RU2800643C1 - Automatic control system for decametre radio communication - Google Patents

Automatic control system for decametre radio communication Download PDF

Info

Publication number
RU2800643C1
RU2800643C1 RU2022129155A RU2022129155A RU2800643C1 RU 2800643 C1 RU2800643 C1 RU 2800643C1 RU 2022129155 A RU2022129155 A RU 2022129155A RU 2022129155 A RU2022129155 A RU 2022129155A RU 2800643 C1 RU2800643 C1 RU 2800643C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
radio
determining
probabilistic
optimal
Prior art date
Application number
RU2022129155A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Александрович Савельев
Евгений Сергеевич Косинов
Михаил Алексеевич Шелковников
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина"
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина"
Application granted granted Critical
Publication of RU2800643C1 publication Critical patent/RU2800643C1/en

Links

Abstract

FIELD: decametre radio communication.
SUBSTANCE: invention can be used to create a highly reliable automatic continuous communication system. In the automatic control system of the DCM radio communication, a device is used for generating an estimate of the signal-to-interference ratio, a device for forming an estimate of the depth of fading, a device for generating an estimate of the probability of an error per bit, a device for estimating information speed, a dual-frequency receiver of radio signals of satellite navigation systems such as GLONASS/GPS, a device for determining probabilistic-optimal frequency for single-hop propagation of radio waves.
EFFECT: increased speed of information transmission in an automated DCM radio communication system by reducing the effect of multipath propagation of radio waves and forming an estimate of the parameters of the communication channel, taking into account the presence of fading in the absence of channels for active sensing of the expected operating frequencies.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области дальней декаметровой (ДКМ) радиосвязи, использующей радиоволны, отраженные от ионосферы. Оно может быть использовано для создания высоконадежной автоматизированной системы связи непрерывного действия.The invention relates to the field of long-range decameter (DKM) radio communication using radio waves reflected from the ionosphere. It can be used to create a highly reliable automated continuous communication system.

Сложность построения систем ДКМ радиосвязи связана с нестационарностью используемых слоев ионосферы, как следствие, сложность частотного планирования работы радиосредств и высокий уровень межстанционных помех, с низкой эффективностью применяемых антенных систем в вертикальной плоскости, что в первую очередь приводит к многолучевому распространению радиоволн. Таким образом, наблюдается высокий уровень непостоянства параметров организуемых радиолиний, требующий непрерывного их контроля. Для решения данной задачи используют активное зондирование состояния ионосферы и тестовые радиосигналы в канале связи, что однако приводит к значительному уровню межстанционных помех, к прерываниям и снижению средней скорости передачи информации. Следовательно, является актуальной разработка автоматической системы управления ДКМ радиосвязью без применения в ней активного зондирования ионосферы и тестовых радиосигналов для обеспечения высокой скорости передачи информации в организуемых каналах связи.The complexity of building DKM radio communication systems is associated with the non-stationarity of the used layers of the ionosphere, as a result, the complexity of frequency planning of the operation of radio facilities and the high level of inter-station interference, with the low efficiency of the antenna systems used in the vertical plane, which primarily leads to multipath propagation of radio waves. Thus, there is a high level of variability in the parameters of organized radio links, which requires their continuous monitoring. To solve this problem, active sounding of the state of the ionosphere and test radio signals in the communication channel are used, which, however, leads to a significant level of inter-station interference, interruptions and a decrease in the average information transfer rate. Therefore, it is relevant to develop an automatic control system for DKM radio communication without the use of active ionospheric sounding and test radio signals in it to ensure a high speed of information transmission in organized communication channels.

Радиосвязь в декаметровом диапазоне использует верхние ионизированные слои атмосферы, которые под действием излучения Солнца систематически изменяют свое состояние. Для обеспечения устойчивой радиосвязи необходимо знать предельно высокую частоту, называемую максимально применимой (МПЧ), при которой обеспечивается работа радиолинии. Поскольку слой F2, от которого в основном происходит отражение радиоволн, наиболее часто подвержен ионосферным возмущениям, за время сеанса радиосвязи могут изменяться значения МПЧ. Если значение выбранной рабочей частоты радиолинии было достаточно близко к МПЧ, то снижение электронной плотности слоя F2 может привести к прекращению связи. Для возобновления связи необходим переход к более низкой рабочей частоте. Статистическая обработка результатов наблюдений показала, что при спокойном состоянии ионосферы связь в течение 90% времени можно обеспечить на частотах f ≤ 0,85f МПЧ для слоя F2 и f ≤ 0,95f МПЧ для слоя F1. Эту частоту, при которой обеспечивается связь по условиям отражения в течение 90% времени за месяц, называют оптимальной рабочей частотой (ОРЧ). Ее точное определение для разных географических широт и часов суток ведется по данным о флуктуациях f МПЧ при активном зондировании ионосферы или специальным номограммам месячного прогноза распространения радиоволн (Головин О.В., Простов С.П. Системы и устройства коротковолновой радиосвязи. М.: Горячая линия-Телеком, 2006, с. 10). Таким образом, радиолинии могут работать на любой частоте, меньшей или равной ОРЧ. При этом практически все радиостанции определенной географической широты стремятся работать на частотах, близких к определяемой ОРЧ, что существенным образом ухудшает электромагнитную совместимость радиосредств, функционирующих в ДКМ диапазоне. Применение режимов активного зондирования для определения оптимальной рабочей частоты радиосредств также ухудшает их электромагнитную совместимость. С понижением частоты при неизменной мощности излучения мощность сигнала на входе приемника уменьшается из-за увеличения поглощения (в освещенное время суток), возрастает уровень атмосферных помех и увеличивается число лучей в точке приема. Следовательно, для повышения устойчивости ионосферной ДКМ радиосвязи необходимо с большей точностью в реальном масштабе времени определять значение ОРЧ (ближе к МПЧ). Предлагаемая система автоматического управления ДКМ радиосвязью позволяет в пассивном режиме работы в реальном масштабе времени снизить погрешность в определении значения МПЧ с 15% до 5%, что позволит более точно определять рабочие частоты для односкачкового распространения радиоволн до корреспондента, повысить устойчивость ДКМ радиосвязи.Radio communication in the decameter range uses the upper ionized layers of the atmosphere, which systematically change their state under the influence of solar radiation. To ensure stable radio communication, it is necessary to know the highest frequency, called the maximum applicable frequency (MUF), at which the operation of the radio link is ensured. Because layer F2, from which radio waves are mainly reflected, is most often subject to ionospheric disturbances; MUF values can change during a radio session. If the value of the selected operating frequency of the radio link was close enough to the MUF, then the decrease in the electron density of the layer F2 may result in disconnection. To resume communication, a transition to a lower operating frequency is required. Statistical processing of the results of observations showed that in a quiet state of the ionosphere, communication can be provided for 90% of the time at frequenciesf ≤ 0.85f MUHR for layer F2 Andf ≤ 0.95f MUHR for layer F1. This frequency, at which communication is provided under reflection conditions for 90% of the time per month, is called the optimal operating frequency (OFR). Its exact determination for different geographical latitudes and hours of the day is carried out using data on fluctuationsf MUHR with active sounding of the ionosphere or special nomograms of the monthly forecast of radio wave propagation (Golovin O.V., Prostov S.P. Systems and devices of short-wave radio communication. M .: Hotline-Telecom, 2006, p. 10). Thus, the radio links can operate at any frequency less than or equal to the OFR. At the same time, almost all radio stations of a certain geographic latitude tend to operate at frequencies close to the determined ORF, which significantly worsens the electromagnetic compatibility of radio equipment operating in the DKM range. The use of active sensing modes to determine the optimal operating frequency of radio equipment also worsens their electromagnetic compatibility. With a decrease in frequency at a constant radiation power, the signal power at the receiver input decreases due to an increase in absorption (during the illuminated time of day), the level of atmospheric noise increases and the number of rays at the receiving point increases. Therefore, in order to increase the stability of the ionospheric DKM radio communication, it is necessary to determine the value of the OFR (closer to the MUF) with greater accuracy in real time. Proposed automatic control system DKM radio communication allows in the passive mode of operation in real time to reduce the error in determining the MUF value from 15% to 5%, which will more accurately determine the operating frequencies for single-hop propagation of radio waves to the correspondent, increase the stability of the DKM radio communication.

Проблема автоматизации управления ДКМ радиосвязью, автоматического выбора частот, пригодных для связи в данном диапазоне, известна (например, патенты США №4555806 U.S. от 11/85 г. и РФ №2564993 от 01/2015). Существуют публикации в отечественной и зарубежной литературе, где данная проблема раскрыта достаточно квалифицированно, например: О.В. Головин, С.П. Простов, Системы и устройства коротковолновой радиосвязи. М.: Горячая линия-Телеком, 2006, сс. 7-27 и 192-199; реклама фирмы BARRY RESEARCH, февраль 1973 г., выпуск 2, автор Роберт Фенвик «Зонды для наклонного частотно-модулированного зондирования, испытательная аппаратура ДКМ связи», и несколько патентов по зондированию ионосферы. В указанных источниках проблема повышения устойчивости канала ДКМ связи решается за счет повышения помехоустойчивости различными методами или с использованием собственного или дополнительного ресурса по активному зондированию ионосферы для учета динамики ее состояния. Первое направление является односторонним, а второе способствует ухудшению и без того сложной электромагнитной обстановки для работы радиосредств ДКМ диапазона. В предлагаемой заявке эта проблема решается учетом динамики состояния ионосферы с использованием пассивных методов анализа при реализации дополнительных методов повышения устойчивости радиолинии связи ДКМ диапазона. The problem of automating the control of DKM radio communication, automatic selection of frequencies suitable for communication in this range, is known (for example, US patents No. 4555806 U.S. dated 11/85 and RF No. 2564993 dated 01/2015). There are publications in domestic and foreign literature, where this problem is disclosed quite skillfully, for example: O.V. Golovin, S.P. Prostov, Systems and devices of short-wave radio communication. M.: Hotline-Telecom, 2006, ss. 7-27 and 192-199; BARRY RESEARCH advertisement, Feb. 1973, Issue 2, by Robert Fenwick, "Slanted FM Probes, DCM Communications Test Apparatus", and several ionospheric sounding patents. In these sources, the problem of increasing the stability of the DKM communication channel is solved by increasing the noise immunity by various methods or using one's own or additional resource for active sounding of the ionosphere to take into account the dynamics of its state. The first direction is one-sided, and the second contributes to the deterioration of the already difficult electromagnetic environment for the operation of radio equipment in the DKM range. In the proposed application, this problem is solved by taking into account the dynamics of the state of the ionosphere using passive methods of analysis when implementing additional methods to improve the stability of the DKM radio link.

