RU2811564C1 - Радиолиния с автоматической регулировкой параметров спектра радиосигнала - Google Patents

Радиолиния с автоматической регулировкой параметров спектра радиосигнала Download PDF

Info

Publication number
RU2811564C1
RU2811564C1 RU2023120161A RU2023120161A RU2811564C1 RU 2811564 C1 RU2811564 C1 RU 2811564C1 RU 2023120161 A RU2023120161 A RU 2023120161A RU 2023120161 A RU2023120161 A RU 2023120161A RU 2811564 C1 RU2811564 C1 RU 2811564C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radio
output
inputs
parameters
baseband filter
Prior art date
Application number
RU2023120161A
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Леонидович Кашин
Валерий Владимирович Неровный
Сергей Иванович Бабусенко
Александр Викторович Журавлев
Владислав Викторович Кирюшкин
Владимир Андреевич Шуваев
Евгений Михайлович Красов
Василий Васильевич Исаев
Наталья Викторовна Ципина
Original Assignee
Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" filed Critical Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК"
Application granted granted Critical
Publication of RU2811564C1 publication Critical patent/RU2811564C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах связи, осуществляющих автоматическую регулировку параметров спектра радиосигнала. Технический результат - повышение отношения сигнал-шум на выходе радиоприемного устройства радиолинии. Такой результат обеспечивается за счет согласования частотных характеристик фильтра основной полосы радиоприемного устройства со спектральными характеристиками принимаемого сигнала, определяемыми характеристиками фильтра основной полосы радиопередающего устройства радиолинии. Для этого в радиолинию дополнительно введены последовательно соединенные второй генератор псевдослучайной последовательности, второй перемножитель и сумматор, соединенный с первым перемножителем и фильтром основной полосы, при этом цифровой вычислитель состоит из двух согласованных, двух решающих устройств, фильтра основной полосы и блока управления параметрами фильтра основной полосы. 7 ил.

Description

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах связи, осуществляющих автоматическую регулировку параметров спектра радиосигнала в интересах обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС) с радиоэлектронными средствами, работающими одновременно с радиопередающим устройством в общих областях пространства и в полосах радиочастот внеполосного излучения радиопередающего устройства, для обеспечения максимальной мощности и снижения вероятности битовой ошибки при приёме сигнала путем согласования параметров фильтра приемного устройства со спектральными характеристиками принимаемого сигнала в радиолинии.
Известны радиолинии и системы передачи аналоговой и дискретной информации [1, 2, 3, 4, 5, 6], которые обеспечивают защиту передаваемой дискретной информации от несанкционированного доступа посторонних лиц путем создания шумовой завесы из шумоподобных сигналов и не могут обеспечить электромагнитную совместимость (ЭМС) с радиоэлектронными средствами, работающими одновременно с радиопередающим устройством в общих областях пространства и в полосах радиочастот внеполосного излучения радиопередающего устройства.
Известно радиопередающее устройство с автоматической регулировкой параметров спектра радиосигнала [7] как передающая сторона радиолинии, обеспечивающее ЭМС с радиоэлектронными средствами, работающими одновременно с радиопередающим устройством в общих областях пространства и в полосах радиочастот внеполосного излучения радиопередающего устройства, состоящее из задающего генератора, выход которого соединен с одним из входов перемножителя, генератора псевдослучайной последовательности, выход которого соединен с одним из входов перемножителя, выход которого соединен с одним из входов фильтра основной полосы, имеющего выход, соединенный с одним из входов модулятора, генератора несущего колебания, выход которого соединен с другим входом модулятора, выход которого соединен с входом коммутатора, один из выходов которого соединен с входом усилителя, имеющего выход соединенный с входом полосового фильтра, выход которого соединен с входом антенно-фидерного устройства, другой выход коммутатора соединен с входом блока определения параметров радиосигнала, являющимся входом устройства управления фильтром основной полосы, состоящего из радиоприемного устройства, блока данных о параметрах защищаемых радиосигналов, блока определения параметров радиосигнала, и блока расчета параметров фильтра основной полосы, один из выходов блока определения параметров радиосигнала соединен с одним из входов блока расчета параметров фильтра основной полосы, другой выход блока определения параметров радиосигнала соединен с одним из входов приемного устройства, выход которого соединен с одним из входов блока расчета параметров фильтра основной полосы, а другой вход соединен с выходом блока данных о параметрах защищаемых радиосигналов, вход которого является одним из входов устройства управления фильтром основной полосы в виде разъема X1 для соединения со съемным защищенным носителем информации, другой выход блока данных о параметрах защищаемых радиосигналов, соединенный с одним из входов блока расчета параметров фильтра основной полосы, один из выходов которого соединен с одним из входов коммутатора, а другой выход соединен с одним из входов фильтра основной полосы.
Недостатком радиопередающего устройства является то, что оно не обеспечивает передачу на радиоприемное устройство радиолинии информации о перестройке основного фильтра радиопередающего устройства с указанием его параметров в интересах согласования параметров фильтра радиоприемного устройства радиолинии со спектральными характеристиками передаваемого сигнала.
Известно радиоприемное устройство [8] как приемная сторона радиолинии, состоящее из радиочастотного блока, аналого-цифрового преобразователя, цифрового вычислителя и синтезатора частот, в котором выход радиочастотного блока соединен с одним из входов аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с одним из входов цифрового вычислителя, выход которого идет к потребителю, один выход синтезатора частот соединен с входом устройства радиочастотного блока, другой его выход соединен с одним из входов аналого-цифрового преобразователя, а третий его выход соединен с одним из входов цифрового вычислителя.
