RU2614016C2 - Устройство дистанционного мониторинга систем жизнеобеспечения сложных объектов - Google Patents

Устройство дистанционного мониторинга систем жизнеобеспечения сложных объектов Download PDF

Info

Publication number
RU2614016C2
RU2614016C2 RU2015134075A RU2015134075A RU2614016C2 RU 2614016 C2 RU2614016 C2 RU 2614016C2 RU 2015134075 A RU2015134075 A RU 2015134075A RU 2015134075 A RU2015134075 A RU 2015134075A RU 2614016 C2 RU2614016 C2 RU 2614016C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
input
output
life support
complex objects
Prior art date
Application number
RU2015134075A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015134075A (ru
Inventor
Александр Валентинович Зверев
Виктор Иванович Дикарев
Original Assignee
Александр Валентинович Зверев
Виктор Иванович Дикарев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Валентинович Зверев, Виктор Иванович Дикарев filed Critical Александр Валентинович Зверев
Priority to RU2015134075A priority Critical patent/RU2614016C2/ru
Publication of RU2015134075A publication Critical patent/RU2015134075A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2614016C2 publication Critical patent/RU2614016C2/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field

Abstract

Предлагаемое устройство относится к области радиосвязи и может быть использовано для передачи сигналов управления с диспетчерского пункта на системы жизнеобеспечения (теплоснабжения, водоснабжения, газоснабжения, электроснабжения, канализации, вентиляции и т.д.) сложных объектов, а также для сбора информации с указанных систем для централизованного контроля и управления технологическими процессами на них.
Технической задачей изобретения является повышение помехоустойчивости и достоверности обмена аналоговой и дискретной информацией между диспетчерским пунктом и системами жизнеобеспечения сложных объектов путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным каналам.
Устройство дистанционного мониторинга систем жизнеобеспечения сложных объектов содержит диспетчерский пункт и системы жизнеобеспечения сложных объектов.
Диспетчерский пункт (каждая система жизнеобеспечения сложных объектов) содержит источник 1.1 (1.2) аналоговых сообщений, модулятор 2.1 (2.2) с двойным видом модуляции, генератор 3.1 (3.2) несущей частоты, амплитудный модулятор 4.1 (4.2), фазовый манипулятор 5.1 (5.2), источник 6.1 (6.2) дискретных сообщений, передатчик 7.1 (7.2), первый гетеродин 8.1 (8.2), первый смеситель 9.1 (9.2), усилитель 10.1 (10.2) первой промежуточной частоты, первый усилитель 11.1 (11.2) мощности, дуплексер 12.1 (12.2), приемопередающую антенну 13.1 (13.2), приемник 14.1 (14.2), второй усилитель 5.1 (15.2) мощности, второй гетеродин 16.1 (16.2), второй смеситель 17.1 (17.2), усилитель 18.1 (18.2) второй промежуточной частоты, амплитудный ограничитель 19.1 (19.2), синхронный детектор 20.1 (20.2), перемножитель 21.1 (21.2), полосовой фильтр 22.1 (22.2), фазовый детектор 23.1 (23.2), блок 24.1 регистрации и анализа (исполнительный блок 24.2), усилитель 25.1 (25.2) суммарной частоты, амплитудный детектор 26.1 (26.2) и ключ 27.1 (27.2). 3 ил.