Наиболее близкой по технической сущности предлагаемой системе является система автоматического управления коротковолновой связью (Патент RU №2719551 от 04/2020). Она содержит программно-управляемые передатчики и программно-управляемые приемники канальных радиостанций, измеритель амплитуды тестирующих сигналов, связанный двухсторонними связями с программно-управляемым приемником и с устройством определения вероятностно-оптимальной частоты (ВОЧ), измерителем помех, соединенным с устройством определения ВОЧ, устройство прогнозирования отказов радиоканалов, связанное двухсторонней связью с устройством определения ВОЧ, с измерителем помех и с устройством формирования команды корреспонденту на упреждающую смену частоты, которое, в свою очередь, имеет соединение через устройство адаптации с модемом с программно-управляемым передатчиком, устройство приема и декодирования команды на упреждающую смену частоты, связанное с программно-управляемым приемником и с устройством определения ВОЧ, терминал, соединенный двухсторонней связью с устройством расчета МПЧ (ОРЧ) и с устройством определения ВОЧ, первый приемник радиосигналов глобальных спутниковых навигационных систем, соединенный с устройством расчета МПЧ (ОРЧ) и с устройством определения ВОЧ, согласно изобретению содержит второй приемник радиосигналов глобальных спутниковых навигационных систем, блок обработки двухчастотного сигнала от первого и второго приемников радиосигналов глобальных спутниковых навигационных систем, соединенный с устройством расчета МПЧ (ОРЧ), модуль реального времени, соединенный с устройством расчета МПЧ (ОРЧ) и с устройством определения ВОЧ.The closest in technical essence to the proposed system is the automatic control system shortwave communication (Patent RU No. 2719551 dated 04/2020). It contains program-controlled transmitters and program-controlled receivers of channel radio stations, an amplitude meter of testing signals connected by two-way connections with a program-controlled receiver and with a device for determining the probabilistic-optimal frequency (POF), an interference meter connected to the device for determining the RF frequency, a prediction device radio channel failures, connected by two-way communication with the RF detection device, with the interference meter and with the device for generating a command to the correspondent for a preemptive frequency change, which, in turn, has a connection through an adaptation device with a modem with a program-controlled transmitter, a device for receiving and decoding commands on a preemptive frequency change associated with a program-controlled receiver and with an RF determination device, a terminal connected by two-way communication with an MUF (ORF) calculation device and with an RF determination device, the first global satellite navigation system radio signal receiver connected to an MUF (ORF) calculation device and with an RF determination device, according to the invention, it contains a second receiver of radio signals of global satellite navigation systems, a two-frequency signal processing unit from the first and second receivers of radio signals of global satellite navigation systems, connected to the MUF calculation device (ORF), a real-time module connected to the MUF calculation device (ORCH) and with an RF detection device.

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

- применение тестирующих сигналов на предполагаемой рабочей частоте (ВОЧ) приводит к дополнительной избыточности и перерывам в передаче сообщений, что ограничивает среднюю информационную скорость в организуемых каналах радиосвязи;- the use of test signals at the intended operating frequency (VFC) leads to additional redundancy and interruptions in the transmission of messages, which limits the average information rate in the organized radio communication channels;

- адаптивное управление в системе связи подразумевает распределение частотно-временного ресурса без учета закона распределения замираний в канале радиосвязи, что ограничивает адаптацию каналов связи к реальной сигнально-помеховой обстановке, ограничивает их пропускную способность;- adaptive control in a communication system implies the distribution of the frequency-time resource without taking into account the law of fading distribution in the radio channel, which limits the adaptation of communication channels to a real signal-interference environment, limits their capacity;

- снижение уровня многолучевого распространения радиоволн в линии радиосвязи обеспечивается только выбором ВОЧ, максимально близкой к определяемой в реальном времени МПЧ с учетом динамики реального состояния ионосферы; - reduction of the level of multipath propagation of radio waves in the radio communication line is ensured only by the choice of VOC, as close as possible to the real-time MUF, taking into account the dynamics of the real state of the ionosphere;

- в системе присутствует аппаратурная избыточность в виде двух приемников сигналов глобальных навигационных спутниковых систем, осуществляющих функции двухчастотного приема для работы устройства расчета МПЧ (ОРЧ) и синхронизации перестройки программно-управляемых передатчиков и приемников канальных радиостанций в качестве источника московского декретного времени, которая может быть устранена применением одного двухчастотного приемника данных радиосигналов.- the system has hardware redundancy in the form of two receivers of signals from global navigation satellite systems that perform the functions of two-frequency reception for the operation of the MUF calculation device (ORF) and synchronization of the restructuring of program-controlled transmitters and receivers of channel radio stations as a source of Moscow standard time, which can be eliminated using one dual-frequency radio data receiver.

Технический результат изобретения - расширение функциональных возможностей автоматизированной системы ДКМ радиосвязи по достижению высоких скоростей передачи информации за счет снижения эффекта многолучевого распространения радиоволн и формирования оценки параметров канала связи с учетом наличия замираний при отсутствии каналов активного зондирования предполагаемых рабочих частот.The technical result of the invention is the expansion of the functionality of the automated DKM radio communication system to achieve high data transfer rates by reducing the effect of multipath propagation of radio waves and forming an estimate of the parameters of the communication channel, taking into account the presence of fading in the absence of active sounding channels of the expected operating frequencies.

Указанный технический результат достигается тем, что система автоматического управления декаметровой радиосвязью содержит программно-управляемые передатчики и программно-управляемые приемники канальных радиостанций, терминал управления, соединенный двухсторонней связью с устройством расчета максимально применимой частоты (оптимальной рабочей частоты) и с устройством определения вероятностно-оптимальной частоты, измеритель уровня помех, соединенный с устройством определения вероятностно-оптимальной частоты, устройство прогнозирования отказа радиоканала, связанное двухсторонней связью с устройством определения вероятностно-оптимальной частоты и односторонней связью с устройством формирования команды корреспонденту на упреждающую смену частоты, которое, в свою очередь, имеет соединение с программно-управляемым передатчиком корреспондента и с устройством определения вероятностно-оптимальной частоты, устройство приема и декодирования команды на упреждающую смену частоты от передатчика корреспондента, связанное с программно-управляемым приемником и с устройством определения вероятностно-оптимальной частоты, модуль реального времени, выход которого соединен с входом устройства расчета максимально применимой частоты (оптимальной рабочей частоты) и с устройством определения вероятностно-оптимальной частоты, дополнительно включающим в себя устройство формирования оценки отношения сигнал/помеха, связанное с программно-управляемым приемником, измерителем уровня помех, терминалом управления и с устройством прогнозирования отказа радиоканала, устройство формирования оценки глубины замираний, соединенное с программно-управляемым приемником, измерителем уровня помех и устройством формирования оценки вероятности ошибки на бит, в свою очередь соединенным двухсторонней связью с терминалом управления и односторонними связями с устройством прогнозирования отказа радиоканала и с устройством оценки информационной скорости, имеющим с терминалом одностороннюю связь, двухчастотный приемник радиосигналов спутниковых навигационных систем типа ГЛОНАСС/GPS, соединенный с устройством расчета максимально применимой частоты (оптимальной рабочей частоты) и с устройством определения вероятностно-оптимальной частоты, устройство определения вероятностно-оптимальной частоты для односкачкового распространения радиоволн, соединенное двухсторонними связями с терминалом, со входом от устройства расчета максимально применимой частоты и выходом на устройство определения вероятностно-оптимальной частоты.The specified technical result is achieved by the fact that the automatic control system for decameter radio communication contains program-controlled transmitters and program-controlled receivers of channel radio stations, a control terminal connected by two-way communication with a device for calculating the maximum applicable frequency (optimal operating frequency) and with a device for determining the probabilistic-optimal frequency , an interference level meter connected to a device for determining the probabilistic-optimal frequency, a device for predicting the failure of a radio channel, connected by two-way communication with the device for determining the probabilistic-optimal frequency and one-way communication with the device for generating a command to the correspondent for a proactive frequency change, which, in turn, has a connection with a program-controlled transmitter of the correspondent and with a device for determining the probabilistic-optimal frequency, a device for receiving and decoding a command for a proactive frequency change from the correspondent's transmitter, connected to a program-controlled receiver and with a device for determining the probabilistic-optimal frequency, a real-time module, the output of which is connected with the input of the device for calculating the maximum applicable frequency (optimal operating frequency) and with a device for determining the probabilistic-optimal frequency, additionally including a device for generating an estimate of the signal-to-noise ratio associated with a software-controlled receiver, an interference level meter, a control terminal and a prediction device radio channel failure, a device for estimating the depth of fading connected to a software-controlled receiver, an interference level meter and a device for generating an estimate of the probability of an error per bit, in turn connected by two-way communication with the control terminal and one-way connections with a device for predicting a radio channel failure and with a device for estimating information speed having one-way communication with the terminal, a dual-frequency receiver of radio signals of satellite navigation systems of the GLONASS / GPS type, connected to a device for calculating the maximum usable frequency (optimal operating frequency) and with a device for determining the probabilistic-optimal frequency, a device for determining the probabilistic-optimal frequency for single-hop propagation of radio waves , connected by two-way connections with the terminal, with the input from the device for calculating the maximum applicable frequency and the output to the device for determining the probabilistic-optimal frequency.

Сущность изобретения заключается в том, что повышение устойчивости ДКМ радиосвязи достигается определением параметров ионосферы в реальном масштабе времени в пассивном режиме с применением двухчастотного приема радиосигналов глобальных спутниковых навигационных систем, реализацией односкачкового распространения радиоволн до корреспондента, а также автоматическим управлением частотно-временным ресурсом с учетом замираний в канале связи и применяемых сигнально-кодовых конструкций.The essence of the invention lies in the fact that increasing the stability of DKM radio communication is achieved by determining the parameters of the ionosphere in real time in the passive mode using dual-frequency reception of radio signals from global satellite navigation systems, the implementation of single-hop propagation of radio waves to the correspondent, as well as automatic control of the frequency-time resource, taking into account fading in the communication channel and applied signal-code structures.