Недостаток радиоприемного устройства состоит в том, что в процессе приема радиосигнала при изменении его спектральных характеристик отсутствует возможность автоматического изменения параметров фильтра радиоприемного устройства с целью его согласования со спектральными характеристиками принимаемого сигнала, что в свою очередь приводит к снижению отношения сигнал-шум на выходе радиоприемного устройства и ухудшению характеристик приема сигнала.
Техническое решение предлагаемого изобретения направлено на улучшение характеристик приема сигнала в радиолинии за счет повышения отношения сигнал-шум на выходе радиоприемного устройства радиолинии, достигаемого путем согласования частотных характеристик фильтра основной полосы радиоприемного устройства со спектральными характеристиками принимаемого сигнала, определяемыми характеристиками фильтра основной полосы радиопередающего устройства радиолинии.
Технический результат изобретения достигается тем, что в радиопередающем устройстве радиолинии обеспечивается передача текущих значений характеристик фильтра основной полосы радиопередающего устройства в составе сигнала, передаваемого на радиоприемное устройство радиолинии, а в радиоприемном устройстве радиолинии обеспечивается прием этой информации и использование ее для настройки фильтра основной полосы радиоприемного устройства радиолинии.
Для этого радиопередающее устройство радиолинии дополнительно оснащено вторым генератором псевдослучайной последовательности, вторым перемножителем и сумматором, выход второго генератора псевдослучайной последовательности соединен с одним из входов второго перемножителя, другой вход которого соединен с выходом блока управления параметрами фильтра основной полосы, выход второго перемножителя соединен с одним из входов сумматора, у которого другой вход соединен с выходом первого перемножителя, а выход сумматора соединен с входом фильтра основной полосы, при этом в радиоприемном устройстве радиолинии цифровой вычислитель состоит из фильтра основной полосы, один из входов которого является входом цифрового вычислителя соединенного с выходом аналого-цифрового преобразователя, выход фильтра основной полосы соединен с одним из входов первого согласованного фильтра и с одним из входов второго согласованного фильтра, выход первого согласованного фильтра соединён с одним из входов первого решающего устройства, выход которого является выходом цифрового вычислителя, выход второго согласованного фильтра соединён с одним из входов второго решающего устройства, выход которого соединён с входом блока управления параметрами фильтра основной полосы, выход блока управления параметрами фильтра основной полосы соединён с другим входом фильтра основной полосы. Один из входов цифрового вычислителя, имеющего соединение с выходом синтезатора частот, соединен с одним из входов первого согласованного фильтра, с одним из входов второго согласованного фильтра, с одним из входов первого решающего устройства, с одним из входов второго решающего устройства. При этом в составе радиопередающего устройства радиолинии и радиоприемного устройства радиолинии используются одинаковые фильтры основной полосы, обеспечивающие одинаковые частотные характеристики.
Сущность изобретения поясняется рисунками.
На фиг. 1 показана структурная схема радиопередающего устройства радиолинии, на фиг. 2 показана структурная схема радиоприемного устройства радиолинии, на фиг. 3 показана структурная схема цифрового вычислителя радиоприемного устройства радиолинии, на фиг. 4 показан спектр BPSK сигнала, не подвергшегося фильтрации в фильтре основной полосы радиопередающего устройства радиолинии, на фиг. 5 показан спектр BPSK сигнала, сформированного фильтром основной полосы радиопередающего устройства радиолинии с коэффициентом скругления амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) α≈1 и спектр защищаемого радиосигнала, работающего в полосе радиочастот боковых лепестков спектра BPSK сигнала радиопередающего устройства радиолинии, на фиг. 6 показан спектр BPSK сигнала, сформированного фильтром основной полосы радиопередающего устройства радиолинии с коэффициентом скругления АЧХ α≈0 и спектр защищаемого радиосигнала, работающего в полосе избыточности основного лепестка спектра BPSK сигнала радиопередающего устройства радиолинии, на фиг. 7 показаны спектры принимаемого сигнала на выходе фильтра основной полосы приемного устройства радиолинии до и после согласования частотных характеристик фильтра со спектральными характеристиками принимаемого сигнала.
Радиолиния с автоматической регулировкой параметров спектра радиосигнала, включает в себя: на передающей стороне радиопередающее устройство радиолинии, состоящее из задающего генератора 1, первого генератора псевдослучайной последовательности 9, первого перемножителя 2, второго генератора псевдослучайной последовательности 13, второго перемножителя 14, сумматора 15, фильтра основной полосы 3, модулятора 4, генератора несущего колебания 10, коммутатора 5, усилителя 6, полосового фильтра 7, антенно-фидерного устройства 8, устройства управления фильтром основной полосы 11, состоящего из радиоприемного устройства 11.4, блока данных о параметрах защищаемых радиосигналов 11.1, блока определения параметров радиосигнала 11.3, блока расчета параметров фильтра основной полосы 11.2, и съемного защищенного носителя информации 12, а на приемной стороне радиоприемное устройство радиолинии, состоящее из синтезатора частот 21, радиочастотного блока 18, аналого-цифрового преобразователя 19, цифрового вычислителя 20, состоящего из фильтра основной полосы 20.5, первого согласованного фильтра 20.1, второго согласованного фильтра 20.3, первого решающего устройства 20.2, второго решающего устройства 20.4, блока управления параметрами фильтра основной полосы 20.6.
