RU2691759C1 - Information transmission system using radio and optoelectronic channels - Google Patents
Information transmission system using radio and optoelectronic channels Download PDFInfo
- Publication number
- RU2691759C1 RU2691759C1 RU2018131641A RU2018131641A RU2691759C1 RU 2691759 C1 RU2691759 C1 RU 2691759C1 RU 2018131641 A RU2018131641 A RU 2018131641A RU 2018131641 A RU2018131641 A RU 2018131641A RU 2691759 C1 RU2691759 C1 RU 2691759C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- unit
- input
- controlled
- transmitting
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 10
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 title claims description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к системам передачи информации с помощью электромагнитного излучения, параметры которого модулируются по закону передаваемой информации, и одновременном использовании радио- и оптико-электронных каналов передачи информационных сигналов.The invention relates to information transmission systems using electromagnetic radiation, whose parameters are modulated according to the law of transmitted information, and the simultaneous use of radio and opto-electronic transmission channels of information signals.
Наиболее близким аналогом предлагаемой системы передачи информации является устройство, включающее передающую и приемную часть по патенту RU 2188510, 2002 г.The closest analogue of the proposed information transmission system is a device that includes the transmitting and receiving part of the patent RU 2188510, 2002.
Передающая часть содержит: блок формирования сигнала СВЧ (сантиметрового или миллиметрового) диапазонов, нагруженного на рупор, блок формирования сигнала оптического диапазона, нагруженного на оптический излучатель (например полупроводниковый ИК лазер). Кроме того, в состав передающей части входит комбинированная (СВЧ-оптическая) антенна, построенная по схеме Кассейгрена. Антенна содержит: дихроичный элемент, зеркало СВЧ, комбинированное (СВЧ - оптическое) зеркало, имеющее отверстие в центре, и оптическое зеркало. Комбинированное зеркало с одной стороны имеет покрытие с максимумом коэффициента отражения на частоте СВЧ-передатчика, а с другой стороны покрытие с максимумом коэффициента отражения на длине волны ИК-лазера. Рупор, дихроичный элемент, три зеркала установленных соосно. А дихроичный элемент, установлен так, чтобы оптическое излучение излучателя проходило через отверстия в зеркалах.The transmitting part contains: a microwave (centimeter or millimeter) signal shaping unit loaded on a horn, an optical bandwidth generating unit loaded on an optical emitter (for example, a semiconductor IR laser). In addition, the transmitting part includes a combined (microwave optical) antenna constructed according to the Kasy-Kgren scheme. The antenna contains: a dichroic element, a microwave mirror, a combined (microwave - optical) mirror with a hole in the center, and an optical mirror. The combined mirror, on the one hand, has a coating with a maximum of the reflection coefficient at the frequency of the microwave transmitter, and on the other hand, a coating with a maximum of the reflection coefficient at the wavelength of the IR laser. A horn, dichroic element, three mirrors installed coaxially. A dichroic element is installed so that the optical radiation of the emitter passes through the holes in the mirrors.
Приемная часть устройства состоит из отдельных СВЧ и оптического трактов. СВЧ тракт включает приемную антенну, построенную по схеме Кассейгрена, и образованную двумя зеркалами, СВЧ конвертер, приемник и устройство выделения информации. Оптический тракт приемной части содержит линзовый объектив, фотодетектор и устройство выделения информации.The receiving part of the device consists of separate microwave and optical paths. The microwave path includes a receiving antenna constructed according to the Cassagren scheme, and formed by two mirrors, a microwave converter, a receiver and a device for extracting information. The optical path of the receiving part contains a lens lens, a photodetector and a device for extracting information.
Данное устройство эффективно функционирует в случае стационарного размещения на неподвижных объектах. При необходимости работы в режиме движения очень сложно осуществить поиск и слежение за абонентом.This device effectively functions in the case of stationary placement on fixed objects. If it is necessary to work in the driving mode, it is very difficult to search and track a subscriber.