Description

Предлагаемое устройство относится к области радиосвязи и может быть использовано для передачи сигналов управления с диспетчерского пункта на системы жизнеобеспечения (теплоснабжения, водоснабжения, газоснабжения, электроснабжения, канализации, вентиляции и т.п.) сложных объектов, а также для сбора информации с указанных систем для централизованного контроля и управления технологическими процессами на них.
Традиционно эксплуатация систем жизнеобеспечения как гражданских, так и военных объектов финансируется по, так называемому, «остаточному принципу». Такой подход привел к тому, что большая часть оборудования систем жизнеобеспечения выработала свой ресурс, и его износ составляет от 50 до 80%. Особенно тяжелая ситуация сложилась в теплоснабжении объектов.
Суровые климатические условия, характерные для большей части территории России, предопределяют теплоснабжение как наиболее значимый как в социальном, так и в техническом отношении сектор экономики.
Около 50% объектов теплоснабжения и тепловых сетей требуют замены, не менее 15% находятся в аварийном состоянии. На каждые 100 км тепловых сетей ежегодно регистрируется в среднем 70 повреждений. Потери тепла в тепловых сетях достигают 30%, капитального ремонта или полной замены требуют 80% общей протяженности сетей.
Основными причинами подобного состояния систем теплоснабжения являются: износ оборудования и тепловых сетей, дефицит финансирования, слабое управление и другие.
Для решения накопившихся в последние десятилетия проблем как в теплоснабжении, так и в других системах жизнеобеспечения сложных объектов, необходимо осуществление комплексных мер, среди которых важное место занимают устройства дистанционного мониторинга систем жизнеобеспечения сложных объектов.
Известны устройства дистанционного мониторинга систем жизнеобеспечения сложных объектов (авт. свид. СССР NN 830.304, 911.464, 930.254, 1.075.426, 1.233.105, 1.276.594, 1.291.984, 1.522.417, 1.626.428, 1.663.784, 1.665.531, 1.780.080, 1.798.738; патенты РФ NN 2.001.531, 2.013.018, 2.019.052, 2.156.551, 2.214.691, 2.215.370, 2.264.034, 2.286.026, 2.313.911, 2.329.608, 2.447.598, 2.504.903; патенты США NN 4.328.581, 5.058.136, 5.077.538, 5.499.760, 5.856.027, 6.128.476; патент Франции N 2.438.877; патенты ЕР NN 0.405.512, 0.486.830, 0.669.740; патенты WO NN 96/10.309, 97/20.438; Тепляков И.М. и др. Радиосистемы передачи информации. М.: Радио и связь, 1982, с. 237, рис. 12.2 и другие).
Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является «Региональная информационная система связи» (патент РФ N 2.264.034, Н04В 7/00, 2004), которая и выбрана в качестве базового объекта. Известная система дуплексной радиосвязи построена с использованием супергетеродинных приемников, в которых одно и тоже значение второй промежуточной частоты Wпp2 может быть получено в результате приема сигналов на четырех частотах: W1, W2, Wз1 и Wз2; т.е.
Wпp2 = W1 - Wr1, Wпp2 = Wr1 - Wз1,
wпp2=Wr2 - W2, Wпp2 = Wз2 - Wr2.
Следовательно, если частоты настройки W1 и W2 принять за основные каналы приема, то наряду с ними будут иметь место зеркальные каналы приема, частоты Wз1 и Wз2 которых отличаются от частот W1 и W2 на 2Wпp2 и расположены симметрично (зеркально) относительно частот Wr1 и Wr2 гетеродинов (рис. 2). Преобразование по зеркальным каналам происходит с тем же коэффициентом преобразования Кпр, что и по основным каналам приема. Поэтому они наиболее существенно влияют на помехоустойчивость и достоверность обмена аналоговой и дискретной информацией между диспетчерским пунктом и системами жизнеобеспечения сложных объектов.
Кроме зеркальных существуют и другие дополнительные (комбинационные) каналы приема.
В общем виде любые комбинационные каналы приема имеют место при выполнении условий:
Wпp2 = (± m Wki ± n Wr1),
Wпp2 = (± m Wkj± n Wr2),
где Wki, Wkj - частоты i-го и j-го комбинационных каналов приема;
m, n, i, j - целые положительные числа.
Наиболее вредными комбинационными каналами приема являются каналы, образующиеся при взаимодействии первых гармоник частот сигналов с гармониками частот гетеродинов малого порядка (второй, третьей), так как чувствительность супергетеродинных приемников по этим каналам близка к чувствительности основных каналов приема. Так, четырем комбинационным каналам приема при m=1 и n=2 соответствуют частоты:
Wk1 = 2 W r1 - Wпp2, Wk2 = 2Wr1 + Wпp2,
Wk3 = 2 Wr2 - Wпp2, Wk4 = 2 Wr2 + Wnp2.
