Патент на изобретение №2225673

(54) РАДИОСТАНЦИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области радиосвязи. Технический результат заключается в автоматизации управления антенным переключателем, обеспечении дуплексного режима при работе на одной частоте, обеспечении ведения закрытых переговоров, повышении маневренности при обмене информацией, синхронизации радиостанций при совместной работе нескольких корреспондентов. Радиостанция содержит ненаправленную антенну, диодно-емкостный переключатель, радиоприемник, радиопередатчик, усилитель, преобразователи каналов приема и передачи, блоки цифроаналоговых и аналого-цифровых преобразователей, сенсорный блок набора кода, блок фильтров, содержащий в каждом канале фильтр режекции, полосовой фильтр, усилитель приема и усилитель передачи, выносные посты радиста-оператора. 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано при создании радиостанций метрового и дециметрового диапазона радиочастот, обеспечивающих двухстороннюю радиосвязь на одной частоте на одну антенну.

Работа радиостанции, а также других радиоэлектронных средств, на одной частоте на одну антенну возможна при условии разделения времени приема передачи, то есть поочередной работы радиостанции на прием и передачу. Так работают радиолокационные станции, причем время на передачу значительно меньше времени приема, а также симплексные радиостанции. Переключение радиостанции (или РЭС) с приема на передачу может обеспечиваться ручным переключением или автоматическим.

Дуплексная радиосвязь – это двухсторонняя радиосвязь, при которой передача осуществляется одновременно с радиоприемом (ГОСТ 24375-80, Радиосвязь. Термины и определения). Работа радиостанций в дуплексном режиме может осуществляться с разносом по частоте или на антенны с различной поляризацией (например, в средствах связи – через искусственные спутники Земли). При этом для работы на прием и передачу используется, как правило, одна антенна, а разделение принимаемых сигналов осуществляется с помощью антенных переключателей, дуплексеров или циркуляторов.

Известные антенные переключатели, т.е. устройства, предназначенные для автоматизированного переключения антенны с выхода радиопередатчика к входу радиоприемника и обратно, применяются в случае использования общей антенны для приема и передачи (Белоцерковский Г.Б. Антенны. М., Госиздательство Минобороны, 1956 г.). Рассматриваются вопросы построения антенных переключателей для радиолокационных станций.

Другой тип антенного переключателя, имеющего частотный диапазон 50-860 МГц, максимальную мощность переключения 100 Вт и переходное затухание между входами для частоты 869 МГц – 34 дБ, представлен в книге: “Антенный переключатель типа ПА-2”. Болгария. Промышленные и ремонтные предприятия связи. Промышленный каталог ПК-9645-88. В “Переключатель антенный со сменными печатными платами. Швеция ПК 9635-88” предложено устройство программного управления со сменными печатными платами, которое осуществляет переключение антенн на прием и передачу. Методы расчета полупроводниковых коммутационных устройств, а также описание многопозиционных и матричных коммутаторов СВЧ-диапазона, схем управления ими изложены в книге: Байсблат А.В. Коммутационные устройства СВЧ-диапазона на полупроводниковых диодах, М., Радио и связь, 1987 г.

Базовым объектом может служить симплексная радиостанция Р-625, изготовляемая по техническим условиям ИЖ1.101. 020. ТУ со своей штатной антенной (Антенны К-698-1 или К-698-2). Общие технические условия Уг. 2. 092. 005ТУ). В состав радиостанции Р-625 входит коммутатор приема – передачи (блок 6, реле 3), осуществляющий подключение антенны к радиостанции (Радиостанция Р625. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. ИЖ1. 101. 020. ТО). При отжатой тангенте выход радиопередатчика отключается от антенны, и антенна подключается к входу радиоприемника.

Способ работы радиостанции имеет следующие недостатки:
– ручное управление работой антенного переключателя (коммутатора приема – передачи);
– отсутствие дуплексного режима работы на одной частоте;
– низкая скорость обмена информацией между корреспондентами, так как возможны многократные перезапросы и, как следствие, повторения;
– отсутствует маневренность при обмене информации, так как обслуживающий радиостанцию оператор на приеме не может остановить передачу информации другим корреспондентом;
– при работе в радиосети каждый из корреспондентов может работать на передачу только поочередно;
– отсутствует возможность ведения закрытых переговоров без использования специальной аппаратуры.