Обеспечение электромагнитной совместимости средств ДКМ радиосвязи и средств ионосферного обеспечения и снижение уровня станционных помех достигается за счет отказа от активного зондирования ионосферы (как отдельно выделенными канальными радиостанциями, так и станциями частотно-диспетчерской службы) и переход к пассивному режиму определения параметров ионосферы в реальном времени с применением двухчастотного приема радиосигналов спутниковых навигационных систем типа ГЛОНАСС/GPS с блоком обработки. Применение бестестовых способов оценивания состояния канала связи позволяет снизить в нем дополнительную избыточность, уменьшить количество прерываний, повысить устойчивость его работы, повысить скорость передачи информации. Ensuring the electromagnetic compatibility of DKM radio communication facilities and ionospheric support facilities and reducing the level of station interference is achieved by abandoning active sounding of the ionosphere (both separately allocated channel radio stations and stations of the frequency dispatch service) and switching to a passive mode for determining ionospheric parameters in real time with the use of dual-frequency reception of radio signals from satellite navigation systems such as GLONASS / GPS with a processing unit. The use of testless methods for estimating the state of a communication channel makes it possible to reduce additional redundancy in it, reduce the number of interruptions, increase the stability of its operation, and increase the speed of information transfer.

Повышение устойчивости ДКМ радиосвязи обеспечивается прогнозированием времени наступления постепенного отказа связи и заблаговременно, еще до возникновения отказа, с привязкой к точному всемирному времени перестройки средств связи обоих корреспондентов на новые оптимальные рабочие частоты. Определение МПЧ в реальном масштабе времени с учетом нестационарности ионосферы увеличивает время работы канала связи на выбранной ВОЧ, близкой к МПЧ, до возникновения отказа, способствует снижению на входе приемника в канале связи уровня атмосферных помех и уровня замираний, обусловленных многолучевостью распространения радиоволн. Наличие модуля реального времени обеспечит работоспособность системы автоматического управления ДКМ радиосвязью и при отсутствии сигналов от спутниковых навигационных систем типа ГЛОНАСС/GPS.Improving the stability of DKM radio communication is provided by predicting the time of onset of a gradual communication failure and in advance, even before the failure occurs, with reference to the exact universal time of restructuring the communication means of both correspondents to new optimal operating frequencies. Determining the MUF in real time, taking into account the non-stationarity of the ionosphere, increases the operating time of the communication channel on the selected VFC, close to the MUF, until a failure occurs, helps to reduce the level of atmospheric interference and the level of fading caused by the multipath propagation of radio waves at the receiver input in the communication channel. The presence of a real-time module will ensure the operability of the system for automatic control of the DKM radio communication even in the absence of signals from satellite navigation systems such as GLONASS/GPS.

Мониторинг динамики состояния ионосферы в реальном времени обеспечивает более точное определение ВОЧ для реализации односкачкового распространения радиоволн до корреспондента, что также способствует снижению уровня замираний в канале ДКМ радиосвязи, большему постоянству его параметров.Real-time monitoring of the dynamics of the state of the ionosphere provides a more accurate determination of the RF for the implementation of single-hop propagation of radio waves to the correspondent, which also helps to reduce the level of fading in the DKM radio communication channel, and greater constancy of its parameters.

Повышение устойчивости организуемого канала ДКМ радиосвязи обеспечивается также оцениванием его состояния через формирование оценок отношения сигнал/помеха (ОСП) и вероятности ошибки на бит (ВОБ) на основе анализа принимаемых информационных сигналов с учетом выбора применяемых радиосигналов (сигнально-кодовых конструкций). При этом появляется возможность реализации адаптивного управления скоростью передачи информации в нем.Improving the stability of the organized DKM radio communication channel is also ensured by estimating its state through the formation of estimates of the signal-to-noise ratio (SIR) and the bit error probability (BEP) based on the analysis of received information signals, taking into account the choice of used radio signals (signal-code structures). In this case, it becomes possible to implement adaptive control of the information transfer rate in it.

Достигаемый технический результат поясняется чертежами. На фиг. 1 представлена схема взаимодействия объектов системы управления и ее связь с канальной аппаратурой нескольких корреспондентов, где обозначено: 1 – ведущие (или которые могут быть назначены ведущими) канальные станции в количестве k штук, 2 – ведомые канальные станции в количестве в штук, 3 – система управления при ведущих канальных станциях, 4 – система управления при ведомых канальных станциях, 5 – каналы сети передачи данных, 6 – каналы двухсторонней связи, построенные, например, по принципу «каждый с каждым» (при наличии между ними каналов с соответствующими характеристиками). Achievable technical result is illustrated by drawings. In FIG. 1 shows the interaction diagram of the objects of the control system and its connection with the channel equipment of several correspondents, where it is indicated: 1 - leading (or which can be appointed as leading) channel stations in the amount of k pieces, 2 - slave channel stations in the number of pieces, 3 - system control system at master channel stations, 4 - control system at slave channel stations, 5 - data transmission network channels, 6 - two-way communication channels, built, for example, according to the principle "each with each" (if there are channels between them with the corresponding characteristics).

На фиг. 2 представлена схема ведущей (или ведомой, так как по структуре они одинаковые и отличаются наличием команды управления на роль «ведущей» в процессе автоматического установления двухсторонней связи) канальной станции с соответствующей системой автоматического управления ДКМ радиосвязью, в состав которых входят программно-управляемые передатчики 8 и программно-управляемые приемники 9 канальных радиостанций по числу каналов на станции. В состав каждой системы управления входят устройство определения ВОЧ 10, устройство формирования оценки сигнал/помеха 11, устройство оценки глубины замираний 12, устройство формирования оценки ВОБ 13, устройство оценки информационной скорости 14, устройство прогнозирования отказов радиоканалов 15, измеритель уровня помех 16, устройство формирования команды корреспонденту на упреждающую смену частоты 17, устройство приема и декодирования команды на упреждающую смену частоты 18, устройство определения ВОЧ для односкачкового распространения радиоволн 19, терминал 20, устройство расчета МПЧ (ОРЧ) 21, модуль реального времени 22, двухчастотный приемник сигналов спутниковых навигационных систем типа ГЛОНАСС/GPS 23. Антенны радиостанций 7 и приемников 16, 18, 23 на фиг. 2 не указаны.In FIG. Figure 2 shows a diagram of a master (or slave, since they are the same in structure and differ in the presence of a control command for the role of “leader” in the process of automatically establishing two-way communication) channel station with the corresponding automatic control system for DKM radio communication, which include program-controlled transmitters 8 and program-controlled receivers of 9 channel radio stations according to the number of channels per station. Each control system includes an RF determination device 10, a signal/interference estimation device 11, a fading depth estimation device 12, a VOB estimation device 13, an information rate estimation device 14, a device for predicting radio channel failures 15, an interference level meter 16, a device for generating commands to the correspondent for a preemptive frequency change 17, a device for receiving and decoding a command for a preemptive frequency change 18, an RF detection device for single-hop propagation of radio waves 19, a terminal 20, an MUF (ORF) calculation device 21, a real-time module 22, a dual-frequency receiver of satellite navigation systems signals type GLONASS/GPS 23. Antennas of radio stations 7 and receivers 16, 18, 23 in FIG. 2 are not listed.

В схеме вновь введены: устройство формирования ОСП 11, устройство оценки глубины замираний 12, устройство формирования оценки ВОБ 13, устройство оценки информационной скорости 14, устройство определения ВОЧ для односкачкового распространения радиоволн 19, двухчастотный приемник сигналов спутниковых навигационных систем типа ГЛОНАСС/GPS 23, замещающий два отдельных приемника сигналов спутниковых навигационных систем типа ГЛОНАСС/GPS, работающих на разных частотах. В сравнении с прототипом в схеме отсутствует измеритель амплитуды тестирующих сигналов.The following are newly introduced in the scheme: a device for generating an OSP 11, a device for estimating the depth of fading 12, a device for generating an estimate of the VOB 13, an information rate estimation device 14, a device for determining the VOC for single-hop propagation of radio waves 19, a dual-frequency receiver of signals from satellite navigation systems of the GLONASS/GPS type 23, replacing two separate receivers of signals of satellite navigation systems such as GLONASS / GPS, operating at different frequencies. In comparison with the prototype, the circuit lacks an amplitude meter for testing signals.

На фиг. 3 в координатах времени и частоты (t, f) представлена временная диаграмма работы радиоканала (фиг. 3, б) с прогнозом времени возникновения постепенных отказов и упреждающей сменой рабочей частоты в моменты времени, жестко привязанные к меткам точного всемирного времени (фиг. 3, а), структура кадра передаваемой информации в режиме вхождения в связь (фиг. 3, в). Временные интервалы Ти1, Ти2, Ти3 - время работы управляемой радиостанции ДКМ связи на определяемой частоте.In FIG. Fig. 3 in the coordinates of time and frequency ( t , f ) shows the timing diagram of the operation of the radio channel (Fig. 3, b) with the forecast of the time of occurrence of gradual failures and the proactive change in the operating frequency at time points that are rigidly tied to marks of the exact universal time (Fig. 3, a), the structure of the frame of the transmitted information in the mode of entering into communication (Fig. 3, c). Time intervals T u1 , T u2 , T u3 - operating time of the controlled radio station DKM communication at the determined frequency.