Наличие ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным (зеркальным и комбинационным) каналам приема, приводит к снижению помехоустойчивости и достоверности обмена аналоговой и дискретной информацией между диспетчерским пунктом и системами жизнеобеспечения сложных объектов.
Технической задачей изобретения является повышение помехоустойчивости и достоверности обмена аналоговой и дискретной информацией между диспетчерским пунктом и системами жизнеобеспечения сложных объектов путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным каналам.
Поставленная задача решается тем, что устройство дистанционного мониторинга систем жизнеобеспечения сложных объектов, содержащее, в соответствии с ближайшим аналогом, диспетчерский пункт и системы жизнеобеспечения сложных объектов, при этом диспетчерский пункт и каждая система жизнеобеспечения сложных объектов содержат последовательно включенные источник аналоговых сообщений, амплитудный модулятор, второй вход которого соединен с выходом генератора несущей частоты, фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с выходом источника дискретных сообщений, первый смеситель, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилитель первой промежуточной частоты, первый усилитель мощности, дуплексер, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, второй усилитель мощности, второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, и усилитель второй промежуточной частоты, последовательно включенные амплитудный ограничитель, синхронный детектор и блок регистрации и анализа, последовательно подключенные к выходу амплитудного ограничителя перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, полосовой фильтр и фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, а выход подключен к второму входу блока регистрации и анализа, между диспетчерским пунктом и каждой системой жизнеобеспечения сложных объектов устанавливается дуплексная радиосвязь с использованием сложных сигналов с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией на одной несущей частоте, при этом на диспетчерском пункте эти сигналы излучаются на частоте
W1 = Wпp1 = Wr2,
где Wпp1 - первая промежуточная частота,
Wr2 - частота второго гетеродина,
а принимаются на частоте
W2 = Wпр3 = Wr1,
где Wпp3 - третья промежуточная частота,
Wr1 - частота первого гетеродина,
а на каждой системе жизнеобеспечения сложных объектов, наоборот, сложные сигналы с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией на одной несущей частоте излучаются на частоте W2, а принимаются на частоте W1, частоты Wr1 и Wr2 гетеродинов разнесены на значение второй промежуточной частоты
Wr2 - Wr1 = Wпp2,
на каждой системе жизнеобеспечения сложных объектов блок регистрации и анализа выполнен в виде исполнительного блока, отличается от ближайшего аналога тем, что диспетчерский пункт и каждая система жизнеобеспечения сложных объектов снабжены усилителем суммарной частоты, амплитудным детектором и ключом, причем к выходу второго смесителя последовательно подключены усилитель суммарной частоты, амплитудный детектор и ключ, второй вход которого соединен с выходом усилителя второй промежуточной частоты, а выход подключен к входу амплитудного ограничителя и к второму входу синхронного детектора.
Структурная схема устройства дистанционного мониторинга систем жизнеобеспечения сложных объектов представлена на рис. 1. Частотная диаграмма, иллюстрирующая принцип преобразования сигналов, показана на рис. 2. Временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства, изображены на рис. 3.
Диспетчерский пункт (система жизнеобеспечения) содержит последовательно включенные источник 1.1 (1.2) аналоговых сообщений, амплитудный модулятор 4.1 (4.2), второй вход которого соединен с выходом генератора 3.1 (3.2) несущей частоты, фазовый манипулятор 5.1 (5.2), второй вход которого соединен с выходом источника 6.1 (6.2) дискретных сообщений, первый смеситель 9.1 (9.2), второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 8.1 (8.2), усилитель 10.1 (10.2) первой промежуточной частоты, первый усилитель 11.1 (11.2) мощности, дуплексер 12.1 (12.2), вход-выход которого связан с приемопередающей антенной 13.1 (13.2), второй усилитель 15.1 (15.2) мощности, второй смеситель 17.1 (17.2), второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 16.1 (16.2), усилитель 25.1 (25.2) суммарной частоты, амплитудный детектор 26.1 (26.2), ключ 27.1 (27.2), второй вход которого через усилитель 18.1 (18.2) второй промежуточной частоты соединен с выходом второго смесителя 17.1 (17.2), амплитудный ограничитель 19.1 (19.2), синхронный детектор 20.1 (20.2), второй вход которого соединен с выходом ключа 27.1 (27.2), и блок 24.1 (исполнительный блок 24.2) регистрации и анализа.