Целью настоящего изобретения является автоматизация управления антенным переключателем, обеспечение дуплексного режима при работе на одной частоте, повышение маневренности при обмене информацией между корреспондентами, обеспечение ведения закрытых переговоров, синхронизация радиостанций при совместной работе нескольких корреспондентов.

Для достижения поставленной цели в радиостанцию, состоящую из ненаправленной антенны, соединенной с помощью коаксиальной кабельной линии через антенный диодно-емкостной переключатель с радиоприемником и радиопередатчиком, дополнительно введены усилитель, преобразователь каналов передачи, блок из десяти аналого-цифровых преобразователей, блок из десяти цифроаналоговых преобразователей, сенсорный блок набора кода, блок фильтров, десять выносных постов радиста-оператора. Преобразователь каналов передачи содержит счетчик импульсов, десять линий задержки плавной перестройки, девятнадцать линий дискретной задержки, схему ИЛИ, десять формирователей информационного импульса, причем каждый формирователь информационных импульсов содержит в каждом из десяти каналов передачи четыре ячейки памяти, два кодовых переключателя, восемь схем И, две схемы НЕ, два индикатора заполнения ячеек памяти, мультивибратор, триггер и схему ИЛИ. Преобразователь каналов приема содержит десять линий дискретной задержки, десять схем И, десять канальных формирователей информации, причем каждый канальный формирователь информации содержит в каждом из десяти каналов четыре ячейки памяти, два индикатора заполнения ячеек памяти, два кодовых переключателя, три счетчика импульсов, два триггера, восемь схем И, одну схему НЕ, два одновибратора, схему ИЛИ. Блок фильтров содержит десять каналов, каждый из которых содержит фильтр режекции, полосовой фильтр, усилитель приема и усилитель передачи.

Совокупность существенных признаков заявляемого устройства обеспечит работу радиостанции в дуплексном режиме на одной частоте на одну антенну с закрытием всех каналов для ведения закрытых переговоров.

Авторам неизвестны технические решения из области радиосвязи, содержащие признаки, эквивалентные отличительным признакам заявляемого устройства. Авторам неизвестны технические решения из других областей техники, обладающие свойствами заявляемого технического объекта изобретения. Таким образом, заявляемое техническое решение, по мнению авторов, удовлетворяет критерию существенных отличий.

На фиг. 1 представлена радиостанция, где 1 – ненаправленная антенна, 2 – антенный диодно-емкостной переключатель, 3 – коаксиальная кабельная линия, 4 – радиопередатчик, 5 – радиоприемник, 6 – усилитель, 7 – генератор тактовых импульсов, 8 – преобразователь каналов приема, 9 – преобразователь каналов передачи, 10 – блок из десяти цифроаналоговых преобразователей, 11 – блок из десяти аналого-цифровых преобразователей, 12 – блок фильтров, 13 – десять выносных постов радиста-оператора, 14 – сенсорный блок набора кода.

На фиг.2 представлен преобразователь каналов передачи 9, где 15 – линия задержки плавной перестройки от 0 до 100 мс, 16 – линия дискретной задержки (ЛДЗ) на 100 мс, 17 – ЛДЗ на 200 мс, 18 – ЛДЗ на 300 мс, 19 – ЛДЗ на 400 мс, 20 – линия ЛДЗ на 500 мс, 21 – ЛДЗ на 600 мс, 22 – ЛДЗ на 700 мс, 23 – ЛДЗ на 800 мс, 24 – ЛДЗ на 900 мс, 25 – формирователь информационного импульса, 26 – ЛДЗ на 1 мс, 27 – ЛДЗ на 2 мс, 28 – ЛДЗ на 3 мс, 29 – ЛДЗ на 4 мс, 30 – ЛДЗ на 5 мс, 31 – ЛДЗ на 6 мс, 32 – ЛДЗ на 7 мс, 33 – ЛДЗ на 8 мс, 34 – ЛДЗ на 9 мс, 35 – ЛДЗ на 10 мс, 36 – схема ИЛИ, 37 – счетчик импульсов.

