выход которого соединен с последовательно соединенными декодером и получателем сообщений [4].A known system of high-speed decameter radio communication with multi-channel (parallel) transmission of discrete messages containing a transmitting complex containing a series-connected message source, encoder and series-parallel converter, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the block N channel manipulators, the output of which is connected to series-connected radio transmitting device and a transmitting antenna, as well as a receiving complex containing serially connected receiving an antenna, a radio receiver and a block of N channel demodulators, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the parallel-serial converter, the output of which is connected to the decoder and the receiver of messages in series [4].
В передающем комплексе этой системы радиосвязи передаваемая двоичная последовательность с выхода кодера со скоростью V=1/Т (бит/с) преобразуется последовательно-параллельным преобразователем в kN параллельных подпоследовательностей с канальной скоростью следования двоичных символов в каждой Vкан=V/N (бит/с).In transmitting complex of this radio communication system the transmitted binary sequence output from the encoder with a speed V = 1 / T (bit / s) converted to serial-to-parallel converter in kN parallel subsequences with channel rate following binary symbols in each V CAD = V / N (bits / from).
В блоке N канальных манипуляторов, состоящем из N одинаковых канальных манипуляторов, например фазовых или частотных, на каждый манипулятор в начальный момент каждого тактового интервала длительностью Ткан=TN подаются параллельно и синхронно k символов соответствующих k подпоследовательностей. Например, при кратности уплотнения k=1 и при выбранной длительности Ткан=TN элемента передаваемого сигнала каждый канальный манипулятор может формировать на соответствующей этому канальному манипулятору несущей частоте сигналы ОФТ или ЧТ со скоростью передачи Vкан=1/TN (бит/с), при k=2 - сигналы ДОФТ или ДЧТ со скоростью Vкан=2/TN (бит/с) и т.д.In the block of N channel manipulators, consisting of N identical channel manipulators, for example, phase or frequency, for each manipulator at the initial moment of each clock interval of duration T channel = TN, k symbols of the corresponding k subsequences are fed in parallel and synchronously. For example, when sealing of multiplicity k = 1 and for a selected duration T ch = TN element of the transmitted signal, each channel manipulator can be formed on corresponding to this channel manipulator carrier frequency signals GSF or Th at the transfer rate V ch = 1 / TN (bit / s), when k = 2 - signals DOFT or DCT with a speed of V channel = 2 / TN (bit / s), etc.
Выходные сигналы всех канальных манипуляторов суммируются в блоке N канальных манипуляторов и групповой N-канальный (частотный) сигнал излучается в эфир с помощью радиопередающего устройства и передающей антенны.The output signals of all channel manipulators are summed up in a block of N channel manipulators and a group N-channel (frequency) signal is transmitted to the air using a radio transmitting device and a transmitting antenna.
В приемном комплексе этой системы радиосвязи принимаемый групповой сигнал с выхода радиоприемного устройства подается в блок N канальных демодуляторов, состоящий из N однотипных демодуляторов, каждый из которых осуществляет демодуляцию соответствующего канального сигнала выбранным традиционным методом [2]. В результате на выходах блока N канальных демодуляторов формируется параллельно kN двоичных подпоследовательностей, которые преобразуются параллельно-последовательным преобразователем в одну двоичную последовательность, аналогичную последовательности на выходе кодера, которая далее после декодирования в декодере поступает получателю информации.In the receiving complex of this radio communication system, the received group signal from the output of the radio receiving device is supplied to a block of N channel demodulators, consisting of N of the same type of demodulators, each of which demodulates the corresponding channel signal by the selected traditional method [2]. As a result, at the outputs of a block of N channel demodulators, kN binary subsequences are formed in parallel, which are converted by a parallel-serial converter into one binary sequence, similar to the sequence at the encoder output, which, after decoding in the decoder, is sent to the information receiver.
При этом длительность Ткан передаваемого двоичного элемента сигнала в каждом канале становится в N раз больше исходной длительности Τ элемента сигнала на выходе кодера, что позволяет преодолевать негативные последствия приема многолучевого сигнала при сравнительно высокой скорости передачи данных.The duration T of the transmitted binary waveform kan element in each channel becomes N times greater than the original duration Τ signal on the encoder output element that allows to overcome the negative effects of multipath reception signal at a relatively high data rate.
Однако помехоустойчивость этой системы декаметровой радиосвязи недостаточна:However, the noise immunity of this decameter radio communication system is insufficient:
1. Повышение скорости передачи данных за счет увеличения кратности уплотнения в каждом канале при сохранении необходимой длительности Ткан элемента передаваемого сигнала приводит к снижению помехоустойчивости приема дискретной информации [2].1. Increasing the data rate by increasing the multiplicity of seals in each channel while maintaining the necessary duration T kan element of the transmitted signal reduces the noise immunity of receiving digital information [2].
2. Повышение скорости передачи данных путем уменьшения длительности Ткан элемента передаваемого сигнала в каждом частотном канале или за счет увеличения количества N частотных каналов приводит к соответствующему расширению спектра передаваемого группового сигнала и соответствующего расширения полосы пропускания при его приеме, что приводит, как отмечено выше, к снижению помехоустойчивости приема дискретной информации и ухудшению характеристик электромагнитной совместимости системы связи.2. Increasing the data rate by reducing the duration T of the transmitted signal kan element in each frequency channel or by increasing the number N of frequency channels results in a corresponding expansion of the spectrum of the transmitted baseband signal and the corresponding bandwidth extension at its reception, which leads, as mentioned above, to reduce the noise immunity of receiving discrete information and the deterioration of the electromagnetic compatibility of the communication system.
Из известных систем высокоскоростной декаметровой радиосвязи наиболее близкой по сущности решаемых задач и большинству совпадающих существенных признаков является система высокоскоростной декаметровой радиосвязи, приведенная в [5], с. 7.Of the known high-speed decameter radio communication systems, the closest in essence the tasks to be solved and to the majority of the essential features coinciding is the high-speed decameter radio communication system given in [5], p. 7.
Структура этой системы радиосвязи с многоканальной (параллельной) передачей дискретных сообщений, в основном, соответствует вышеприведенной системе связи [4], за исключением того, что в приемном комплексе этой системы может осуществляться не только одиночный прием сигналов на одну антенну, но и более помехоустойчивый сдвоенный прием на две разнесенные по пространству или по поляризации антенны при излучении группового многочастотного сигнала в передающем комплексе в верхней или нижней боковой полосе, а также сдвоенный прием на эти же антенны при частотном разнесении двух групповых сигналов при загрузке обеих боковых полос радиопередающего устройства одним и тем же групповым сигналом [5], с. 10.The structure of this radio communication system with multichannel (parallel) transmission of discrete messages basically corresponds to the above communication system [4], except that in the receiving complex of this system not only single reception of signals to one antenna can be carried out, but also more noise-resistant dual reception into two antennas that are spaced apart in space or polarization when a group multi-frequency signal is emitted in a transmitting complex in the upper or lower sideband, as well as dual reception for the same frequency diversity antenna chlorophylls two baseband boot both sidebands of the radio transmission device in the same signal group [5], p. 10.
Рассмотрим более подробно работу приемного комплекса этой системы.Consider in more detail the operation of the receiving complex of this system.
Принимаемые на разнесенные антенны два образца группового сигнала с выходов линейных трактов соответствующих двух радиоприемных устройств приемного комплекса данной системы связи одновременно поступают на каждый из N=20 канальных блоков (КБ), которые производят расфильтровку каждого из образцов группового сигнала на составляющие его канальные сигналы и вычисляют величины, пропорциональные косинусам и синусам разности фаз между принятым образцом канального сигнала и соответствующим опорным колебанием.Two samples of the group signal received at the separated antennas from the outputs of the linear paths of the respective two radio receivers of the receiving complex of this communication system are simultaneously fed to each of the N = 20 channel blocks (KB), which filter out each of the samples of the group signal to its channel signals and calculate values proportional to the cosines and sines of the phase difference between the received sample channel signal and the corresponding reference oscillation.
Каждый канальный блок обеспечивает сдвоенный прием как при разнесении антенн по пространству или поляризации, так и при частотном разнесении, и состоит из двух идентичных активных фильтров, на которые поступают образцы группового сигнала с выходов линейных трактов радиоприемных устройств и одно и то же опорное колебание от генератора сетки частот.Each channel block provides dual reception both when the antennas are separated in space or polarization, and when the frequency diversity, and consists of two identical active filters, which receive samples of the group signal from the outputs of the linear paths of the radio receivers and the same reference oscillation from the generator frequency grids.
Каждый из 2N активных фильтров, в свою очередь, состоит из двух идентичных корреляторов, отличающихся тем, что подаваемые на них опорные колебания сдвинуты по фазе на 90°. Коррелятор содержит перемножитель и интегратор, построенный на базе усилителя постоянного тока с большим коэффициентом усиления и RC-цепью обратной связи.Each of the 2N active filters, in turn, consists of two identical correlators, characterized in that the reference oscillations supplied to them are 90 ° out of phase. The correlator contains a multiplier and an integrator, built on the basis of a DC amplifier with a large gain and an RC feedback circuit.
