RU2779925C1 - Method for the distributed reception of a signal transmitted over a multipath channel, and a system for its implementation - Google Patents

Method for the distributed reception of a signal transmitted over a multipath channel, and a system for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2779925C1
RU2779925C1 RU2021130882A RU2021130882A RU2779925C1 RU 2779925 C1 RU2779925 C1 RU 2779925C1 RU 2021130882 A RU2021130882 A RU 2021130882A RU 2021130882 A RU2021130882 A RU 2021130882A RU 2779925 C1 RU2779925 C1 RU 2779925C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
receiving
signals
blocks
coherent addition
Prior art date
Application number
RU2021130882A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович Кейстович
Алексей Владимирович Комяков
Анатолий Петрович Иванников
Яна Алексеевна Измайлова
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" filed Critical Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет"
Application granted granted Critical
Publication of RU2779925C1 publication Critical patent/RU2779925C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: communication technology.
SUBSTANCE: invention relates to automatic packet radio communication in the decameter range (3-30) MHz. Technical means have been introduced into the device that provide procedures for frequency channel separation, use in the transmission of orthogonal signals together with majority decoding.
EFFECT: increasing the noise immunity of receiving discrete information in the radio lines of the DCM range.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к автоматической пакетной радиосвязи декаметрового (ДКМ) диапазона (3-30) МГц.The invention relates to automatic packet radio communication in the decameter (DKM) range (3-30) MHz.

Известен аналог - ВЧ (ДКМ) система обмена пакетными данными [1], обеспечивающая осуществление процессов, содержащая ВЧ бортовые станции, связанные через ВЧ радиоканалы «Воздух-Земля» с ВЧ наземными станциями, которые в свою очередь соединены с центром управления упомянутой системы и с диспетчерскими пунктами управления воздушным движением и авиалиниями через подсистему наземной связи. Каждая ВЧ наземная станция содержит контроллер ВЧ наземной станции, который связан по управлению с N ВЧ передатчиками, подключенными к N ВЧ передающим антеннам, а также с N ВЧ приемниками «Воздух-Земля», подключенными к общей ВЧ приемной антенне, с информационными входами N модуляторов однотонового многопозиционного фазоманипулированного сигнала, подключеннми к N ВЧ передатчикам с информационными выходами N демодуляторов «Воздух-Земля» однотонового многопозиционного фазоманипулированного сигнала. N демодуляторов «Воздух-Земля» подключены к N ВЧ приемникам. Контроллер ВЧ наземной станции связан также с приемником сигналов единого времени, подключенного к приемной антенне сигналов единого времени, и с устройством интерфейса с подсистемой наземной связи. Каждая ВЧ наземная станция содержит, по крайней мере, один дополнительный ВЧ приемник связи «Земля-Земля» и, по крайней мере, один дополнительный демодулятор «Земля-Земля» однотонового многопозиционного фазоманипулированного сигнала, выход которого подключен к дополнительному информационному входу контроллера ВЧ наземной станции, а вход - к выходу дополнительного ВЧ приемника «Земля-Земля». Информационный вход дополнительного ВЧ приемника «Земля-Земля» подключен к общей ВЧ приемной антенне, а его управляющий вход подключен к дополнительному управляющему выходу контроллера ВЧ наземной станции.Known analogue - HF (DKM) packet data exchange system [1], which provides the implementation of processes, containing HF on-board stations connected via HF radio channels "Air-to-Earth" with HF ground stations, which in turn are connected to the control center of the mentioned system and with control towers for air traffic control and airlines through the ground communication subsystem. Each HF ground station contains an HF ground station controller, which is connected by control to N HF transmitters connected to N HF transmitting antennas, as well as to N HF air-to-ground receivers connected to a common HF receiving antenna, with information inputs of N modulators a single-tone multi-position phase-shift keyed signal connected to N HF transmitters with information outputs of N air-to-ground demodulators of a single-tone multi-position phase-shift keyed signal. N air-to-ground demodulators are connected to N RF receivers. The RF ground station controller is also connected to a common time signal receiver connected to the common time signal receiving antenna and to an interface device with the terrestrial communication subsystem. Each RF ground station contains at least one additional RF ground-to-ground communication receiver and at least one additional ground-to-ground demodulator of a single-tone multiposition phase-shift keyed signal, the output of which is connected to an additional information input of the RF ground station controller , and the input - to the output of the additional RF receiver "Earth-to-Earth". The information input of the additional RF receiver "Ground-to-Ground" is connected to a common RF receiving antenna, and its control input is connected to the additional control output of the ground station RF controller.

К недостаткам аналога следует отнести то, что в нем не используется мажоритарное декодирование и разнесенный прием для повышения надежности связи.The disadvantages of the analog should include the fact that it does not use majority decoding and diversity reception to improve communication reliability.

Известен способ разнесенного приема с использованием отрицательной корреляции замираний сигналов в параллельных каналах [2].A known method of diversity reception using the negative correlation of signal fading in parallel channels [2].

Этот способ основан на модели распространения радиоволн, при которой возможно возникновение отрицательной корреляции замирания в пространственно-разнесенных точках приема, и предполагает наличие источника излучения, например радиопередатчика с одиночным вертикальным вибратором, среды распространения, в которой один путь прихода волны в точку приема прямой ("земная волна"), а другой с отражением от вертикальной плоскости, например, от ионосферного слоя, и по крайней мере двух приемников излучения, например, в виде вертикальных вибраторных антенн, разнесенных в пространстве на расстоянии порядка нескольких длин волн. Возникновение отрицательно коррелированных замираний сигнала в приемных элементах зависит от ряда параметров: дальности трассы, высоты отражающего слоя, величины пространственного разноса между приемными антеннами.This method is based on a model of radio wave propagation, in which a negative fading correlation may occur at spatially separated receiving points, and assumes the presence of a radiation source, for example, a radio transmitter with a single vertical vibrator, a propagation medium in which one path of wave arrival at the receiving point is direct (" ground wave"), and the other with reflection from a vertical plane, for example, from the ionospheric layer, and at least two radiation receivers, for example, in the form of vertical dipole antennas spaced apart in space at a distance of the order of several wavelengths. The occurrence of negatively correlated signal fading in the receiving elements depends on a number of parameters: the distance of the path, the height of the reflecting layer, and the magnitude of the spatial separation between the receiving antennas.

При организации радиосвязи в ДКМ диапазоне на трассах протяженностью от 500 км и более "земная волна" практически отсутствует. В то же время известны экспериментальные данные, свидетельствующие о том, что в точку приема приходят несколько лучей сигнала (как минимум два), отраженных от различных слоев ионосферы [3]. При многолучевом, в частности при двухлучевом, распространении радиоволн на трассах, длиной 500 км и более, возможно создание условий для возникновения отрицательной корреляции замираний сигналов.When organizing radio communications in the DKM range on routes with a length of 500 km or more, the "ground wave" is practically absent. At the same time, experimental data are known that indicate that several signal beams (at least two), reflected from different layers of the ionosphere, arrive at the receiving point [3]. With multipath, in particular with two-beam, propagation of radio waves on paths with a length of 500 km or more, it is possible to create conditions for the occurrence of a negative correlation of signal fading.