К выходу амплитудного ограничителя 19.1 (19.2) последовательно подключены перемножитель 21.1 (21.2), второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 8.1 (8.2), полосовой фильтр 22.1 (22.2) и фазовый детектор 23.1 (23.2), второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 16.1 (16.2), а выход подключен ко второму входу блока 24.1 (исполнительного блока 24.2) регистрации и анализа.
Последовательно включенные генератор 3.1 (3.2) несущей частоты, амплитудный модулятор 4.1 (4.2) и фазовый манипулятор 5.1 (5.2) образуют модулятор 2.1 (2.2) с двойным видом модуляции.
Первый гетеродин 8.1 (8.2), первый смеситель 9.1 (9.2), усилитель 10.1 (10.2) первой промежуточной частоты и первый усилитель 11.1 (11.2) мощности образуют передатчик 7.1 (7.2).
Второй усилитель 15.1 (15.2) мощности, второй гетеродин 16.1 (16.2), второй смеситель 17.1 (17.2), усилитель 18.1 (18.2) второй промежуточной частоты, усилитель 25.1 (25.2) суммарной частоты, амплитудный детектор 26.1 (26.2), ключ 27.1 (27.2), амплитудный ограничитель 19.1 (19.2), синхронный детектор 20.1 (20.2), перемножитель 21.1 (21.2), полосовой фильтр 22.1 (22.2) и фазовый детектор 23.1 (23.2) образуют приемник 14.1 (14.2).
Между диспетчерским пунктом и каждой системой жизнеобеспечения сложных объектов устанавливается дуплексная радиосвязь с использованием сложных сигналов с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией (АМ-ФМн) на одной несущей частоте.
Устройство дистанционного мониторинга систем жизнеобеспечения сложных сигналов работает следующим образом.
Для передачи сообщений и команд с диспетчерского пункта включается генератор 3.1 несущей частоты, который формирует высокочастотное гармоническое колебание (фиг. 3, а)
Figure 00000001
,
где Uc1, Wc, ϕс1, Tc1 - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность высокочастотного гармонического колебания, которое поступает на первый вход амплитудного модулятора 4.1. На второй вход последнего с выхода источника 1.1 аналоговых сообщений подается модулирующая функция m1(t) (фиг. 3, б), содержащая аналоговое сообщение.
На выходе амплитудного модулятора 4.1 образуется амплитудно-модулированный (AM) сигнал (фиг.3, в).
Figure 00000002
,
который поступает на первый вход фазового манипулятора 5.1, на второй вход которого подается модулирующий код M1 (t) (фиг. 3, г) с выхода источника 6.1 дискретных сообщений. На выходе фазового манипулятора 5.1 формируется сложный сигнал с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией (АМ-ФМн) (фиг. 3, д)
Figure 00000003
,
где ϕk1(t)={0,π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом М1 (t), причем ϕk1 (t)=coust при Кτэ<t<(k+1)τэ и может изменяться скачком при t=Кτэ, т.е. на границах между элементарными посылками (К-1.2, …, N1):
τэ, N1 - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Тс1 (Тс1=N1⋅τэ),
который поступает на первый вход первого смесителя 9.1, на второй вход которого подается напряжение первого гетеродина 8.1
Figure 00000004
.
На выходе смесителя 9.1 образуются напряжения комбинационных частот/ Усилителем 10.1 выделяется напряжение первой промежуточной (суммарной) частоты
Figure 00000005
,
где
Figure 00000006
;
Wup1=Wc+Wr1 - первая промежуточная (суммарная) частота;
ϕпр1=ϕс1+ϕr1.
Это напряжение после усиления в усилителе 11.1 мощности через дуплексер 12.1 поступает в приемопередающую антенну 13.1, излучается ею в эфир на частоте W1, улавливается приемопередающей антенной 13.2 системы жизнеобеспечения и через дуплексер 12.2 и усилитель 15.2 мощности поступает на первый вход смесителя 17.2. На второй вход смесителя 12.2 подается напряжение Ur1 (t) гетеродина 16.2. На выходе смесителя 17.2 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителями 18.2 и 25.2 выделяются напряжение второй промежуточной (разностной) и первой суммарной частот:
Figure 00000007
,
Figure 00000008
,
где
Figure 00000009
; Wup2=W1-Wr1 - вторая промежуточная (разностная) частота;
W∑i=Wr1+W1 - первая суммарная частота;
ϕпр2=ϕпр1-ϕr1; ϕ∑1=ϕпр1+ϕr1.
Напряжение u∑1(t) первой суммарной частоты, выделяемое усилителем 25.2, частота настройки Wн1 которого равна W∑1 (Wн1=W∑1), детектируется амплитудным детектором 26.2 и поступает управляющий вход ключа 27.2, открывая его. В исходном состоянии ключ 27.2 всегда закрыт. При этом напряжение uup2 (t) второй промежуточной частоты (фиг. 3, е) с выхода усилится 18.2 второй промежуточной частоты через открытый ключ 27.2 поступает на вход амплитудного ограничителя 19.2 и на первый (информационный) вход синхронного детектора 20.2. На выходе амплитудного ограничителя 19.2 образуется напряжение (фиг. 3, ж)