Выходные сигналы интеграторов каждого канального блока представляют собой результаты преобразования соответствующих двух образцов канального сигнала на нулевую частоту с разложением каждого канального сигнала на две квадратурные составляющие, значения напряжений которых записываются и хранятся в соответствующих ячейках запоминающего устройства (ЗУ). Информация о квадратурных составляющих каждой посылки каждого канального сигнала в виде уровней аналоговых напряжений хранится в ячейках ЗУ (на конденсаторах) в течение времени следования двух смежных посылок. При этом по значениям уровней каждой пары квадратурных составляющих можно вычислить амплитуду и фазу несущего колебания соответствующей посылки канального сигнала.The output signals of the integrators of each channel block are the results of converting the corresponding two samples of the channel signal to zero frequency with the decomposition of each channel signal into two quadrature components, the voltage values of which are recorded and stored in the corresponding cells of the storage device (memory). Information on the quadrature components of each package of each channel signal in the form of analog voltage levels is stored in memory cells (on capacitors) for the duration of two adjacent packages. Moreover, from the values of the levels of each pair of quadrature components, one can calculate the amplitude and phase of the carrier wave of the corresponding channel signal.
В последующем блоке вычисления разности фаз (БВРФ) производится линейное сложение каждой из N пар образцов канальных сигналов, принятых на соответствующие две разнесенные, например, в пространстве антенны, путем суммирования соответствующих аналоговых уровней квадратурных составляющих, записанных в ЗУ.In the subsequent phase difference calculation unit (BVRF), each of the N pairs of samples of channel signals received on the corresponding two spaced apart, for example, in the antenna space, is linearly added by summing the corresponding analog levels of the quadrature components recorded in the memory.
Поскольку в рассматриваемой системе радиосвязи для передачи информации используются сигналы фазоразностной манипуляции (относительной фазовой телеграфии) с кратностью k=1, либо k=2, либо k=3, то для определения истинных значений двоичных символов при демодуляции каждого из N результирующих канальных сигналов (после линейного сложения) требуется определять разность фаз между каждыми двумя смежными во времени посылками результирующего канального сигнала. В БВРФ эта операция производится путем вычисления значений тригонометрических функций по данным, записанных в ЗУ.Since the radio communication system under consideration uses phase difference manipulation (relative phase telegraphy) signals with a multiplicity of k = 1, or k = 2, or k = 3 to transmit information, to determine the true values of binary symbols upon demodulation of each of the N resulting channel signals (after linear addition), it is required to determine the phase difference between every two time-adjacent bursts of the resulting channel signal. In BVRF, this operation is performed by calculating the values of trigonometric functions according to the data recorded in the memory.
Выходная двоичная информация в зависимости от кратности уплотнения k выдается с выхода (выходов) каждого канального демодулятора на вход (входы) последующего выходного устройства (ВУ) по одной, либо двум, либо трем шинам (выходам), т.е. по числу двоичных подканалов (соответствующих кратности уплотнения k) в одном канале системы [5], с. 18. ВУ предназначено для свертывания поступающей к нему по kN выходам двоичной информации в одну двоичную последовательность, аналогичную переданной.The output binary information, depending on the multiplicity of multiplexing k, is output from the output (s) of each channel demodulator to the input (s) of the subsequent output device (WU) via one, two, or three buses (outputs), i.e. by the number of binary subchannels (corresponding to multiplicity of multiplexing k) in one channel of the system [5], p. 18. The control unit is intended for folding binary information arriving at it via kN outputs into one binary sequence similar to that transmitted.
Таким образом, в БВРФ производится линейное сложение каждой из N пар идентичных образцов канальных сигналов и вычисление разности фаз посылок сигнала по всем каналам при всех кратностях манипуляции, т.е. фактически БВРФ выполняет функцию блока N канальных демодуляторов сигналов, который в отличие от блока N канальных демодуляторов вышеприведенной системы [4], обеспечивает демодуляцию каждого результата линейного сложения двух идентичных образцов канального сигнала, причем сигнала только с фазоразностной манипуляцией.Thus, in the BVRF, each of N pairs of identical samples of channel signals is linearly added and the phase difference of the signal sendings across all channels is calculated for all manipulation rates, i.e. in fact, the BVRF performs the function of a block of N channel signal demodulators, which, unlike the block of N channel demodulators of the above system [4], provides demodulation of each result of linear addition of two identical samples of a channel signal, the signal only with phase difference manipulation.
ВУ здесь фактически выполняет функцию параллельно-последовательного преобразователя, как и в вышеприведенной системе радиосвязи [4].WU here actually performs the function of a parallel-serial converter, as in the above radio communication system [4].
Сдвоенный разнесенный прием является эффективным средством повышения помехоустойчивости в радиоканалах с замираниями сигналов [2] и в данном случае в определенной мере компенсирует снижение помехоустойчивости приема из-за повышении скорости передачи данных.The dual diversity reception is an effective means of increasing the noise immunity in radio channels with fading signals [2] and in this case to some extent compensates for the reduction in noise immunity of the reception due to an increase in the data transfer rate.
Однако помехоустойчивость данной системы декаметровой радиосвязи недостаточна, поскольку реализует линейное сложение выходных уровней квадратурных корреляторов канальных сигналов, являющихся фактически фазовыми детекторами принимаемых сигналов, т.е. в соответствии с терминологией, приведенной в [6], раздел 5.3, реализует линейное последетекторное сложение каждой из N пар образцов канальных сигналов группового N-канального сигнала, принятого по двум ветвям разнесения.However, the noise immunity of this decameter radio communication system is insufficient, since it realizes a linear addition of the output levels of the quadrature correlators of channel signals, which are actually phase detectors of the received signals, i.e. in accordance with the terminology given in [6], Section 5.3 implements a linear post-detector addition of each of the N pairs of samples of channel signals of a group N-channel signal received along two diversity branches.
Из [6] также известно, что при разнесенном приеме линейное сложение сигналов обеспечивает меньший выигрыш по помехоустойчивости (по соотношению сигнал/шум по мощности) по отношению к оптимальному сложению этих же сигналов. Кроме того, при реализации оптимального или линейного сложения предпочтительнее производить сложение до детектирования сигналов, поскольку при синфазном сложении колебаний сигналы складываются алгебраически, в то время как шумы складываются геометрически [6], с. 183.It is also known from [6] that, with diversity reception, linear signal addition provides a smaller gain in noise immunity (in the signal-to-noise ratio in power) with respect to the optimal addition of these same signals. In addition, when implementing optimal or linear addition, it is preferable to perform addition before detecting the signals, since when in-phase addition of oscillations, the signals are added algebraically, while the noise is added geometrically [6], p. 183.
Недостатком линейного сложения является и то, что его реализация выдвигает жесткие требования к обеспечению равенства коэффициентов усиления в ветвях разнесения. Значительное отличие коэффициентов усиления в ветвях в пределе превращает сдвоенный прием в одинарный. Допустимым разбросом коэффициентов усиления следует предусматривать разброс не более 1-2 дБ во всем динамическом диапазоне линейного приемного тракта с учетом влияния на характеристики устройств дестабилизирующих факторов [6], с. 180.The disadvantage of linear addition is that its implementation puts forward stringent requirements for ensuring equal gain in the diversity branches. A significant difference in the gain in the branches in the limit turns the dual reception into a single one. The allowable spread of gain should provide a spread of no more than 1-2 dB in the entire dynamic range of the linear receiving path, taking into account the influence on the characteristics of the devices destabilizing factors [6], p. 180.
Более того, существенным недостатком линейного сложения в данном случае является незащищенность каждого результата сложения двух образцов любого канального сигнала от воздействия на входе хотя бы одного из радиоприемных устройств ветвей разнесения аддитивной сосредоточенной по спектру (прицельной) помехи, занимаемая полоса частот которой составляет часть полосы частот или полностью совпадает с полосой частот, занимаемой каким-либо канальным сигналом.Moreover, a significant drawback of linear addition in this case is the insecurity of each result of the addition of two samples of any channel signal from exposure to at least one of the radio receiving devices of the diversity diversity branches of an additive spectrum-focused (impact) interference, the occupied frequency band of which is part of the frequency band or fully coincides with the frequency band occupied by any channel signal.
В этом случае напряжение помехи будет линейно складывается (без уменьшения (подавления) ее уровня) с напряжениями образцов канального сигнала, искажая результат суммирования. При достижении напряжения помехи уровня, соизмеримого с результирующим уровнем суммируемых образцов канального сигнала, демодуляция результата суммирования соответствующим канальным демодулятором может блокироваться, т.е. когда в регенерированной двоичной последовательности на выходе канального демодулятора (при k=1) или в каждой из k регенерированных двоичных подпоследовательностей на каждом из k выходов канального демодулятора (при k>1) начинают появляться ошибочно принятые символы.In this case, the interference voltage will be linearly added (without reducing (suppressing) its level) with the voltages of the channel signal samples, distorting the result of the summation. When the interference voltage reaches a level commensurate with the resulting level of the summed samples of the channel signal, the demodulation of the summation result by the corresponding channel demodulator can be blocked, i.e. when erroneously received symbols start appearing in the regenerated binary sequence at the output of the channel demodulator (for k = 1) or in each of k regenerated binary subsequences on each of the k outputs of the channel demodulator (for k> 1).
В результате при поражении сосредоточенной по спектру помехой одного из N канальных сигналов, в выходной двоичной последовательности на выходе параллельно-последовательного преобразователя (до декодера) может быть искажен, например, при k=1 каждый N-й двоичный символ. При N=20 вероятность ошибки (до декодера) может составить величину Рощ≥0,05, которая может оказаться критической для исправляющей способности выбранного корректирующего кода данной системы связи и неприемлемой для получателя информации (после декодера).As a result, if one of the N channel signals is concentrated by the interference spectrum concentrated by the spectrum, the output binary sequence at the output of the parallel-serial converter (to the decoder) may be distorted, for example, for k = 1, each N-th binary symbol. When N = 20, error probability (before the decoder) could reach value P OJJJ ≥0,05, which may be critical for correcting capability of the selected correction code communication system and unacceptable for the recipient information (after the decoder).