Поэтому с целью повышения функциональных возможностей для организации связи между объектами, находящимися в движении на различных траекториях и скоростях, в систему вводится всенаправленный низкочастотный радиоканал, по которому между абонентами передается навигационная информация, позволяющая осуществлять нацеливание диаграмм направленности узконаправленных антенн и излучения ИК-лазера на подвижный объект.Therefore, in order to increase the functionality for organizing communication between objects in motion at different trajectories and speeds, an omnidirectional low-frequency radio channel is introduced into the system, through which navigation information is transmitted between subscribers, which allows targeting the directional patterns of narrow-beam antennas and the IR laser radiation to a mobile an object.
Каждый абонент системы в своем составе содержит: приемную и предающую часть. В передающую часть введены приемник сигналов ГЛОНАСС, блок приема/передачи параметров движения, цифровой решающий блок, передающая управляемая антенная решетка, блок управления направлением оптического излучения ИК-лазера. В приемную часть введены приемная управляемая фазированная антенная решетка и блок управляемых линзовых объективов.Each subscriber of the system includes in its structure: receiving and transmitting part. The receiver of the GLONASS signals, the motion parameters receiving / transmitting unit, the digital solver unit, the transmitting controlled antenna array, the control unit for the direction of optical radiation of the IR laser are entered into the transmitting part. The receiving controlled phased antenna array and the unit of controlled lens lenses are introduced into the receiving part.
Структурная схема системы представлена на фиг. 1.The block diagram of the system is shown in FIG. one.
Передающая часть содержит: источник передаваемой информации (1), выход которого параллельно подключен ко входам блока (2) формирования сигнала СВЧ и блока (3) ИК-лазера, блок (4) приемник сигналов ГЛОНАС, выход которого подключен ко входу блока (5) приема/передачи параметров движения, первый выход которого подключен к антенне всенаправленного радиоканала, а второй выход ко входу цифрового решающего блока (6). Выход блока (2) формирователя СВЧ подключен к информационному входу передающей управляемой фазированной антенной решетки (УФАР) (7), управляющий вход которой объединен с управляющим входом блока (8) управления направлением оптического излучения ИК-лазера, информационный вход которого подключен к выходу блока (3) ИК-лазера и подключен к выходу цифрового решающего блока (6).The transmitting part contains: the source of transmitted information (1), the output of which is connected in parallel to the inputs of the microwave signal conditioning unit (2) and the IR laser unit (3), the block (4) of the GLONASS signal receiver, the output of which is connected to the input of the unit (5) reception / transmission of motion parameters, the first output of which is connected to the antenna of the omnidirectional radio channel, and the second output to the input of the digital decision unit (6). The output of the microwave shaper unit (2) is connected to the information input of the transmitting controlled phased antenna array (UFAR) (7), the control input of which is combined with the control input of the IR radiation direction control unit (8), the information input of which is connected to the output of the unit ( 3) IR-laser and connected to the output of the digital decision unit (6).
Приемная часть содержит: приемную УФАР, блок (10) конвертор, выход которого подключен к первому входу блока (11) выделения информации.The receiving part contains: receiving UFAR, block (10) a converter, the output of which is connected to the first input of the block (11) of information extraction.
Оптический тракт приемной части содержит блок (12) управляемых линзовых объективов, управляемый вход которого объединен с управляемым входом УФАР (9) и подключен к выходу цифрового решающего блока (6). Информационный выход УЛО (12) через блок (13) фотодетекторов и приемник (14) оптических сигналов подключен ко второму входу блока (11) выделения информации.The optical path of the receiving part contains a block (12) of controlled lens lenses, the controlled input of which is combined with the controlled input of the UVAR (9) and connected to the output of the digital decision unit (6). The information output of the ULO (12) is connected via the block (13) of photodetectors and the receiver (14) of optical signals to the second input of the block (11) of information extraction.