Работа системы автоматического управления ДКМ радиосвязью заключается в следующем. В системе с помощью соответствующих устройств решается задача организации ДКМ канала связи при определении в реальном масштабе времени значения МПЧ из расчета характеристик распространения радиоволн в зависимости от координат точек передачи и приема, где находятся ведущая и ведомая канальные радиостанции, московского декретного времени, месяца года и основных ионосферных параметров (полного электронного содержания, высотного профиля электронной концентрации, критической частоты и высоты ионосферного слоя F2) по результатам двухчастотного приема и обработки радиосигналов спутниковых навигационных систем типа ГЛОНАСС/GPS и задача ведения ДКМ радиосвязи с учетом прогнозирования времени возникновения «постепенного» отказа радиоканала (отказа, возникающего из-за постепенного (в течение нескольких минут) изменения состояния ионосферы и увеличения уровня помех на выбранной для работы ВОЧ) на основе формирования оценок ОСП, глубины замираний, а также оценки ВОБ для дискретных каналов. Формирование всех указанных оценок позволяет заблаговременно, еще до возникновения отказа, в пока еще действующем канале связи передать в служебной адресной части (САЧ) (фиг. 3, в) команду управления с жесткой привязкой к единому точному системному времени, известному всем абонентам системы и формируемому у каждого абонента с помощью двухчастотных приемников радиосигналов спутниковых навигационных систем типа ГЛОНАСС/GPS, о времени упреждающей смены частот, например, привязанного к метке всемирного точного времени (фиг. 3, а), синхронно, по команде устройства определения ВОЧ с помощью соответствующей программы управления обоим абонентам одновременно перейти на новую частоту.The operation of the automatic control system for DKM radio communication is as follows. In the system, with the help of appropriate devices, the problem of organizing a DKM communication channel is solved when determining in real time the value of the MUF based on the calculation of the propagation characteristics of radio waves depending on the coordinates of the transmission and reception points where the master and slave channel radio stations are located, Moscow standard time, month of the year and the main ionospheric parameters (total electron content, altitude profile of electron density, critical frequency and height of the ionospheric layer F2) based on the results of two-frequency reception and processing of radio signals from satellite navigation systems such as GLONASS/GPS and the task of maintaining DKM radio communication, taking into account the prediction of the time of occurrence of a "gradual" failure of the radio channel ( failure arising due to a gradual (within a few minutes) change in the state of the ionosphere and an increase in the level of interference on the selected RF for operation) based on the formation of estimates of the SAR, the depth of fading, as well as the estimate of the VEP for discrete channels. The formation of all these estimates allows in advance, even before the occurrence of a failure, in the still operating communication channel to transmit in the service address part (SAC) (Fig. 3, c) a control command with a rigid reference to a single exact system time known to all subscribers of the system and generated at each subscriber with the help of dual-frequency receivers of radio signals of satellite navigation systems such as GLONASS / GPS, about the time of the proactive frequency change, for example, tied to the universal time stamp (Fig. 3, a), synchronously, at the command of the RF determination device using the appropriate control program both subscribers to switch to the new frequency at the same time.

Система имеет два режима: режим автоматического установления двухсторонней связи с адаптацией к динамике ионосферы и режим адаптации к помеховой обстановке (ведения передачи информации). The system has two modes: the mode of automatic establishment of two-way communication with adaptation to the dynamics of the ionosphere and the mode of adaptation to interference conditions (information transmission).

Перед началом работы в устройство расчета МПЧ 21 с приемника 23 глобальных навигационных спутниковых систем вводятся: метки точного системного времени, координаты точек передачи (ведущей канальной радиостанции), московское декретное время, месяц года; в устройство 21 и устройство определения ВОЧ для односкачкового распространения радиоволн до корреспондента 19 с терминала 20 заносят координаты точек приема, где находится ведомая канальная радиостанция. Значения коэффициента солнечной активности заранее вносят в устройство расчета МПЧ 21 в виде массива данных. На основе введенных данных устройство расчета МПЧ 21 определяет значение МПЧ и назначает значение оптимальной рабочей частоты (ОРЧ) f ≤ 0,85f МПЧ для слоя F2. Определяемое значение МПЧ на основе двухчастотного приема сигналов глобальных навигационных спутниковых систем с периодичностью один раз за 1 минуту, является корректирующим для расчетного значения МПЧ (и соответственно ОРЧ) в устройстве 21 с учетом реального состояния ионосферы. Уточненные значения ОРЧ в устройстве 21 и ВОЧ в устройстве 19 для односкачкового распространения радиоволн до корреспондента позволяют назначить номинальные значения вероятностно-оптимальных частот (ВОЧ) из диапазона dF=Д-А конкретной системы связи устройством определения ВОЧ 10, на которых программно-управляемый приемник 9 и измеритель уровня помех 16 осуществляют сбор информации об уровнях помех путем непрерывного сканирования по этим частотам.Before starting work, the calculation device MFC 21 from the receiver 23 of the global navigation satellite systems are entered: marks of the exact system time, coordinates of transmission points (leading channel radio station), Moscow standard time, month of the year; in the device 21 and the device for determining the RF for single-hop propagation of radio waves to the correspondent 19 from the terminal 20 enter the coordinates of the points of reception, where the slave channel radio station is located. The values of the coefficient of solar activity in advance contribute to the calculation device MFC 21 in the form of a data array. Based on the entered data, the MUF calculation device 21 determines the MUF value and assigns the value of the optimal operating frequency (ORF) f ≤ 0.85 f MUF for layer F 2 . The determined value of the MUF based on the dual-frequency reception of signals from global navigation satellite systems with a frequency of once per 1 minute, is corrective for the calculated value of the MUF (and accordingly ORF) in the device 21, taking into account the real state of the ionosphere. The refined values of ORF in device 21 and VFO in device 19 for single-hop propagation of radio waves to the correspondent make it possible to assign nominal values of probabilistic-optimal frequencies (VFO) from the range dF = P-A of a particular communication system by a device for determining VFO 10, on which a program-controlled receiver 9 and interference level meter 16 collect information about interference levels by continuously scanning through these frequencies.

Полосу частот dF рассчитывают из выражения (патент №2719551 RU от 04/2020 г.):The frequency band dF is calculated from the expression (patent No. 2719551 RU dated 04/2020):

dF = Д - А, dF \u003d D - A,

где Д – верхняя граница полосы (фактическая, определяемая по расчетам граница максимально применимой частоты (МПЧ) на конкретное время передачи сообщения или устройством 21 на выходе приемника 23 глобальных навигационных спутниковых систем); А – нижняя граница полосы (фактическая, определенная расчетами граница наименьшей применимой частоты (НПЧ) на конкретное время передачи сообщения).where D is the upper limit of the band (the actual, calculated limit of the maximum applicable frequency (MUF) for a specific time of transmission of the message or by the device 21 at the output of the receiver 23 of the global navigation satellite systems); A - the lower limit of the band (the actual, calculated limit of the lowest usable frequency (LFC) for a specific time of message transmission).

При этом с учетом коррекции значения МПЧ в реальном масштабе времени от двухчастотного приемника сигналов глобальных навигационных спутниковых систем 23 должны выполняться соотношения:In this case, taking into account the correction of the MUF value in real time from a dual-frequency receiver of signals from global navigation satellite systems 23, the following relations must be satisfied:

Д = 1,2 f ВОЧ; А = 0,87 f ВОЧ.D \u003d 1.2 f VOC ; A \u003d 0.87 f VOC .

При отсутствии сигнала с приемника глобальных навигационных спутниковых систем 23 метки точного системного времени московское декретное время вводятся в устройство расчета МПЧ 21 с модуля реального времени 22, координаты точек передачи (ведущей канальной радиостанции) и месяц года в устройство 21 вводятся с терминала 20. При этом верхняя граница диапазона ВОЧ Д снижается (патент №2154910 RU от 01/2000):In the absence of a signal from the receiver of global navigation satellite systems 23, the marks of the exact system time, Moscow daylight savings time are entered into the MFC calculation device 21 from the real-time module 22, the coordinates of the transmission points (leading channel radio station) and the month of the year are entered into the device 21 from the terminal 20. At the same time the upper limit of the RF D range is reduced (patent No. 2154910 RU dated 01/2000):

Д = 1,12 f ВОЧ; А = 0,87 f ВОЧ.D \u003d 1.12 f VOC ; A \u003d 0.87 f VOC .

Режим автоматического установления двухсторонней связи с адаптацией к динамике ионосферы в системе (фиг. 1 и фиг. 2) реализуется следующим образом. В системе управления 31 (или 32-3к) при ведущей канальной станции 11 (или 12-1к) непрерывно в каждом сообщении передатчик 8 по программе, известной всем абонентам системы, в выделенном отрезке времени (фиг. 3, в) передает пакет сигналов (сигналов вызова) на одной из частот, выделенных конкретной системе связи. На приемной стороне программно-управляемый приемник 9 перестраивается по программе с устройства определения ВОЧ 10 для приема сигналов вызова с САЧ от ведущей системы управления в точно заданном интервале времени. В процессе приема сигнала вызова анализируется распределение смеси амплитуд информационного сигнала (на выходе приемника 9) и сигнала помехи (на выходе измерителя уровня помехи 16) на длительности отрезка гармонического колебания и обеспечивается формирование оценки отношения сигнал/помеха (ОСП) на текущее время устройством формирования оценки ОСП 11 (В.В. Егоров, А.А. Катанович, С.А. Лобов, М.Л. Маслаков, А.Н. Мингалев, М.С. Смаль, А.Е. Трофимов. Способ оценивания отношения сигнал/помеха на длительности отрезка гармонического колебания. Патент RU №2502077, 12/2013) как грубой оценки качества организуемого канала связи. Для более точной оценки качества канала ДКМ радиосвязи по достоверности используются устройство оценки глубины замираний 12 с сигналами на входе от программно-управляемого приемника 9 и измерителя уровня помех 16, формирователь оценки ВОБ 13 и устройство оценки информационной скорости 14. Формируемые оценки ОСП, ВОБ и информационной скорости подаются на терминал 20 и в устройство прогнозирования отказа радиоканала 15. Устройством 15 определяется соответствие обеспечиваемой радиоканалом достоверности передачи информации требуемой и при выполнении данного условия устройство определения ВОЧ 10 фиксирует значение рабочей частоты в своей памяти. The mode of automatic establishment of two-way communication with adaptation to the dynamics of the ionosphere in the system (Fig. 1 and Fig. 2) is implemented as follows. In the control system 3 1 (or 3 2 -3 k ) with the leading channel station 1 1 (or 1 2 -1 k ), the transmitter 8 is continuously in each message according to a program known to all subscribers of the system, in a dedicated period of time (Fig. 3, c) transmits a packet of signals (call signals) on one of the frequencies allocated to a particular communication system. On the receiving side, the program-controlled receiver 9 is reconfigured according to the program from the RF determination device 10 to receive call signals from the HSA from the master control system in a precisely specified time interval. In the process of receiving a call signal, the distribution of the mixture of amplitudes of the information signal (at the output of the receiver 9) and the interference signal (at the output of the interference level meter 16) is analyzed over the duration of the harmonic oscillation segment and the formation of an estimate of the signal-to-noise ratio (SNR) for the current time by the evaluation device is provided. OSP 11 (V.V. Egorov, A.A. Katanovich, S.A. Lobov, M.L. Maslakov, A.N. Mingalev, M.S. Smal, A.E. Trofimov. A method for estimating the signal/ interference on the duration of a segment of a harmonic oscillation (Patent RU No. 2502077, 12/2013) as a rough estimate of the quality of the organized communication channel. For a more accurate assessment of the quality of the DCM radio communication channel in terms of reliability, a device for estimating the depth of fading 12 is used with signals at the input from a program-controlled receiver 9 and an interference level meter 16, an estimate shaper VOB 13 and an information rate estimation device 14. speeds are fed to the terminal 20 and to the device for predicting the failure of the radio channel 15. The device 15 determines the compliance of the reliability of the information transmission provided by the radio channel with the required one, and if this condition is met, the device for determining the RF frequency 10 fixes the value of the operating frequency in its memory.