При воздействии двух и более сосредоточенных помех определенного уровня радиосвязь заведомо становится не пригодной.Under the influence of two or more concentrated interference of a certain level, radio communication obviously becomes unsuitable.
При воздействии сравнительно широкополосной по спектру аддитивной помехи, например станционной помехи, занимаемая полоса частот которой перекрывает полосу частот, занимаемую более чем одним канальным сигналом, то при достижении помехи определенного уровня пораженными могут оказаться два и более параллельных каналов, что также заведомо не пригодно для связи.Under the influence of a comparatively broadband spectrum of additive interference, for example, station interference, the occupied frequency band of which covers the frequency band occupied by more than one channel signal, then when the interference reaches a certain level, two or more parallel channels may be affected, which is also obviously not suitable for communication .
Недостатком является и то, что в системе связи [5] возможна передача и прием только сигналов с фазоразностной модуляцией при k=1, k=2, k=3, что ограничивает ее функциональные возможности.The disadvantage is that in the communication system [5] it is possible to transmit and receive only signals with phase difference modulation at k = 1, k = 2, k = 3, which limits its functionality.
Задачами, на решение которых направлено настоящее изобретение - система высокоскоростной декаметровой радиосвязи, является повышение помехоустойчивости приема каждого i-го канального сигнала (i=1, 2,…, Ν) в составе N-канального группового сигнала и группового сигнала в целом при воздействии аддитивных радиопомех.The problems the present invention is directed to, a high-speed decameter radio communication system, is to increase the noise immunity of reception of each i-th channel signal (i = 1, 2, ..., Ν) as part of the N-channel group signal and the group signal as a whole when exposed to additive radio interference.
Кроме того, дополнительной задачей изобретения является расширение функциональных возможностей системы связи за счет обеспечения передачи и приема сигналов с любой угловой манипуляцией несущих канальных сигналов как по фазе (ОФТ, ДОФТ и т.д.), так и по частоте (ЧТ, ДЧТ).In addition, an additional object of the invention is to expand the functionality of the communication system by providing transmission and reception of signals with any angular manipulation of the carrier channel signals both in phase (OFT, DOPT, etc.) and frequency (CT, DCT).
Решение поставленных задач достигается тем, что в систему высокоскоростной декаметровой радиосвязи, содержащую передающий комплекс, содержащий последовательно соединенные источник сообщений, кодер и последовательно-параллельный преобазаватель, выходы которого соединены с соответствующими входами блока N канальных манипуляторов, выход которого соединен с последовательно соединенными радипередающим устройством и передающей антенной, а также приемный комплекс, содержащий две приемные антенны, выход каждой из которых подключен к входу соответствующего радиоприемного устройства, и блок N канальных демодуляторов, выходы которого соединены с соответствующими входами параллельно-последовательного преобразователя, выход которого соединен с последовательно соединенными декодером и получателем сообщений, введены N блоков когерентного сложения сигналов (БКС), один вход каждого из которых объединен с выходом одного радиоприемного устройства, а другой вход каждого БКС объединен с выходом другого радиоприемного устройства, причем выход каждого БКС соединен с соответствующим входом блока N канальных демодуляторов, каждый БКС содержит два узла фазирования, каждый из которых содержит последовательно соединенные канальный фильтр, вход которого является соответствующим входом БКС, нормирующий усилитель, первый перемножитель, измерительный фильтр и второй перемножитель, другой вход которого соединен с входом первого перемножителя, выход второго перемножителя каждого узла фазирования соединен с соответствующим входом сумматора, выход которого, соединен с входом фильтра результирующего сигнала, выход которого, являющийся выходом БКС, соединен через нормирующий усилитель результирующего сигнала с другим входом первого перемножителя каждого узла фазирования.The solution of these problems is achieved by the fact that in a high-speed decameter radio communication system containing a transmitting complex containing a serially connected message source, an encoder and a serial-parallel preamplifier, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the block N channel manipulators, the output of which is connected to the radio-transmitting device a transmitting antenna, as well as a receiving complex containing two receiving antennas, the output of each of which is connected to the input the corresponding radio receiver, and a block of N channel demodulators, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the parallel-serial converter, the output of which is connected to the decoder and the receiver of messages in series, N blocks of coherent signal addition (BCS) are introduced, one input of each of which is combined with the output of one radio receiver, and the other input of each BCS is combined with the output of another radio receiver, and the output of each BCS is connected to the corresponding the input input of the block of N channel demodulators, each BCS contains two phasing nodes, each of which contains a channel filter connected in series, the input of which is a corresponding input of the BCS, a normalizing amplifier, a first multiplier, a measuring filter and a second multiplier, the other input of which is connected to the input of the first multiplier , the output of the second multiplier of each phasing unit is connected to the corresponding input of the adder, the output of which is connected to the input of the filter of the resulting signal, the output of which The horn, which is the output of the BCS, is connected through the normalizing amplifier of the resulting signal to another input of the first multiplier of each phasing unit.
На фиг. 1 представлена схема электрическая структурная предлагаемой системы радиосвязи.In FIG. 1 is an electrical structural diagram of the proposed radio communication system.
Система высокоскоростной декаметровой радиосвязи содержит передающий комплекс 1, содержащий последовательно соединенные источник сообщений 2, кодер 3 и последовательно-параллельный преобразователь 4, выходы которого соединены с соответствующими входами блока N канальных манипуляторов 5, выход которого соединен с последовательно соединенными радиопередающим устройством 6 и передающей антенной 7, а также приемный комплекс 8, содержащий две приемные антенны 91 и 92, выход каждой из которых подключен к входу соответствующего радиоприемного устройства 101 (102), и блок N канальных демодуляторов 11, выходы которого соединены с соответствующими входами параллельно-последовательного преобразователя 12, выход которого соединен с последовательно соединенными декодером 13 и получателем сообщений 14.The high-speed decameter radio communication system comprises a transmitting
Один вход каждого БКС 151…15Ν объединен с выходом одного радиоприемного устройства 101, а другой вход каждого БКС 151…15N объединен с выходом другого радиоприемного устройства 102, причем выход каждого БКС 151…15N соединен с соответствующим входом блока N канальных демодуляторов 11.One input of each BCS 15 1 ... 15 Ν is combined with the output of one
Каждый БКС 151…15N содержит два узла фазирования 161 и 162, каждый из которых содержит последовательно соединенные канальный фильтр 17, вход которого является соответствующим входом БКС, нормирующий усилитель 18, первый перемножитель 19, измерительный фильтр 20 и второй перемножитель 21, другой вход которого соединен с входом первого перемножителя 19.Each BCS 15 1 ... 15 N contains two phasing nodes 16 1 and 16 2 , each of which contains a
Выход второго перемножителя 21 каждого узла фазирования 161 (162) соединен с соответствующим входом сумматора 22, выход которого соединен с входом фильтра результирующего сигнала 23, выход которого, являющийся выходом БКС, соединен через нормирующий усилитель результирующего сигнала 24 с другим входом первого перемножителя 19 каждого узла фазирования 161 (162).The output of the
Система высокоскоростной декаметровой радиосвязи функционирует следующим образом.The high-speed decameter radio communication system operates as follows.