Фильтр основной полосы 3 радиопередающего устройства радиолинии и фильтр основной полосы 20.5 радиоприемного устройства радиолинии имеют одинаковые технические характеристики.
Все элементы радиолинии с автоматической регулировкой параметров спектра радиосигнала имеют между собой связи: в радиопередающем устройстве радиолинии выход задающего генератора 1 соединен с одним из входов первого перемножителя 2, выход первого генератора псевдослучайной последовательности 9 соединен с другим входом первого перемножителя 2, выход которого соединен с одним из входов сумматора 15, выход второго генератора псевдослучайной последовательности 13 соединен с одним из входов второго перемножителя 14, выход которого соединен с другим входом сумматора 15, выход которого соединен с одним из входов фильтра основной полосы 3, выход которого соединен с одним из входов модулятора 4, выход генератора несущего колебания 10 соединен с другим входом модулятора 4, выход которого соединен с одним из входов коммутатора 5, один из выходов которого соединен с входом усилителя 6, выход которого соединен с входом полосового фильтра 7, выход которого соединен с входом антенно-фидерного устройства 8, другой выход коммутатора 5 соединен с одним их входов устройства управления фильтром основной полосы 11, одновременно являющимся входом блока определения параметров радиосигнала 11.3, один из выходов которого соединен с одним из входов блока расчета параметров фильтра основной полосы 11.2, а другой выход соединен с одним их входов радиоприемного устройства 11.4, у которого выход соединен с одним из входов блока расчета параметров фильтра основной полосы 11.2, вход блока данных о параметрах защищаемых радиосигналов 11.1, который является одним из входов устройства управления фильтром основной полосы 11 в виде разъема X1 для соединения со съемным защищенным носителем информации 12, а один из выходов блока данных о параметрах защищаемых радиосигналов 11.1, соединен с другим входом радиоприемного устройства 11.4, которое другим выходом соединено с одним из входов блока расчета параметров фильтра основной полосы 11.2, у которого один из выходов соединен с другим входом коммутатора 5, а другой выход соединен с одним из входов второго перемножителя 14 и с одним из входов фильтра основной полосы 3, в радиоприемном устройстве радиолинии выход синтезатора частот 21 соединен с входом радиочастотного блока 18, с одним из входов аналого-цифрового преобразователя 19 и с одним из входов цифрового вычислителя 20, непосредственно с одним из входов первого согласованного фильтра 20.1, с одним из входов второго согласованного фильтра 20.3, с одним из входов первого решающего устройства 20.2 и с одним из входов второго решающего устройства 20.4, выход радиочастотного блока 18 соединен с одним из входов аналого-цифрового преобразователя 19, выход которого соединен с одним из входов цифрового вычислителя 20, являющимся одним из входов фильтра основной полосы 20.5, выход которого соединен с одним из входов первого согласованного фильтра 20.1 и с одним из входов второго согласованного фильтра 20.3, выход которого соединен с одним из входов второго решающего устройства 20.4, выход которого соединен с входом блока управления параметрами фильтра основной полосы 20.6, выход которого соединен с одним из входов фильтра основной полосы 20.5, выход первого согласованного фильтра 20.1 соединен с одним из входов первого решающего устройства 20.2, у которого выход является выходом цифрового вычислителя 20, идущим к потребителю.
Радиолиния с автоматической регулировкой параметров спектра радиосигнала работает следующим образом.
На передающей стороне в радиопередающем устройстве радиолинии задающий генератор 1 формирует электрический сигнал в виде последовательности импульсов информационного сигнала β и передает этот информационный сигнал в перемножитель 2.
Первый генератор псевдослучайной последовательности 9 формирует одну из псевдослучайных последовательностей импульсов (сигнал расширения спектра) для сигналов с различными видами фазовой манипуляции BPSK сигнала (BPSK, BOC, CBOC, TMBOC, DBOC, AltBOC, GBOC и NBOC) G 1 ( t ) и передает сигнал расширения спектра в перемножитель 2. Выбор вида и параметров фазовой манипуляции осуществляется органами управления первого генератора псевдослучайной последовательности 9 (на схеме фиг. 1 не показаны).
Первый перемножитель 2 выполняет формирование импульсной последовательности информационного сигнала расширенного спектра x = β ⋅ G 1 ( t ) путем сложения по модулю «2» импульсных последовательностей информационного сигнала и сигнала расширения спектра, и передает его в сумматор 15.
Второй генератор псевдослучайной последовательности 13 формирует вторую псевдослучайную последовательность импульсов (сигнал расширения спектра) G 2 ( t ) и передает сигнал расширения спектра во второй перемножитель 14, который получает от блока расчета параметров фильтра основной полосы 11.2 цифровое сообщение в виде двоичных символов значения α, содержащее информацию о состоянии фильтра основной полосы 3 (включен/выключен) и значении коэффициента скругления АЧХ фильтра, формирует импульсную последовательность информационного сигнала расширенного спектра y = α ⋅ G 2 ( t ) и передает ее в сумматор 15.
В сумматоре 15 в результате сложения получается суммарный сигнал β ⋅ G 1 ( t ) + α ⋅ G 2 ( t ) , который поступает в фильтр основной полосы 3.