Устройство определения ВОЧ 10 ведомой системы управления, используя данные анализа информационных сигналов от ведущей системы управления, занесенные в ее память, в устройстве 17 формирует сигнал ответа для ведущей системы управления, содержащий, кроме стандартных данных, сведения о значении приемной ВОЧ канальной радиостанции ведомой системы управления, оценки ВОБ и информационной скорости. Сигнал ответа при необходимости может содержать уточняемые координаты вызываемой станции. Затем передатчики 8 ведомой системы управления передают этот сигнал на той же частоте вызова и настраивают канальный приемник 9 на определяемую для работы автоматизированной радиолинии ВОЧ, сигнализируя на терминал 20 о готовности к приему.The RF determination device 10 of the slave control system, using the analysis data of information signals from the master control system stored in its memory, in the device 17 generates a response signal for the master control system, containing, in addition to standard data, information about the value of the receiving RF channel radio station of the slave control system , estimates of VEP and information rate. The response signal, if necessary, may contain specified coordinates of the called station. Then the transmitters 8 of the slave control system transmit this signal on the same call frequency and tune the channel receiver 9 to the automated RF link determined for operation, signaling to the terminal 20 that it is ready for reception.

Приемник 9 ведущей системы управления, синхронно принимая радиосигналы ответа от ведомой системы управления, устройством 18 декодирует сообщение, из которого в устройстве определения ВОЧ 10 определяется значение ВОЧ, переданное от ведомой системы управления, а устройствами 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 по уровню принятого информационного сигнала аналогично формируются оценки качества организуемого канала связи по достоверности передачи информации и направляются в устройство определения ВОЧ 10. The receiver 9 of the master control system, synchronously receiving the response radio signals from the slave control system, the device 18 decodes the message, from which the VOC value transmitted from the slave control system is determined in the RF determination device 10, and the devices 11, 12, 13, 14, 15, 16 , 17 according to the level of the received information signal, the quality estimates of the organized communication channel are similarly formed according to the reliability of information transmission and sent to the RF determination device 10.

Выполнив указанные действия, ведущая система управления сигнализирует о готовности к двухсторонней связи на терминале 20 и при начале сеанса радиосвязи подключает программно-управляемый передатчик канальной радиостанции к абоненту связи для передачи сообщения. Having performed these actions, the master control system signals readiness for two-way communication at the terminal 20 and, at the beginning of a radio communication session, connects the program-controlled transmitter of the channel radio station to the communication subscriber to transmit a message.

Если не на одной из задаваемых для работы частот не выполняются требования по достоверности передачи информации, то устройством 10 выбирается частота с наименьшим уровнем шума (помехи) и эти сведения с данными о новой уменьшенной скорости передачи информации передаются на приемную сторону в сообщении САЧ (фиг. 3, в). Эта процедура характеризует процесс адаптации по скорости.If the requirements for the reliability of information transmission are not met at any of the frequencies specified for operation, then the device 10 selects the frequency with the lowest level of noise (interference) and this information with data on the new reduced information transfer rate is transmitted to the receiving side in the HSA message (Fig. 3c). This procedure characterizes the rate adaptation process.

По условиям отражения радиоволн от ионосферы при организации радиосвязи можно работать на любой частоте, меньшей или равной ОРЧ. Однако с понижением частоты при неизменной мощности излучения мощность сигнала на входе приемника уменьшается из-за увеличения поглощения (в освещенное время суток), возрастает уровень атмосферных помех и увеличивается число лучей в точке приема (Головин О.В., Простов С.П. Системы и устройства коротковолновой радиосвязи. М.: Горячая линия-Телеком, 2006, с. 11). Следовательно, для повышения устойчивости ионосферной ДКМ радиосвязи необходимо обеспечить работу радиолинии на частотах, максимально близких к МПЧ, определяемой в реальном времени с учетом нестационарности ионосферы.According to the conditions of reflection of radio waves from the ionosphere, when organizing radio communications, it is possible to work at any frequency less than or equal to the OFR. However, with a decrease in frequency at a constant radiation power, the signal power at the receiver input decreases due to an increase in absorption (during the illuminated time of the day), the level of atmospheric noise increases and the number of rays at the receiving point increases (Golovin O.V., Prostov S.P. Systems and devices for short-wave radio communication, Moscow: Hot Line-Telecom, 2006, p. 11). Therefore, to increase the stability of the ionospheric DKM radio communication, it is necessary to ensure the operation of the radio link at frequencies as close as possible to the MUF, determined in real time, taking into account the nonstationarity of the ionosphere.

Оперативный контроль ионосферы может осуществляться различными методами и соответствующим этим методам техническими средствами: с помощью вертикального, возвратно-наклонного и трассового зондирования, с помощью передачи контрольно-маркерных сигналов и т.д. Необходимо отметить, все существующие в настоящее время наземные технические средства ионосферного контроля являются активными (т.е. излучающими радиосигналы) средствами, как следствие, возникает задача обеспечения электромагнитной совместимости средств ДКМ радиосвязи и средств ионосферного обеспечения. Кроме того, данные средства ионосферного обеспечения имеют ограниченные по пространству зоны контроля ионосферы и обладают значительными массо-габаритными характеристиками, прежде всего антенно-фидерных устройств. Operational monitoring of the ionosphere can be carried out by various methods and technical means corresponding to these methods: using vertical, reciprocating and path sounding, using the transmission of control-marker signals, etc. It should be noted that all currently existing ground-based technical means of ionospheric control are active (i.e. emitting radio signals) means, as a result, the problem arises of ensuring the electromagnetic compatibility of DKM radio communications and ionospheric support means. In addition, these ionospheric support facilities have space-limited ionospheric control zones and have significant weight and size characteristics, primarily of antenna-feeder devices.

Применение в предлагаемой системе управления ДКМ радиосвязью для коррекции значения МПЧ в реальном масштабе времени двухчастотного приемника сигналов глобальных навигационных спутниковых систем 23 с малогабаритной антенной и блоком обработки позволяет перейти к пассивному режиму контроля состояния ионосферы в различных азимутальных направлениях на удалении до 1000 км от места установки с погрешностью определения МПЧ для односкачковых радиолиний (5-10)% (В.М. Смирнов, С.И. Тынянкин. Способ определения параметров ионосферы и устройство для его осуществления. Патент RU №2421753, 01/2014).The use of a dual-frequency receiver of signals from global navigation satellite systems 23 with a small-sized antenna and a processing unit in the proposed control system for DKM radio communication for correcting the MUF value in real time allows you to switch to a passive mode for monitoring the state of the ionosphere in various azimuth directions at a distance of up to 1000 km from the installation site with error in determining the MUF for single-hop radio links (5-10)% (V.M. Smirnov, S.I. Tynyankin. Method for determining the parameters of the ionosphere and a device for its implementation. Patent RU No. 2421753, 01/2014).

Определив полосу частот, оптимальных для связи по условиям односкачкового распространения радиоволн (В.В. Зайцев. Оценка размеров зоны обслуживания и нижней границы пропускной способности узла радиодоступа диапазона ДКМВ // Информация и космос, 2014. №1. С. 13-17) в направлении абонента с учетом данных об уровне радиопомех на частотах, выделенных системе связи, и динамики состояния ионосферы, система управления переходит к назначению конкретных рабочих частот, квазиоптимальных по условиям распространения радиоволн и оптимальных по критерию ОСП (для непрерывных каналов) или по критерию ВОБ (для дискретных каналов), либо минимального уровня шума (помехи). В устройстве 10 в пределах полосы dF = Д - А из перечня разрешенных для данной системы связи частот назначают конкретную для данного времени ВОЧ и записывают ее в память устройства 10 системы управления со значением ОСП для каналов с непрерывными радиосигналами или со значение ВОБ для каналов с дискретными радиосигналами, принятых соответственно программно-управляемым приемником 9 и сформированных устройствами 11 и 13. Используя значения ОСП и ВОБ, оценивается обеспечиваемая достоверность передачи информации на заданном временном интервале и обеспечиваемая информационная скорость организуемого радиоканала. Если они соответствуют необходимому значению для заданного качества связи при данном виде модуляции, ВОЧ назначают для связи в конкретный радиоканал. Если эти условия не выполняются, в памяти устройства 10 находят другую частоту (другой массив) с необходимым отношением сигнал/помеха или ВОБ.Having determined the frequency band that is optimal for communication under the conditions of single-hop propagation of radio waves (V.V. Zaitsev. Estimation of the size of the service area and the lower limit of the bandwidth of the radio access node of the DHMW range // Information and space, 2014. No. 1. P. 13-17) in direction of the subscriber, taking into account the data on the level of radio interference at the frequencies allocated to the communication system and the dynamics of the state of the ionosphere, the control system proceeds to the assignment of specific operating frequencies that are quasi-optimal according to the conditions of radio wave propagation and optimal according to the OSP criterion (for continuous channels) or according to the PSA criterion (for discrete channels), or the minimum noise level (interference). In the device 10, within the band dF = D - A, from the list of frequencies allowed for a given communication system, a specific RF frequency for a given time is assigned and recorded in the memory of the device 10 of the control system with the value of OSP for channels with continuous radio signals or with the value of VEP for channels with discrete radio signals received respectively by the program-controlled receiver 9 and generated by devices 11 and 13. Using the values of the OSP and VOB, the reliability of information transmission is estimated at a given time interval and the information rate of the organized radio channel is provided. If they correspond to the required value for a given communication quality with a given modulation type, RF is assigned for communication in a specific radio channel. If these conditions are not met, another frequency (another array) is found in the memory of the device 10 with the required signal-to-noise ratio or VEP.