В передающем комплексе 1 двоичная последовательность с выхода источника сообщений 2 поступает в кодер 3, задачей которого является повышение помехоустойчивости передачи данных. Кодирование, как правило, сопровождается двумя эффективными процедурами - скремблированием и перемежением. Скремблирование преобразует цифровой сигнал в квазислучайный с целью получения более равномерного энергетического спектра излучаемого радиосигнала. Простое перемежение (перестановка во времени) символов сообщения позволяет декоррелировать ошибки в канале, т.е. преобразовать пакеты ошибок большой длительности в ряд одиночных. Последняя операция существенно увеличивает эффективность кодирования [4].In the transmitting complex 1, the binary sequence from the output of the
Двоичная последовательность с выхода кодера 3 со скоростью V=1/Т (бит/с), где Τ - длительность элемента сигнала, преобразуется последовательно-параллельным преобразователем 4 в kN параллельных подпоследовательностей с канальной скоростью следования двоичных символов в каждой, равной Vкан=V/N (бит/с). Здесь аналогично вышеизложенному N - количество параллельных ортогональных канальных сигналов в составе передаваемого группового сигнала, k - кратность уплотнения каждого канального сигнала.The binary sequence output from the
В блоке N канальных манипуляторов 5, состоящем из N однотипных канальных манипуляторов, например фазовых или частотных, на каждый манипулятор в начальный момент времени каждого тактового интервала длительностью Τкан=TN подаются параллельно и синхронно k символов соответствующих k подпоследовательностей. Например, при k=1 каждый канальный манипулятор может формировать сигналы ОФТ или ЧТ с канальной скоростью передачи Vкан=1/TN (бит/с), при k=2 - сигналы ДОФТ или ДЧТ со скоростью Vкан=2/TN (бит/с) и т.д.In the block of
Выходные сигналы всех манипуляторов суммируются в блоке N канальных манипуляторов 5, и групповой N-канальный (частотный) сигнал излучается в эфир с помощью радиопередающего устройства 6 и передающей антенны 7.The output signals of all the manipulators are summed up in the block of
В приемном комплексе 8 принимаемые на разнесенные антенны 91 и 92 образцы группового сигнала и аддитивных помех с выходов линейных трактов двух радиоприемных устройств (РГГУ) 101 и 102 одновременно поступают на соответствующие два входа каждого из N БКС 151…15Ν. В каждом i-м БКС 15i с условным порядковым номером i (i=1…N) из каждого из двух принимаемых образцов группового сигнала выделяется соответствующий образец канального сигнала с порядковым номером i (на канальной частоте с порядковым номером i) с помощью одного из двух идентичных канальных фильтров 17 узлов фазирования 161 и 162. Полоса пропускания каждого канального фильтра согласована со спектром выделяемого канального сигнала.In the
Отфильтрованные образцы i-го канального сигнала и аддитивных помех выравниваются по уровню нормирующими усилителями 18 и далее поступают на первые перемножители 19 и вторые перемножители 21. После корректировки фазы (фазирования) сигналов и их «взвешивания» во вторых перемножителях 21 путем умножения нормированного суммарного напряжения сигнала и помехи на напряжение с выхода измерительного фильтра, соответствующего уровню («весу») сигнала в нормированной смеси сигнала и помехи, напряжения с выходов вторых перемножителей узлов фазирования 161 и 162 поступают на соответствующие входы сумматора 22.The filtered samples of the ith channel signal and additive interference are leveled by normalizing
Результат суммирования отфильтровывается фильтром результирующего сигнала 23 и подается на вход соответствующего канального демодулятора блока канальных демодуляторов 11 и на вход нормирующего усилителя результирующего сигнала 24, с выхода которого результирующее колебание подается на вторые входы первых перемножителей 19.The summation result is filtered by the filter of the resulting
Демодуляция каждого i-го результирующего канального сигнала с угловой манипуляцией с выхода i-го БКС может производиться соответствующим канальным демодулятором блока канальных демодуляторов 11 одним из выбранный известных способов [2, 6].Demodulation of each i-th resulting channel signal with angular manipulation from the output of the i-th BCS can be carried out by the corresponding channel demodulator of the
В результате на выходах блока N канальных демодуляторов 11 формируется параллельно kN двоичных подпоследовательностей, которые преобразуются параллельно-последовательным преобразователем 12 в одну двоичную последовательность, аналогичную переданной с выхода кодера 3, которая далее после декодирования в декодере 13 поступает получателю информации 14.As a result, at the outputs of the block
Для проведения сравнительной оценки помехоустойчивости предлагаемой системы связи и известной системы связи [5] - прототипа,- рассмотрим более подробно работу i-го БКС 15i, обеспечивающего оптимальное когерентное сложение двух образцов соответствующего i-го канального сигнала как при отсутствии помех на его входах, так и при появлении сосредоточенной по спектру помехи на одном из его входов.To conduct a comparative assessment of the noise immunity of the proposed communication system and the known communication system [5], the prototype, we consider in more detail the operation of the i-th BCS 15 i , which ensures optimal coherent addition of two samples of the corresponding i-th channel signal as in the absence of interference at its inputs, and when the appearance of interference concentrated in the spectrum at one of its inputs.
С целью упрощения проведения анализа работы БКС будем рассматривать его работу в пределах любого из временных интервалов Δt стационарности приема группового сигнала, много большем длительности двоичного элемента сигнала Ткан, в пределах которого амплитуду каждого образца i-го канального сигнала на входе соответствующего узла фазирования 161 (162) можно считать постоянной.In order to simplify analysis operation BCS shall consider its work within any of the time intervals Δt stationarity reception baseband signal, much longer than the duration of a binary element at the respective node input signal T kan within which the amplitude of each sample i-th channel signal phasing January 16 (16 2 ) can be considered constant.
Кроме того, на первом этапе анализа предположим, что при приеме образцов сигнала сосредоточенные по спектру аддитивные помехи в полосе приема группового сигнала каждой из ветвей разнесения отсутствуют, а уровень флуктуационных помех на выходе линейного тракта каждого РПУ 101 и 102 сравнительно мал по отношению к уровню сигнала и на качество приема практически не влияет.In addition, at the first stage of the analysis, we assume that, when receiving signal samples, additive spectrum-concentrated spectral interference in the group signal reception band of each diversity branch is absent, and the level of fluctuation noise at the output of the linear path of each
Пусть с выходов линейных трактов РПУ 101 и 102 на первый и второй входы БКС 15i поступают образцы группового сигнала в виде:Let the samples of a group signal come from the outputs of the linear paths of the
- на первый вход - - at the first entrance -
- на второй вход - - to the second entrance -
Здесь U1Гр(t) и U2Гр(t) - соответственно напряжения первого и второго образцов группового сигнала;Here U 1Gy (t) and U 2Gy (t) are the voltages of the first and second samples of the group signal, respectively;
U1Ci(t) - напряжение первого образца i-го канальный сигнала;U 1Ci (t) is the voltage of the first sample of the i-th channel signal;
U2Ci(t) - напряжение второго образца i-го канальный сигнала;U 2Ci (t) is the voltage of the second sample of the i-th channel signal;
U1Ci и ϕ1Ci -амплитуда и фаза первого образца i-го канального сигнала;U 1Ci and ϕ 1Ci are the amplitude and phase of the first sample of the i-th channel signal;
U2Ci и ϕ2Ci -амплитуда и фаза второго образца i-го канального сигнала;U 2Ci and ϕ 2Ci are the amplitude and phase of the second sample of the i-th channel signal;
ωCi - несущая частота i-го канального сигнала;ω Ci is the carrier frequency of the i-th channel signal;
θCi(t) - функция, определяющая вид угловой манипуляции [7] i-го канального сигнала;θ Ci (t) is a function that determines the type of angular manipulation [7] of the i-th channel signal;
N - количество канальных сигналов в принимаемом групповом сигнале.N is the number of channel signals in the received group signal.
Для упрощения анализа примем, что коэффициент передачи любого из фильтров (17, 20, 24), а также сумматора 22 в составе каждого БКС 151…15N равен единице. Кроме того, ввиду того, что структура БКС представляет собой замкнутую систему саморегулирования с обратной связью, задержки сигналов или изменения их начальных фаз при прохождении их через указанные фильтры БКС учитывать не будем.To simplify the analysis, we assume that the transfer coefficient of any of the filters (17, 20, 24), as well as the
С учетом вышеизложенного отфильтрованные канальными фильтрами 17 узлов фазирования 161 и 162 образцы i-го канального сигнала на входах нормирующих усилителей 18 i-го БКС можно представить в следующем виде:In view of the foregoing, samples of the i-th channel signal at the inputs of the normalizing
- для узла 161 - - for node 16 1 -
- для узла 162 - - for node 16 2 -
Необходимо отметить, что в предлагаемой системе связи РПУ 101 и 102 должны работать в режиме отключения собственной системы автоматической регулировки усиления (АРУ), поскольку АРУ радиоприемного устройства может регулировать только уровень группового сигнала, принимаемого в соответствующей широкой полосе, а не каждого канального сигнала с полосой приема в N меньшей полосы приема группового сигнала.It should be noted that in the proposed communication system,
Систему АРУ каждого нормирующего усилителя 18 и 24 БКС 151…15N можно охарактеризовать коэффициентом регулирования системы АРУ. Коэффициент регулирования системы АРУ показывает, во сколько раз диапазон изменения сигнала на выходе нормирующего усилителя меньше, чем на его входе [6]:The AGC system of each normalizing
где UВХ MIN и UВЫХ MIN - минимальное входное и минимальное выходное напряжения, которые ограничивают величиной реальной чувствительности нормирующего усилителя 18 узла фазирования 161 (162), a UВХ MAN и UВЫХ MAN - ограничивают максимальной величиной входных колебаний, при которых уровень комбинационных составляющих на выходе нормирующего усилителя 18 не превышает допустимого.where U IN MIN and U OUT MIN are the minimum input and minimum output voltages, which are limited by the value of the real sensitivity of the normalizing
Для каждого из идентичных нормирующих усилителей 18 и 24 БКС 151…l5N будем считать приемлемым, например, изменение отфильтрованного соответствующим канальным фильтром 17 сигнала на входе нормирующего усилителя на 100 дБ при изменении сигнала на его выходе не более чем на 3 дБ. Системы АРУ с такими параметрами реализованы в современных РПУ [8].For each of the identical normalizing
На выходе нормирующих усилителей 18 каждого узла фазирования 161 и 162 отфильтрованные образцы i-го канального сигнала выравниваются по уровню и поступают на входы первых перемножителей 19, на другие входы которых поступает с нормирующего усилителя результирующего сигнала 24 результирующее колебание:At the output of the normalizing
где UPi, ωPi, ϕPi - соответственно амплитуда, угловая частота и фаза результирующего сигнала.where U Pi , ω Pi , ϕ Pi are the amplitude, angular frequency, and phase of the resulting signal, respectively.
