RU2722237C1 - Устройство дистанционного мониторинга систем жизнеобеспечения специальных объектов - Google Patents

Устройство дистанционного мониторинга систем жизнеобеспечения специальных объектов Download PDF

Info

Publication number
RU2722237C1
RU2722237C1 RU2019130747A RU2019130747A RU2722237C1 RU 2722237 C1 RU2722237 C1 RU 2722237C1 RU 2019130747 A RU2019130747 A RU 2019130747A RU 2019130747 A RU2019130747 A RU 2019130747A RU 2722237 C1 RU2722237 C1 RU 2722237C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
output
input
life support
amplifier
Prior art date
Application number
RU2019130747A
Other languages
English (en)
Inventor
Юрий Александрович Бирюков
Александр Николаевич Бирюков
Дмитрий Владимирович Бирюков
Николай Александрович Бирюков
Евгений Олегович Добрышкин
Андрей Иванович Федоров
Алексей Александрович Борисов
Максим Юрьевич Гляков
Сергей Павлович Ефремов
Original Assignee
Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2019130747A priority Critical patent/RU2722237C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2722237C1 publication Critical patent/RU2722237C1/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Transmitters (AREA)

Abstract

Изобретение 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. Технический результат состоит в повышении 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. Для этого устройство содержит диспетчерский пункт и системы жизнеобеспечения сложных объектов. Диспетчерский пункт содержит источник аналоговых сообщений, модулятор с двойным видом модуляции, генератор несущей частоты, амплитудный модулятор, фазовый манипулятор, источник дискретных сообщений, передатчик, первый гетеродин, первый смеситель, усилитель первой промежуточной частоты, первый усилитель мощности, дуплексер, приемопередающую антенну, приемник, второй усилитель мощности, второй гетеродин, второй смеситель, усилитель второй промежуточной частоты, амплитудный ограничитель, синхронный детектор, перемножитель, полосовой фильтр, фазовый детектор, блок регистрации и анализа, усилитель суммарной частоты, третий гетеродин и третий смеситель. 5 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, 2.614.016; 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 Wпр2 может быть получено в результате приема сигналов на четырех частотах: W1, W2, Wз1 и Wз2; т.е.
Wпр2=W1-Wr1, Wпр2=Wr1-Wз1,
Wпр2=Wr2-W2, Wпр2=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 2Wпр2 и расположены симметрично (зеркально) относительно частот Wr1 и Wr2 гетеродинов (рис. 2, 4). 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:
Wпр2=(±m Wki±n Wr1),
Wпр2=(±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 - Wпр2, Wk2=2Wr1+Wпр2,
Wk3=2 Wr2 - Wпр2, Wk4=2 Wr2+Wпр2.
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 и второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, последовательно включенные усилитель второй промежуточной частоты, 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=Wпр1=Wr2,
где Wпр1 - первая промежуточная частота,
Wr2 - частота второго гетеродина,
а принимаются на частоте
W2=Wпр3=Wr1,
где Wпр3 - 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=Wпр2,
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, третьим гетеродином и третьим смесителем, причем к выходу второго смесителя последовательно подключен усилитель суммарной частоты и третий смеситель, второй вход которого соединен с выходом третьего гетеродина, а выход подключен к входу усилителя второй промежуточной частоты.
Причин подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным каналам, основан на двойном преобразовании несущей частоты принимаемого сигнала. Причем при первом преобразовании несущая частота принимаемого сигнала преобразуется "вверх", т.е. используется суммарная частота принимаемого сигнала и частота второго гетеродина, а при втором преобразовании полученная суммарная частота преобразования "вниз", т.е. используется вторая промежуточная (разностная) частота. Указанные операции обеспечивают подавление ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным каналам.
Структурная схема устройства дистанционного мониторинга систем жизнеобеспечения сложных объектов представлена на фиг. 1 и 3. Частотные диаграммы, иллюстрирующие принцип преобразования сигналов, показаны на фиг. 2 и 4. Временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства, изображены на фиг. 5.
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) суммарный частоты, третий смеситель 27.1 (27.2), второй вход которого соединен с выходом третьего гетеродина 26.1 (26.2), усилитель 18.1 (18.2) второй промежуточный частоты, амплитудный ограничитель 19.1 (19.2), синхронный детектор 20.1 (20.2), второй вход которого соединен с выходом усилителя 18.1 (18.2) второй промежуточной частоты, 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, третий гетеродин 26.1 (26.2), третий смеситель 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 объектов работает следующим образом.
Для передачи сообщений и команд с диспетчерского пункта включается генератор 3.1 несущей частоты, который формирует высокочастотное гармоническое колебание (фиг. 5, 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. 5, б), содержащая аналоговое сообщение.