Фильтр основной полосы 3, получив от сумматора 15 суммарный сигнал β ⋅ G 1 ( t ) + α ⋅ G 2 ( t ) и от блока расчета параметров фильтра основной полосы 11.2 - команду о состоянии фильтра основной полосы 3 (включение/выключение) и значение коэффициента скругления АЧХ фильтра α , формирует модулирующий сигнал z путем выполнения операции свертки суммарного сигнала β ⋅ G 1 ( t ) + α ⋅ G 2 ( t ) и импульсной характеристики фильтра h ( t , α ) , которая имеет вид «корень из приподнятого косинуса»
z = h ( t , α ) ⊗ [ β ⋅ G 1 ( t ) + α ⋅ G 2 ( t ) ]
где ⊗ - операции свертки.
Полученный модулирующий сигнал z с выхода фильтра основной полосы 3 передается в модулятор 4.
Генератор несущего колебания 10 формирует непрерывный высокочастотный гармонический сигнал с заданными параметрами и передает его в модулятор 4. Параметры высокочастотного гармонического сигнала задаются органами управления генератора несущего колебания 10 (на схеме фиг. 1 не показаны).
Модулятор 4, получив модулирующий сигнал z от фильтра основной полосы 3 и непрерывный высокочастотный гармонический сигнал от генератора несущего колебания 10, формирует BPSK сигнал с занимаемой полосой частот где - основная полоса частот сигнала, - полосы внеполосного излучения сигнала (см. фиг. 4):
S ( t ) = h ( t , α ) ⊗ [ β ⋅ G 1 ( t ) + α ⋅ G 2 ( t ) ] cos ( 2 π f 0 + φ 0 )
где f 0 - несущая частота, а φ 0 - начальная фаза высокочастотного гармонического сигнала.
Сформированный BPSK сигнал поступает в коммутатор 5.
Коммутатор 5 до получения от блока расчета параметров фильтра основной полосы 11.2 кодограммы с командой разрешения трансляции BPSK сигнала в усилитель 6 направляет BPSK сигнал в блок определения параметров радиосигнала 11.3.
Блок определения параметров радиосигнала 11.3 выполняет количественные оценки:
1) параметров (центральная частота и ширина полосы) основной полосы частот сигнала и полос внеполосного излучения сигнала и передает эти оценки в радиоприемное устройство 11.4 для осуществления контроля электромагнитной обстановки;
2) мощности внеполосного излучения радиосигнала радиопередающего устройства Pм и передает эти данные в блок расчета параметров фильтра основной полосы 11.2.
В блок данных о параметрах защищаемых радиосигналов 11.1 через разъем Х1 из подключаемого съемного защищенного машинного носителя информации 12 заранее вносится информация о параметрах защищаемых сигналов 22 (амплитудно-частотные (спектральные) характеристики, данные о номинале несущей радиочастоты, вид и параметры модуляции/манипуляции, значение минимально допустимого отношения мощности защищаемого радиосигнала 22 к мощности мешающего радиосигнала Qд).
Блок данных о параметрах защищаемых радиосигналов 11.1 передает данные о характеристиках защищаемых радиосигналов в радиоприемное устройство 11.4, а значение допустимого отношения Qд передает в блок расчета параметров фильтра основной полосы 11.2.
Радиоприемное устройство 11.4, получив информацию от блока определения параметров радиосигнала 11.3 и от блока данных о параметрах защищаемых радиосигналов 11.1, при условии попадания значения несущей частоты защищаемого сигнала в полосу частот внеполосного излучения радиосигнала радиопередающим устройством осуществляет настройку на прием защищаемого радиосигнала 22.
На интервале времени функционирования радиопередающего устройства радиолинии с автоматической регулировкой параметров спектра радиосигнала радиоприемное устройство 11.4, согласно установленному временному регламенту, осуществляет прием защищаемых радиосигналов 22 и передает информацию об отсутствии или наличии защищаемого радиосигнала 22 с оценкой его мощности Pз в блок расчета параметров фильтра основной полосы 11.2.
Блок расчета параметров фильтра основной полосы 11.2, получив информацию от радиоприемного устройства 11.4, осуществляет следующие операции:
- фиксацию факта обнаружения или не обнаружения защищаемого радиосигнала 22 в полосе частот внеполосного излучения радиосигнала радиопередающего устройства;
- расчет текущего отношения мощности защищаемого радиосигнала (при его обнаружении) Pз к мощности внеполосного излучения радиосигнала радиопередающего устройства Pм в пределах полосы рабочих частот защищаемого радиосигнала 22
Qт = Pз/Pм;
- сравнение вычисленного значения Qт с допустимым значением отношения мощности защищаемого радиосигнала 22 к мощности мешающего радиосигнала Qд и принятие решения о фиксации факта критического негативного влияния мешающего передаваемого радиосигнала Qд на защищаемый радиосигнал 22;
- управление работой фильтра основной полосы 3.