На фиг.3 представлен формирователь информационного импульса 25, где 38, 39, 42, 43 – ячейки памяти, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 56, 58 – схемы И, 53, 54 – схемы НЕ, 40, 41 – кодовые переключатели, 52 – мультивибратор, 51 – триггер, 55, 57 – индикаторы заполнения ячеек памяти (триггер), 59 – схема ИЛИ.

На фиг.4 представлен преобразователь каналов приема 8, где 60 – ЛДЗ на 1 мс, 61 – ЛДЗ на 2 мс, 62 – ЛДЗ на 3 мс, 63 – ЛДЗ на 4 мс, 64 – ЛДЗ на 5 мс, 65 – ЛДЗ на 6 мс, 66 – ЛДЗ на 7 мс, 67 – ЛДЗ на 8 мс, 68 – ЛДЗ на 9 мс, 69 – ЛДЗ на 10 мс, 70 – схема И, 71 – канальный формирователь информации.

На фиг. 5 представлен канальный формирователь информации 71, где 72, 74, 75, 77 – ячейки памяти, 73, 76 – кодовые переключатели, 88, 92, 96 – счетчики импульсов, 90, 91, 97 – триггеры, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 93, 94 – схемы И, 89 – схема НЕ, 84, 85 – одновибраторы, 86, 87 – индикаторы заполнения ячеек памяти (триггер), 95 – схема ИЛИ.

На фиг.6 представлен блок фильтров 12, где 98 – фильтр режекции на 1000 Гц, 99 – полосовой фильтр с полосой пропускания 300 – 2700 Гц, 100 – усилитель приема, 101 – усилитель передачи.

На фиг. 7 представлен счетчик импульсов 37, где 102 – резисторный делитель напряжения, 103 – триггер, 104 – дифференцирующая цепочка, 105 – вентиль, 106 – схема И.

Радиостанция работает следующим образом:
Антенна 1 (фиг.1) с помощью диодно-емкостного переключателя 2 (например, “Диодный переключатель”, заявка 58-21843, Япония, Н 01 Р 1/15) поочередно подключается к радиопередатчику 4 и радиоприемнику 5 через коаксиальный кабель 3. Управление работой антенного диодно-емкостного переключателя 2 осуществляется через усилитель 6 импульсами, синхронизированными генератором тактовых импульсов 7 через преобразователь каналов передачи 9. Последний вырабатывает передающие информационные импульсы с заложенной в них информацией, поступающей через аналого-цифровой преобразователь 11, блок фильтров 12 с выносного поста радиста-оператора 13, где акустический сигнал речи оператора с помощью микрофона преобразуется в электрические сигналы и поступает на усилитель передачи 101 (фиг.6) блока фильтров 12 (фиг.1). К блоку фильтров 12 подсоединено десять выносных постов радиста-оператора 13, то есть в блоке фильтров 12 установлено десять усилителей передачи 101. Таким образом, каждый канал передачи получает усиление. Усиленный сигнал каждого канала передачи раздельно и параллельно преобразуется в аналого-цифровом преобразователе 11 (фиг. 1) в последовательность импульсов, которая для каждого канала поступает в преобразователь каналов передачи на его входы с первого по десятый. В преобразователе каналов передачи 9 производится сжатие во времени передачи в каждом канале из десяти, так, что односекундная информация передается за одну миллисекунду, то есть за время действия одного импульса генератора тактовых импульсов 7=1 мс. А чтобы их разделить на приеме, преобразователь в каждом канале передачи формирует два одинаковых одномиллисекундных информационных импульса, коррелированных во времени по принципу “n“, где n – номер канала, а =1 мс. Так для первого канала формируется первый и второй информационные импульсы, а временной сдвиг между ними при n=1, n =1 мс, что соответствует одной миллисекунде, то есть размещение во времени 1 мс1 мс1 мс. Для второго канала n=2, следовательно, информационные импульсы будут коррелированны во времени через 2=2 мс, то есть размещение 1 мс2 мс1 мс, для третьего канала 1 мс3 мс1 мс, для четвертого канала 1 мс4 мс1 мс, для пятого 1 мс5 мс1 мс, для шестого 1 мс6 мс1 мс, для седьмого 1 мс7 мс1 мс, для восьмого 1 мс8 мс1 мс, для девятого 1 мс9 мс1 мс, для десятого 1 мс10 мс1 мс. Причем, каждому каналу отводится 100 мс, в которых время на передачу, без учета перекрытия, для любого канала равно t = +n+, например, для восьмого канала t=1 мс+8 мс+1 мс=10 мc. Время на прием в восьмом канале 100 мс-10 мс=90 мс.

