SU1525925A1 - Устройство выбора каналов дл разнесенного приема - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиосв зи и предназначено дл  приема информации в услови х помех. Цель изобретени  - повышение помехозащищенности приема информации. Устройство содержит в каждом тракте разнесени  радиоприемник 1, коммутаторы 2 и 3, блок анализа 4 частот и измеритель 5 искажений, а в общем тракте - блок сложени  6, демодул тор 7 и регенератор 8. В каждом тракте разнесени  в блоке анализа 4 осуществл етс  измерение уровн  помех на каждой из субчастот, расположенных в полосе пропускани  радиоприемника 1, и по окончании измерени  выбираютс  каналы с минимальным уровнем помех, сигналы которых поступают в блок сложени  6. Суммарный сигнал затем демодулируетс  и регенерируетс . В процессе введени  св зи в каждом тракте разнесени  осуществл етс  контроль качества приема информации по величине искажений фронтов и дроблений посылок сигнала. Цель достигаетс  за счет сочетани  оптимального частотно-разнесенного приема сигналов с выбором дл  сложени  каналов с минимальным уровнем помех в каждом тракте разнесени  и сменой рабочих частот в каждом тракте при воздействии помех и ухудшении условий распространени  радиоволн. Устройство по пп.2 и 3 ф-лы отличаетс  выполнением блока сложени  6 и измерител  5. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

Description

Изобретение относитс  к радиосв зи и предназначено дл  приема информации в услови х помех.

Целью изобретени   вл етс  повышение помехбзащищенности приема информации .

На фиг.1 дана структурна  электрческа  схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - пример вьтолнени  радиоприемника; на фиг.З - блок анализа частот; на фиг.4 - измеритель помех; на фиг.З - блок выбора; на фиг.6 - измеритель искажений; на фиг.7 - блок сложени ; на фиг.8 - регенератор; на фиг.9 сумматор с регистром пам ти.

Устройство выбора каналов дл  разнесенного приема содержит в трактах разнесени  радиоприемник 1, коммутаторы 2 и 3, блок 4 анализа частот, измеритель 5 искажений, в общем тракте - блок 6 сложени , демодул тор 7 и регенератор 8. Радиоприемник 1 содержит преселектор 9, синтезатор 10 частот, смесители 11 и 12, усилители 13 и 14 промежуточных частот, блок 15 настройки, демодул тор 16 и блок 17 запоминани .

Блок 4 анализа частот содержит смеситель 18, фильтр 19, измеритель 20 помех, гетеродин 21, Формировател 22 временных интервалов, счетчик 23 блок 24 выбора, детектор 25, аналого цифровой преобразователь 26, демуль- типлексор 27, сумматоры с регистрами 28 пам ти, регистры 29, мультиплексор 30, компаратор 31, регистр 32, дешифратор 33, счетчик 34, коммутатор 35, дешифратор 36, элемент ИЛИ 3 регистр 38.

Измеритель 5 искажений содержит счетчик 39, генератор 40 импульсов, D-триггер 41, дифференцирующую цепь 42, сумматор 43 по модулю два, датчик 44 временных интервалов, реверсивный счетчик 45 и счетчик 46.

Блок 6 сложени  включает усилители 47 с обратной св зью по усилению фазовращатели 48, фазовые детекторы 49, сум 1атор 50.

Блок 8 регенерации содержит дифференцирующую цепь 51, фазовый дис- .криминатор 52, делитель 53 частоты, дифференцирующую цепь 54, D-триггер 55, ограничитель 56, реверсивный счетчик Ь7, управл ющий элемент 58, генератор 59 импульсов.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Блок 28 содержит сумматор 60 и регистр 61.

Устройство работает следующим образом.

ГуП  ведени  св зи предусматриваетс  прием на нескольких выделенных частотах, различных или одинаковых в каждом TpaicTe разнесени . Около каждой выделенной частоты имеетс  п субчастот (резервных каналов) в полосе пропускани  радиоприемника, на которых также возможен прием информации . Номиналы выделенных частот нумеруютс , кодируютс  и ввод тс  в блок запоминани  приемника, причем номера субчастот кодируютс  одинаково дл  всех выделенных частот.

При включении устройства радиоприемники 1 в трактах разнесени  настраиваютс  на первые выделенные частоты И выдают сигнал готовности на коммутатор 2 и в блок 4 анализа частот. Напр жение промежуточной частоты приемников при этом поступает через коммутатор на блок 4 анализа частот и на блок 6 сложени .