Figure 00000010
,
где Uo - порог ограничителя,
которое представляет собой ФМн сигнал и поступает на второй (опорный) вход синхронного детектора 20.2 и на первый вход перемножителя 21.2.
На выходе синхронного детектора 20.2 образуется первое низкочастотное напряжение (фиг. 3, з)
Figure 00000011
,
где
Figure 00000012
, пропорциональное модулирующей функции m1 (t)
(фиг. 3, б).
Это напряжение поступает на первый вход исполнительного блока 24.2. На второй вход перемножителя 21.2 подается напряжение гетеродина 8.2
Figure 00000013
.
На выходе перемножителя 21.2 образуется напряжение третьей промежуточной (разностной) частоты (фиг. 3, 11)
Figure 00000014
,
где
Figure 00000015
;
Wup3=Wr2-Wup2 - третья промежуточная (разностная) частота;
ϕпр3=ϕr2-ϕuр2,
которое представляет собой ФМн сигнал на частоте Wr1=Wup3 гетеродина 16.2.
Это напряжение выделяется полосовым фильтром 22.2 и поступает на первый (информационный) вход фазового детектора 23.2, на второй (опорный) вход которого подается напряжение ur1 (t) гетеродина 16.2. На выходе фазового детектора 23.2 образуется второе низкочастотное напряжение (фиг. 3, к)
Figure 00000016
,
где
Figure 00000017
,
пропорциональное модулирующему коду М1 (t) (фиг. 3, 2). Это напряжение поступает на второй вход исполнительного блока 24.2.
Описанная выше работа супергетеродинного приемника 14.2 соответствует случаю приема полезных АМ-ФМн сигналов по основному каналу на частоте W1 (фиг. 2).
Если ложный сигнал (помеха) поступает на вход приемника 14.2 по первому зеркальному каналу на частоте Wз1,
Figure 00000018
,
то на выходе смесителя 17.2 образуются следующие напряжения:
Figure 00000019
,
Figure 00000020
,
где
Figure 00000021
;
Wup2 = Wr1-Wз1 - вторая промежуточная (разностная) частота;
W∑3 = Wr1+Wз1 - третья суммарная частота;
ϕuр4 = ϕr1 - ϕз1; ϕ∑4 = ϕз1 + ϕr1.
Напряжение uпp4(t) попадает в полосу пропускания усилителя 18.2 второй промежуточной частоты. Однако напряжение u∑3(t) не попадает в полосу пропускания усилителя 25.2 первой суммарной частоты (W∑1 - W∑3 = 2 Wпp2). Ключ 27.2 не открывается и ложный сигнал (помеха), принимаемый по первому зеркальному каналу на частоте Wз1, подавляется. По аналогичной причине подавляются и ложные сигналы (помехи), принимаемые по другим дополнительным каналам.
При передаче сообщений с системы жизнеобеспечения сложных объектов с помощью генератора 3.2 несущей частоты формируется высокочастотное гармоническое колебание
Figure 00000022
,
которое поступает на первый вход амплитудного модулятора 4.2. На второй вход амплитудного модулятора 4.2 с выхода источника 1.2 аналоговых сообщений подается модулирующая функция m2(t), содержащая аналоговые сообщения.
На выходе амплитудного модулятора 4.2 образуется AM сигнал
Figure 00000023
которое поступает на первый вход фазового манипулятора 5.2, на второй вход которого подается модулирующий код M2(t) с выхода источника 6.2 дискретных сообщений. На выходе фазового манипулятора 5.2 формируется сложный АМ-ФМн сигнал
Figure 00000024
,
который поступает на первый вход смесителя 9.2, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 8.2
Figure 00000025
.
На выходе смесителя 9.2 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 10.2 выделяется напряжение третьей промежуточной (разностной) частоты
Figure 00000026
где
Figure 00000027
;
Wпp3 = Wr2 - Wc - третья промежуточная (разностная) частота;
ϕ6=ϕr2 - ϕс2.
Это напряжение после усиления в усилителе 11.2 мощности через дуплексер 12.2 поступает в приемопередающую антенну 13.2, излучается ею в эфир на частоте W2, улавливается приемопередающей антенной 13.1 диспетчерского пункта и через дуплексер 12.1 и усилитель 15.1 мощности поступает на первый вход смесителя 17.1. На второй вход смесителя 17.1 подается напряжение ur2(t) гетеродина 16.1. На выходе смесителя 17.1 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителями 18.1 и 25.1 выделяются напряжения второй промежуточной (разностной) и второй суммарной частот:
Figure 00000028
,
Figure 00000029
,
где
Figure 00000030
;
Wпp2 = Wr2 - W2 - вторая промежуточная (разностная) частота;
W∑2 = W2 + Wr2 - вторая суммарная частота;
ϕпр4 = ϕr2 - ϕ6; ϕ∑2 = ϕ6 + ϕr2.