Выходной продукт первого перемножителя 19 первого узла фазирования 161, на один вход которого поступает отфильтрованное и отнормированное напряжение первого образеца i-го канального сигнала, а на другой его вход -результирующее колебание, можно представить в виде:The output product of the
где К1 - значение коэффициента передачи нормирующего усилителя 18 первого узла фазирования 161, при котором обеспечивается нормирование первого образца входного сигнала с амплитудой U1Ci.where K 1 is the value of the transfer coefficient of the normalizing
Первый член в фигурных скобках легко отсеивается измерительным фильтром 20 первого узла фазирования 161, т.к. его спектр намного выше спектра второго члена.The first term in braces is easily eliminated by the measuring
Второй член в фигурных скобках (7) представляет собой гармоническое колебание (без манипуляции) на разностной круговой частоте ωФi=ωCi-ωPi, совпадающей с центральной частотой измерительного фильтра 20 узлов фазирования 161 и 162. Поскольку это колебание прямо пропорционально амплитуде принимаемого сигнала V1Ci и коэффициенту передачи K1 (при UPi≈const и K1U1Ci≈const), то при отсутствии помех на входах рассматриваемого i-го БКС на выходе измерительного фильтра 20 амплитуда этого колебания будет максимальной и соответствовать максимальному «весу» напряжения принимаемого первого образца i-го канального сигнала в нормированном колебании на выходе нормирующего усилителя 18.The second term in curly brackets (7) is harmonic oscillation (without manipulation) at the difference circular frequency ω Фi = ω Ci -ω Pi , which coincides with the central frequency of the measuring filter of 20 phasing nodes 16 1 and 16 2 . Since this oscillation is directly proportional to the amplitude of the received signal V 1Ci and the transmission coefficient K 1 (for U Pi ≈const and K 1 U 1Ci ≈const), then in the absence of interference at the inputs of the i-BCS under consideration, the amplitude of this oscillation will be the amplitude of this oscillation maximum and correspond to the maximum "weight" of the voltage of the received first sample of the i-th channel signal in the normalized oscillation at the output of the normalizing
Выходное напряжение измерительного фильтра 20 первого узла фазирования 161 с учетом вышеизложенного можно представить в виде:The output voltage of the measuring
Для более точной оценки в узле фазирования 161 (162) уровня или «веса» образца канального сигнала в нормированной смеси сигнала и помехи на выходе нормирующего усилителя 18 полоса пропускания измерительного фильтра 20 каждого узла фазирования, с одной стороны, должна быть предельно малой, а с другой стороны, необходимо, чтобы эта полоса обеспечивала возможность «отслеживания» уровня сигнала при его замираниях и изменениях несущей частоты канального сигнала в процессе его приема. При практической реализации системы связи эту полосу можно выбрать порядка (20-25) Гц.For a more accurate assessment in the phasing unit 16 1 (16 2 ) of the level or “weight” of the channel signal sample in the normalized mixture of signal and noise at the output of the normalizing
Аналогично (8) можно представить выходное напряжение измерительного фильтра 20 второго узла фазирования 162, соответствующего в данном случае также максимальному «весу» напряжения принимаемого второго образца i-го канального сигнала:Similarly to (8), one can imagine the output voltage of the measuring
где K2 - значение коэффициента передачи нормирующего усилителя 18 второго узла фазирования 162, при котором обеспечивается нормирование второго образца входного сигнала.where K 2 is the value of the transfer coefficient of the normalizing
Выходной продукт второго перемножителя 21 первого узла фазирования 16] будет иметь вид:The output of the
Аналогично запишется выходной продукт второго перемножителя 21 второго узла фазирования 162:Similarly, the output of the
Первые слагаемые в фигурных скобках (10) и (11) отсеиваются при дальнейшей фильтрации выходного продукта сумматора 22 фильтром результирующего сигнала 23 и их можно не учитывать. Поэтому напряжение первого образца канального сигнала на первом входе сумматора 22, которое необходимо учитывать при суммировании, можно представить в виде:The first terms in braces (10) and (11) are eliminated during further filtering of the output product of the
Аналогичным образом можно представить напряжение второго образца канального сигнала на втором входе сумматора 22, которое необходимо учитывать при суммировании:Similarly, you can imagine the voltage of the second sample of the channel signal at the second input of the
При этом выходное напряжение фильтра результирующего i-го сигнала 23 запишется в виде:In this case, the output voltage of the filter of the resulting i-
Из (14) следует, что при отсутствии помех в ветвях разнесения в узлах фазирования 161 и 162 амплитуды соответствующих образцов i-го канального сигнала выравниваются нормирующими усилителями 18 до определенной величины, максимальный диапазон изменения которой может достигать 3 дБ при изменении амплитуды сигнала на входе до 100 дБ. Причем в пределах рассматриваемого поддиапазона изменения амплитуды входных колебаний, например, ограниченного до 40 дБ, величину амплитуды выходного нормированного колебания UCH можно считать постоянной:It follows from (14) that, in the absence of interference in the diversity branches at the phasing nodes 16 1 and 16 2, the amplitudes of the corresponding samples of the ith channel signal are aligned by the normalizing
Далее напряжения сигналов ветвей разнесения приводятся к единой результирующей частоте ωPi и фазе ϕPi, возводятся в квадрат и поступают на соответствующие входы сумматора 22 для синфазного квадратичного сложения.Further, the voltage of the signals of the diversity branches is reduced to a single resulting frequency ω Pi and phase ϕ Pi , squared and fed to the corresponding inputs of the
С учетом (15) выражение (14) можно представить в виде:In view of (15), expression (14) can be represented as:
С помощью нормирующего усилителя 24 результирующее напряжение Up CiФ(t) нормируется по уровню, т.е. приводится к виду (6).Using the normalizing
На втором этапе анализа рассмотрим работу i-го БКС при вышерассмотренных условиях, но с учетом того, что на первом его входе дополнительно появилась сосредоточенная по спектру радиопомеха, например, так называемая внутриполосная синусоидальная помеха (попадающая в полосу пропускания канального фильтра 17 БКС) вида:At the second stage of the analysis, we consider the operation of the i-th BCS under the above conditions, but taking into account the fact that at its first input there was additionally a spectrum-focused radio noise, for example, the so-called in-band sinusoidal noise (falling into the passband of the
где U1Пi и ϕ1Пi - амплитуда и фаза помехи,where U 1Пi and ϕ 1Пi are the amplitude and phase of the interference,
ω1Пi - несущая частота помехи, попадающая в полосу пропускания канального фильтра 17 первого узла фазирования 161 i-го БКС.ω 1Pi is the carrier frequency of the interference falling into the passband of the
Таким образом, на выходе канального фильтра 17 первого узла фазирования 161 будут действовать два колебания - первого образца i-го канального сигнала U1Ci(t) и помехи U1Пi(t), определяемые выражениями (3) и (17) соответственно:Thus, at the output of the
а на выходе канального фильтра 17 второго узла фазирования 162 - второй образец i-го канального сигнала U2Ci(t), определяемый выражением (4).and at the output of the
Такая ситуация вполне может иметь место на практике, например, когда используется частотное разнесение сигналов при загрузке верхней и нижней боковых полос передатчика 6 одним и тем же сигналом [5]. При этом прицельная узкополосная радиопомеха попадает в полосу пропускания канального фильтра i-го БКС, на входы которого одновременно поступают образцы группового сигнала вида (1) и (2) с выходов РПУ 101 и 102, раздельно принимающих групповой сигнал в верхней и нижней боковой полосе соответственно.Such a situation may well occur in practice, for example, when the frequency diversity of the signals is used when loading the upper and lower side bands of the
Кроме того, сходная ситуация может возникнуть и при действии относительно широкополосной радиопомехи, отдельные спектральные составляющие которой попадают в полосы пропускания канальных фильтров нескольких БКС 151…15N, поражая одновременно несколько каналов.In addition, a similar situation can arise under the influence of relatively broadband radio interference, individual spectral components of which fall into the passband of the channel filters of several BCS 15 1 ... 15 N , affecting several channels simultaneously.
В выражении (18) расстройка полагается настолько малой по сравнению со средней круговой частотой , что результирующее колебание (18) можно считать узкополосным процессом [7].In expression (18), the detuning relies so small compared to the average circular frequency that the resulting oscillation (18) can be considered a narrow-band process [7].
Обозначим через Мi исходное канальное соотношение сигнал/помеха:Let M i denote the initial channel signal-to-noise ratio:
тогда огибающую A(t) узкополосного процесса (18) с учетом (19) можно представить согласно [7], с. 119, в виде:then the envelope A (t) of the narrow-band process (18) taking into account (19) can be represented according to [7], p. 119, in the form:
При этом результирующее колебание (18) с учетом (20) можно представить в виде [7]:In this case, the resulting oscillation (18) taking into account (20) can be represented in the form [7]:
где θ(t) - функция, описывающая изменения фазы результирующего колебания с центральной частотой помехи ω1Пi при U1Пi>U1Ci [7].where θ (t) is the function that describes the phase changes of the resulting oscillation with the central noise frequency ω 1Pi for U 1Пi > U 1Ci [7].
При U1Ci>U1Пi результирующее колебание (18) будет иметь вид:For U 1Ci > U 1Pi, the resulting oscillation (18) will have the form:
где Ri=U1Пi/U1Ci при Ri<1;where R i = U 1Pi / U 1Ci for R i <1;
θ'(t) - функция, описывающая изменения фазы результирующего колебания с центральной частотой сигнала ωCi [7].θ '(t) is a function that describes the phase changes of the resulting oscillation with the central signal frequency ω Ci [7].
С целью упрощения анализа далее будем рассматривать работу сравниваемых систем связи в наиболее тяжелых условиях связи (19), т.е. когда U1Пi>U1Ci, Mi<1.In order to simplify the analysis, we will further consider the operation of the compared communication systems in the most difficult communication conditions (19), i.e. when U 1Pi > U 1Ci , M i <1.