Система функционирует следующим образом. От источника (1) передаваемая информация поступает одновременно на входы блока (2) формирования сигнала СВЧ и блока (3) ИК-лазера оптического диапазонов. От блока (4) приемника сигналов ГЛОНАС навигационная информация поступает на вход блока (5) приема/передачи параметров движения откуда с передающего выхода на известной абонентам системы частоте излучается в эфир, а с информационного выхода поступает в цифровом виде в решающий блок (6).The system operates as follows. From the source (1), the transmitted information is fed simultaneously to the inputs of the block (2) of the microwave signal generation and the block (3) of the IR laser of the optical range. From the block (4) of the GLONAS receiver, the navigation information is fed to the input of the block (5) of the motion parameters from where it is transmitted from the transmitting output to the frequency known to the subscribers of the system, and from the information output goes in digital form to the crucial block (6).
Предполагается, что частота генератора СВЧ в радио-диапазоне составляет десятки ГГц. Выход блока (2) формирования сигнала СВЧ подключен к информационному входу передающей УФАР (7).It is assumed that the frequency of the microwave generator in the radio range is tens of GHz. The output of the microwave signal conditioning unit (2) is connected to the information input of the transmitting UFAR (7).
В свою очередь для формирования передачи по оптическому каналу вход блока (3) ИК-лазера подключен к выходу блока (1) источника информации, а выход к информационному входу блока (8) управления направлением оптического излучения ИК-лазера.In turn, to form a transmission through the optical channel, the input of the IR laser unit is connected to the output of the information source unit (1), and the output to the information input of the IR laser direction control unit (8).
Для формирования направления диаграмм направленности УФАР (7, 9) и задания направления излучения и приема оптического сигнала с выхода решающего блока (6) на управляющие входы блоков 7, 8, 9, 12 поступает сформированная командная информация.In order to form the direction of the UVAr radiation patterns (7, 9) and set the direction of emission and reception of the optical signal from the output of the decision block (6), the generated command information is sent to the control inputs of
Принимаемый СВЧ сигнал поступает через УФАР (9) в конвертор, откуда на первый вход устройства (10) выделения сигнала. Принимаемый оптический сигнал поступает в блок (12) управляемых линзовых объективов, откуда через блок (13) фото детекторов и приемник (14) оптических сигналов поступает на второй вход устройства (10) выделения сигнала, где для устранения ошибок проводится сравнение и соответствующая обработка для принятия о верности принятой информации решений.The received microwave signal is fed through UFAR (9) to the converter, from where to the first input of the device (10) the signal extraction. The received optical signal enters the unit (12) of the controlled lens lenses, from where the photo detector unit (13) and the optical signal receiver (14) are fed to the second input of the signal extractor (10), where a comparison and corresponding processing is carried out to accept about the correctness of the adopted information decisions.
Поиск технических решений в смежных областях техники не позволил авторам выявить отличительные признаки заявляемого технического решения, что соответствует критерию "изобретательский уровень".The search for technical solutions in related fields of technology did not allow the authors to identify the distinctive features of the proposed technical solution, which meets the criterion of "inventive step".
Таким образом, из изложенного выше следует, что предлагаемая система передачи информации с использованием радио- и оптико-электронных каналов обеспечивает достижение положительного технического эффекта - возможности надежной передачи информации между объектами, функционирующими на различных траекториях и скоростях при условии прямой видимости.Thus, from the above it follows that the proposed system of information transmission using radio and opto-electronic channels ensures the achievement of a positive technical effect - the possibility of reliable information transfer between objects operating on different trajectories and speeds under the condition of direct visibility.