В каждом тракте разнесени  в блоке 4 анализа частот осуществл етс  измерение уровн  помех на каждой из п субчастот, расположенных в полосе пропускани  приемника, и по окончании измерени  на всех п субчастотах выбираетс  канал с минимальным уров нем помех; номер этой субчастоты кодируетс  и поступает на управл ющий вход радиоприемника 1, перестраива  его на выбранную субчастоту с минимапьным уровнем помех. Таким образом, к входам блока 6 сложени  подключаютс  каналы с минимальным уровнем помех. В блоке сложени  осуществл етс  сложение сигналез всех трактов разнесени , после чего суммарный сигнал демодулируетс  в демодул торе 7 и регенерируетс  в блоке 8

В процессе ведени  св зи в каждом тракте разнесени  осуществл етс  контроль качества приема инЛормации по величине искажений фронтов и дроблений посылок сигнала. С этой целью с выходов низкой частоты радиоприемников 1 демодулироваиные посылки сигнале подаютс  на измеритель 5 искажений , где сравниваютс  с регенерированными посьи1ками, поступающими в измеритель 5 искажений из регенератора 8 суммарного тракта. Если в каком-то тракте за определенный ин

5

тервал времени счетчик измерител  5 искажений насчитывает число искаженных посыпок более заданного, то из измерител  5 искажений в блок 4 анализа частот поступает сигнал запроса нового значени  резервной субчастоты с минимальным уровнем помех. Блок А анализа частот, в котором посто нно ведетс  анализ резервных субчастот и имеетс  номер канала с минимальным уровнем помех в каждый момент времени , по этому запросу кодирует номер новой субчастоты с минимальным уровнем помех и через коммутатор 3 переключает на нее приемник данного тракта разнесени . Во врем  переключени  частоты приемника сигнал готовности отсутствует и коммутатор 2 отключает сигнал промежуточной частоты от вход блока 4 анализа частот данного тракта разнесени  и от блока 6 сложени . Если D течение определенного времени в каком-то из трактов разнесени  измеритель 5 искажений насчитывает число запросов на смену субчастоты больше допустимого, то из измерител  5 искажений на вход приемника через коммутатор 3 поступает команда , по которой приемник перестраиваетс  на другую выделенную частоту Эта ситуаци  характерна, когда ухудшаютс  услови  прохождени  радиоволн на выделенной частоте или когда помеха действует на данной частоте во всей полосе пропускани  приемника.

Высока  помехозащищенность приема достигаетс  за счет сочетани  оптимального частотно-разнесенного приема сигналов с выбором дл , сложени  каналов с минимальным уровнем помех в каждом тракте разнесени  и сменой рабочих частот в каждом тракте при воздействии помех и ухудшений условий распространени  радиоволн

Радиоприемник 1 осуществл ет прие сигналов. Принимаемый сигнал поступает из антенны через преселектор 9 на вход смесител  11, преобразуетс  с частотой первого выхода синтезатора 10 частот, усиливаетс  усилителем 13 промежуточной частоты, с которого поступает на смеситель 12 где преобразуетс  с частотой второго выхода синтезатора 10 частот, усиливаетс  усилителем 14 промежуточной частоты и демодулируетс  демодул тором 16. Сигналы с усилителей 13 и 14 промежуточной частоты поступают чере

5

С

5

0

5

0

5

0

5

частот 4 и сложени  6, а с демодул тора 16 - на измеритель 5 искажений. Перестройка субчастоты радиоприемника производитс  сигналом управлени , который поступает через коммутатор 3 из блока 4 анализа частот на блок 15 настройки, с помощью которого переключаетс  частота синтезатора 10 частот, подводима  по входу второго смеси тел  12, в соответствии с выбранным блоком 4 анализа частот номером субчастоты. Сигнал управлени  на смену выделенной частоты поступает через коммутатор 3 от измерител  5 искажений на блок 17 запоминани  и перестраивает преселектор 9 и частоту синтезатора 10 частот, подводимую к первому смесителю 11. После завершени  настройки блок 15 формирует сигнал готовности к приему, который поступает на управл ющий вход татора 2 и на блок 4 анализа частот.

Блок 4 анализа частот посто нно ведет анализ уровн  помех на резервных субчастотах и выбирает частоту с минимальным уровнем.