Постоянная времени системы АРУ нормирующих усилителей 18 должна быть много больше периода изменения огибающей сигнала при угловой манипуляции, т.е. элемента сигнала Ткан (в том числе и биений результирующего колебания с частотой Δω) и в то же время меньше периода замираний сигнала [6].The time constant of the AGC system of the normalizing
Из (21) следует, что среднее значение амплитуды результирующего колебания на входе нормирующего усилителя 18 с учетом максимального и минимального значений переменной величины cosΔωt будет равно:From (21) it follows that the average value of the amplitude of the resulting oscillation at the input of the normalizing
Амплитуда результирующего колебания на выходе нормирующего усилителя 18 с учетом (15) и (22) будет равна:The amplitude of the resulting oscillations at the output of the normalizing
Здесь K3 - значение коэффициента передачи нормирующего усилителя 18 первого узла фазирования 161, при котором его выходной уровень нормируется системой АРУ практически до прежнего уровня, который был при отсутствии прицельной помехи, т.е. до известной величины UCH (15).Here K 3 is the value of the transfer coefficient of the normalizing
Из (23) определим величину K3:From (23) we determine the value of K 3 :
Из (15) и (24) можно найти, во сколько раз значение коэффициента передачи K1 нормирующего усилителя 18 первого узла фазирования 161, соответствующего приему первого образца канального сигнала без помех, будет больше значения коэффициента передачи K3, соответствующего приему смеси этого же сигнала с синусоидальной помехой, в 1/Mi раз превышающей уровень первого образца канального сигнала:From (15) and (24) we can find how many times the value of the transfer coefficient K 1 of the normalizing amplifier 18 of the first phasing unit 16 1 corresponding to the reception of the first sample of the channel signal without interference will be greater than the value of the transfer coefficient K 3 corresponding to the reception of the mixture of the same signal with sinusoidal interference, 1 / M i times higher than the level of the first channel signal sample:
Используя принцип суперпозиции, выходной продукт первого перемножителя 19 первого узла фазирования 161 в этом случае будет иметь вид:Using the principle of superposition, the output product of the
Здесь первое слагаемое, характеризующее напряжение первого образца сигнала на выходе первого перемножителя 19 первой ветви фазирования 161, можно представить в виде выражения (7) с заменой К1 на K3:Here, the first term characterizing the voltage of the first signal sample at the output of the
При этом выходное напряжение измерительного фильтра 20 первого узла фазирования 16 и соответствующее «весу» принимаемого первого образца i-го канального сигнала в нормированной смеси напряжений сигнала и помехи по аналогии с (8) и с учетом (24) можно представить в виде:In this case, the output voltage of the measuring
Второе слагаемое в (26), характеризующее напряжение помехи на выходе первого перемножителя 19 первой ветви фазирования 161, будет иметь вид:The second term in (26), which characterizes the interference voltage at the output of the
Из рассмотрения (29) следует, что в первом перемножителе гармоническое колебание помехи U1Пi(t) преобразуется в два фазоманипулированных сигнала: на верхней несущей частоте ωв=ωПi+ωPi (первое слагаемое в круглых скобках) и на нижней несущей частоте ωн=ωПi-ωPi (второе слагаемое в круглых скобках). Спектральные составляющие первого фазоманипулированного сигнала на несущей частоте ωв намного выше центральной частоты ωФi измерительного фильтра 20 и легко им отсеиваются, а отдельные спектральные составляющие второго фазоманипулированного сигнала на несущей частоте ωн могут попасть в полосу пропускания измерительного фильтра 20.From consideration (29) it follows that in the first multiplier, the harmonic oscillation of the noise U 1Пi (t) is converted into two phase-shifted signals: at the upper carrier frequency ω в = ω Пi + ω Pi (the first term in parentheses) and at the lower carrier frequency ω Pi n = ω -ω Pi (the second term in parentheses). The spectral components of the first phase-manipulated signal at the carrier frequency ω are much higher than the center frequency ω Фi of the measuring filter 20 and are easily eliminated by them, and individual spectral components of the second phase-manipulated signal at the carrier frequency ω n can fall into the passband of the measuring
Однакоучитывая, что полоса пропускания измерительного фильтра 20 много меньше полосы пропускания канального фильтра 17, соответствующей спектру принимаемого сигнала, реакцию узкополосного измерительного фильтра 20 на указанные выше отдельные спектральные составляющие фазоманипулированного сигнала можно не учитывать.However, taking into account that the passband of the measuring
Таким образом, выходное напряжение измерительного фильтра 20 при приеме смеси сигнала и синусоидальной помехи с определенной степенью точностью будет соответствовать выражению (28):Thus, the output voltage of the measuring
Используя принцип суперпозиции, выходной продукт второго перемножителя 21 первого узла фазирования 161 с учетом (30) будет иметь вид:Using the principle of superposition, the output product of the
Первое слагаемое в (31) определяет напряжение первого образца канального сигнала на выходе второго перемножителя 21 первой ветви фазирования 161. По аналогии с (10) и с учетом (24) и (28) это слагаемое можно записать в виде:The first term in (31) determines the voltage of the first channel signal sample at the output of the
Учитывая, что первое слагаемое в (32) отсеивается при дальнейшей фильтрации, будем учитывать как и ранее только второе слагаемое на первом входе сумматора 22, характеризующее напряжение первого образца канального сигнала:Considering that the first term in (32) is eliminated during further filtering, we will take into account, as before, only the second term at the first input of
Второе слагаемое в (31) определяет напряжение помехи на первом входе сумматора 22. С учетом (24) и (28) это слагаемое будет иметь вид:The second term in (31) determines the interference voltage at the first input of the
По аналогии с (32) в (34) будем учитывать только второе слагаемое на первом входе сумматора 22, характеризующего напряжение помехи:By analogy with (32) in (34), we will take into account only the second term at the first input of
В сумматоре 22 амплитуды сигналов с выходов узлов фазирования 161, 162 и определяемые выражениями (33) и (13) с учетом (15) складываются алгебраически, результирующая амплитуда сигнала на выходе фильтра результирующего сигнала 23 будет равна:In the
Здесь первое слагаемое определяет величину нормированной амплитуды второго образца канального сигнала на втором входе сумматора 22 при условии, что его амплитуда U2Ci на входе нормирующего усилителя 18 второго узла фазирования 162 превышает минимальное значение амплитуды UВХ MIN диапазона входных сигналов системы АРУ нормирующего усилителя 18, которая характеризуется коэффициентом регулирования (5).Here, the first term determines the normalized amplitude of the second sample of the channel signal at the second input of the
Из (35) величина амплитуды помехи на выходе фильтра результирующего сигнала 23 будет равна:From (35) the magnitude of the noise amplitude at the output of the filter of the resulting
Результирующее канальное соотношение сигнал/помеха на выходе фильтра результирующего сигнала 23 или на входе i-го канального демодулятора блока канальных демодуляторов 11 при оптимальном (весовом) сложении разнесенных образцов i-го канального сигнала с учетом (36) и (37) будет равно:The resulting channel signal-to-noise ratio at the output of the filter of the resulting
Для сравнения помехоустойчивости предлагаемой системы связи с известной системой связи - прототипом [5] - определим результирующее канальное соотношение сигнал/помеха при линейном сложении и при аналогичном (рассмотренном выше) действии двух образцов канального сигнала и внутриполосной синусоидальной помехи на соответствующих двух входах устройства, обеспечивающего линейное сложение колебаний.To compare the noise immunity of the proposed communication system with the well-known communication system - the prototype [5] - we define the resulting channel signal-to-noise ratio with linear addition and with the similar (discussed above) action of two samples of the channel signal and in-band sinusoidal noise at the corresponding two inputs of the device providing linear addition of vibrations.
Как уже отмечалось выше, при линейном сложении выдвигаются жесткие требования к обеспечению равенства коэффициентов усиления в ветвях разнесения, т.е. радиоприемные устройства ветвей разнесения должны быть строго идентичны по коэффициентам усиления [6]. Предположим, что это условие выполняется.As noted above, with linear addition, strict requirements are put forward to ensure the equality of gain in diversity branches, i.e. radio receivers of the diversity branches must be strictly identical in gain [6]. Assume that this condition is met.
Аналогично вышеизложенному будем рассматривать работу системы связи-прототипа в пределах одного из временных интервалов Δt стационарности приема группового сигнала, много большем длительности двоичного элемента сигнала Ткан, в пределах которого амплитуду каждого образца i-го канального сигнала на соответствующем входе узла линейного сложения можно считать постоянной.Similarly to the above we consider operation of the communication prototype system within one of the time intervals Δt stationarity reception baseband signal, much longer than the duration of a binary element T kan signal within which the amplitude of each sample i-th channel signal at the corresponding input node of the linear addition can be considered constant .
Пусть, как и ранее, образцы группового сигнала U1C(t) и U2C(t) вида (1) и (2), а также внутриполосная синусоидальная помеха U1Пi(t) вида (13) с выходов линейных трактов, соответствующих РПУ приемного комплекса известной системы связи-прототипа, поступают на N канальных блоков (КБ), каждый из которых рассчитан на сдвоенный прием и состоит из двух идентичных активных фильтров [5].Let, as before, the samples of the group signal U 1C (t) and U 2C (t) of the form (1) and (2), as well as the in-band sinusoidal interference U 1Pi (t) of the form (13) from the outputs of the linear paths corresponding to the RPU the receiving complex of the known communication system of the prototype, arrive at N channel blocks (KB), each of which is designed for dual reception and consists of two identical active filters [5].
Для упрощения анализа примем следующую модель устройства линейного сложения разнесенных сигналов вместо реальных устройств линейного сложения системы связи-прототипа:To simplify the analysis, we will accept the following model of a device for linear addition of diversity signals instead of real devices for linear addition of a prototype communication system:
- в каждом i-м (i=1, 2,…, N) канальном блоке системы связи - прототипа, производится фильтрация двух образцов i-го канального сигнала традиционным методом (с использованием полосовых фильтров без перевода на нулевую частоту и разложения сигнала на квадратурные составляющие);- in each i-th (i = 1, 2, ..., N) channel block of the prototype communication system, two samples of the i-th channel signal are filtered by the traditional method (using bandpass filters without switching to zero frequency and decomposing the signal into quadrature components);
- в блоке вычисления разности фаз (БВРФ) производится синфазное линейное сложение двух образцов каждого i-го канального сигнала с последующей демодуляцией i-го канального сигнала известным способом (таким же, как и в предлагаемой системе связи).- in the phase difference calculation unit (BVRF), in-phase linear addition of two samples of each i-th channel signal is performed, followed by demodulation of the i-th channel signal in a known manner (the same as in the proposed communication system).