Сформированные и коррелированные во времени информационные импульсы поступают на выход преобразователя 9, обеспечивая модуляцию радиопередатчика 4 и его подключение к антенне информационным импульсом по цепи усилитель 6 и антенный диодно-емкостный переключатель 2. Во времени отсутствия на выходе преобразователя каналов передачи 9 информационных импульсов антенна 1 антенным диодно-емкостным переключателем 2 подключена к входу радиоприемника 5, осуществляется радиоприем информационных импульсов корреспондирующей радиостанции. При этом на выход радиоприемника 5 поступает последовательность информационных импульсов, которые через первый вход преобразователя каналов приема 8 поступают по десяти каналам на блок цифроаналоговых преобразователей 10. Преобразователь каналов приема 8 осуществляет две функции. Первая – распределение информационных импульсов по каналам, используя корреляционную связь между импульсами. Вторая – преобразование информационного импульса длительностью в одну миллисекунду в непрерывную последовательность импульсов информации в каждом из десяти каналов. Эта непрерывная последовательность импульсов в блоке цифроаналоговом преобразуется в аналоговую информацию электрических сигналов, последние поступают по своим каналам в блок фильтров 12. Причем, для каждого приемного канала (фиг. 6) создана цепь режекции частот квантования, путем включения в каждый канал фильтра режекции 98 на частоту 1000 Гц, а для фильтрации частот 50 Гц введен полосовой фильтр 99 с полосой пропускания 300-2700 Гц. На выход фильтра 99 подключен усилитель приема 100, с выхода которого электрические сигналы поступают на выносной пост радиста-оператора 13 в каждом информационном канале. Для ввода кода работы при ведении закрытых переговоров используется сенсорный блок набора кода 14. Блок набора обеспечивает установку номера канала, в котором предполагается ведение закрытых переговоров и затем вводится код режима работы преобразователей каналов приема 8 и передачи 9. Сенсорный блок в настоящее время широко используется, например, в телевизионных приемниках для переключения каналов телевизионного вещания.

Формирование каналов во времени осуществляется преобразованием каналов передачи 9, представленным на фиг. 2, где каждая односекундная последовательность импульсов, поступающая по входам с 1 по 10, преобразуется в последовательность одномиллисекундных на выходе. Преобразование происходит следующим образом. Импульсы генератора такта 7 (фиг.1) длительностью 1 мс поступают через 11 вход преобразователя 9 (фиг.2) на счетчик импульсов 37, последний на выход выделяет только один импульс за каждую секунду. Этот выделенный импульс поступает параллельно на 10 каналов через линии задержки. В первом канале установлена линия задержки плавной перестройки 15, которая позволяет задержать импульс на любое время в пределах от 0 до 100 мс. Если данная радиостанция старшая, то имеется возможность синхронизации первого канала для многих радиостанций, работающих совместно. Для синхронизации осуществляется отключение в первом канале линии задержки плавной перестройки 15, в этом случае импульс со счетчика 37 непосредственно поступает на формирователь 25. А на вторичных радиостанциях этим импульсом, выделенным в преобразователе каналов приема 8 (фиг.1) и поданным через двенадцатый вход преобразователя каналов передачи 9 (фиг.2), осуществляется синхронизация счетчика 37 по его второму входу (фиг.7).