При по влении сигнала готовности в блоке 4 анализа частот запускаетс  формирователь 22 временных интервалов , который Нормирует последовательность из п импульсов, следующих с периодом, необходимы дл  переключени  гетеродина 21 и вз ти  отсчета уровн  помех на каждой субчастоте. Импульсы поступают на счетчик 23, который формирует коды номера субчастот с 1-го по п-й соответственно пор дку по влени . Коды номеров субчастот переключают гетеродин 21. При этом гетеродин 21 выдает на вход смесител  18 частоты, которые преобразуют в полосу фильтра 19 те составл ющие спектра колебаний, поступающих на второй вход смесител , которые соответствуют субчастотам с 1-й по п-ю. В блоке 20 измерени  помех при по влении каждого импульса производитс  отсчет уровн  помех. Результаты отсчетов уровн  помех на каждой субчастоте и коды номеров субчастот подаютс  в блок 24 выбора. По окончании процесса измерени  помех , который включает га-кратное вз тие и накопление отсчетов на каждой из п субчастот, блок 24 выбора выбирает субчастоту с минимальным уровнем помех и хранит код номера этой

частоты до следующего цикла измерений . После получени  отсчета уровн  помех на последней n-i i субчастоте блок 24 выбора сбрасывает счетчик в исходное состо ние и вновь запускает формирователь 22 временных интервалов , после чего цикл выбора субчастоты с минимальным уровнем помех повтор етс . Таким образом, в блоке 2А выбора посто нно имеетс  номер субчастоты с минимальным уровнем на данный момент времени.

При ухудшении качес.тп приема ниже заданного в измерителе 5 искажений формируетс  сигнал запроса, по которому блок 24 выбора выдает номер этой субчастоты на управл ющий вход радиоприемника 1 дл  его перестройки.

Измеритель 20 помех в блоке 4 представл ет co6oi амплитудный детектор 25, на который поступает напр жение с выхода фильтра 19 и который соединен с аналого-цифровым преобразователем 26, представл ю1чим измеренные уровни числовыми значени ми . Эти числа поступают в блок 24 выбора, В блоке 24 выбора числовые значени  уровней, измеренных на каждой субчастоте, подаютс  на вход де- мультиплексора 27, на другой вход которого от счетчика 23 синхронно поступают коды номеров соответствующих субчастот. В результате значени  уровней помех с п выходов де- мультиплексооа 27 вводитс  в п сум- 1аторов с регистрами 28 пам ти, причем в первом сумматоре накапливаетс  уровень на первой субчастоте, во втором - на второй, в п-м сумматоре накапливаетс  уровень на п-й субчастоте . Сумматор с регистром 28 пам ти осуществл ет cy миpoвaниe с нарастающим итогом входного числа с предшествующим значением суммы, записанной в регистре, вход щем в его состав .

Одновременно коды номеров субчастот поступают на дещифратор 33, кото рый каждьш раз после по влени  кода п-и субчастоты, что свидетельствует о вз тии отсчета на всех п субчастотах , формирует на выходе импульсы, поступающие на счетчик 34. После того , как счетчик 34 насчитывает m отсчетов, с него поступает сигнал на перезапись накопленных значений уровн  помех и  сумматоров с регистрами