На выходе амплитудного модулятора 4.1 образуется амплитудно-модулированный (AM) сигнал (фиг. 5, в).
Figure 00000002
который поступает на первый вход фазового манипулятора 5.1, на второй вход которого подается модулирующий код M1 (t) (фиг. 5, 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. 5, д)
Figure 00000003
где φk1(t)={0,π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M1 (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 (Tc1=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. Усилителем 25.2. выделяется напряжение первой суммарной частот:
Figure 00000007
0<t<Tc1,
где UΣ1=0.5Uпр1Ur1;
WΣ1=Wr1+W1 - первая суммарная частота;
ϕΣ1=ϕпр1+ϕr1.
которое поступает на первый вход третьего смесителя 27.2. На второй вход третьего смесителя 27.2 подается напряжение третьего гетеродина 26.2
Figure 00000008
на выходе смесителя 27.2 образуется напряжение комбинационных частот. Усилителем 18.2 выделяется напряжение второй промежуточной (разностной) частоты
Figure 00000009
где Uup2=1/2UΣ1*Ur3;
wup2=wr3-wΣ1 - вторая промежуточная (разностная) частота,
ϕuр2=ϕr3-ϕΣ1
Напряжение uup2(t) (фиг. 5, е) второй суммарной частоты с выхода усилителя 18.2 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. 5, 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. 5, з)
Figure 00000011
где
Figure 00000012
пропорциональное модулирующей функции m1 (t) (фиг. 5, 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. 5, и)
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. 5, к)
Figure 00000016
где
Figure 00000017
пропорциональное модулирующему коду M1 (t) (фиг. 5, г). 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. 4).
Если ложный сигнал (помеха) поступает на вход приемника 14.2 по первому зеркальному каналу на частоты wз1,
Figure 00000018
0<t<Tз1,
Где UΣ2=1/2 Uз1+Ur2;
ϕΣ2=ϕз1+ϕr1 - вторая суммарная частота;
ϕΣ2=ϕз1+ϕr1
которое не попадает в полосу пропускания усилителя 25.2 суммарный частоты. Это объясняется тем, что частота настройки ωH1 усилителя 25.2 суммарной частоты выбирается равной ωH1=ωΣ1.
Следовательно, ложный сигнал (помеха), поступающий на вход приемника 14.2 по первому зеркальному каналу на частоте ωз1, подавляется.
По аналогической причине подавляется 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 00000019
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 00000020
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 00000021
который поступает на первый вход смесителя 9.2, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 8.2
Figure 00000022
На выходе смесителя 9.2 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 10.2 выделяется напряжение третьей промежуточной (разностной) частоты
Figure 00000023
где
Figure 00000024
Wпр3=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. Усилителем 25.1 выделяется напряжение третьей суммарной частоты
Figure 00000025
0<t<Tc2
Где UΣ2=1/2 U6*Ur2;
wΣ3=w2+wr2 - первая суммарная частота;
ϕΣ3=ϕr2+ϕ6
которое поступает на первый вход третьего смесителя 27.1. На второй вход третьего смесителя 27.1 подается напряжение третьего гетеродина 26.1
Figure 00000026
на выходе смесителя 27.1 образуется напряжение комбинационных частот. Усилителем 18.1 выделяется напряжение второй промежуточной (разностной) частоты
Figure 00000027
где Uup4=1/2 U6*Ur2;
wup4=wΣ3-wr3 - вторая промежуточная (разностная) частота,
ϕup4=ϕΣ3-ϕr3
которое поступает на первый (информационный) вход синхронного детектора 20.1 и на вход амплитудного ограничителя 19.1.
На выходе амплитудного ограничителя 19.1 образуется напряжение
Figure 00000028
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 00000029
где
Figure 00000030
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 00000031
где
Figure 00000032
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 00000033
где
Figure 00000034
пропорциональное модулирующему коду M2(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 первому зеркальному каналу на частоты wз2,
Figure 00000035
0<t<Tз2,
то на выходе смесителя 17.1 образуется следующее напряжение
Figure 00000036
0<t<Тз2,
где UΣ4=1/2 Uз2Ur2;
wΣ4=wз2+wr2 - вторая суммарная частота;
ϕΣ4=ϕз2+ϕr2
которое не попадает в полосу пропускания усилителя 25.1 суммарный частоты. Это объясняется тем, что частота настройки ωH2 усилителя 25.1 суммарной частоты выбирается равной ωH2=ωΣ3.
Следовательно, ложный сигнал (помеха), поступающий на вход приемника 14.1 по первому зеркальному каналу на частоте ωз2, подавляется.
По аналогической причине подавляется 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 дискрийной информации между диспетчерским пунктом и системами жизнеобеспечения сложных объектов. Это достигается за счет подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальным и комбинационным каналам, методом двойного преобразования несущей частоты принимаемого сигнала.
Причем при первом преобразовании несущей частоты принимаемого сигнала преобразуется "вверх", т.е. используется суммарная частота принимаемого сигнала и частоты второго гетеродина, а при втором преобразовании полученная суммарная частота преобразуется "вниз", т.е. используется вторая промежуточная (разностная) частота.
Метод двойного преобразования несущей частоты принимаемого сигнала отличается высокой эффективностью и простотой технической реализации.