При таком упрощении помехоустойчивость системы связи-прототипа, с принятой моделью устройства линейного сложения не может быть хуже помехоустойчивости известной системы связи, в которой используется менее предпочтительное последетекторное сложение разнесенных сигналов [6].With this simplification, the noise immunity of the prototype communication system with the adopted linear addition model cannot be worse than the noise immunity of the known communication system that uses the less preferred post-detector addition of diversity signals [6].
Выделенные фильтрами i-го канального блока напряжения образцов сигнала и помехи ветвей разнесения можно представить в виде:The voltage of the signal samples and the interference of the diversity branches allocated by the filters of the ith channel block can be represented as:
- по первой ветви - - along the first branch -
по второй ветви - on the second branch -
Амплитуда результирующего сигнала после синфазного линейного сложения в БВРФ будет равна (при коэффициенте передачи суммирующего устройства равным 1):The amplitude of the resulting signal after in-phase linear addition in the BVRF will be equal to (with the transfer coefficient of the summing device equal to 1):
Из (19) напряжение аддитивной внутриполосной синусоидальной помехи на выходе суммирующего устройства равно:From (19) the voltage of the additive in-band sinusoidal noise at the output of the summing device is equal to:
Из (41) и (42) найдем результирующее канальное соотношение сигнал/помеха на выходе i-го устройства линейного сложения или на входе i-го канального демодулятора:From (41) and (42) we find the resulting channel signal-to-noise ratio at the output of the ith linear addition device or at the input of the ith channel demodulator:
Пусть Let be
где Li - число, показывающее, во сколько раз величина амплитуды U2Ci больше (меньше) величины амплитуды U1Ci.where L i is a number indicating how many times the magnitude of the amplitude U 2Ci is greater (less) than the amplitude U 1Ci .
Тогда (43) примет вид:Then (43) takes the form:
Таким образом, выражения (38) и (45) позволяют производить оценку результирующих канальных соотношений сигнал/помеха на выходе любого i-го устройства сложения (оптимального и линейного) разнесенных образцов i-го канального сигнала (или на входе i-го канального демодулятора) каждой из сравниваемых систем связи в зависимости от исходного канального соотношения сигнал/помеха на входе (выходе) линейного тракта одного из РПУ системы связи при наличии сигнала без помех на входе (выходе) линейного тракта другого РПУ.Thus, expressions (38) and (45) make it possible to evaluate the resulting channel signal-to-noise ratios at the output of any ith addition device (optimal and linear) of spaced samples of the ith channel signal (or at the input of the ith channel demodulator) of each of the compared communication systems, depending on the initial channel signal-to-noise ratio at the input (output) of the linear path of one of the RPU of the communication system in the presence of a signal without interference at the input (output) of the linear path of another RPU.
Однако при сравнении величин HPionm и НРiлин необходимо знать критическое значение соотношения сигнал/помеха (внутриполосная синусоидальная) Нкр, ниже которого происходит сбой работы демодулятора, о чем разъяснялось выше. Поскольку ранее мы условились, что демодуляторы сравниваемых систем связи идентичны, то величина Нкр для сравниваемых систем связи должна быть одинаковой.However, when comparing the values of H Pionm and H Rilin, it is necessary to know the critical value of the signal-to-noise ratio (in-band sinusoidal) N cr , below which the demodulator malfunctions, as explained above. Since we previously agreed that the demodulators of the compared communication systems are identical, the value of N cr for the compared communication systems should be the same.
Численное значение величины Нкр для демодуляторов, которые используются в составе РПУ, определяется параметром помехоустойчивости телеграфных каналов РПУ при действии внутриполосной синусоидальной помехи. Требование по помехоустойчивости предъявляется к любому современному промышленно выпускаемому РПУ, например к любому РПУ, приведенному в [8]. Для современных РПУ критическое соотношение сигнал/помеха (внутриполосная синусоидальная) на входе РПУ (в дБ) составляет не более 4,5 дБ при приеме сигналов ЧТ и не более 8 дБ при приеме сигналов ОФТ на различных скоростях работы.The numerical value of N cr for the demodulators that are used as part of the RPU is determined by the noise immunity parameter of the RPU telegraph channels under the influence of in-band sinusoidal interference. The requirement for noise immunity is presented to any modern industrially produced RPU, for example, to any RPU given in [8]. For modern RPUs, the critical signal-to-noise ratio (in-band sinusoidal) at the input of the RPU (in dB) is not more than 4.5 dB when receiving CT signals and not more than 8 dB when receiving signals of OFT at different operating speeds.
Фактически это требование к помехоустойчивости самого демодулятора в составе РПУ, поскольку суммарное напряжение сигнала и помехи при его прохождении через линейный тракт (от антенного входа РПУ до входа демодулятора в составе РПУ) не подвергается существенным нелинейным искажениям [6, 8].In fact, this is a requirement for the noise immunity of the demodulator itself as part of the RPM, since the total signal voltage and interference when it passes through the linear path (from the antenna input of the RPU to the input of the demodulator in the RPU) is not subject to significant nonlinear distortions [6, 8].
Примем в качестве параметра помехоустойчивости каждого канального демодулятора сравниваемых систем связи соотношение Нкр, равным 8 дБ (2,51 раза), и произведем расчет результирующих канальных соотношений напряжений сигнал/помеха (HPionm и HPiлин), на входе каждого из канальных демодуляторов обеих систем по формулам (38) и (45) при различных исходных канальных соотношениях напряжений сигнал/помеха Mi на входе (выходе) линейного тракта одного их двух РПУ каждой из систем в полосе пропускания того i-го канального сигнала, в который попадает внутриполосная синусоидальная помеха, и при различных соотношениях напряжений двух образцов i-го канального сигнала Li на выходах (входах) соответствующих РПУ.We will take the ratio N cr equal to 8 dB (2.51 times) as the noise immunity parameter of each channel demodulator of the compared communication systems, and calculate the resulting channel signal-to-noise voltage ratios (H Pionm and H Pilin ) at the input of each of the channel demodulators of both systems according to formulas (38) and (45) for various initial channel signal-to-noise voltage ratios M i at the input (output) of the linear path of one of the two RPFs of each of the systems in the passband of the i-th channel signal into which it passes a sinusoidal interference noise, and for different voltage ratios of two samples of the i-th channel signal L i at the outputs (inputs) of the corresponding RPU.
Расчетные данные приведены в таблице.The calculated data are given in the table.
Из анализа таблицы следует, что предлагаемая система высокоскоростной декаметровой радиосвязи существенно превосходит известную систему радиосвязи - прототип по помехоустойчивости приема любого i-го канального сигнала при одновременном действии на входе (выходе) линейного тракта одного из двух РПУ 101 или 102, внутриполосной синусоидальной помехи в пределах полосы частот, занимаемой спектром соответствующего образца этого сигнала.From the analysis of the table it follows that the proposed high-speed decameter radio communication system significantly exceeds the well-known radio communication system - a prototype for the noise immunity of receiving any i-th channel signal with the simultaneous action at the input (output) of the linear path of one of two RPUs 10 1 or 10 2 , in-band sinusoidal interference within the frequency band occupied by the spectrum of the corresponding sample of this signal.
Приведенные расчеты показывают, что известная система связи обеспечивает прием любого i-го канального сигнала без ошибок только в одном случае - при превышении напряжения одного образца канального сигнала, свободного от помехи, напряжения другого образца этого сигнала, пораженного помехой, не менее чем в 2 раза, при Мi=0,9 и Li=2.The above calculations show that the known communication system provides the reception of any i-th channel signal without errors only in one case - when the voltage of one sample of the channel signal free of interference is exceeded, the voltage of another sample of this signal affected by the interference is not less than 2 times , with M i = 0.9 and L i = 2.
При других условиях связи (при различных значениях Мi и Li) результирующее канальное соотношение HPiлин<Hкр=8 дБ (2,51 раза), т.е. работа каждого из канальных демодуляторов блокируется действием внутриполосной синусоидальной помехой и прием группового сигнала не возможен.Under other communication conditions (for different values of M i and L i ), the resulting channel relationship H Pilin <H cr = 8 dB (2.51 times), i.e. the operation of each of the channel demodulators is blocked by the in-band sinusoidal interference and the reception of a group signal is not possible.
Однако при тех же условиях связи предлагаемая система связи обеспечивает результирующее канальное соотношение HPionm>Нкр, что позволяет принимать любой из канальных сигналов без ошибок, а соответственно и принимать групповой сигнал в целом также без ошибок.However, under the same communication conditions, the proposed communication system provides the resulting channel relationship H Pionm > H cr , which allows you to receive any of the channel signals without errors, and accordingly to receive the group signal as a whole also without errors.