10

15

20

25

30

35

40

45

0

5

28 пам ти в регистры 29 и подг отов- ку сумматоров с регистрами 28 пам ти дл  записи новых значений при следующем цикле измерени, а также на сброс формировател  22 временных интервалов и счетчика 23 в исходное состо ние . Кроме того, со счетчика 34 поступает на упрапл юший вход коммутатора 35, через который коды номеров субчастот от счетчика 23 проход т на мультиплексор 30, подключаютс  к входам регистра 38 и ратора 36 кода номера первой субчастоты . На выход мультиплексора 30 вывод тс  значени  уровней, записанные в регистрах 29, последовательно, по мере поступлени  на управл ю1Г ий нход кодов номеров субчастот с 1-й на п-ю. В дешифраторе 36 при по влении кеда первой субчастоты формируетс  импульс который через элемент ИЛИ 37 разре- щает запись значени  уровн  первой субчастоты, поступающего с плексота 30, в регистр 32. Это значе ние уровн  помех на 1-i субчастоте поступает также ira первый вход компаратора 31 4 ас pf-riTTpa 32 на вто рой вход KONmapa op.4 . С пг  плсниеп на первом Bxoiie кг-.мпчра орл 31 yprin Ней помех на каждом последующеti суб- частоте, в компараторе пиоисх(;, их сравнение с уровнем на перкой субчастоте, поступаюшУ1м с: регистра 32, Если уровень н-. какого-либо из субчастот, например i-й, окажетс  меньше уровн  помех на парной с:уб-- частоте, то с компаратора 31 поступает импульс, который через элемент ИЛИ 37 дает разрешение на запи- ,; этого уровн  в регистр 32 и последу щее сравнение в компараторе 31 веде 1 с  уже по отношению к этому миним л. ном;, уровню. Одновременно гмпу.чьс г компаратора 31 поступает на регист|:1 38. При этом в рет истр 38 записывав) с  код номера i-й субчастоты, на ко - торой имеетс  минимальный уровень. Если компаратором 31 на j-й субчастоте будет onpt-делен еще (меньший уро вень, чем на i-й частоте, то он будет записан в регистр 32 вмест о уровн  помех на i-й субчастоте, а номер i-й частоты будет записан в регистр 38. Таким образом, после одного обхода всех п субчастот в регистре 38 будет хранитьс  номер субчастоты с минимальным уровнем помех, измеренный за тп отсчетов в предыдущем пик .ле. Ilpii ухудиенин качества приема из п-зиерител  5 искажений на регист 38 поступает спгиал, по которому код номера субчастоты с минимальным уровнем выдаетс  от регистра 38 на управл ющий вход радоприемника 1 дл перестроГгки его частоты.

Измеритель 5 искаже 1И11 в каждом тракте разнесени  в процессе приема информации посто нно ведет измерелие искажений посьшок сиг нала. Сигнал с выхода демодул тора 16 радиоприемника 1 в виде посьшок посто нного тока (О и ) поступает на разрешающий вход счетчики 39. fla счетный вход nocTynabiT СИ HTijibi от г-енератора йО импульсов с астотой следовани  в К раз более высокой, чем тактовьп г интервал принимаемой информации, На вход Сброс счетчика 39 поступают тактовые импульсы, полученные путем дифференцировани  в цепи 42 pei eHe- рирова 1ных в реге.чероторе 8 фронтов iiocbLTOK сигнала, приштмаемого в групповом 7 ракте, Oг oвpe eннo тактовые импульсь; поступают на вход D-тригге- ра А1. f ic. ni за тактовый интервал гчгучик 39 насчитг)1вает импу.чьсов меньше К/2, то на второй вхоц -тригге- . а ч1 nocryiraeT О, ес.чи Польше .К/2, то Ч. Сигнал с выхода D- триггера А1 суммируетс  в сумматоре 43 по модул о два с элементами сигнала , поступаю1,ими от регенератора Я, При несовпадении посьшок в реверсивный счетчи ; А5 записываетс  сигнал ошибки, при совпаде} ии он списываетс . Если за , определ емое датчиком 4А временных интервалов, ре- версивньп счетчик 45 заполн етс , |что свидетельствует о превышении числа ошибок допустимого значени , то на выхог.е реверсивного счетчика ,45 формируетс  импульс, который пос- ..тупает на регистр 38 и коммутатор 3 как дл  переключени  радиоприемника 1 на новую субчастоту с минимальны уровнем помех. Одновременно импульс с выхода реверсивного счетчика 45, означающий смену субчастоты, записываетс  в счетчик 46, Если за врем , определ емое датчиком 44 временных интервалов, число импульсов, записанных в счетчик 46, превышает допустимое значение , то фop иpyeтc  сигнал на пере- CTpofiKy радиоприемника 1 на новую выделенную частоту. R противном слу259251

чае счегчик 46 сбрасываетс  а исходное состо ние.

1)ЛО1: 6 слохсени  осупествл ет i;r-,- гергнтное сло/сение сигналов прпмрж ,-- TOMiioi частоты, поступающих от всех трактов разнесени . Сиг налы во всех ветл х выравниг аютс  по амплитуде в усилителе 47 и поступают чере  |g фазовращатель 48 на сумматор 50 и фазовый детектор 49, где их фаза сравниваетс  с фазот суммарного сиг-нала , поступающег О на второй вход фазовог(5 детектора 49. Выходной сиг- j нал фазового детектора 49 поступает на управл ющий вход фазовращател  48, осуществл   подстройку фазы СИ1- налов в каждой ветви по фазе суммарного сигнала.