Этот способ пространственного разнесения не использует возможность разнесенного приема с отрицательной корреляцией запирания сигналов, поскольку применяется сложение сразу всех сигналов от разнесенных приемных элементов когерентным или некогерентным способом.This spatial diversity method does not exploit the negative-correlation gate diversity capability, since the addition of all the signals from the diversity receiver elements at once in a coherent or non-coherent manner is applied.

Известен способ разнесенного приема сигнала от источника излучения [4], заключающийся в размещении трех приемных элементов на прямой, ориентированной на источник излучения, на расстоянии, большем длины волны и кратном ей друг от друга и последующем оптимальном сложении сигналов разнесения, причем каждый из сигналов разнесения образуется в результате когерентного сложения сигналов с среднего приемного антенного элемента с каждым из крайних приемных антенных элементов.A known method of diversity reception of a signal from a radiation source [4], which consists in placing three receiving elements on a straight line oriented to the radiation source, at a distance greater than the wavelength and a multiple of it from each other and the subsequent optimal summation of the diversity signals, each of the diversity signals is formed as a result of coherent addition of signals from the middle receiving antenna element with each of the extreme receiving antenna elements.

Недостатком этого способа является отсутствие разнесенного приема по частоте и мажоритарного декодирования для повышения надежности связи.The disadvantage of this method is the lack of frequency diversity and majority decoding to improve communication reliability.

Известно устройство многоканального когерентного сложения разнесенных сигналов [4]. Устройство содержит пространственно разнесенных антенных элементов, устройство сложения (когератор), решающую схему, а также в каждом приемном канале фильтр основной селекции, нормирующий усилитель, регулируемый усилитель и устройство управления, содержащее решающую схему, измеритель модуля ВИП: усреднитель и функциональный преобразователь, подключенный к схеме нормирования весовых коэффициентов.A device for multichannel coherent addition of diversity signals is known [4]. The device contains spatially separated antenna elements, an addition device (cogerator), a decision circuit, as well as a main selection filter in each receiving channel, a normalizing amplifier, an adjustable amplifier and a control device containing a decision circuit, a VIP module meter: an averager and a functional converter connected to rationing scheme for weight coefficients.

Недостатком этого устройства является то, что в когерентном сложении участвуют все каналы приема, включая те, в которых практически присутствуют только шумы, а сигналы значительно ослаблены из-за замирания в этих каналах связи.The disadvantage of this device is that all reception channels participate in coherent addition, including those in which practically only noise is present, and the signals are significantly attenuated due to fading in these communication channels.

Известно также устройство пространственного разнесенного приема [5]. Это устройство содержит три антенных приемных элемента, расположенных на прямой, ориентированной на источник излучения, на расстоянии друг от друга, большем длины волны и кратном ей, два блока когерентного сложения, входы которых подключены к среднему и соответствующему крайнему приемному антенному элементу, а выходы подключены к блоку оптимального сложения. В этом устройстве расстояние между парами приемных элементов фиксировано и используется только две пары.It is also known a device for spatial diversity reception [5]. This device contains three antenna receiving elements located on a straight line oriented to the radiation source, at a distance from each other greater than the wavelength and a multiple of it, two coherent addition units, the inputs of which are connected to the middle and corresponding extreme receiving antenna elements, and the outputs are connected to the block of optimal addition. In this device, the distance between pairs of receiving elements is fixed and only two pairs are used.

Возможность использования в устройстве отрицательной корреляции замираний сигнала в ветвях разнесения крайне ограничена.The possibility of using the negative correlation of signal fading in the diversity branches in the device is extremely limited.

Известен комплекс средств защиты узкополосных систем радиосвязи в условиях сложной радиоэлектронной обстановки [6]. Он содержит на передающей стороне системы радиосвязи последовательно соединенные источник сообщений, формирователь дискретных сигналов, кодер, формирователь фаз, фазовый модулятор, усилитель мощности и передающую антенну, формирователь исходных ФМ сигналов передающей стороны, выходы которого подключены к соответствующим входам сумматора исходных ФМ сигналов, выходы сумматора исходных ФМ сигналов подключены к соответствующим входам кодера.A complex of means of protecting narrow-band radio communication systems in a complex radio-electronic environment is known [6]. It contains, on the transmitting side of the radio communication system, a message source connected in series, a discrete signal generator, an encoder, a phase generator, a phase modulator, a power amplifier and a transmitting antenna, an initial PM signal generator of the transmitting side, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the original PM signal adder, the adder outputs source FM signals are connected to the corresponding inputs of the encoder.

На приемной стороне комплекс содержит последовательно соединенные приемную антенну, усилитель СВЧ и фазовый демодулятор, а также решающее пороговое устройство, первый вход которого подключен к выходу формирователя порога, а выход решающего порогового устройства подключен к входу преобразователя дискретных сигналов сообщений, с выхода которого информация поступает потребителям, формирователь исходных ФМ сигналов приемной стороны, последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь сигналов, преобразователь масштаба сигналов для сжатия во времени пакета ФМ видеосигнала сообщения, устройство компенсации импульсной помехи, интерполяционное устройство, амплитудное нормирующее устройство и декодер с корреляционной обработкой ФМ сигналов сообщения, выходы которого подключены к соответствующим входам сумматора дискретных сигналов, выход сумматора дискретных сигналов подключен ко второму входу решающего порогового устройства, выходы формирователя исходных ФМ сигналов приемной стороны подключены к соответствующим входам декодера с корреляционной обработкой ФМ сигналов сообщения, при этом вход аналого-цифрового преобразователя сигналов подключен к выходу фазового демодулятора.On the receiving side, the complex contains a receiving antenna connected in series, a microwave amplifier and a phase demodulator, as well as a decision threshold device, the first input of which is connected to the output of the threshold generator, and the output of the decision threshold device is connected to the input of the converter of discrete message signals, from the output of which information is supplied to consumers , a generator of the initial PM signals of the receiving side, a series-connected analog-to-digital signal converter, a signal scaler for compressing the PM video signal packet of the message in time, an impulse noise compensation device, an interpolation device, an amplitude normalizer and a decoder with correlation processing of the PM signal of the message, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the adder of discrete signals, the output of the adder of discrete signals is connected to the second input of the decision threshold device, the outputs of the shaper of the initial FM signals of the receiving side are are connected to the corresponding inputs of the decoder with correlation processing of the PM signal of the message, while the input of the analog-to-digital signal converter is connected to the output of the phase demodulator.

Аналогу присущи следующие недостатки:The analogue has the following disadvantages:

- в комплексе не используется возможность частотного разделения каналов;- the complex does not use the possibility of frequency division of channels;

- значение вероятности битовой Pb=10-4 для передачи некоторых приоритетных сигналов недостаточно.- the value of the probability bit P b =10 -4 for the transmission of some priority signals is not enough.

Известен способ пространственного разнесенного приема сигнала от источника излучения, переданного по многолучевому каналу, который по большинству существенных признаков принят за прототип [7]. Он заключается в размещении приемных антенных элементов (позиций) на прямой, ориентированной на источник излучения. Антенные элементы находятся на расстоянии друг от друга большем длины волны и кратном ей. На приемной стороне сигналы разнесения оптимально складываются. Причем каждый из сигналов разнесения формируется в результате когерентного сложения сигнала с одного приемного антенного элемента, являющегося опорным, с сигналом каждого из остальных антенных приемных элементов. Опорным приемным антенным элементом является первый приемный антенный элемент.A known method of spatial diversity reception of a signal from a radiation source transmitted over a multipath channel, which by most significant features is taken as a prototype [7]. It consists in placing the receiving antenna elements (positions) on a straight line oriented to the radiation source. Antenna elements are at a distance from each other greater than the wavelength and a multiple of it. On the receiving side, the diversity signals are optimally combined. Moreover, each of the diversity signals is formed as a result of coherent addition of the signal from one receiving antenna element, which is the reference, with the signal of each of the other antenna receiving elements. The reference receiving antenna element is the first receiving antenna element.