По результатам обнаружения возможны следующие ситуации, влияющие на функционирование блока расчета параметров фильтра основной полосы 11.2:
1) Защищаемый радиосигнал 22 на текущем интервале временного регламента не обнаружен;
2) Обнаружен защищаемый радиосигнал 22 в пределах полос боковых лепестков спектра BPSK сигнала (фиг. 5) и выполняется условие Qд ≤ Qт, тогда не фиксируется факт критического влияния внеполосного излучения радиосигнала радиопередающего устройства на прием защищаемого радиосигнала 22;
3) Обнаружен защищаемый радиосигнал 22 в пределах полос избыточности основного лепестка спектра BPSK сигнала (фиг. 7) и выполняется условие Qд ≤ Qт, тогда не фиксируется факт критического влияния внеполосного излучения радиосигнала радиопередающего устройства на прием защищаемого радиосигнала 22;
4) Обнаружен защищаемый радиосигнал 22 в пределах полос боковых лепестков спектра BPSK сигнала (фиг. 5) и выполняется условие Qд > Qт, тогда фиксируется факт критического влияния внеполосного излучения радиосигнала радиопередающего устройства на прием защищаемого радиосигнала 22;
5) Обнаружен защищаемый радиосигнал 22 в пределах полос избыточности основного лепестка спектра BPSK сигнала (фиг. 6) и выполняется условие Qд > Qт, тогда фиксируется факт критического влияния внеполосного излучения радиосигнала радиопередающего устройства на прием защищаемого радиосигнала 22
Для ситуаций 1-3, когда защищаемый радиосигнал 22 на текущем интервале временного регламента не обнаружен, или обнаружен, но не фиксируется факт критического влияния внеполосного излучения радиосигнала радиопередающего устройства на защищаемый радиосигнал 22, блок расчета параметров фильтра основной полосы 11.2 формирует и передает в фильтр основой полосы 3 команду на выключение фильтра, что соответствует отсутствию фильтрации модулирующего сигнала z = β ⋅ G 1 ( t ) + α ⋅ G 2 ( t ) в фильтре основной полосы 3 (фиг. 4), и во второй перемножитель 14 передает цифровое сообщение о том, что фильтр основной полосы 3 выключен, а в коммутатор 5 передает кодограмму с командой разрешения трансляции BPSK сигнала из модулятора 4 в усилитель 6.
Для ситуаций 4-5, когда защищаемый радиосигнал 22 на текущем интервале временного регламента обнаружен и фиксируется факт критического влияния внеполосного излучения радиосигнала радиопередающего устройства на прием защищаемого радиосигнала 22, блок расчета параметров фильтра основной полосы 11.2 передает в коммутатор 5 кодограмму с командой закрыть трансляцию BPSK сигнала из модулятора 4 в усилитель 6 и приступает к процедуре расчета параметров фильтра основной полосы 3. После завершения процедуры расчёта параметров фильтра основной полосы 3, блок расчета параметров фильтра основной полосы 11.2 формирует и передает в фильтр основой полосы 3 команду на включение фильтра и значение параметра α, во второй перемножитель 14 передает цифровое сообщение о включении фильтра основной полосы 3 и цифровое значение α, а в коммутатор 5 передает кодограмму с командой разрешения трансляции BPSK сигнала из модулятора 4 в усилитель 6.
Коммутатор 5, получив от блока расчета параметров фильтра основной полосы 11.2 кодограмму с командой разрешения трансляции BPSK сигнала, производит переключение и транслирует BPSK сигнал из модулятора 4 в усилитель 6.
Усилитель 6 усиливает BPSK сигнал и передает в полосовой фильтр 7, который обеспечивает ослабление гармоник и комбинационных составляющих спектра усиленного BPSK сигнала и передает этот сигнал в антенно-фидерное устройство 8.
Антенно-фидерное устройство 8 обеспечивает преобразование усиленного BPSK сигнала в радиосигнал и его излучение в пространство.
На приемной стороне в радиоприемном устройстве радиолинии BPSK сигнал поступает в радиочастотный блок 18, в который из синтезатора частот 21 поступают набор гармонических колебаний, необходимых для работы радиочастотного блока 18. В радиочастотном блоке 18 выполняется следующая последовательность операций:
- прием и усиление принятого BPSK радиосигнала;
- частотная селекция (фильтрация) принятого BPSK радиосигнала из смеси с шумами и помехами;
- перенос спектра принятого BPSK сигнала на нулевую частоту.
BPSK сигнал на нулевой частоте из радиочастотного блока 18 передается в аналого-цифровой преобразователь 19, в который из синтезатора частот 21 поступает набор тактовых сигналов, которые синхронизируют работу аналого-цифрового преобразователя 19.
Аналого-цифровой преобразователь 19 трансформирует BPSK сигнал на нулевой частоте в цифровой сигнал и передаёт его в цифровой вычислитель 20, где он поступает в фильтр основной полосы 20.5, который в начальном моменте выключен, что соответствует отсутствию фильтрации принятого сигнала.
Фильтр основной полосы 20.5 передает принятый сигнал в первый согласованный фильтр 20.1 и во второй согласованный фильтр 20.3. Одновременно в первый согласованный фильтр 20.1 и во второй согласованный фильтр 20.3 от синтезатора частот 21 поступают тактовые сигналы, которые синхронизируют их работу.
Первый согласованный фильтр 20.1 согласован с формой псевдослучайной последовательности импульсов G 1 ( t ) . Второй согласованный фильтр 20.3 согласован с формой второй псевдослучайной последовательности импульсов G 2 ( t ) .
Первый согласованный фильтр 20.1 осуществляет формирование отклика корреляционной функции модулирующего сигнала z и псевдослучайной последовательности импульсов G 1 ( t ) и передачу его в первое решающее устройство 20.2, в которое от синтезатора частот 21 поступает тактовый сигнал, синхронизирующий его работу. В первом решающем устройстве 20.2 на основании полученного отклика корреляционной функции осуществляется принятие решения о значении
(0 или 1) очередного принятого цифрового символа информационного сигнала β и формирование его по уровню. Сформированные цифровые символы информационного сигнала β передаются на выход цифрового вычислителя 20 потребителю.