20 Регенератор 8 устран ет дробление и искажение фронтов пришгмаемьгх посылок и представл ет собой сочетание схемы тактового фазировани  и D-триггера. Посылки пое:то нного тока 25 с. выхода демодул тора 7 поступают через ограничитель 56 и дифЛерешщ- pyiopiyio цепь 51 на вход базового дискриминатора 52. Ка второй иход дис- |криг-пп1атора подаютс  1 мпульсы с выхо- 7Г) 1да де.чител  53 частоты, и котором

частог а, псступаюша  на вход пос- ледовательиости импульсов, делитс  в 2р раз. Вькодные импульсы через ревс.рсивный счетчик 57, выполн  опий функцию усредн ющего племента, поступают на управл ющий элемент 58. В управл ющем элементе 58 производитс  добавление (вычитание) импульсов к последовательности, поступающей от генератора 59 импульсов через второй вход управл ющего элеме1 та 58 на вход делител  53 частоты.R генераторе 59 импульсов формируетс  последовательность импульсов с частотой следовани  в 2р раз более высокой, чем скорость манипул ции принда аемогп сигнала. Если импульсы, поступающие от делител  53 частоты на Лазовый дискриминатор 52, опережают по фазе моменты манипул ции, поступающие от дифференцирующей цепи 51, то на вы- ходе реверсивного счетчика 57 по витс  сигнал, который, воздейству  через управл юциГ элемент 58, запретит поступление одного импульса от гене- ратора 59 импульсов на вход делител  53 частоты. Это приведет после лв ю- ни  в 2р раз к смещению импульсов на выходе делител  53 частоты в cToponv

35

40

45

II

Claims (3)

1. Устройство выбора каналов дл  разнесенного приема, содержащее в каждом тракте разнесени  радиоприемник , первьи коммутатор, измеритель иска хений, а также регенератор, выход которого соединен с первым входо измерител  искажений и  вл етс  выходом устройства, отличающеес  тем, что, с целью повыщени

помехозащищенности приема информации в каждый тракт разнесени  введен бло анализа частот и второй коммутатор, а в общий тракт - последовательно соединенные блок сложени  и демодул тор , причем каждый вход блока сложени  соединен с первым выходом первог коммутатора каждого тракта разнесени второй выход первого коммутатора подключен к первому входу блока анализа частот, а выход демодул тора соединен с входом регенератора, при этом в каждом тракте разнесени  первый и второй выходы промежуточной частоты радиоприемника соединены с двум  входами первого коммутатора, выход сиг- налов управлени  радиоприемника сое

25

12

динен с управл ющим входом первого ком 1утатора и блока анализа частот, низкочастотньш выход радиоприемника соединен с вторым входом измерител  искажений, первый выход измерител  искажений подключен к второму входу блока анализа частот, выход блока анализа частот подключен к первому входу второго коммутатора, а второй вход второго коммутатора соединен с вторым выходом измерител  искажений , выход второго коммутатора соединен с управл ющим входом радиоприемника .

2. Устройство по П.1, отличающеес  тем, что блок сложени  состоит из п ветвей и сумматора, кажда  ветвь включает последовательно соединенные усилитель с обратной св зью по усилению, фазовращатель и фазовый детектор, причем выход фазовращател  каждой из п ветвей подключен к входу сумматора, а второй вход фазовращател  соединен с выходом фазового детектора, вторые входы фазовых детекторов всех ветвей подключены к выходу сумматора.

реверсивного

3. Устройство поп.1,отлича- ю щ е е с   тем, что измеритель искажений состоит из последовательно включенных генератора импульсов, первого счетчика, D-триггера, сумматора счетчика и второго счетчика , а такие дифференцирующей цепи, выход которой соединен с вторыми входами первого счетчика и D-триггера , и датчика временных интервалов, два выхода которого подключены к вторым входам реверсивного счетчика и второго счетчика, причем выходы реверсивного счетчика и второго счетчика  вл ютс  выходами измерител  искажений, вход дифференцирующей цепи соединен с вторым входом сумматора и  вл етс  первым входом измерител  искажений, а второй вход первого счетчика  вл етс  вторым входом измерител  искаикепий.

Ш

25

Т1

-h

гь

-4чГ

Ф(1. ff

gjus.Z

(put. 5

Фиг . б

Фиг. В

Фив. 7

фаг.Э