Устройство пространственного разнесенного приема сигнала от источника излучения, переданного по многолучевому каналу, содержит N приемных антенных элементов, размещенных на прямой, ориентированной на источник излучения, на расстоянии друг от друга большем длины волны и кратном ей, N-1 блоков когерентного сложения, один из входов i-го блока когерентного сложения, где i=1, 2, N-1, подключен к выходу j-го приемного антенного элемента, где j=2, 3, N, блок оптимального сложения, входы которого подключены к выходам блоков когерентного сложения. Устройство содержит так же дополнительный блок когерентного сложения, входы которого подключены к выходам приемных антенных элементов, а выход к дополнительному входу блока оптимального сложения, выполненного в виде блока мажоритарного весового суммирования, а другие входы блоков когерентного сложения подключены к выходу первого приемного антенного элемента.The spatial diversity device for receiving a signal from a radiation source transmitted over a multipath channel contains N receiving antenna elements placed on a straight line oriented to the radiation source, at a distance from each other greater than the wavelength and a multiple of it, N-1 coherent addition blocks, one of inputs of the i-th block of coherent addition, where i=1, 2, N-1, is connected to the output of the j-th receiving antenna element, where j=2, 3, N, the block of optimal addition, the inputs of which are connected to the outputs of blocks of coherent addition . The device also contains an additional coherent addition block, the inputs of which are connected to the outputs of the receiving antenna elements, and the output to the additional input of the optimal addition block, made in the form of a majority weight summation block, and the other inputs of the coherent addition blocks are connected to the output of the first receiving antenna element.

К недостаткам прототипа следует отнести:The disadvantages of the prototype include:

- разнесение осуществляется только пространственным методом;- diversity is carried out only by the spatial method;

- способ эффективен только на одной частоте, так как расстояние между приемными позициями жестко привязано к величине длины волны;- the method is effective only at one frequency, since the distance between the receiving positions is rigidly tied to the wavelength value;

- источник излучения в пространстве должен быть размещен на одной прямой с приемными антенными элементами, что на практике трудно точно совместить эти объекты на одном направлении, так как ДКМ связь загоризонтная;- the source of radiation in space must be placed on the same line with the receiving antenna elements, which in practice is difficult to accurately combine these objects in the same direction, since the DKM communication is beyond the horizon;

- ограничен объем передаваемой информации одним каналом связи.- the amount of transmitted information is limited by one communication channel.

Технической задачей изобретения является повышение помехоустойчивости приема дискретной информации в радиолиниях ДКМ диапазона, которая достигается тем, что в способ пространственного разнесенного приема в каналах ДКМ диапазона введены дополнительные процедуры: разнесение по частоте и использование ортогональных сигналов совместно с мажоритарным декодированием.The technical objective of the invention is to increase the noise immunity of receiving discrete information in the radio lines of the DCM range, which is achieved by the fact that additional procedures are introduced into the method of spatial diversity reception in the channels of the DCM range: frequency diversity and the use of orthogonal signals in conjunction with majority decoding.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе разнесенного приема сигнала, переданного по многолучевому каналу на частоте f1, заключающийся в оптимальном сложении сигналов разнесения приемными антенными элементами, причем каждый из сигналов разнесения формируется в результате когерентного сложения сигнала с первого приемного антенного элемента, являющегося опорным, с сигналом каждого из остальных антенных приемных элементов, прием осуществляется N приемными антенными элементами, установленными на расстоянии друг от друга большем десяти длин волн, при этом в источнике излучения сообщения направляют по двум потокам, причем каждое из сообщений кодируют своим ортогональным кодом, кодированные посылки в каждом потоке объединяют, после чего в первом потоке модулируют несущей с частотой f1, во втором - с вновь сформированной частотой f2, передают параллельно на приемные антенные элементы, затем принятые сигналы разделяют по частотам, демодулируют, вычисляют функцию взаимной корреляции принятых сигналов с известными ортогональными кодами, восстанавливают переданные сообщения, проводят мажоритарное сложение одноименных сообщений с разных приемных позиций, определяют их достоверность, на основании которой устанавливают порог на выходе процедуры демодуляции.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of diversity reception of a signal transmitted over a multipath channel at a frequency f1, which consists in the optimal addition of diversity signals by receiving antenna elements, each of the diversity signals is formed as a result of coherent addition of the signal from the first receiving antenna element, which is the reference , with the signal of each of the other antenna receiving elements, the reception is carried out by N receiving antenna elements installed at a distance of more than ten wavelengths from each other, while in the radiation source messages are sent in two streams, each of the messages is encoded with its orthogonal code, encoded parcels are combined in each stream, after which the carrier is modulated in the first stream with a frequency f1, in the second - with a newly formed frequency f2, transmitted in parallel to the receiving antenna elements, then the received signals are separated by frequencies, demodulated, the function of mutual correlation of the received signals with known orthogonal codes, restore the transmitted messages, carry out the majority addition of the messages of the same name from different receiving positions, determine their reliability, on the basis of which the threshold is set at the output of the demodulation procedure.