Второй согласованный фильтр 20.3 осуществляет формирование отклика корреляционной функции модулирующего сигнала z и псевдослучайной последовательности импульсов G 2 ( t ) и передачу его во второе решающее устройство 20.4, в которое от синтезатора частот 21 поступает тактовый сигнал, синхронизирующий его работу. В решающем устройстве 20.4 на основании полученного отклика корреляционной функции осуществляется принятие решения о значении (0 или 1) очередного принятого цифрового символа информационного сигнала α и формирование его по уровню. Сформированные цифровые символы информационного сигнала α передаются в блок управления параметрами фильтра основной полосы 20.6.
Блок управления параметрами фильтра основной полосы 20.6 осуществляет декодирование и исправление ошибок цифрового информационного сигнала α, содержащего информацию о состоянии фильтра основной полосы 3 радиопередающего устройства радиолинии и значении коэффициента скругления его АЧХ.
В случае если в результате декодирования цифрового информационного сигнала α определено, что фильтр основной полосы 3 радиопередающего устройства радиолинии выключен, то в этой ситуации в блоке управления параметрами фильтра основной полосы 20.6 формируется команда на выключение фильтра основной полосы 20.5 радиоприемного устройства радиолинии, которая передается в фильтр основной полосы 20.5. Если до поступления этой команды фильтр основной полосы 20.5 был выключен, то он остаётся в выключенном состоянии. Если фильтр основной полосы 20.5 был включен, то он выключается.
В случае если в результате декодирования цифрового информационного сигнала α определено, что фильтр основной полосы 3 радиопередающего устройства радиолинии включен, то в этой ситуации в блоке управления параметрами фильтра основной полосы 20.6 формируется команда на включение фильтра основной полосы 20.5 радиоприемного устройства радиолинии. Если на момент поступления команды фильтр основной полосы 20.5 был выключен, то он включается. Если фильтр основной полосы 20.5 был включен, то он остаётся включенным. Одновременно осуществляется настройка АЧХ фильтра основной полосы 20.5 радиоприемного устройства радиолинии в соответствии с принятым значением коэффициента скругления АЧХ фильтра основной полосы 3 радиопередающего устройства радиолинии, переданном в цифровом информационном сигнале α .
В радиопередающем устройстве радиолинии и в радиоприемном устройстве радиолинии используются одинаковые фильтры основной полосы 3 и 20.5 соответственно, которые представляют собой фильтры нижних частот с импульсной характеристикой типа «корень из приподнятого косинуса».
В результате настройки характеристики фильтра основной полосы 20.5 радиоприёмного устройства радиолинии становятся равными характеристикам фильтра основной полосы 3 радиопередающего устройства радиолинии. В этом случае частотные характеристики фильтра основной полосы 20.5 радиоприёмного устройства радиолинии будут согласованы со спектральными характеристиками принимаемого сигнала радиопередающего устройства радиолинии, что обеспечит максимизацию значения отношения сигнал-шум на выходе фильтра основной полосы 20.5 радиоприемного устройства, что, в свою очередь, позволит снизить вероятность ошибки при приёме информационного сигнала β [9].
На фиг. 7 показаны спектры принимаемого сигнала на выходе фильтра основной полосы 20.5 радиоприемного устройства радиолинии до и после согласования частотных характеристик фильтра 20.5 со спектральными характеристиками принимаемого сигнала, полученные в ходе имитационного моделирования. Анализ фиг. 7 показывает, что согласование частотных характеристик фильтра основной полосы 20.5 радиоприемного устройства радиолинии со спектральными характеристиками принимаемого сигнала обеспечило повышение отношения сигнал-шум на выходе фильтра основной полосы 20.5 радиоприемного устройства радиолинии на 7 дБ, что позволило снизить вероятность битовой ошибки при приёме информационного BPSK сигнала с 8,2⋅10-4 до 3,9⋅10-4 при отношении сигнал-шум в канале распространения BPSK сигнала 4 дБ.
Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает улучшение характеристик приема сигнала в радиолинии за счет повышения отношения сигнал-шум на выходе радиоприемного устройства радиолинии, достигаемого путем согласования частотных характеристик фильтра основной полосы радиоприемного устройства радиолинии со спектральными характеристиками принимаемого сигнала, определяемыми характеристиками фильтра основной полосы радиопередающего устройства радиолинии.
Источники информации
1. Тепляков И.М. и др. Радиосистема передачи информации. - М.: "Радио и связь", 1982, с.233, рис.122.
2. Патент № 2185029 RU, МПК Н04В 15/00, Радиолиния с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты / С.М. Одоевский, В.Г. Ерышов (РФ); Военный университет связи (РФ). - № 2001103937; Заявлено 12.02.2001; опубл. 10.07.2002, Бюл. 19. – 15 с: 7 ил.
3. Патент № 2286026 RU, МПК H04L 27/32, Когерентная радиолиния / В.А. Заренков, Д.В. Заренков, В.И. Дикарев, Б.В. Койшан (РФ); Заренков Вячеслав Адамович, Заренков Дмитрий Вячеславович, Дикарев Виктор Иванович, Койшан Борис Васильевич (РФ). - № 2005112104; Заявлено 25.04.2005; опубл. 20.10.2006, Бюл. 29. 11 с: 2 ил.