Установив двухстороннюю связь с одним из абонентов (фиг. 1), система управления может аналогичным образом установить связь и с другими.Having established a two-way communication with one of the subscribers (Fig. 1), the control system can similarly establish communication with others.

Далее система автоматического управления декаметровой радиосвязью переключается в режим адаптации к помеховой обстановке. Данный режим работы соответствует функционированию предложенным ранее системам автоматического управления декаметровой радиосвязью в режиме прогнозирования времени наступления постепенного отказа связи по критерию сигнал/помеха (фиг. 3,б) (патент RU №2564993 от 01/2015 и патент RU №2154910 от 04/2020). В отличие от прототипа и аналога в предлагаемой системе управления в этом режиме при двухсторонней связи в канальной аппаратуре 71-7М, где М – число соответствующей канальной радиостанции, устройство формирования оценки ОСП на выходе приемника 9 осуществляет вычисление мощности смеси сигнала и помехи для принимаемого информационного одночастотного сигнала на ВОЧ от абонента синфазно-квадратурным методом на каждой элементарной посылке (В.В. Егоров, А.А. Катанович, С.А. Лобов, М.Л. Маслаков, А.Н. Мингалев, М.С. Смаль, А.Е. Трофимов. Способ оценивания отношения сигнал/помеха на длительности отрезка гармонического колебания. Патент RU №2502077, 12/2013). Принимаемый информационный сигнал рассматривается как тестовый, что позволяет получить не только передаваемые данные, но оценить их достоверность. Further, the automatic control system for decameter radio communication switches to the mode of adaptation to the interference environment. This mode of operation corresponds to the functioning of the previously proposed systems for automatic control of decameter radio communication in the mode of predicting the time of the onset of a gradual communication failure according to the signal/interference criterion (Fig. 3b) (patent RU No. 2564993 dated 01/2015 and patent RU No. 2154910 dated 04/2020 ). Unlike the prototype and analogue in the proposed control system in this mode, with two-way communication in the channel equipment 7 1 -7 M , where M is the number of the corresponding channel radio station, the device for generating the SNR estimate at the output of the receiver 9 calculates the power of the mixture of signal and interference for the received information single-frequency signal at VHF from the subscriber by the in-phase-quadrature method on each elementary parcel (V.V. Egorov, A.A. Katanovich, S.A. Lobov, M.L. Maslakov, A.N. Mingalev, M.S. Smal, A.E. Trofimov, A method for estimating the signal-to-noise ratio on the duration of a segment of a harmonic oscillation, Patent RU No. 2502077, 12/2013). The received information signal is considered as a test signal, which makes it possible to receive not only the transmitted data, but also to evaluate their reliability.

С целью прогнозирования времени наступления отказа в канале на основе грубой оценки качества канала связи, в условиях быстрых замираний, эти замеры усредняют в устройстве 15 и заносят в его память устройства 10. Если это соотношение больше заданного для данного вида модуляции, то устройство 15 с помощью устройства 10 выполняет экстраполяцию усредненной величины ОСП, например, 5 минут, и на каждый период вновь выполняет аналогичное сравнение. Если формируемая оценка ОСП на момент измерения будет меньше или равна заданному, то из памяти устройства 10 назначается новая ВОЧ с дальнейшим прогнозированием работы системы на ней. Момент выполнения прогнозируемого ОСП, равного заданному порогу, считают моментом возникновения отказа в радиоканале с непрерывными видами модуляции (ОМ, ЧМ). Устройство 15 с помощью устройства 10 рассчитывает время упреждающей смены частоты (интервал времени работы на данной частоте) Тиi (фиг. 3, б) в радиоканале, формирует сигнал (посредством аппаратуры 17) о смене частоты с привязкой к метке точного системного времени и по действующему каналу связи (до возникновения прогнозируемого отказа в нем) передает абоненту сигнал, состоящий из сведений о номинале новой ВОЧ и точном времени ее смены. С наступлением заданного момента абоненты одновременно меняют частоты. In order to predict the time of failure in the channel based on a rough estimate of the quality of the communication channel, in conditions of fast fading, these measurements are averaged in the device 15 and entered into its memory of the device 10. If this ratio is greater than that specified for this type of modulation, then the device 15 using the device 10 extrapolates the average value of the SIR, for example, 5 minutes, and for each period again performs a similar comparison. If the generated SRP estimate at the time of measurement is less than or equal to the specified one, then a new RFF is assigned from the memory of the device 10 with further prediction of the system operation on it. The moment of fulfillment of the predicted SIR equal to the specified threshold is considered the moment of occurrence of a failure in the radio channel with continuous modulation types (OM, FM). The device 15, using the device 10, calculates the time of the proactive frequency change (the time interval of operation at a given frequency) T and i (Fig. 3, b) in the radio channel, generates a signal (by means of the equipment 17) about the frequency change with reference to the exact system time stamp and according to the active communication channel (before the occurrence of a predictable failure in it) transmits to the subscriber a signal consisting of information about the face value of the new VOC and the exact time of its change. With the onset of a given moment, subscribers simultaneously change frequencies.

При использовании высокоскоростных модемов при передаче по каналу данных находят применение многочастотные многопозиционные радиосигналы на основе уплотнения с ортогонально-частотным разделением (OFDM) и относительной фазовой манипуляцией (ОФМ) (Березовский В.А., Дулькейт И.В., Савицкий О.К. Современная декаметровая радиосвязь: оборудование, системы и комплексы / Под ред. В.А. Березовского. М.: Радиотехника, 2011, с. 222-229). Формирование оценки ОСП для данных каналов осуществляется с использованием метода максимального правдоподобия для плотности распределения случайной величины, которой является отношение амплитуд суммы и разности сигналов двух соседних посылок на заданной частоте (В.В. Егоров, М.С. Смаль. Оценка отношения сигнал/шум при использовании сигналов с фазовой модуляцией // Телекоммуникации. 2013. №5, с. 29-34.). Однако данная формируемая оценка ОСП, как и для одночастотных сигналов, предназначена для характеристики стационарных каналов радиосвязи с постоянными параметрами, следовательно, она является грубой и предварительной.When using high-speed modems for transmission over a data channel, multi-frequency multi-position radio signals based on orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) and relative phase shift keying (RPM) are used (Berezovsky V.A., Dulkeit I.V., Savitsky O.K. Modern decameter radio communication: equipment, systems and complexes / Under the editorship of V. A. Berezovsky, Moscow: Radiotekhnika, 2011, pp. 222-229). The formation of the SNR estimate for these channels is carried out using the maximum likelihood method for the distribution density of a random variable, which is the ratio of the amplitudes of the sum and difference of the signals of two adjacent messages at a given frequency (V.V. Egorov, M.S. Smal. Estimation of the signal-to-noise ratio when using signals with phase modulation // Telecommunications, 2013. No. 5, pp. 29-34.). However, this generated SIR estimate, as for single-frequency signals, is intended to characterize fixed radio communication channels with constant parameters, therefore, it is rough and preliminary.

Для формирования точной оценки качества работы канала связи ДКМ диапазона необходимо учитывать его нестационарность, уровень глубины замираний амплитуды принимаемого радиосигнала. Прогнозирование отказов в каналах связи с дискретными радиосигналами необходимо производить по достоверности передачи информации через формирование оценки ВОБ с учетом глубины замираний. Для решения данных задач в предлагаемой системе автоматического управления ДКМ радиосвязью применяются устройства 12 и 13.To form an accurate assessment of the quality of the communication channel of the DCM range, it is necessary to take into account its non-stationarity, the level of the depth of fading of the amplitude of the received radio signal. Prediction of failures in communication channels with discrete radio signals must be carried out according to the reliability of information transmission through the formation of an estimate of the PSA, taking into account the depth of fading. Devices 12 and 13 are used to solve these problems in the proposed automatic control system for DKM radio communication.

Для получения оценки ВОБ для заданного вида сигнала необходимо сначала выбрать модель канала и определить ее неизвестные параметры, а затем использовать известные зависимости. Для учета глубины замираний с практической точки зрения при обеспечении относительной простоты измерений используются двухпараметрические статистические модели ДКМ радиоканалов с замираниями огибающей по законам Райса, Накагами и Рэлея (Головин О.В., Простов С.П. Системы и устройства коротковолновой радиосвязи. М.: Горячая линия-Телеком, 2006, с. 12-13). Реализация односкачкового распространения радиоволн до корреспондента в предлагаемой системе управления ДКМ радиосвязью дает возможность сузить перечень статистических моделей замираний до двух: Райса, Накагами. В устройстве оценки глубины замираний 12 осуществляется измерение амплитуды смеси сигнала и помехи на используемых субчастотах в пределах выделенной полосы частот и значения амплитуды шума на неиспользуемых субчастотах (с применением устройства 16) на длительности элементарной посылки. Затем применяются аналитические выражения для плотностей распределения Райса и Накагами случайной величины равной отношению измеренных величин. Искомые параметры моделей распределений измеренной случайной величины определяются на основе нахождения максимумов функции правдоподобия, например, методом наискорейшего спуска: и - являющиеся координатами максимума функции правдоподобия для закона Райса (В.В. Егоров, А.А. Катанович, С.А. Лобов, М.Л. Маслаков, А.Н. Мингалев, М.С. Смаль, А.Е. Трофимов. Способ определения параметров модели замирания радиоканала по закону Райса по информационному многочастотному сигналу. Патент RU №2559734, 08/2015), и m - являющиеся координатами максимума функции правдоподобия для закона Накагами (В.В. Егоров, А.А. Катанович, С.А. Лобов, М.Л. Маслаков, А.Н. Мингалев, М.С. Смаль, А.Е. Трофимов. Способ оценки параметров модели замирания огибающей сигнала по закону Накагами по информационному многочастотному сигналу. Патент RU №2608363, 01/2017).To obtain a PSA estimate for a given type of signal, you must first select a channel model and determine its unknown parameters, and then use the known dependencies. To take into account the depth of fading from a practical point of view, while ensuring the relative simplicity of measurements, two-parameter statistical models of DKM radio channels with envelope fading according to the laws of Rice, Nakagami and Rayleigh are used (Golovin O.V., Prostov S.P. Systems and devices of short-wave radio communication. M .: Hotline-Telecom, 2006, pp. 12-13). The implementation of single-hop propagation of radio waves to the correspondent in the proposed DKM radio communication control system makes it possible to narrow the list of statistical fading models to two: Rice, Nakagami. The fading depth estimator 12 measures the amplitude of the mixture of signal and interference at the used sub-frequencies within the allocated frequency band and the value of the noise amplitude at the unused sub-frequencies (using the device 16) for the duration of the elementary burst. Then, analytical expressions are applied for the Rice and Nakagami distribution densities of a random variable equal to the ratio of the measured values. The desired parameters of the distribution models of the measured random variable are determined on the basis of finding the maxima of the likelihood function, for example, by the steepest descent method: And - which are the coordinates of the maximum of the likelihood function for the Rice law (V.V. Egorov, A.A. Katanovich, S.A. Lobov, M.L. Maslakov, A.N. Mingalev, M.S. Smal, A.E. Trofimov. A method for determining model parameters fading of the radio channel according to the Rice law on the information multi-frequency signal, Patent RU No. 2559734, 08/2015), and m - being the coordinates of the maximum of the likelihood function for the Nakagami law (V.V. Egorov, A.A. Katanovich, S.A. Lobov, M.L. Maslakov, A.N. Mingalev, M.S. Smal, A.E. Trofimov. A method for estimating model parameters fading of the signal envelope according to the Nakagami law for an information multi-frequency signal (Patent RU No. 2608363, 01/2017).