Система пространственного разнесенного приема сигнала, переданного по многолучевому каналу, реализующая предлагаемый способ, включает приемную и передающую часть, при этом передающая часть содержит две параллельные цепочки блоков, рассчитанные на работу с радиосигналами несущей частоты f1 и f2 соответственно, каждая из которых содержит формирователь исходных ортогональных кодов передающей стороны, генератор несущей частоты, последовательно соединенные входной каскад, кодер источника сообщений, сумматор дискретных сигналов и модулятор, при этом генератор несущей частоты подключен к модулирующему входу модулятора, а n выходов формирователя исходных ортогональных кодов передающей стороны соединены с n входами кодера источника сообщений, выход каждого модулятора подключен к соответствующему входу суммирующего устройства, выход суммирующего устройства через передатчик подключен к передающей антенне, выход которой является высокочастотным выходом системы, а входы входных каскадов - информационными входами системы, приемная часть содержит N пространственно разнесенных приемных антенных элементов, установленных на расстоянии друг от друга большем десяти длин волн, 2N блоков когерентного сложения, 2N пороговых устройств, 2N декодеров ортогональных кодов, 2N формирователя исходных ортогональных кодов приемной стороны, два блока мажоритарного весового суммирования, два дополнительных блока когерентного сложения и два выходных каскада, каждый приемный антенный элемент подключен к двум параллельным цепочкам блоков, рассчитанных на работу с радиосигналами несущей частоты f1 и f2 соответственно, каждая из которых содержит последовательно соединенные блок когерентного сложения, пороговое устройство, декодер ортогональных кодов, n выходов которого соединены с n входами блока мажоритарного весового суммирования, выход блока мажоритарного весового суммирования связан с входом выходного каскада, а выход выходного каскада является выходом системы, при этом соответствующие входы декодера ортогональных кодов подключены к выходам формирователя исходных ортогональных кодов приемной стороны, управляющий вход порогового устройства подключен к соответствующему выходу блока мажоритарного весового суммирования, блоки когерентного сложения, рассчитанные на работу с радиосигналами одной несущей частоты, последовательно связаны между собой от первого к последнему (N-му), а последний (N-й) блок когерентного сложения подключен к соответствующему входу соответствующего дополнительного блока когерентного сложения, каждый из N приемных антенных элементов подключен к соответствующим входам первого и второго дополнительных блоков когерентного сложения, выходы первого и второго дополнительных блоков когерентного сложения подключены к соответствующим входам первого и второго блоков мажоритарного весового суммирования соответственно.The spatial diversity system for receiving a signal transmitted over a multipath channel, which implements the proposed method, includes a receiving and transmitting part, while the transmitting part contains two parallel chains of blocks designed to work with radio signals of the carrier frequency f1 and f2, respectively, each of which contains a generator of the original orthogonal transmitting side codes, a carrier frequency generator, a series-connected input stage, a message source encoder, a discrete signal adder and a modulator, while the carrier frequency generator is connected to the modulating input of the modulator, and n outputs of the original orthogonal code generator of the transmitting side are connected to n inputs of the message source encoder , the output of each modulator is connected to the corresponding input of the adder, the output of the adder is connected through the transmitter to the transmitting antenna, the output of which is the high-frequency output of the system, and the inputs of the input stages are information inputs of the system, the receiving part contains N spatially separated receiving antenna elements installed at a distance of more than ten wavelengths from each other, 2N blocks of coherent addition, 2N threshold devices, 2N decoders of orthogonal codes, 2N shaper of the initial orthogonal codes of the receiving side, two blocks of the majority weight summation, two additional blocks of coherent addition and two output stages, each receiving antenna element is connected to two parallel chains of blocks designed to work with radio signals of the carrier frequency f1 and f2, respectively, each of which contains a series-connected block of coherent addition, a threshold device, a decoder orthogonal codes, n outputs of which are connected to n inputs of the majority weight summation block, the output of the majority weight summation block is connected to the input of the output stage, and the output of the output stage is the output of the system, while the corresponding inputs of the decoder orthogonal codes are connected to the outputs of the source orthogonal code generator of the receiving side, the control input of the threshold device is connected to the corresponding output of the majority weight summation block, the coherent addition blocks, designed to work with radio signals of one carrier frequency, are sequentially interconnected from the first to the last (Nth ), and the last (Nth) coherent addition block is connected to the corresponding input of the corresponding additional coherent addition block, each of the N receiving antenna elements is connected to the corresponding inputs of the first and second additional coherent addition blocks, the outputs of the first and second additional coherent addition blocks are connected to corresponding to the inputs of the first and second blocks of the majority weight summation, respectively.

На фиг. 1 представлена структурная схема передающей части системы распространения радиоволн. На фиг. 2 представлена структурная схема приемной части системы, реализующей заявленный способ. На фигурах введены обозначения:In FIG. 1 shows a block diagram of the transmitting part of the radio wave propagation system. In FIG. 2 shows a block diagram of the receiving part of the system that implements the claimed method. The following notations are introduced on the figures:

1j - приемные антенные элементы (j=1, 2, … N);1 j - receiving antenna elements (j=1, 2, ... N);

21j, 22j - первые и вторые блоки когерентного сложения;2 1j , 2 2j - the first and second blocks of coherent addition;

31, 32 - первый и второй блоки мажоритарного весового суммирования;3 1 , 3 2 - the first and second blocks of majority weight summation;

41, 42 - первый и второй дополнительные блоки когерентного сложения;4 1 , 4 2 - the first and second additional blocks of coherent addition;

51, 52 - информационные входы системы для передачи информации на двух несущих частотах f1 и f2 соответственно;5 1 , 5 2 - information inputs of the system for transmitting information on two carrier frequencies f 1 and f 2 respectively;

61, 62 - первый и второй входные каскады;6 1 , 6 2 - first and second input stages;

71, 72 - первый и второй кодеры источника сообщений;7 1 , 7 2 - the first and second encoders of the message source;

81, 82 - формирователи исходных ортогональных кодов передающей стороны;8 1 , 8 2 - generators of the original orthogonal codes of the transmitting side;

91, 92 - сумматоры дискретных сигналов несущей частоты f1 и f2 соответственно;9one, 92 - adders of discrete signals of the carrier frequency fone and f2 respectively;

101, 102 - первый и второй модуляторы несущей частоты f1 и f2 соответственно;10 1 , 10 2 - the first and second modulators of the carrier frequency f 1 and f 2 respectively;

111, 112 - первый и второй генераторы несущей частоты f1 и f2 соответственно;11 1 , 11 2 - the first and second generators of the carrier frequency f 1 and f 2 respectively;

12 - суммирующее устройство;12 - summing device;

13 - передатчик;13 - transmitter;

14 - передающая антенна;14 - transmitting antenna;

151j, 152j - первые и вторые пороговые устройства;15 1j , 15 2j - first and second threshold devices;

161j, 162j - первые и вторые n-канальные декодеры ортогональных кодов;16 1j , 16 2j - first and second n-channel decoders of orthogonal codes;

171j, 172j - первые и вторые формирователи исходных ортогональных кодов приемной стороны;17 1j , 17 2j - the first and second generators of the original orthogonal codes of the receiving side;

181, 182 - первый и второй выходные каскады;18 1 , 18 2 - the first and second output stages;

191, 192 - первый и второй выходы системы.19 1 , 19 2 - the first and second outputs of the system.

211-2aN и 212-26N - первые и вторые блоки когерентного сложения для каналов частоты f1 и частоты f2 соответственно.2 11 -2 aN and 2 12 -2 6N - the first and second blocks of coherent addition for channels of frequency f 1 and frequency f 2 respectively.

Первые блоки 21j, 41, 151j, 161j, 171j предназначены для обработки сигналов несущей частоты f1.The first blocks 2 1j , 4 1 , 15 1j , 16 1j , 17 1j are designed to process signals of the carrier frequency f 1 .

Вторые блоки 22j, 42, 102, 112, 152j, 162j, 172j предназначены для обработки сигналов несущей частоты f2.The second blocks 2 2j , 4 2 , 10 2 , 11 2 , 15 2j , 16 2j , 17 2j are designed to process signals of the carrier frequency f 2 .

Система по заявленному способу работает следующим образом.The system according to the claimed method works as follows.

Дискретная информация в источнике сообщений подается на входы 51 и 52 системы. Распределение сообщений на входы 51 и 52 осуществлено для передачи информации на двух несущих частотах f1 и f2. В зависимости от заданного режима работы в выходных каскадах 61 и 62, например: все ресурсы системы используются для передачи только одного сообщения для обеспечения высокой достоверности приема информации, ресурсы системы используются для передачи 2n сообщений - для обеспечения передачи большого объема информации. Могут существовать и другие режимы, представляющие собой комбинации упомянутых выше двух режимов.Discrete information in the message source is fed to inputs 5 1 and 5 2 of the system. Distribution of messages to the inputs 5 1 and 5 2 carried out to transmit information on two carrier frequencies f 1 and f 2 . Depending on the specified mode of operation in the output stages 6 1 and 6 2 , for example: all system resources are used to transmit only one message to ensure high reliability of information reception, system resources are used to transmit 2n messages - to ensure the transmission of a large amount of information. There may be other modes that are combinations of the two modes mentioned above.