4. Патент № 2329608 RU, МПК H04L 27/227, Когерентная радиолиния / В.А. Заренков, Д.В. Заренков, В.И. Дикарев, Б.В. Койшан (РФ); Заренков Вячеслав Адамович, Заренков Дмитрий Вячеславович, Дикарев Виктор Иванович, Койшан Борис Васильевич (РФ). - № 2007108007; Заявлено 26.02.2007; опубл. 20.07.2008, Бюл. 20. 7 с: 1 ил.
5. Патент № 2447598 RU, МПК H04L 27/18, Когерентная радиолиния / В.И. Дикарев, В.В. Журкович, В.Г. Сергеева, А.В. Журкович (РФ); Дикарев Виктор Иванович, Журкович Виталий Владимирович, Сергеева Валентина Георгиевна, Журкович Антон Витальевич (РФ). - № 2010145422; Заявлено 29.10.2010; опубл. 10.04.2012, Бюл. 10. 8 с : 3 ил.
6. Патент № 2735923 RU, МПК H04L 27/18, H04L 27/26, Когерентная радиолиния / Р.Е. Стахно, В.И. Дикарев, (РФ); Стахно Роман Евгеньевич, Дикарев Виктор Иванович, Парфенов Николай Петрович, Алексеев Сергей Алексеевич (РФ). - № 2019140864; Заявлено 11.12.2019; опубл. 11.12.2020, Бюл. 31. 11 с: 4 ил.
7. Патент № 2795268 RU, МПК Н04В 1/04, Н04В 7/005, Радиопередающее устройство с автоматической регулировкой параметров спектра радиосигнала / В.В. Неровный, С.И. Бабусенко, А.В. Журавлев и др. (РФ); Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" (РФ). - № 2023101373; Заявлено 24.01.2023; опубл. 02.05.2023, Бюл. 13. – 17 с: 7 ил.
8. ГЛОНАСС. Принципы построения и формирования / Под ред. А.П. Перова, В.Н. Харисова. Изд. 3-е, перераб. – М.; Радиотехника, 2005, 688 с., ил., с. 403, рис. 13.1.
9. Маковеева М. М., Шинаков Ю. С. Системы связи с подвижными объектами. М.: Радио и связь, 2002. – 440 с., С.153.

Claims (1)

  1. Радиолиния с автоматической регулировкой параметров спектра радиосигнала, содержащая на передающей стороне радиопередающее устройство, состоящее из задающего генератора, выход которого соединен с одним из входов перемножителя, генератора псевдослучайной последовательности, выход которого соединен с одним из входов перемножителя, выход которого соединен с одним из входов фильтра основной полосы, имеющего выход, соединенный с одним из входов модулятора, генератора несущего колебания, выход которого соединен с другим входом модулятора, выход которого соединен с входом коммутатора, один из выходов которого соединен с входом усилителя, имеющего выход, соединенный с входом полосового фильтра, выход которого соединен с входом антенно-фидерного устройства, другой выход коммутатора соединен с входом блока определения параметров радиосигнала, являющимся входом устройства управления фильтром основной полосы, состоящего из радиоприемного устройства, блока данных о параметрах защищаемых радиосигналов, блока определения параметров радиосигнала, и блока расчета параметров фильтра основной полосы, один из выходов блока определения параметров радиосигнала соединен с одним из входов блока расчета параметров фильтра основной полосы, другой выход блока определения параметров радиосигнала соединен с одним из входов приемного устройства, выход которого соединен с одним из входов блока расчета параметров фильтра основной полосы, а другой вход соединен с выходом блока данных о параметрах защищаемых радиосигналов, вход которого является одним из входов устройства управления фильтром основной полосы в виде разъема X1 для соединения со съемным защищенным носителем информации, другой выход блока данных о параметрах защищаемых радиосигналов, соединенный с одним из входов блока расчета параметров фильтра основной полосы, один из выходов которого соединен с одним из входов коммутатора, а другой выход соединен с одним из входов фильтра основной полосы, а на приемной стороне радиоприемное устройство, состоящее из радиочастотного блока, аналого-цифрового преобразователя, цифрового вычислителя и синтезатора частот, в котором выход радиочастотного блока соединен с одним из входов аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с одним из входов цифрового вычислителя, выход которого идет к потребителю, один выход синтезатора частот соединен с входом устройства радиочастотного блока, другой его выход соединен с одним из входов аналого-цифрового преобразователя, а третий его выход соединен с одним из входов цифрового вычислителя, отличающаяся тем, что на передающей стороне радиопередающее устройство дополнительно оснащено вторым генератором псевдослучайной последовательности, вторым перемножителем и сумматором, выход второго генератора псевдослучайной последовательности соединен с одним из входов второго перемножителя, другой вход которого соединен с выходом блока управления параметрами фильтра основной полосы, выход второго перемножителя соединен с одним из входов сумматора, у которого другой вход соединен с выходом первого перемножителя, а выход сумматора соединен с входом фильтра основной полосы, а на приемной стороне в радиоприемном устройстве цифровой вычислитель состоит из фильтра основной полосы, один из входов которого является входом цифрового вычислителя, соединенного с выходом аналого-цифрового преобразователя, выход фильтра основной полосы соединен с одним из входов первого согласованного фильтра и с одним из входов второго согласованного фильтра, выход первого согласованного фильтра соединён с одним из входов первого решающего устройства, выход которого является выходом цифрового вычислителя, выход второго согласованного фильтра соединён с одним из входов второго решающего устройства, выход которого соединён с входом блока управления параметрами фильтра основной полосы, выход блока управления параметрами фильтра основной полосы соединён с другим входом фильтра основной полосы, один из входов цифрового вычислителя, имеющего соединение с выходом синтезатора частот, соединен с одним из входов первого согласованного фильтра, с одним из входов второго согласованного фильтра, с одним из входов первого решающего устройства, с одним из входов второго решающего устройства, при этом в составе радиопередающего устройства радиолинии и радиоприемного устройства радиолинии используются одинаковые фильтры основной полосы, обеспечивающие одинаковые частотные характеристики.