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 и второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, последовательно включенные усилитель второй промежуточной частоты и амплитудный ограничитель, синхронный детектор и блок регистрации и анализа, последовательно подключенные к выходу амплитудного ограничителя перемножителя, 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 Wпр3 - 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, третьим гетеродином и третьим смесителем, причем к выходу второго смесителя последовательно подключены усилитель суммарной частоты и третий смеситель, второй вход которого соединен с выходом третьего гетеродина, а выход подключен к выходу усилителя второй промежуточной частоты.
RU2019130747A 2019-09-26 2019-09-26 Устройство дистанционного мониторинга систем жизнеобеспечения специальных объектов RU2722237C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019130747A RU2722237C1 (ru) 2019-09-26 2019-09-26 Устройство дистанционного мониторинга систем жизнеобеспечения специальных объектов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019130747A RU2722237C1 (ru) 2019-09-26 2019-09-26 Устройство дистанционного мониторинга систем жизнеобеспечения специальных объектов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2722237C1 true RU2722237C1 (ru) 2020-05-28

Family

ID=71067308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019130747A RU2722237C1 (ru) 2019-09-26 2019-09-26 Устройство дистанционного мониторинга систем жизнеобеспечения специальных объектов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2722237C1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4140741A1 (de) * 1991-12-11 1993-06-17 Flachglas Ag Verfahren zum betrieb einer mobilfunkanlage eines fahrzeuges, insbesondere eines kraftfahrzeuges
EP0669740A2 (en) * 1994-01-03 1995-08-30 AT&T Corp. Modem adapted to digital subscriber lines
US5465206A (en) * 1993-11-01 1995-11-07 Visa International Electronic bill pay system
RU2236169C2 (ru) * 2002-10-14 2004-09-20 Международная академия наук экологии, безопасности человека и природы Устройство для непрерывного слежения за деятельностью сердца и легких
RU2264034C1 (ru) * 2004-04-01 2005-11-10 Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" Региональная информационная система связи
RU2329608C1 (ru) * 2007-02-26 2008-07-20 Вячеслав Адамович Заренков Когерентная радиолиния

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4140741A1 (de) * 1991-12-11 1993-06-17 Flachglas Ag Verfahren zum betrieb einer mobilfunkanlage eines fahrzeuges, insbesondere eines kraftfahrzeuges
US5465206A (en) * 1993-11-01 1995-11-07 Visa International Electronic bill pay system
US5465206B1 (en) * 1993-11-01 1998-04-21 Visa Int Service Ass Electronic bill pay system
EP0669740A2 (en) * 1994-01-03 1995-08-30 AT&T Corp. Modem adapted to digital subscriber lines
RU2236169C2 (ru) * 2002-10-14 2004-09-20 Международная академия наук экологии, безопасности человека и природы Устройство для непрерывного слежения за деятельностью сердца и легких
RU2264034C1 (ru) * 2004-04-01 2005-11-10 Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" Региональная информационная система связи
RU2329608C1 (ru) * 2007-02-26 2008-07-20 Вячеслав Адамович Заренков Когерентная радиолиния

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2671850A (en) Radio relaying system
RU2450458C1 (ru) Способ радиоподавления каналов связи
RU2614016C2 (ru) Устройство дистанционного мониторинга систем жизнеобеспечения сложных объектов
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
EP3624352A1 (en) Wireless radio frequency communication system
JP2014029663A (ja) 監視システムおよび監視方法
Ranjeeth Cooperative spectrum sensing with square law combining diversity reception
CN111323649B (zh) 微波光子宽带频谱测量方法及装置
GB551472A (en) Improvements in modulated high frequency carrier wave signalling systems
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
CN113904703B (zh) 连续频谱随机信号载波通信方法
RU2621641C1 (ru) Способ дистанционного контроля устройства дренажной защиты подземной коммуникации
RU2479120C2 (ru) Радиоприемное устройство для обнаружения широкополосных сигналов с фазовой манипуляцией
RU2257598C1 (ru) Автоматизированная система аварийного и экологического мониторинга окружающей среды региона
RU2460205C1 (ru) Региональная информационная система связи
RU2446588C2 (ru) Способ радиосвязи
RU2694242C1 (ru) Способ построения базовой станции волоконно-эфирной телекоммуникационной системы распределенной структуры и модуль для его осуществления
GB253152A (en) Improvements in or relating to wireless telegraphy and telephony
RU2452985C2 (ru) Автоматизированная система аварийного и экологического мониторинга окружающей среды региона
RU2324957C1 (ru) Автоматизированная система аварийного и экологического мониторинга окружающей среды региона
RU2408138C1 (ru) Система передачи информации с частотным разнесением сигналов