Затем дискретная информация подается на первый входы кодеров 71 и 72 источников сообщений, на второй вход которых поступает кодовый сигнал с формирователей 81 и 82 исходных ортогональных кодов передающей стороны.Then the discrete information is fed to the first inputs of the encoders 7 1 and 7 2 message sources, the second input of which receives the code signal from the generators 8 1 and 8 2 of the original orthogonal codes of the transmitting side.

Объединение сигналов с выходов узлов 71 и 72 осуществляется с помощью сумматоров 91 и 92. Исходные сигналы формируются в виде ортогональных элементов системы сигналов, автокорреляционная функция которых имеет меньшие боковые лепестки, например, среди кодов Уолша, обладающих свойствами ортогональности [6].Combining the signals from the outputs of the nodes 7 1 and 7 2 is carried out using adders 9 1 and 9 2 . The initial signals are formed in the form of orthogonal elements of the signal system, the autocorrelation function of which has smaller side lobes, for example, among Walsh codes with orthogonality properties [6].

В сумматорах 91 и 92 проводится совмещение во времени сигналов и их суммирование. В результате этого образуются пакеты параллельной сборки из дискретных сигналов, из которых формируются пакеты кодового сигнала.In the adders 9 1 and 9 2 is the combination in time of the signals and their summation. As a result, packets of parallel assembly are formed from discrete signals, from which packets of the code signal are formed.

В кодерах 71 и 72 источника сообщений каждый дискретный двоичный сигнал преобразуется пакетом кодового сигнала в пакет сигнала, например, состоящего из дискретных сигналов с одинаковыми амплитудами.In the encoders 7 1 and 7 2 of the message source, each discrete binary signal is converted by a code signal packet into a signal packet, for example, consisting of discrete signals with the same amplitudes.

Сформированный таким образом пакет сигнала в кодерах 71 и 72 источника сообщений может передаваться в отведенной полосе пропускания системы.The thus formed signal packet in the encoders 7 1 and 7 2 of the message source can be transmitted in the allocated bandwidth of the system.

С выхода кодеров 71 и 72 источников сообщений пакеты сигналов через сумматоры 91 и 92 подаются на модуляторы 101 и 102 соответственно, на модулирующие входы которых подается напряжение с генераторов 111 и 112 несущей частоты f1 и f2 соответственно. Затем радиосигналы с несущей частотой f1 и f2 объединяются в суммирующем устройстве 12, фильтруются и усиливаются по мощности в передатчике 13 и с помощью передающей антенны 14 излучаются в канал связи.From the output of the encoders 7 1 and 7 2 of the message sources, the signal packets through the adders 9 1 and 9 2 are fed to the modulators 10 1 and 10 2 , respectively, the modulating inputs of which are energized from the generators 11 1 and 11 2 of the carrier frequency f 1 and f 2 , respectively . Then the radio signals with carrier frequency f 1 and f 2 are combined in the adder 12, filtered and amplified by power in the transmitter 13 and are emitted into the communication channel using the transmitting antenna 14.

На приемной стороне радиосигналы поступают на N антенных элементов 1j, после чего радиосигналы несущей частоты f1 проходят через последовательно связанные первые блоки когерентного сложения 21j, порогового устройства 151j и декодера 161j ортогональных кодов, n выходов которого соединены с n входами первого блока 31 мажоритарного весового суммирования. Радиосигналы несущей частоты f2 проходят через последовательно связанные вторые блоки когерентного сложения 22j, пороговое устройство 152j и декодер 162j ортогональных кодов, n выходов которого соединены с n входами второго блока 32 мажоритарного весового суммирования.On the receiving side, the radio signals arrive at N antenna elements 1 j , after which the radio signals of the carrier frequency f 1 pass through the first blocks of coherent addition 2 1j connected in series, the threshold device 15 1j and the decoder 16 1j of orthogonal codes, n outputs of which are connected to n inputs of the first block 3 1 majority weight summation. Carrier frequency radio signals f 2 pass through serially connected second blocks of coherent addition 2 2j , threshold device 15 2j and decoder 16 2j of orthogonal codes, n outputs of which are connected to n inputs of the second block 3 2 of majority weight summation.

К соответствующим входам всех первых пороговых устройств 151j, подключены соответствующие выходы первого блока 31 мажоритарного весового суммирования.To the corresponding inputs of all the first threshold devices 15 1j connected to the corresponding outputs of the first block 3 1 majority weight summation.

К соответствующим входам всех вторых пороговых устройств 152j, подключены соответствующие выходы второго блока 32 мажоритарного весового суммирования.To the corresponding inputs of all the second threshold devices 15 2j connected to the corresponding outputs of the second block 3 2 majority weight summation.

Все первые 161j декодеры подключены n входами к n выходам соответствующих первых 171j формирователей исходных ортогональных кодов приемной стороны.All the first 16 1j decoders are connected by n inputs to n outputs of the corresponding first 17 1j generators of the initial orthogonal codes of the receiving side.

Все вторые 162j декодеры подключены n входами к n выходам соответствующих вторых 172j формирователей исходных ортогональных кодов приемной стороны.All second 16 2j decoders are connected by n inputs to n outputs of the corresponding second 17 2j generators of the initial orthogonal codes of the receiving side.

Первые выходы блоков 31 и 32 мажоритарного весового суммирования соединены с входами первого 181 и второго 182 выходных каскадов соответственно. Выходы первого 181 и второго 182 выходных каскадов являются первым 191 и вторым 192 выходом системы соответственно.The first outputs of blocks 3 1 and 3 2 majority weight summation connected to the inputs of the first 18 1 and second 18 2 output stages, respectively. The outputs of the first 18 1 and second 18 2 output stages are the first 19 1 and second 19 2 output of the system, respectively.

В антенных элементах 1j, отстоящих друг от друга на расстоянии более 10 длин волн за счет электромагнитного поля индуцируются некоррелированные напряжения с различными фазами. Коэффициент корреляции между напряжениями, индуцированными в антенных элементах 1j, зависит от отношения амплитуд лучей и разности фаз между напряжениями, индуцированными лучами в антенном элементе, длины трассы, высоты ионосферных слоев, рабочей частоты канала. Формулы для определения коэффициента корреляции приведены в патенте РФ на изобретение №2075832 [7].In antenna elements 1 j separated from each other at a distance of more than 10 wavelengths due to the electromagnetic field, uncorrelated voltages with different phases are induced. The correlation coefficient between the voltages induced in the antenna elements 1 j depends on the ratio of the amplitudes of the rays and the phase difference between the voltages induced by the rays in the antenna element, the path length, the height of the ionospheric layers, the operating frequency of the channel. Formulas for determining the correlation coefficient are given in the RF patent for the invention No. 2075832 [7].