Напряжение u∑2 (t) второй суммарной частоты выделяется усилителем 25.1, частота настройки Wн2 которого выбрана равной W∑2 (Wн2 = W∑2), детектируется амплитудным детектором 26.1 и поступает на управляющий вход ключа 27.1, открывая его. В исходном состоянии ключ 27.1 всегда закрыт. При этом напряжение uup4(t) второй промежуточной частоты с выхода усилителя 18.1 через открытый ключ 27.1 поступает на вход амплитудного ограничителя 19.1 и на первый (информационный) вход синхронного детектора 20.1.
На выходе амплитудного ограничителя 19.1 образуется напряжение
Figure 00000031
,
где Uo - порог ограничения,
которое поступает на второй (опорный) вход синхронного детектора 20.1 и первый вход перемножителя 21.1.
На выходе синхронного детектора 20.1 образуется низкочастотное напряжение
Figure 00000032
,
где
Figure 00000033
;
пропорциональное модулирующей функции m2(t). Это напряжение поступает на первый вход блока 24.1 регистрации и анализа.
На второй вход перемножителя 2.1 подается напряжение ur1(t) гетеродина 8.1, на выходе которого образуется напряжение
Figure 00000034
,
где
Figure 00000035
,
которое представляет собой ФМн сигнал на частоте Wr2 гетеродина 16.1. Это напряжение выделяется полосовым фильтром 22.1 и поступает на первый (информационный) вход фазового детектора 23.1, на второй (опорный) вход которого подается напряжение ur2(t) гетеродина 16.1. На выходе фазового детектора 23.1 образуется низкочастотное напряжение
Figure 00000036
,
где
Figure 00000037
,
пропорциональное модулирующему коду М2(t). Это напряжение поступает на второй вход блока 24.1 регистрации и анализа.
Описанная выше работа супергетеродинного приемника 14.1 соответствует случаю приема полезных АМ-ФМн сигналов по основному каналу на частоте W2 (фиг.2).
Если ложный сигнал (помеха) поступает на вход приемника 14.1 по второму зеркальному каналу на частоте Wз2
Figure 00000038
,
то на выходе смесителя 17.1 образуются следующие напряжения:
Figure 00000039
,
Figure 00000040
,
где
Figure 00000041
;
Wпp2 = Wз2 - Wr2 - вторая промежуточная (разностная) частота;
W∑4 = Wr2+Wз2 - четвертая суммарная частота;
Фпр6=ϕз2 - ϕr2; ϕ∑4 = ϕr2+ϕз2.
Однако напряжение u∑4(t) не попадает в полосу пропускания усилителя 25.1 суммарной частоты (W∑4 - W∑2=2 Wпp2), ключ 27.1 не открывается и ложный сигнал (помеха), принимаемый по второму зеркальному каналу на частоте Wз2, подавляется.
По аналогичной причине подавляются и ложные сигналы (помехи), принимаемые по другим дополнительным каналам.
Сложные сигналы с комбинированной амплитудной модуляцией (АМ-ФМн) на одной несущей частоте обладают высокой энергетической и структурной скрытностью.
Энергетическая скрытность сложных АМ-ФМн сигналов обусловлена их высокой сжимаемостью во времени и по спектру при оптимальной обработке, что позволяет снизить мгновенную излучаемую мощность. Вследствие этого сложный АМ-ФМн сигнал в точке приема может оказаться замаскированным шумами и помехами. Причем энергия сложного АМ-ФМн сигнала отнюдь не мала, она просто распределена по частотно-временной области так, что в каждой точке этой области мощность сигнала меньше мощности шумов и помех.
Структурная скрытность сложных АМ-ФМн сигналов обусловлена большим разнообразием их форм и значительными диапазонами изменений параметров, что затрудняет оптимальную или хотя бы кваиоптимальную обработку сложных АМ-ФМн сигналов априорно неизвестной структуры с целью повышения чувствительности приемника.
Сложные АМ-ФМн сигналы позволяют применять современный вид селекции - структурную селекцию. Это значит, что появляется новая возможность разделять сигналы, действующие в одной и той же полосе частот и в одни и те же промежутки времени.
Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивает повышение помехоустойчивости и достоверности обмена аналоговой и дискретной информации между диспетчерским пунктом и системами жизнеобеспечения сложных объектов. Это достигается за счет подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальным и комбинационным каналам, методом суммарной частоты. Данный метод отличается высокой эффективностью и простотой технической реализации. При этом на выходе каждого смесителя образуются напряжения промежуточной (разностной) и суммарной частот. Как правило, используется только напряжение промежуточной (разностной) частоты.
В предлагаемом устройстве используется напряжение не только промежуточной (разностной) частоты, но и напряжение суммарных частот. Причем напряжения суммарных частот используются для подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным каналам.