В заключение на основании вышеприведенного сравнительного анализа можно отметить следующие преимущества предлагаемой системы высокоскоростной декаметровой радиосвязи по отношению к известной системе связи-прототипу:In conclusion, based on the above comparative analysis, we can note the following advantages of the proposed high-speed decameter radio communication system in relation to the known prototype communication system:
1. При действии на входе одного из РПУ 101 или 102 напряжения сосредоточенной по спектру (внутриполосной) аддитивной помехи, попадающей в полосу частот, занимаемую спектром какого-либо i-го канального сигнала (в составе N-канального группового сигнала), при котором значение i-го канального соотношения напряжений сигнал/помеха Мi<1, достигается существенный выигрыш по помехоустойчивости приема i-го канального сигнала за счет достижения более высокого значения результирующего канального соотношения напряжений сигнал/помеха HPionm>1 на выходе i-го БКС 15i, а соответственно и на входе соответствующего i-го канального демодулятора блока канальных демодуляторов 11, существенно превышающего критическое значение величины HPionm=Нкр, при котором происходит сбой работы демодулятора.1. When the input voltage of one of the
2. Ввиду взаимной независимости приема каждого i-го канального сигнала достигается и более высокая помехоустойчивость приема группового сигнала в целом при действии на входе одного из двух РПУ 101 или 102 как одной внутриполосной помехи, так и G внутриполосных помех (G≤N), каждая из которых попадает в полосу частот, занимаемую соответствующим одним из N канальных сигналов в составе группового сигнала.2. In view of the mutual independence of the reception of each i-th channel signal, a higher noise immunity of the reception of the group signal as a whole is achieved when one of the in-band interference and G in-band interference (G≤N) act on the input of one of two RPUs 10 1 or 10 2 , each of which falls into the frequency band occupied by the corresponding one of the N channel signals in the group signal.
3. Достигается также выигрыш по помехоустойчивости приема и при действии флуктуационных помех, действующих в пределах полос частот, занимаемых канальными сигналами, за счет реализации в каждом БКС 151…15N оптимального когерентного сложения образцов канальных сигналов, выполненного до проведения операции детектирования этих сигналов [2, 6].3. A gain is also achieved in the noise immunity of the reception and under the influence of fluctuation interference acting within the frequency bands occupied by channel signals due to the implementation in each BCS 15 1 ... 15 N of the optimal coherent addition of samples of channel signals performed prior to the operation of detecting these signals [ 2, 6].
4. Расширяются функциональные возможности по передаче и приему более широкого класса сигналов с угловой манипуляцией за счет обеспечения каждым БКС 151…15Ν оптимального когерентного сложения образов соответствующего канального сигнала как с фазоразностной, так и с частотной манипуляцией при любой кратности к уплотнению сигналов, а также демодуляции этих сигналов блоком N канальных демодуляторов 11 известными способами [2, 6].4. Expanding the functionality for transmitting and receiving a wider class of signals with angular manipulation by providing each BCS 15 1 ... 15 Ν the optimal coherent addition of images of the corresponding channel signal with phase difference and frequency manipulation at any multiplicity to signal compression, and also demodulating these signals with a block of
Источники информацииInformation sources
1. Кловский Д.Д. Теория передачи сигналов. Учебник для вузов. - М.: Связь. 1973. 376 с.1. Klovsky D.D. Theory of signal transmission. Textbook for high schools. - M .: Communication. 1973. 376 p.
2. Финк Л.М. Теория передачи дискретных сообщений. - М.: Советское радио. 1970. 728 с.2. Fink L.M. Theory of discrete message transmission. - M .: Soviet radio. 1970.728 s.
3. Кловский Д.Д., Николаев Б.И. Инженерная реализация радиотехнических схем (в системах передачи дискретных сообщений в условиях межсимвольной интерференции). - М.: Связь. 1975. 200 с.3. Klovsky D. D., Nikolaev B. I. Engineering implementation of radio circuits (in discrete message transmission systems under conditions of intersymbol interference). - M .: Communication. 1975.200 p.
4. Киселев A.M., Махотин В.В., Рыжов Н.Ю., Шаталова Г.В. Способ реализации высокоскоростного параллельного модема // Техника радиосвязи. 2006. Вып. 11. С. 5-15.4. Kiselev A.M., Mahotin V.V., Ryzhov N.Yu., Shatalova G.V. A method for implementing a high-speed parallel modem // Radio engineering. 2006. Issue. 11. S. 5-15.
5. Гинсбург В.В., Гиршов B.C., Заездный A.M., Каган Б.Д., Кустов О.В., Окунев Ю.Б. и др. Аппаратура передачи дискретной информации МС-5 / Под ред. Заездного A.M. и Окунева Ю.Б. - М.: Связь. 1970.5. Ginsburg VV, Girshov B.C., Zayezny A.M., Kagan BD, Kustov OV, Okunev Yu.B. and other equipment for the transmission of discrete information MS-5 / Ed. Arrival A.M. and Okuneva Yu.B. - M .: Communication. 1970.
6. Н.А. Сартасов, В.М. Едвабный, В.В. Грибин. Коротковолновые магистральные радиоприемные устройства. - М.: Связь. 1971. 288 с.6. N.A. Sartasov, V.M. Edvabny, V.V. Mushroom. Short-wave trunk radio receivers. - M .: Communication. 1971.288 s.
7. И.С. Гоноровский. Радиотехнические цепи и сигналы. Учебник для вузов. Изд. 3-е, перераб. и доп. - М: «Сов. радио». 1977. 608 с.7. I.S. Honorovsky. Radio circuits and signals. Textbook for high schools. Ed. 3rd, rev. and add. - M: “Owls. radio". 1977. 608 p.
8. Березовский В.А., Дулькейт И.В., Савицкий O.K. Современная декаметровая радиосвязь: оборудование, системы и комплексы. Под ред. В.А. Березовского. - М: Радиотехника, 2011. - 444 с.8. Berezovsky V.A., Dulkeit I.V., Savitsky O.K. Modern decameter radio communication: equipment, systems and complexes. Ed. V.A. Berezovsky. - M: Radio engineering, 2011 .-- 444 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014150366A RU2608554C2 (en) | 2014-12-11 | 2014-12-11 | High-speed decametric radio communication system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014150366A RU2608554C2 (en) | 2014-12-11 | 2014-12-11 | High-speed decametric radio communication system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014150366A RU2014150366A (en) | 2016-07-10 |
RU2608554C2 true RU2608554C2 (en) | 2017-01-23 |
Family
ID=56372438
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014150366A RU2608554C2 (en) | 2014-12-11 | 2014-12-11 | High-speed decametric radio communication system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2608554C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2737763C1 (en) * | 2020-01-28 | 2020-12-02 | Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП") | Decametric radio communication system |
RU2795268C1 (en) * | 2023-01-24 | 2023-05-02 | Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" | Radio transmitting device with automatic adjustment of radio signal spectrum parameters |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU601830A1 (en) * | 1976-01-16 | 1978-04-05 | Войсковая Часть 25871 | Diversity receiver with coherent adding of signals |
US4748682A (en) * | 1985-01-08 | 1988-05-31 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Combined diversity receiving apparatus |
-
2014
- 2014-12-11 RU RU2014150366A patent/RU2608554C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU601830A1 (en) * | 1976-01-16 | 1978-04-05 | Войсковая Часть 25871 | Diversity receiver with coherent adding of signals |
US4748682A (en) * | 1985-01-08 | 1988-05-31 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Combined diversity receiving apparatus |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ГИНСБУРГ В.В. и др Аппаратура передачи дискретной информации МС-5/ Под редакцией ЗАЕЗДНОГО А.М. и др, Москва: Связь, 1970, с.7,65-66,71-73. * |
САРТАСОВ Н.А. и др Коротковолновые магистральные радиоприемные устройства, Москва: Связь, 1971, с.179,187. КИСЕЛЕВ А.М. и др Способ реализации высокоскоростного параллельного модема, ж. Техника связи, 2006, вып.11,с.5-15, рис.2. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2737763C1 (en) * | 2020-01-28 | 2020-12-02 | Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП") | Decametric radio communication system |
RU2795268C1 (en) * | 2023-01-24 | 2023-05-02 | Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" | Radio transmitting device with automatic adjustment of radio signal spectrum parameters |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014150366A (en) | 2016-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2892193B1 (en) | I/Q-mismatch compensation method and apparatus | |
US8199851B1 (en) | Systems and methods for increasing communications bandwidth using non-orthogonal polarizations | |
CN109802719B (en) | Satellite communication system based on narrow-band interference suppression | |
CN109586761B (en) | Tracking demodulation method of high dynamic spread spectrum signal | |
CA2054173C (en) | Digital radio receiver having amplitude limiter and logarithmic detector | |
EP3643025A1 (en) | Sub-band compression domain processing for uplink mimo systems | |
CN106453171A (en) | Self-interference elimination method of co-frequency co-time full duplex system | |
Xu et al. | Design and prototyping of neural network compression for non-orthogonal IoT signals | |
CN113454919B (en) | Satellite communication system | |
RU2608567C2 (en) | Method of decametric radio communication with high-speed data transmission | |
EP3355610B1 (en) | Method and device for eliminating co-channel interference | |
RU2608554C2 (en) | High-speed decametric radio communication system | |
CN112803968B (en) | Airborne measurement and control method for unmanned aerial vehicle | |
CN112839001B (en) | Airborne measurement and control terminal of unmanned aerial vehicle | |
Tanaka et al. | Noise-enhanced subthreshold signal reception by a stochastic resonance receiver using a non-dynamical device | |
Davaslioglu et al. | End-to-end autoencoder communications with optimized interference suppression | |
RU2608569C2 (en) | System of decametric radio communication with high-speed data transmission | |
RU2544767C1 (en) | Multichannel code division receiver for receiving quadrature-modulated high structural concealment signals | |
Xhonneux et al. | A maximum-likelihood-based two-user receiver for lora chirp spread-spectrum modulation | |
US9755712B1 (en) | Composite sounding for MIMO beamforming in a wireless home network | |
CN112039613B (en) | Processing method and device for asymmetric PCMA (pulse code division multiple Access) mixed signal | |
CN109768823B (en) | Narrow-band multi-channel satellite communication system | |
RU200964U1 (en) | Digital signal intersymbol distortion corrector | |
US20230055133A1 (en) | Wireless communication system, wireless communication method, and transmission device | |
Zahavy et al. | Sub-Nyquist sampling of OFDM signals for cognitive radios |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170303 |