В одном из вариантов построения системы в блоках 211 (221) когерентного сложения радиосигналы с несущей частотой f1 (f2) преобразуются на промежуточную частоту, затем подаются на другие 21(N-1), (22(N-1)) блоки когерентного сложения. В другом варианте построения системы в первых блоках 211 (221) когерентного сложения после демодуляции пакет видеосигналов, например, поступает на вход аналогово-цифрового преобразователя для преобразования и цифровой обработки с сохранением фазы радиосигналов. На выходе аналогово-цифрового преобразователя в этом случае устанавливается выходной каскад, обеспечивающий передачу цифровых данных на другие 21(N-1), (22(n-1)) блоки когерентного сложения.In one of the options for constructing the system in blocks 2 11 (2 21 ) of coherent addition, radio signals with a carrier frequency f 1 (f 2 ) are converted to an intermediate frequency, then fed to other 2 1 (N-1) , (2 2 (N-1 ) ) blocks of coherent addition. In another version of the system construction in the first blocks 2 11 (2 21 ) of coherent addition after demodulation, the video signal packet, for example, is fed to the input of an analog-to-digital converter for conversion and digital processing while maintaining the phase of the radio signals. In this case, an output stage is installed at the output of the analog-to-digital converter, which ensures the transfer of digital data to other 2 1(N-1) , (2 2(n-1) ) coherent addition blocks.

С выхода блоков пакет видеосигналов после демодуляции для первого варианта выполнения системы или в цифровой форме для второго выполнения системы поступают на пороговое устройство 151j, (152j) на управляющий вход которого с первого (второго) блока 31 (32) мажоритарного весового суммирования подается постоянное напряжение в первом случае или цифровой код - во втором случае. Уровень порога меняется в блоках 3 (32) мажоритарного весового суммирования в зависимости от результатов оценки достоверности принятой информации.From the output of the blocks, a packet of video signals after demodulation for the first version of the system or in digital form for the second version of the system are sent to the threshold device 15 1j , (15 2j ) to the control input of which from the first (second) block 3 1 (3 2 ) of the majority weight summation a constant voltage is applied in the first case or a digital code in the second case. The threshold level changes in blocks 3 (3 2 ) of the majority weight summation depending on the results of assessing the reliability of the received information.

С выхода порогового устройства 151j, (152j) пакеты данных передаются на вход соответствующего декодера 161j, (162j) ортогональных кодов, на другие n входов которого поступают n исходных сигналов с n выхода соответствующего формирователя 171j, (172j) известных исходных ортогональных кодов приемной стороны.From the output of the threshold device 15 1j , (15 2j ) data packets are transmitted to the input of the corresponding decoder 16 1j , (16 2j ) of orthogonal codes, the other n inputs of which receive n original signals from the n output of the corresponding shaper 17 1j , (17 2j ) known source orthogonal codes of the receiving side.

За счет корреляционной обработки в n канальных декодерах 161j, (162j) спектральные плотности помех и шума при умножении на копии исходных ортогональных сигналов расширяются. В результате корреляции в полосе частот каждого канала мощности помех и шума ослаблены в соответствии с величиной базы сигнала и происходит увеличение отношения сигнал/шум [6, 8, 9].Due to the correlation processing in n channel decoders 16 1j , (16 2j ) the spectral densities of interference and noise when multiplied by copies of the original orthogonal signals are expanded. As a result, correlations in the frequency band of each channel, the power of interference and noise are weakened in accordance with the value of the signal base, and the signal-to-noise ratio increases [6, 8, 9].

С выходов n канальных декодеров 161j, дискретные сигналы с несущей частотой f1 поступают на входы первого блока 31 мажоритарного весового суммирования, а с выходов n канальных декодеров 162j дискретные сигналы с несущей частотой f2 поступают на входы второго блока 32 мажоритарного весового суммирования. Блоки дополнительного когерентного сложения 41 (42) и когерентного сложения 21j (22j) предназначены для работы в первом варианте выполнения системы на промежуточной частоте и содержат управляемые фазовращатели и схему управления. Для первого варианта выполнения системы они могут быть реализованы аналогично блоку когерентного сложения сигналов, применяемому в серийно выпускаемом многоканальном радиоприемном устройстве "ОТРАДА" Р-692 [7]. Для второго варианта выполнения системы радиосигналы промежуточной частоты могут быть преобразованы в дискретные с помощью высокоскоростных АЦП и их обработка проведена вычислительными устройствами.From the outputs of n channel decoders 16 1j , discrete signals with a carrier frequency f 1 are fed to the inputs of the first block 3 1 of the majority weight summation, and from the outputs of n channel decoders 16 2j discrete signals with a carrier frequency f 2 are fed to the inputs of the second block 3 2 of the majority weight summation. Blocks of additional coherent addition 4 1 (4 2 ) and coherent addition 2 1j (2 2j ) are designed to operate in the first embodiment of the system at an intermediate frequency and contain controlled phase shifters and a control circuit. For the first version of the system, they can be implemented similarly to the coherent signal combining unit used in the commercially available OTRADA R-692 multichannel radio receiver [7]. For the second embodiment of the system, intermediate frequency radio signals can be converted into discrete ones using high-speed ADCs and their processing is carried out by computing devices.

Блоки мажоритарного весового суммирования 31 и 32 функционируют по принципу, описанному в работах [10] и [11]. Схема блока мажоритарного весового суммирования содержит, например, вычислитель, устройство синхронизации, формирователь порога, мажоритарный декодер по критерию «m из 2n» и устройство сравнения сигналов, которое оценивает, короткие блоки информации в принимаемом сообщении, например, длиной (8-10) знаков при скорости обработки 500 бит/с. Такая длина блока соответствует периоду квазистационарности ДКМ канала. По результатам оценки достоверности, например по максимальному числу безошибочно принятых знаков дискретной информации, принимается решение о назначении информации приемного канала веса 0 или 1. Если кодировать в 2n, в блоках 7 одно и тоже сообщение ортогональными кодами и в блоках 31 и 32 использовать мажоритарное декодирование по критерию «m из 2n», то помехоустойчивость (достоверность приема) можно увеличить на несколько порядков [9].The majority weight summation blocks 3 1 and 3 2 operate according to the principle described in [10] and [11]. The scheme of the majority weight summation block contains, for example, a calculator, a synchronization device, a threshold generator, a majority decoder according to the “m out of 2n” criterion, and a signal comparison device that evaluates short blocks of information in the received message, for example, (8-10) characters long at a processing speed of 500 bps. This block length corresponds to the quasi-stationary period of the DCM channel. Based on the results of the reliability assessment, for example, according to the maximum number of accurately received characters of discrete information, a decision is made to assign information to the receiving channel of weight 0 or 1 . majority decoding according to the “m out of 2n” criterion, then the noise immunity (reception reliability) can be increased by several orders of magnitude [9].

При этом каналы с числом ошибок, превышающим определенную величину, заданную с помощью блоков 31 и 32, в узлах 181 и 182 получают вес 0 и принятые по ним сигналы в дальнейших процессах не участвуют. Сигналы в каналах с числом ошибок, не превышающим заданную величину в пороговом устройстве 151j, (152j), подвергаются дискретному мажоритарному сложению в блоке 31 или 32. Поэтому на выходы 191 и 192 системы подается только достоверная информация.In this case, channels with the number of errors exceeding a certain value specified using blocks 3 1 and 3 2 receive weight 0 in nodes 18 1 and 18 2 and the signals received from them do not participate in further processes. Signals in channels with the number of errors not exceeding the specified value in the threshold device 15 1j , (15 2j ), are subject to discrete majority addition in block 3 1 or 3 2 . Therefore, only reliable information is supplied to the outputs 19 1 and 19 2 of the system.