Claims (10)

  1. Устройство дистанционного мониторинга систем жизнеобеспечения сложных объектов, содержащее диспетчерский пункт и системы жизнеобеспечения сложных объектов, при этом диспетчерский пункт и каждая система жизнеобеспечения сложных объектов содержат последовательно включенные источник аналоговых сообщений, амплитудный модулятор, второй вход которого соединен с выходом генератора несущей частоты, фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с выходом источника дискретных сообщений, первый смеситель, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилитель первой промежуточной частоты, первый усилитель мощности, дуплексер, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, второй усилитель мощности, второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, и усилитель второй промежуточной частоты, последовательно включенные амплитудный ограничитель, синхронный детектор и блок регистрации и анализа, последовательно подключенные к выходу амплитудного ограничителя перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, а выход подключен ко второму входу блока регистрации и анализа, между диспетчерским пунктом и каждой системой жизнеобеспечения сложных объектов устанавливается дуплексная радиосвязь с использованием сложных сигналов с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией на одной несущей частоте, при этом на диспетчерском пункте эти сигналы излучаются на частоте
  2. W1=Wпр1=Wr2,
  3. где Wпр1 - первая промежуточная частота,
  4. Wr2 - частота второго гетеродина,
  5. а принимаются на частоте W2=Wпр3=Wr1,
  6. где Wпp3 - третья промежуточная частота,
  7. Wr1 - частота первого гетеродина,
  8. а на каждой системе жизнеобеспечения сложных объектов, наоборот, сложные сигналы с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией на одной несущей частоте излучаются на частоте W2, а принимаются на частоте W1, частоты Wr1 и Wr2 гетеродинов разнесены на значение второй промежуточной частоты
  9. Wr2-Wr1=Wпр2,
  10. на каждой системе жизнеобеспечения сложных объектов блок регистрации и анализа выполнен в виде исполнительного блока, отличающееся тем, что диспетчерский пункт и каждая система жизнеобеспечения сложных объектов снабжены усилителем суммарной частоты, амплитудным детектором и ключом, причем к выходу второго смесителя последовательно подключены усилитель суммарной частоты, амплитудный детектор и ключ, второй вход которого соединен с выходом усилителя второй промежуточной частоты, а выход подключен к входу амплитудного ограничителя и к второму входу синхронного детектора.
RU2015134075A 2015-08-13 2015-08-13 Устройство дистанционного мониторинга систем жизнеобеспечения сложных объектов RU2614016C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015134075A RU2614016C2 (ru) 2015-08-13 2015-08-13 Устройство дистанционного мониторинга систем жизнеобеспечения сложных объектов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015134075A RU2614016C2 (ru) 2015-08-13 2015-08-13 Устройство дистанционного мониторинга систем жизнеобеспечения сложных объектов