Перестройка линии задержки 15 осуществляется плавно (в качестве линии задержки можно использовать схему, приведенную в журнале “Радио”, 1, 1980, с. 60). Таким образом, импульс генератора такта 7 может появиться на выход преобразователя 9 в первом канале в период между 0 и 100 мс. Во втором канале 1 мс импульс счетчика импульсов 37 задерживается по времени в пределах от 100 до 200 мс, что обеспечивает сдвиг импульсов во втором канале во времени, отличный от первого канала. Задержка осуществляется дискретно на 100 мс линией дискретной задержки 16 и плавно в пределах от 100 до 200 мс линией задержки плавной перестройки 15, последовательно подключенной к дискретной линии задержки 16. Импульс от счетчика 37 в третьем канале линией дискретной задержки 17 и линией задержки плавной перестройки 15 будет задержан в пределах от 200 до 300 мс. Этот же импульс от счетчика 37 в четвертом канале задержан будет в пределах от 300 до 400 мс линиями задержки 18 и 15, а в пятом канале – линиями 19 и 15 задержан от 400 до 500 мс, в шестом в пределах от 500 до 600 мс линиями 20 и 15, в седьмом в пределах от 600 до 700 мс линиями 21 и 15, в восьмом в пределах от 700 до 800 мс линиями 22 и 15, в девятом в пределах от 800 до 900 мс линиями 23 и 15, в десятом в пределах от 900 до 1000 мс линиями 24 и 15. Таким образом, линии задержки 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 обеспечивают расстановку 1 мс импульса, поступающего с выхода счетчика импульсов 37, в каждую секунду по времени в десяти каналах с временным интервалом между импульсами около 100 мс. Данные импульсы в каждом канале поступают на первый вход формирователя информационного импульса 25, а на второй вход формирователя 25 поступает непрерывная последовательность информационных импульсов из блока аналого-цифровых преобразователей 11. Формирователь 25 осуществляет модуляцию 1 мс импульса генератора тактовых импульсов 7 информацией, поступающей на вход преобразователя 9 для первого канала по первому входу, для второго – по второму входу и т.д., в десяти каналах с первого по десятый вход. На выходе формирователя 25 появляется в каждом канале одномиллисекундный информационный импульс, поступающий параллельно в каждом канале на два входа схемы ИЛИ 36, один непосредственно с выхода формирователя 25, а второй информационный импульс через линию задержки 26 с задержкой на одну миллисекунду для первого канала. Таким образом, на выходе схемы ИЛИ 36 из первого канала поступят два информационных связанных или коррелированных во времени, которое определяется линией дискретной задержки 26 в одну миллисекунду.

На выходе схемы ИЛИ 36 из второго канала, через ее входы 3 и 4, два информационных импульса появятся коррелированные во времени, которое определяется линией дискретной задержки 27, равное 2 мс. На выходе схемы ИЛИ 36 из третьего канала через ее входы 5 и 6, два информационных импульса появятся коррелированные во времени, которое определяется линией дискретной задержки 28, равное 3 мс. На выходе схемы ИЛИ 36 через ее входы 7 и 8 из четвертого канала два информационных импульса появятся коррелированные во времени, которое определяется линией дискретной задержки 29, равное 4 мс. На выходе схемы ИЛИ 36 через ее входы 9 и 10 из пятого канала два информационных импульса появятся коррелированные во времени, которое определяется линией дискретной задержки 30, равное 5 мс. На выходе схемы ИЛИ 36 через ее входы 11 и 12 из шестого канала два информационных импульса появятся коррелированные во времени, которое определяется линией дискретной задержки 31, равное 6 мс. На выходе схемы ИЛИ 36 через ее входы 13 и 14 из седьмого канала два информационных импульса появятся коррелированные во времени, которое определяется линией дискретной задержки 32, равное 7 мс. На выходе схемы ИЛИ 36 через ее входы 15 и 16 из восьмого канала два информационных импульса появятся коррелированные во времени, которое определяется линией дискретной задержки 33, равное 8 мс. На выходе схемы ИЛИ 36 через ее входы 17 и 18 из девятого канала два информационных импульса появятся коррелированные во времени, которое определяется линией дискретной задержки 34, равное 9 мс. На выходе схемы ИЛИ 36 через ее входы 19 и 20 из десятого канала два информационных импульса появятся коррелированные во времени, которое определяется линией дискретной задержки 35, равное 10 мс.

Через вход 13 преобразователя каналов передачи 9 поступают из сенсорного блока набора кода 14 (фиг.1) кодовые уровни напряжения номера канала и режима кода, для указанного канала, на третий вход формирователя информационных импульсов 25 в каждом из десяти каналов.