Одновременно происходит когерентное сложение сигналов всех антенных приемных элементов 1j в дополнительных блоках 41 и 42 когерентного сложения. Необходимость такого вида сложения вызвана тем, что в реальной ситуации при связи в ДКМ диапазоне существует многолучевая модель распространения и при ней когерентное многоканальное сложение оказывается эффективнее с учетом сложения в когерентной ситуации в блоках 31 и 32 мажоритарного весового суммирования.Simultaneously there is a coherent addition of the signals of all antenna receiving elements 1 j in additional blocks 4 1 and 4 2 coherent addition. The need for this type of summation is due to the fact that in a real situation, when communicating in the DKM range, there is a multipath propagation model, and with it, coherent multichannel summation is more efficient, taking into account the summation in a coherent situation in blocks 3 1 and 3 2 of the majority weight summation.

Предлагаемый способ и система, его реализующая, позволяют определить каналы с минимальной вероятностью ошибочного приема на каждой из двух несущих частот и обеспечить повышенную достоверность приема, а, следовательно, и помехоустойчивость системы.The proposed method and the system that implements it make it possible to determine channels with a minimum probability of erroneous reception at each of the two carrier frequencies and provide increased reception reliability, and, consequently, system noise immunity.

ЛитератураLiterature

1. Патент РФ на изобретение №2286030, дата публикации 20.10.2006 Бюл. №29.1. RF patent for invention No. 2286030, publication date 10/20/2006 Bull. No. 29.

2. Андронов И.С. и др., Передача дискретных сообщений по параллельным каналам, М.: Советское радио, 1971, с. 81-88.2. Andronov I.S. et al., Transmission of discrete messages over parallel channels, Moscow: Soviet radio, 1971, p. 81-88.

3. Малыгин В.Б. и др. Оценка многолучевости KB сигнала по результатам импульсного наклонного зондирования, Радиотехника, т. 37, 1982, N 2, с. 75-77.3. Malygin V.B. Evaluation of multipath KB signal based on the results of pulsed oblique sounding, Radiotekhnika, v. 37, 1982, N 2, p. 75-77.

4. Авторское свидетельство СССР N 196113, опубликовано 1967.4. Author's certificate of the USSR N 196113, published in 1967.

5. Сосновский Н.С. и др., Когерентное сложение разнесенных сигналов с предварительным взвешиванием парциальных каналов. ТСС, сер. ТР, 1981, вып. 10 (29), с. 51.5. Sosnovsky N.S. et al., Coherent addition of diversity signals with preliminary weighting of partial channels. TSS, ser. TR, 1981, no. 10 (29), p. 51.

6. Патент РФ на изобретение №2720215, дата публикации 28.04.2020 Бюл. №13.6. RF patent for invention No. 2720215, publication date 04/28/2020 Bull. No. 13.

7. Патент РФ на изобретение №2075832, дата публикации 20.03.1997 (прототип).7. RF patent for invention No. 2075832, publication date 03/20/1997 (prototype).

8. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. - М.: Радио и связь, 1985. 384 с.8. Varakin L.E. Communication systems with noise-like signals. - M.: Radio and communication, 1985. 384 p.

9. Скляр, Бернард. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е, испр.: Пер. с англ. - М.: Издательский дом "Вильяме", 2003. 1104 с.9. Sklyar, Bernard. Digital communication. Theoretical foundations and practical application. Ed. 2nd, corrected: Per. from English. - M.: Publishing house "William", 2003. 1104 p.

10. Финк Л.М. Теория передачи дискретных сообщений, М.: Советское радио, 1970, с. 437.10. Fink L.M. Theory of transmission of discrete messages, Moscow: Soviet radio, 1970, p. 437.

11. Жуков Г.А. Методы весовой мажоритарный обработки ДИ при приеме по параллельным каналам. ТСС, сер. ТПС, 1983, вып. 8, с. 74.11. Zhukov G.A. Methods for weighted majority processing of DI when receiving via parallel channels. TSS, ser. TPS, 1983, no. 8, p. 74.

Claims (2)