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015134075A RU2015134075A (ru) 2017-02-14
RU2614016C2 true RU2614016C2 (ru) 2017-03-22

Family

ID=58453363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015134075A RU2614016C2 (ru) 2015-08-13 2015-08-13 Устройство дистанционного мониторинга систем жизнеобеспечения сложных объектов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2614016C2 (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2722518C1 (ru) * 2019-07-24 2020-06-01 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий" Система местоопределения и диспетчеризации мобильных бригад скорой помощи
RU2735146C1 (ru) * 2020-03-23 2020-10-28 Открытое акционерное общество "Авангард" Устройство считывания информации с подвижных объектов железнодорожных составов

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2264034C1 (ru) * 2004-04-01 2005-11-10 Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" Региональная информационная система связи
RU2425423C1 (ru) * 2010-06-23 2011-07-27 Открытое акционерное общество "Авангард" Система местоопределения и диспетчеризации мобильных бригад скорой помощи
RU2438566C1 (ru) * 2010-07-19 2012-01-10 Открытое акционерное общество "Авангард" Устройство для дистанционного слежения за деятельностью сердца
RU2504903C2 (ru) * 2012-04-04 2014-01-20 Закрытое акционерное общество "Комплексный технический сервис" Региональная информационная система связи
RU2509373C2 (ru) * 2012-06-07 2014-03-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт прикладной астрономии Российской академии наук Способ предотвращения несанкционированного использования летательного аппарата

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2264034C1 (ru) * 2004-04-01 2005-11-10 Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" Региональная информационная система связи
RU2425423C1 (ru) * 2010-06-23 2011-07-27 Открытое акционерное общество "Авангард" Система местоопределения и диспетчеризации мобильных бригад скорой помощи
RU2438566C1 (ru) * 2010-07-19 2012-01-10 Открытое акционерное общество "Авангард" Устройство для дистанционного слежения за деятельностью сердца
RU2504903C2 (ru) * 2012-04-04 2014-01-20 Закрытое акционерное общество "Комплексный технический сервис" Региональная информационная система связи
RU2509373C2 (ru) * 2012-06-07 2014-03-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт прикладной астрономии Российской академии наук Способ предотвращения несанкционированного использования летательного аппарата

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015134075A (ru) 2017-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Vu-Van et al. Cooperative spectrum sensing with collaborative users using individual sensing credibility for cognitive radio network
Vu-Van et al. A sequential cooperative spectrum sensing scheme based on cognitive user reputation
RU2614016C2 (ru) Устройство дистанционного мониторинга систем жизнеобеспечения сложных объектов
RU2450458C1 (ru) Способ радиоподавления каналов связи
Khairullin et al. Determination of the optimal number of realizations of the modulating sequence of the PSK-n signal necessary for estimating the error probability per symbol caused by the ISI produced by linear selective systems
RU2722237C1 (ru) Устройство дистанционного мониторинга систем жизнеобеспечения специальных объектов
JP2014029663A (ja) 監視システムおよび監視方法
Singh et al. Preamble‐based synchronisation scheme for electromagnetic wireless nanocommunications
KR101736162B1 (ko) Css 무선 통신 시스템의 생존성 증대를 위한 변복조 방법
JP6920215B2 (ja) パイロット信号及び情報信号を含む放送信号を送受信するための方法
RU2264034C1 (ru) Региональная информационная система связи
RU2329608C1 (ru) Когерентная радиолиния
RU2504903C2 (ru) Региональная информационная система связи
RU2308059C1 (ru) Автоматизированная система аварийного и экологического мониторинга окружающей среды региона
RU2257598C1 (ru) Автоматизированная система аварийного и экологического мониторинга окружающей среды региона
RU2479120C2 (ru) Радиоприемное устройство для обнаружения широкополосных сигналов с фазовой манипуляцией
RU2460205C1 (ru) Региональная информационная система связи
RU2661256C2 (ru) Способ дистанционного контроля лифтов и устройство для его осуществления
RU2286026C1 (ru) Когерентная радиолиния
RU2621641C1 (ru) Способ дистанционного контроля устройства дренажной защиты подземной коммуникации
CN113904703B (zh) 连续频谱随机信号载波通信方法
RU2324957C1 (ru) Автоматизированная система аварийного и экологического мониторинга окружающей среды региона
Vachhani et al. Cyclostationary based detection method of spectrum sensing for cognitive radio
WO2015143274A1 (en) A filter that minimizes in-band noise and maximizes detection sensitivity of exponentially-modulated signals
RU2446588C2 (ru) Способ радиосвязи

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170814