Выбор применяемой модели, наиболее адекватной текущему состоянию радиоканала, можно осуществить на основе метода отношения вероятностей, в котором для двух гипотез принимается решение в пользу той гипотезы, для которой отношение правдоподобия имеет большее значение. В данном случае, если > , то принимается решение в пользу модели замирания по закону Райса, и наоборот, если < , то принимается решение о большей адекватности модели замираний по закону Накагами.The choice of the applied model, the most adequate to the current state of the radio channel, can be carried out on the basis of the probability ratio method, in which for two hypotheses a decision is made in favor of the hypothesis for which the likelihood ratio is of greater importance. In this case, if > , then a decision is made in favor of the Rice law fading model, and vice versa if < , then a decision is made about the greater adequacy of the fading model according to the Nakagami law.

Для выбора модели канала с меньшей адекватностью (в качестве резерва) можно воспользоваться только распределением по закону Накагами, по значению его параметра m (Головин О.В., Простов С.П. Системы и устройства коротковолновой радиосвязи. М.: Горячая линия-Телеком, 2006. С. 12-13): при m = 0,5 распределение Накагами хорошо аппроксимирует усеченное нормальное распределение, при т = 1 – рэлеевское, при т > 1 распределение Раиса, при – канал без замираний.To select a channel model with less adequacy (as a reserve), you can only use the distribution according to the Nakagami law, according to the value of its parameter m (Golovin O.V., Prostov S.P. Systems and devices for short-wave radio communication. M .: Hotline-Telecom , 2006. P. 12-13): for m = 0.5, the Nakagami distribution well approximates the truncated normal distribution, for m = 1 it is the Rayleigh distribution, for m > 1 the Rais distribution, for – channel without fading.

На основе принятого решения об адекватности закона замираний и определении его параметров в устройстве 13 формируется текущая оценка ВОБ, например, для радиосигналов с ОФМ разной позиционности на основе известного способа (В.В. Егоров, А.А. Катанович, С.А. Лобов, М.Л. Маслаков, А.Н. Мингалев, М.С. Смаль, А.Е. Трофимов. Способ определения вероятности ошибки на бит по флуктуациям фазы информационных сигналов. Патент RU №2526283, 08/2014). В зависимости от вида применяемого радиосигнала и способа приема текущая оценка ВОБ может формироваться на основе известных выражений (Антонюк Л.Я., Игнатов В.В. Эффективность радиосвязи и методы ее оценки. С.-П.: ВАС, 1994 г., с. 31).On the basis of the decision made on the adequacy of the fading law and the determination of its parameters, the device 13 forms the current estimate of the FEP, for example, for radio signals with RPM of different positioning based on a well-known method (V.V. Egorov, A.A. Katanovich, S.A. Lobov , M. L. Maslakov, A. N. Mingalev, M. S. Smal, A. E. Trofimov "Method for determining the probability of error per bit by fluctuations in the phase of information signals. Patent RU No. 2526283, 08/2014). Depending on the type of radio signal used and the method of reception, the current estimate of the PSA can be formed on the basis of known expressions (Antonyuk L.Ya., Ignatov V.V. Radio communication efficiency and methods for its assessment. S.-P .: VAS, 1994, p. .31).

Формируемая в текущем времени с учетом замираний оценка ВОБ наиболее точно характеризует качество функционирования канала ДКМ радиосвязи с дискретными радиосигналами и используется в автоматической системе управления ДКМ радиосвязью для прогнозирования времени наступления отказа устройством 15 и формирования команды упреждающей сменой рабочей частоты (ВОЧ) устройствами 17 и 10. Формируемая оценка ВОБ также поступает на устройство оценки информационной скорости 14. Информационная скорость в шенноновском смысле, равная количеству извлеченной информации из сообщения, отнесенному ко времени его передачи, в организуемом канале связи при обеспечении заданной достоверности по формируемой оценке ВОБ, является важной информативной характеристикой. Она определяет обеспечиваемую своевременность передачи информации каналом радиосвязи и системой в целом. Формируемая оценка скорости поступает на терминал 20.The estimate of the VEP formed in the current time, taking into account fading, most accurately characterizes the quality of the functioning of the DKM radio communication channel with discrete radio signals and is used in the automatic control system of the DKM radio communication to predict the time of failure by device 15 and to generate a command for a preventive change of operating frequency (VFC) by devices 17 and 10. The generated PSA estimate is also fed to the information rate estimation device 14. The information speed in the Shannon sense, equal to the amount of information extracted from the message, related to the time of its transmission, in the organized communication channel, while ensuring the specified reliability according to the generated PSA estimate, is an important informative characteristic. It determines the ensured timeliness of information transmission by the radio communication channel and the system as a whole. The generated rate estimate is sent to terminal 20.

Таким образом в режиме адаптации к помеховой обстановке при формировании оценок качества канала связи без применения тестовых сигналов обеспечивается максимально возможное время работы канала связи на выбранной ВОЧ с высокой скоростью передачи информации. Thus, in the mode of adaptation to the interference environment, when forming estimates of the quality of the communication channel without the use of test signals, the maximum possible operating time of the communication channel on the selected RF with a high information transfer rate is ensured.

Устройство определения ВОЧ 10 со своим вычислительным ресурсом в системе выполняет функции: The device for determining the VOC 10 with its computing resource in the system performs the following functions:

- формирование единой (системной) временной шкалы;- formation of a single (system) time scale;

- проведение расчетов по данным устройств 11, 15, 16, 17, 19-23;- carrying out calculations according to devices 11, 15, 16, 17, 19-23;

- управление режимами работы 8, 9, 16;- management of operating modes 8, 9, 16;

- прием вводимых с терминала 20 необходимых исходных данных и выдачу на него информации для отображения;- receiving input from the terminal 20 of the necessary initial data and issuing information to it for display;

- формирование структуры передаваемого сообщения (фиг. 3, в) совместно с устройством 17 с привязкой к точной единой системной шкале времени информационного сигнала сканируемой частоты, САЧ, информационного сообщения;- formation of the structure of the transmitted message (Fig. 3, c) together with the device 17 with reference to the exact unified system time scale of the information signal of the scanned frequency, HSA, information message;

- адаптация по скорости (ее уменьшение) при величине отношения сигнал/помеха или значения ВОБ, равных заданным, и наметившейся тенденции к их снижению, формирование соответствующей команды на приемную сторону, а также трансформация скоростей подачи в требуемый ряд, например, 75, 150, 300, 1200, 2400, 4800, 9600 бит/с. - adaptation in terms of speed (its decrease) when the value of the signal-to-noise ratio or the value of the VEP is equal to the specified ones, and there is a tendency to decrease them, the formation of an appropriate command to the receiving side, as well as the transformation of feed rates into the required range, for example, 75, 150, 300, 1200, 2400, 4800, 9600 bps.

Использование в системе цифровых программно-управляемых передатчиков 8 и программно-управляемых приемников 9 канальных радиостанций 7 позволяет проводить наращивание числа радиосредств, их модернизацию и введение новых режимов работы программными методами.The use in the system of digital program-controlled transmitters 8 and program-controlled receivers 9 channel radio stations 7 allows you to increase the number of radios, upgrade them and introduce new modes of operation by software methods.

Узлы системы могут быть реализованы следующим образом. Узлы 1-10, 15-18, 20-23 общие с прототипом. Программно-управляемые передатчики 8 и программно-управляемые приемники 9 канальных радиостанций 7 могут быть выполнены по технологии SDR «программно-управляемое радио» (Головин О.В., Простов С.П. Системы и устройства коротковолновой радиосвязи. М.: Горячая линия-Телеком, 2006, с. 52-54). Измеритель уровня помех 16 также может быть реализован в виде самостоятельного программно-управляемого приемника, аналогичного программно-управляемым приемникам 9. В узлах 8, 9, 16 все функции обработки сигнала, включая прием и формирование радиосигнала, помехоустойчивое кодирование и декодирование, построение фильтров основной селекции, управление выбором рабочих частот, скоростью передачи информационных сообщений выполняются программным путем. Это обеспечивает формирование любого канала связи в ДКМ диапазоне программным способом. В таком варианте построения узлов 8 и 9 приемные тракты и тракты формирования сигнала являются цифровыми и выполнены, например, на блоке цифровой обработки сигналов и цифровых приемовозбудителей Б-70, широко используемого в современных комплексах связи. Устройство определения ВОЧ 10 и устройство расчета МПЧ (ОРЧ) могут быть реализованы, например, на 32-разрядных микроконтроллерах STM32F373VCT6 каждый со своим ПЗУ. The nodes of the system can be implemented as follows. Knots 1-10, 15-18, 20-23 are common with the prototype. Program-controlled transmitters 8 and program-controlled receivers 9 channel radio stations 7 can be made using the SDR technology "software-controlled radio" (Golovin O.V., Prostov S.P. Systems and devices for short-wave radio communication. M .: Hotline- Telecom, 2006, pp. 52-54). The noise level meter 16 can also be implemented as an independent software-controlled receiver, similar to software-controlled receivers 9. In nodes 8, 9, 16, all signal processing functions, including receiving and shaping a radio signal, noise-immune coding and decoding, building filters of the main selection , control of the choice of operating frequencies, the rate of transmission of information messages are performed by software. This ensures the formation of any communication channel in the DKM range by software. In this version of the construction of nodes 8 and 9, the receiving paths and signal conditioning paths are digital and are made, for example, on a block of digital signal processing and digital transceivers B-70, which is widely used in modern communication complexes. The device for determining the VOC 10 and the device for calculating the MUF (ORC) can be implemented, for example, on 32-bit STM32F373VCT6 microcontrollers, each with its own ROM.