1. Способ разнесенного приема сигнала, переданного по многолучевому каналу на частоте f1, заключающийся в оптимальном сложении сигналов, принятых разнесенными приемными антенными элементами, при этом формируют разнесенные сигналы путем когерентного сложения сигнала с первого приемного антенного элемента, являющегося опорным, с сигналом каждого из остальных антенных приемных элементов, отличающийся тем, что приемные антенные элементы установлены на расстоянии друг от друга, большем десяти длин волн, при этом передаваемую по многолучевому каналу информацию кодируют ортогональным кодом, кодированные посылки объединяют и направляют по двум потокам, передавая их на двух несущих частотах f1 и f2, путем модуляции несущих частот объединенными кодированными посылками, принятые разнесенные сигналы разделяют по частотам путем демодуляции, декодируют информацию путем вычисления функции взаимной корреляции принятых сигналов с ортогональными кодами, восстанавливают переданные сообщения и проводят мажоритарное сложение соответствующих сообщений с разных разнесенных приемных антенных элементов, определяют их достоверность, на основании которой устанавливают величину порога демодуляции.1. The method of diversity reception of a signal transmitted over a multipath channel at a frequency f 1 , which consists in the optimal addition of signals received by diversity receiving antenna elements, while generating diversity signals by coherently adding the signal from the first receiving antenna element, which is the reference, with the signal of each of the rest of the antenna receiving elements, characterized in that the receiving antenna elements are installed at a distance from each other greater than ten wavelengths, while the information transmitted over the multipath channel is encoded with an orthogonal code, the coded packets are combined and sent along two streams, transmitting them at two carrier frequencies f 1 and f 2 , by modulating the carrier frequencies with combined coded packets, the received diversity signals are separated by frequency by demodulation, decode the information by calculating the cross-correlation function of the received signals with orthogonal codes, restore the transmitted messages and the wire yat majority summation of the corresponding messages from different spaced receiving antenna elements, determine their reliability, on the basis of which the value of the demodulation threshold is set. 2. Система пространственного разнесенного приема сигнала, передаваемого по многолучевому каналу, содержащая приемную и передающую часть, при этом передающая часть содержит первую цепочку из последовательно соединенных входного каскада, кодера источника сообщений, сумматора дискретных сигналов и модулятора, а также генератора несущей частоты f1, выход которого соединен со входом модулятора, приемная часть содержит N пространственно разнесенные приемные антенные элементы, отличающаяся тем, что в передающую часть введена вторая цепочка из последовательно соединенных входного каскада, кодера источника сообщений, сумматора дискретных сигналов и модулятора, а также генератора несущей частоты f2, выход которого соединен со входом модулятора, а также формирователь исходных ортогональных кодов передающей стороны, n выходов которого соединены с n входами кодера источника сообщений каждой цепочки, выход модулятора каждой цепочки подключен к соответствующему входу суммирующего устройства, выход которого через передатчик подключен к передающей антенне, а в приемной части разнесенные приемные антенные элементы установлены на расстоянии друг от друга, большем десяти длин волн, введены 2N блока когерентного сложения, 2N пороговых устройства, 2N декодера ортогональных кодов, 2N формирователя исходных ортогональных кодов приемной стороны, два блока мажоритарного весового суммирования, два дополнительных блока когерентного сложения и два выходных каскада, при этом каждый приемный антенный элемент подключен к двум параллельным цепочкам блоков, рассчитанных на работу с радиосигналами несущей частоты f1 и f2 соответственно, каждая из которых содержит последовательно соединенные блок когерентного сложения, пороговое устройство, декодер ортогональных кодов, n выходов которого соединены с n входами блока мажоритарного весового суммирования, выход блока мажоритарного весового суммирования связан с входом выходного каскада, а выход выходного каскада является выходом системы, при этом соответствующие входы декодера ортогональных кодов подключены к выходам формирователя исходных ортогональных кодов приемной стороны, управляющий вход порогового устройства подключен к соответствующему выходу блока мажоритарного весового суммирования, блоки когерентного сложения, рассчитанные на работу с радиосигналами одной несущей частоты, последовательно связаны между собой от первого к последнему (N-му), а последний (N-й) блок когерентного сложения подключен к соответствующему входу соответствующего дополнительного блока когерентного сложения, каждый из N приемных антенных элементов подключен к соответствующим входам первого и второго дополнительных блоков когерентного сложения, выходы первого и второго дополнительных блоков когерентного сложения подключены к соответствующим входам первого и второго блоков мажоритарного весового суммирования соответственно.2. A spatial diversity system for receiving a signal transmitted over a multipath channel, comprising a receiving and transmitting part, while the transmitting part contains the first chain of series-connected input stage, message source encoder, discrete signal adder and modulator, as well as a carrier frequency generator f 1 , the output of which is connected to the input of the modulator, the receiving part contains N spatially separated receiving antenna elements, characterized in that the second chain of the serially connected input stage, the message source encoder, the adder of discrete signals and the modulator, as well as the carrier frequency generator f 2 , the output of which is connected to the input of the modulator, as well as the generator of the initial orthogonal codes of the transmitting side, the n outputs of which are connected to the n inputs of the encoder of the message source of each chain, the output of the modulator of each chain is connected to the corresponding input of the adder, the output d which is connected through the transmitter to the transmitting antenna, and in the receiving part, the spaced receiving antenna elements are installed at a distance from each other greater than ten wavelengths, 2N coherent addition units, 2N threshold devices, 2N orthogonal code decoders, 2N generators of the initial orthogonal codes of the receiving side, two blocks of the majority weight summation, two additional blocks of coherent addition and two output stages, while each receiving antenna element is connected to two parallel chains of blocks, designed to work with radio signals of the carrier frequency f 1 and f 2 , respectively, each of which contains in series connected coherent addition block, threshold device, orthogonal code decoder, n outputs of which are connected to n inputs of the majority weight summation block, the output of the majority weight summation block is connected to the input of the output stage, and the output of the output stage is the output of the system, while with the corresponding inputs of the orthogonal code decoder are connected to the outputs of the generator of the initial orthogonal codes of the receiving side, the control input of the threshold device is connected to the corresponding output of the majority weight summation block, the coherent addition blocks, designed to work with radio signals of one carrier frequency, are connected in series from the first to the last ( N-th), and the last (Nth) block of coherent addition is connected to the corresponding input of the corresponding additional block of coherent addition, each of the N receiving antenna elements is connected to the corresponding inputs of the first and second additional blocks of coherent addition, the outputs of the first and second additional blocks of coherent addition additions are connected to the corresponding inputs of the first and second blocks of the majority weight summation, respectively.
RU2021130882A 2021-10-20 Method for the distributed reception of a signal transmitted over a multipath channel, and a system for its implementation RU2779925C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2779925C1 true RU2779925C1 (en) 2022-09-15

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4843402A (en) * 1986-06-27 1989-06-27 Tri-Ex Tower Corporation Azimuth array of rotory antennas with selectable lobe patterns
RU2104615C1 (en) * 1990-12-17 1998-02-10 Эриксон-Джи-И Мобил Коммьюникейшн Холдинг Инк. Method and system for multiple-channel access and message extension spectrum for information exchange between multiple stations using encoded share of extension spectrum communication signals
RU2192094C1 (en) * 2001-02-05 2002-10-27 Гармонов Александр Васильевич Method for coherent staggered signal transmission
RU2262198C1 (en) * 2004-05-18 2005-10-10 Гармонов Александр Васильевич Signal transfer method and device for realization of said method
US7535409B1 (en) * 2006-12-18 2009-05-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Imaging radar method and system
RU2434327C1 (en) * 2010-07-13 2011-11-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева Coherent spaced diversity radio signal receiving and transmitting device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4843402A (en) * 1986-06-27 1989-06-27 Tri-Ex Tower Corporation Azimuth array of rotory antennas with selectable lobe patterns
RU2104615C1 (en) * 1990-12-17 1998-02-10 Эриксон-Джи-И Мобил Коммьюникейшн Холдинг Инк. Method and system for multiple-channel access and message extension spectrum for information exchange between multiple stations using encoded share of extension spectrum communication signals
RU2192094C1 (en) * 2001-02-05 2002-10-27 Гармонов Александр Васильевич Method for coherent staggered signal transmission
RU2262198C1 (en) * 2004-05-18 2005-10-10 Гармонов Александр Васильевич Signal transfer method and device for realization of said method
US7535409B1 (en) * 2006-12-18 2009-05-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Imaging radar method and system
RU2434327C1 (en) * 2010-07-13 2011-11-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева Coherent spaced diversity radio signal receiving and transmitting device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Maslin HF communications: a systems approach
US10312984B2 (en) Distributed airborne beamforming system
US5230076A (en) Ionospheric sounding
US5457712A (en) Method for providing time diversity
US5848103A (en) Method and apparatus for providing time diversity
AU708274B2 (en) Locating the source of an unknown signal
US20030090418A1 (en) Beamformer for multi-beam broadcast antenna
RU2565768C1 (en) Method for improvement of interference immunity of data transfer via short-wave radio channel in departmental communication system
Liu et al. Long-range double-differentially coded spread-spectrum acoustic communications with a towed array
CN1195240A (en) Adaptive transmission diversity apparatus and adaptive transmission diversity method
CN110824436B (en) Space-time complementary coding radar communication integrated system signal generation and processing method
US9250309B2 (en) Method for the coordinated processing of signals transmitted by beacons
US8824363B2 (en) Satellite telecommunication system comprising a mechanism for seperating messages transmitted by a plurality of transmitters
EP3671249A1 (en) Enhanced loran, eloran, system having divided non-station specific eloran data
RU2779925C1 (en) Method for the distributed reception of a signal transmitted over a multipath channel, and a system for its implementation
RU2635388C1 (en) Complex of navy means of digital communication
RU2389054C1 (en) Method for collation of time scales and device for its implementation
RU2608567C2 (en) Method of decametric radio communication with high-speed data transmission
JP2010256022A (en) Positioning device
Bergadà et al. Polarization diversity in a long-haul transequatorial HF link from Antarctica to Spain
RU2720215C1 (en) Method of protecting narrow-band radio communication systems in conditions of complex radioelectronic situation and set of means for realizing said method
RU2608569C2 (en) System of decametric radio communication with high-speed data transmission
RU2075832C1 (en) Method for three-dimensional distributed reception of signal which is transmitted through multiple-beam channel and device which implements said method
RU2677261C1 (en) Satellite control channels radio suppression method
Poberezhskiy Diversity Schemes and Coherent Combining in Digital Receivers