RU2023120161A 2023-08-01 Радиолиния с автоматической регулировкой параметров спектра радиосигнала RU2811564C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2811564C1 true RU2811564C1 (ru) 2024-01-15

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2270527C1 (ru) * 2004-07-20 2006-02-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский научно-исследовательский институт связи" Стартстопная система связи
RU89914U1 (ru) * 2009-05-18 2009-12-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ЮФУ) Система телеуправления
FR3002097A1 (fr) * 2013-02-14 2014-08-15 Jacques Louis Marie Pontois Dispositif et procede de synthese de frequence utilisant un convertisseur analogique-numerique
RU2608569C2 (ru) * 2015-05-27 2017-01-23 Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") Система декаметровой радиосвязи с высокоскоростной передачей данных
RU2735923C1 (ru) * 2019-12-11 2020-11-10 Роман Евгеньевич Стахно Когерентная радиолиния
US11424539B2 (en) * 2016-12-21 2022-08-23 Intel Corporation Wireless communication technology, apparatuses, and methods
US11686855B2 (en) * 2019-10-15 2023-06-27 Onenav, Inc. Modernized global navigation satellite system (GNSS) receivers and commercially viable consumer grade GNSS receivers

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2270527C1 (ru) * 2004-07-20 2006-02-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский научно-исследовательский институт связи" Стартстопная система связи
RU89914U1 (ru) * 2009-05-18 2009-12-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ЮФУ) Система телеуправления
FR3002097A1 (fr) * 2013-02-14 2014-08-15 Jacques Louis Marie Pontois Dispositif et procede de synthese de frequence utilisant un convertisseur analogique-numerique
RU2608569C2 (ru) * 2015-05-27 2017-01-23 Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") Система декаметровой радиосвязи с высокоскоростной передачей данных
US11424539B2 (en) * 2016-12-21 2022-08-23 Intel Corporation Wireless communication technology, apparatuses, and methods
US11686855B2 (en) * 2019-10-15 2023-06-27 Onenav, Inc. Modernized global navigation satellite system (GNSS) receivers and commercially viable consumer grade GNSS receivers
RU2735923C1 (ru) * 2019-12-11 2020-11-10 Роман Евгеньевич Стахно Когерентная радиолиния

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5596600A (en) Standalone canceller of narrow band interference for spread spectrum receivers
CA2052314C (en) Spread spectrum communications system
US6791489B1 (en) Radio tag for LFM radar
EP2911307B1 (en) Receiver for acquiring and tracking spread spectrum navigation signals with changing subcarriers
US20020126639A1 (en) Spread spectrum communications using a reference and a message signal system and method
RU2420760C2 (ru) Способ оценки эффективности радиоподавления сигнала спутниковой связи путем воздействия помехами на приемные системы ретрансляторов и устройство для его реализации
US7676205B2 (en) Active receiver detection and ranging
EA006354B1 (ru) Способ отмены контрольного сигнала и нежелательных сигналов трафика в системе множественного доступа с кодовым разделением
EP3182164A1 (en) Noise distribution shaping for signals, particularly cdma signals, with mitigation of artifact signals
EP2235967B1 (en) Common wave and sideband mitigation communication systems and methods for increasing communication speeds,spectral efficiency and enabling other benefits
EP0817396A2 (en) Spread spectrum communications system with transmitted reference
RU2811564C1 (ru) Радиолиния с автоматической регулировкой параметров спектра радиосигнала
EP1162730B1 (en) Direct conversion receiver and transceiver
US7295635B2 (en) Method of signal processing in the presence of interference
KR100232362B1 (ko) Non-coherent DLL을 이용한 위성신호 수신장치
JP2005218079A (ja) 少なくとも１つの送信機および１つの受信機を含む通信システムにおいてデータを送信するための方法、少なくとも１つの送信機および１つの受信機を含む通信システム、ならびにＮｓ個の時間窓にわたってＮｓ個のパルスからなる少なくとも１つの系列によって形成される信号を送信および受信するように構成される装置
RU2795268C1 (ru) Радиопередающее устройство с автоматической регулировкой параметров спектра радиосигнала
US4227249A (en) Injected coded reference for adaptive array systems
CN114374586A (zh) 数据传输方法、发射机和接收机
RU2811900C1 (ru) Способ энергетического обнаружения сигнала с компенсацией комбинационных составляющих в условиях воздействия нестационарных помех
US7672356B2 (en) Method and apparatus for detection of a frequency coded sequence in the presence of sinusoidal interference
US10541763B1 (en) Apparatus and method for digitally characterizing communication channel noise and interference
RU2804059C1 (ru) Способ помехозащищенной передачи дискретных сигналов на основе однополосной модуляции
JP3732338B2 (ja) スペクトル拡散方式を用いたレーダ装置
EP3113376A1 (en) Wireless transmission device, wireless reception device, wireless communication system, and wireless communication method