Приемник 23 реализован в виде единого двухчастотного приемника радиосигналов спутниковых навигационных систем типа ГЛОНАСС / GPS с блоком обработки, который разработан и апробирован как аппаратно-программный комплекс мониторинга состояния ионосферы в режиме реального времени (В.М. Смирнов, Е.В. Смирнова, С.И. Тынянкин, В.Н. Скобелкин, А.П. Мальковский. Аппаратно-программный комплекс для мониторинга состояния ионосферы в режиме реального времени // Технологии и результаты зондирования ионосферы и распространения радиоволн. Гелиогеофизические исследования. 2013. Выпуск 4. С. 32-38.).The receiver 23 is implemented as a single two-frequency receiver of radio signals of satellite navigation systems of the GLONASS / GPS type with a processing unit, which was developed and tested as a hardware-software complex for monitoring the state of the ionosphere in real time (V.M. Smirnov, E.V. Smirnova, S. I. Tynyankin, V. N. Skobelkin, A. P. Malkovsky, “Hardware and software complex for monitoring the state of the ionosphere in real time,” Technologies and Results of Ionospheric Sounding and Radio Wave Propagation, Heliogeophysical Research, 2013, Issue 4, p. 32-38.).

Модуль реального времени 22 может быть выполнен на микроконтроллере с автономным источником питания и программно.The real-time module 22 can be implemented on a microcontroller with an independent power source and in software.

Изобретение может быть использовано для создания автоматизированной системы дальней связи ДКМ диапазона со стационарными и подвижными абонентами с использованием радиоканалов высокой надежности и информационной скорости, автоматически адаптирующихся как к сложной помеховой обстановке, так и к сложнейшим динамическим процессам в ионосфере Земли в режиме реального времени.The invention can be used to create an automated system for long-distance communication in the DKM range with stationary and mobile subscribers using radio channels of high reliability and information speed, automatically adapting both to complex interference conditions and to the most complex dynamic processes in the Earth's ionosphere in real time.

Claims (1)

Система автоматического управления декаметровой радиосвязью, содержащая программно-управляемые передатчики и программно-управляемые приемники канальных радиостанций, терминал управления, соединенный двухсторонней связью с устройством расчета максимально применимой частоты и оптимальной рабочей частоты и с устройством определения вероятностно-оптимальной частоты, измеритель уровня помех, соединенный с устройством определения вероятностно-оптимальной частоты, устройство прогнозирования отказа радиоканала, связанное двухсторонней связью с устройством определения вероятностно-оптимальной частоты и односторонней связью с устройством формирования команды корреспонденту на упреждающую смену частоты, которое, в свою очередь, имеет соединение с программно-управляемым передатчиком корреспондента и с устройством определения вероятностно-оптимальной частоты, устройство приема и декодирования команды на упреждающую смену частоты от передатчика корреспондента, связанное с программно-управляемым приемником и с устройством определения вероятностно-оптимальной частоты, модуль реального времени, выход которого соединен с входом устройства расчета максимально применимой частоты и оптимальной рабочей частоты и с устройством определения вероятностно-оптимальной частоты, отличающаяся тем, что содержит устройство формирования оценки отношения сигнал/помеха, связанное с программно-управляемым приемником, измерителем уровня помех, терминалом управления и с устройством прогнозирования отказа радиоканала, устройство формирования оценки глубины замираний, соединенное с программно-управляемым приемником, измерителем уровня помех и устройством формирования оценки вероятности ошибки на бит, в свою очередь соединенным двухсторонней связью с терминалом управления и односторонними связями с устройством прогнозирования отказа радиоканала и с устройством оценки информационной скорости, имеющим с терминалом одностороннюю связь, двухчастотный приемник радиосигналов спутниковых навигационных систем типа ГЛОНАСС/GPS, соединенный с устройством расчета максимально применимой частоты и оптимальной рабочей частоты и с устройством определения вероятностно-оптимальной частоты, устройство определения вероятностно-оптимальной частоты для односкачкового распространения радиоволн, соединенное двухсторонними связями с терминалом, со входом от устройства расчета максимально применимой частоты и выходом на устройство определения вероятностно-оптимальной частоты.Decameter radio automatic control system, containing program-controlled transmitters and program-controlled receivers of channel radio stations, a control terminal connected by two-way communication with a device for calculating the maximum usable frequency and optimal operating frequency and with a device for determining the probabilistic-optimal frequency, an interference level meter connected to a device for determining the probabilistic-optimal frequency, a device for predicting the failure of the radio channel, connected by two-way communication with the device for determining the probabilistic-optimal frequency and one-way communication with the device for generating a command for the correspondent to pre-emptively change the frequency, which, in turn, is connected to the program-controlled transmitter of the correspondent and with a device for determining the probabilistic-optimal frequency, a device for receiving and decoding a command for a proactive frequency change from the correspondent's transmitter, associated with a program-controlled receiver and with a device for determining the probabilistic-optimal frequency, a real-time module, the output of which is connected to the input of the device for calculating the maximum applicable frequency and the optimal operating frequency and with a device for determining the probabilistic-optimal frequency, characterized in that it contains a device for generating an estimate of the signal-to-noise ratio associated with a software-controlled receiver, an interference level meter, a control terminal and with a device for predicting a radio channel failure, a device for generating a depth estimate fading, connected to a software-controlled receiver, an interference level meter and a device for generating an estimate of the probability of an error per bit, in turn connected by two-way communication with the control terminal and one-way connections with a radio channel failure prediction device and with an information rate estimation device having one-way communication with the terminal , a dual-frequency receiver of radio signals of satellite navigation systems of the GLONASS / GPS type, connected to a device for calculating the maximum applicable frequency and optimal operating frequency and to a device for determining the probabilistic-optimal frequency, a device for determining the probabilistic-optimal frequency for single-hop propagation of radio waves, connected by two-way communications with the terminal, with input from the device for calculating the maximum applicable frequency and output to the device for determining the probabilistic-optimal frequency.
RU2022129155A 2022-11-10 Automatic control system for decametre radio communication RU2800643C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2800643C1 true RU2800643C1 (en) 2023-07-25

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4853686A (en) * 1986-04-30 1989-08-01 Zellweger Tellecommunications Ltd. Method and apparatus for establishing a connection in shortwave radio networks
CN104270190B (en) * 2014-10-20 2017-08-15 国家卫星气象中心 Synchronous self-adapting short wave communication frequency-selecting method based on ionosphere data
RU2683598C1 (en) * 2018-01-10 2019-03-29 Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП") Method of increasing the noise stability of data transmission in the short-wave range of the departmental communication system
RU2685286C1 (en) * 2018-02-21 2019-04-17 Общество с ограниченной ответственностью "Формик" Method for implementing frequency and multiparameter adaptation in multi-antenna hf communication system
RU2688199C1 (en) * 2018-08-21 2019-05-21 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" Radio communication system with movable objects
RU2719551C1 (en) * 2019-07-09 2020-04-21 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Shortwave communication automatic control system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4853686A (en) * 1986-04-30 1989-08-01 Zellweger Tellecommunications Ltd. Method and apparatus for establishing a connection in shortwave radio networks
CN104270190B (en) * 2014-10-20 2017-08-15 国家卫星气象中心 Synchronous self-adapting short wave communication frequency-selecting method based on ionosphere data
RU2683598C1 (en) * 2018-01-10 2019-03-29 Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП") Method of increasing the noise stability of data transmission in the short-wave range of the departmental communication system
RU2685286C1 (en) * 2018-02-21 2019-04-17 Общество с ограниченной ответственностью "Формик" Method for implementing frequency and multiparameter adaptation in multi-antenna hf communication system
RU2688199C1 (en) * 2018-08-21 2019-05-21 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" Radio communication system with movable objects
RU2719551C1 (en) * 2019-07-09 2020-04-21 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Shortwave communication automatic control system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106160784B (en) Communication equipment and method in cellular band
US5612948A (en) High bandwidth communication network and method
RU2188506C2 (en) Pilot-signal power control for communication systems using low-orbit satellites
US8811221B2 (en) Base station device, mobile station device, and communication control method
US8681686B2 (en) Terminal device and interference removal method
KR20070067206A (en) Wireless terminal location using apparatus and methods employing carrier diversity
KR20010006036A (en) Power control for a mobile terminal in a satellite communication system
KR20090055780A (en) Apparatus and method for improvementing of transmitting/receiving performance based on coordinaties information of terminal in mobile communication system
CN101399562B (en) Interference prevention method in hybrid mobile radio communication network and mobile terminal
RU2357381C2 (en) System, device and method of reallocating frequencies
CN101521902A (en) Method for reporting downlink channel measurement information, terminal equipment and base station equipment
RU2368102C2 (en) Method for synchronisation of radio communication system distributed in radio communication cells
KR100725772B1 (en) Method and apparatus for data transmission rate
EP0290541B1 (en) Hf radio communications system with frequency management
RU2564993C1 (en) System for automatic control of short-wave communication
EP0920143A1 (en) Signal characteristics measuring and reporting by a mobile satellite telephone using a stoled burst of a TDMA frame
RU2800643C1 (en) Automatic control system for decametre radio communication
Kim et al. Beam management for 5G satellite systems based on NR
CN112771794B (en) Method and apparatus for interference measurement in wireless communication system
US20220385393A1 (en) Data transmission method, terminal device and network device
RU2719551C1 (en) Shortwave communication automatic control system
KR20110027925A (en) Positioning method based on cooperative communication
CN112751657B (en) Interference measurement method, base station, communication system, and storage medium
US20030114111A1 (en) Method of verifying operation of listening control channel
Bouleanu et al. The Quality of the Prediction for the NVIS Propagation with ITSHF Propagation.