Литература:Literature:
1. Патент RU 2188510, 2002.1. Patent RU 2188510, 2002.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018131641A RU2691759C1 (en) | 2018-09-04 | 2018-09-04 | Information transmission system using radio and optoelectronic channels |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018131641A RU2691759C1 (en) | 2018-09-04 | 2018-09-04 | Information transmission system using radio and optoelectronic channels |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2691759C1 true RU2691759C1 (en) | 2019-06-18 |
Family
ID=66947591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018131641A RU2691759C1 (en) | 2018-09-04 | 2018-09-04 | Information transmission system using radio and optoelectronic channels |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2691759C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6272338B1 (en) * | 1995-11-30 | 2001-08-07 | Motient Services Inc. | Network control center for satellite communication system |
| RU2292117C1 (en) * | 2005-05-14 | 2007-01-20 | Военная академия Ракетных войск стратегического назначения им. Петра Великого | Communication-system on-board retransmitter (alternatives) and method for retransmitting broadband signals |
| RU2455769C1 (en) * | 2011-07-26 | 2012-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Технологическая лаборатория" | Container-type satellite communications station |
| US20140184439A1 (en) * | 2012-12-28 | 2014-07-03 | International Business Machines Corporation | Scalable polarimetric phased array transceiver |
| WO2017007525A2 (en) * | 2015-06-23 | 2017-01-12 | Eridan Communications, Inc. | Universal transmit/receive module for radar and communications |
| RU2657320C1 (en) * | 2017-05-10 | 2018-06-13 | Акционерное общество "Рязанская радиоэлектронная компания" (АО "РРК") | Transceiving module of active phased antenna array |
-
2018
- 2018-09-04 RU RU2018131641A patent/RU2691759C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6272338B1 (en) * | 1995-11-30 | 2001-08-07 | Motient Services Inc. | Network control center for satellite communication system |
| RU2292117C1 (en) * | 2005-05-14 | 2007-01-20 | Военная академия Ракетных войск стратегического назначения им. Петра Великого | Communication-system on-board retransmitter (alternatives) and method for retransmitting broadband signals |
| RU2455769C1 (en) * | 2011-07-26 | 2012-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Технологическая лаборатория" | Container-type satellite communications station |
| US20140184439A1 (en) * | 2012-12-28 | 2014-07-03 | International Business Machines Corporation | Scalable polarimetric phased array transceiver |
| WO2017007525A2 (en) * | 2015-06-23 | 2017-01-12 | Eridan Communications, Inc. | Universal transmit/receive module for radar and communications |
| RU2657320C1 (en) * | 2017-05-10 | 2018-06-13 | Акционерное общество "Рязанская радиоэлектронная компания" (АО "РРК") | Transceiving module of active phased antenna array |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Abumarshoud et al. | LiFi through reconfigurable intelligent surfaces: A new frontier for 6G? | |
| US5060303A (en) | Optical data link system, and methods of constructing and utilizing same | |
| CA2618297C (en) | Acquisition, pointing, and tracking architecture for laser communication | |
| US10340602B2 (en) | Retro-directive quasi-optical system | |
| US20180083700A1 (en) | Free Space Optical (FSO) System | |
| JP7457115B2 (en) | Apparatus and method for optical communication with remote nodes | |
| US11564020B1 (en) | Ultra-wideband wireless photonic integrated antenna system | |
| US10090929B2 (en) | Drone-based radio-over-fiber system | |
| CN108768516A (en) | The laser space communication terminal of wavelength fast tunable | |
| WO2019005258A4 (en) | A cw lidar wind velocity sensor for operation on a stratospheric vehicle | |
| KR102253244B1 (en) | Device system for constituting 3d image lidar sensor based on transceiving optical phased array | |
| KR20210112596A (en) | Laser transmitting and receiving module for lidar | |
| CN105359431A (en) | Directional optical communications | |
| Soltani et al. | Terabit indoor laser-based wireless communications: LiFi 2.0 for 6G | |
| CN102185652A (en) | Wireless laser communication transmission method and system | |
| RU2691759C1 (en) | Information transmission system using radio and optoelectronic channels | |
| JP2023513264A (en) | Centralized object detection sensor network system | |
| CN106559142A (en) | Light emitting devices, launching technique, optical pickup apparatus and method of reseptance | |
| Pham et al. | Automatic Gbps receiver for mobile device in beam-steered infrared light communication system | |
| RU2365007C1 (en) | Onboard sending device of information transfer laser system | |
| RU2725758C1 (en) | Wide-range intelligent on-board communication system using radio-photon elements | |
| Beguni et al. | Toward a mixed visible light communications and ranging system for automotive applications | |
| KR102329109B1 (en) | Photonic phased array based detector enabling direction division demultiplexing for optical wireless communication | |
| US12015440B2 (en) | Chip-scale receiver and method for free space optical coherent communications | |
| CN113328800B (en) | Space optical communication omnidirectional receiving method and equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200905 |