Формирование информационных импульсов осуществляется в формирователе информационного импульса 25 (фиг.3). Информация, заложенная в информационном импульсе, может быть закодирована путем размещения информации во времени по определенному закону. Закон размещения задается сенсорным блоком 14 (фиг.1) и используется в формирователе 25 (фиг.3) переключателями кодового режима 40 и 41. Рассмотрим работу формирователя 25. На первый вход формирователя информационного импульса 25 поступает импульс генератора тока 7 длительностью 1 мс, причем в каждом канале одинаковый. Этот импульс обеспечивает синхронизацию триггера 51 и мультивибратора 52. Одновременно импульс длительностью 1 мс поступает на первую схему И 50, чем обеспечивает прохождение через нее пятидесяти 20 мкс импульсов от мультивибратора 52 только за время своего действия этого импульса, то есть 1 мс. Кроме того, импульс генератора такта 7 также поступает на вторые входы восьмой 56 и девятой 58 схем И.

Синхронизированный триггер 51 работает в ждущем режиме и выдает односекундные импульсы, попеременно подключая первую и вторую ячейки памяти 42 и 43 через вторую и третью схемы И 48 и 49 к информационному каналу входа 2 формирователя информационного импульса 25, чем обеспечивает попеременную запись односекундной информации в каждую ячейку памяти. Для обеспечения согласованной работы и непрерывной записи информации между триггером 51 и второй схемой И 48 включена первая схема НЕ 53. В ячейки памяти 42 и 43 поочередно производится запись 50 импульсов информации 20 мс, т.е. односекундная информация, поступающая в каждом канале аналого-цифрового преобразователя 11. Поэтому емкость ячеек памяти 42 и 43, а также 38 и 39 на 50 импульсов. По заполнении ячейки памяти 42 происходит индикация индикатором заполнения 55, выполненным, например, как триггер в ждущем режиме, последний выдает импульс на первый вход схемы И 56, чем обеспечивает прохождение импульса генератора такта 7, поступающего на второй вход схемы И 56, на второй вход ячейки памяти 42, обеспечивая считывание информации из ячейки 42 через переключатель кодового режима 40 в третью ячейку памяти 38. Причем если режим ведения переговоров открытый, то переключатель 40 выполняет параллельное перемещение информации из ячейки 42 в ячейку 38, т.е. из первого элемента ячейки 42 в первый элемент ячейки 38, из второго элемента ячейки 42 во второй элемент ячейки 38 и т.д.

При ведении закрытых переговоров могут быть различные варианты и определяться конструкцией переключателя 40. Например, из первого элемента ячейки 42 перемещение информации выполнится через соответствующую цепь в переключателе кодового режима 40 в десятый элемент ячейки 38, а из второго элемента ячейки 42 – в первый элемент ячейки 38 и т. д. в соответствии с разработанной программой.

Таким образом, списанная информация из ячейки 42 в ячейку 38 по программе переключателя 40 обеспечит заполнение 50 элементов ячейки 38.

Подобным образом работает ячейка 43, в которой по заполнении информацией через второй вход формирователя 25 и схему И 49 происходит считывание этой информации импульсом генератора такта 7, поступающую через второй вход схемы И 58 после разрешающего импульса, поступающего на первый вход схемы И 58 от индикатора заполнения 57, выполненного как триггер в ждущем режиме. Считывание из второй ячейки памяти 43 в четвертую ячейку памяти 39 происходит через переключатель кодового режима 41. Размещение информации из ячейки 43 в ячейку 39 происходит параллельно из элемента в элемент и зависит от кода, устанавливаемого переключателем 41. Причем код режима работы переключателей 40 и 41 строго идентичен. Записанная в ячейках памяти 38 и 39 информация считывается в каналах на модулятор радиопередатчика 4 и на антенный переключатель 2 через усилитель 6 за 1 мс следующим образом. Синхронизированные двадцатимикросекундные импульсы мультивибратора 52 через схему И 50 поступают только в период действия 1 мс импульса управления, поступающего на первый вход формирователя 25, причем один импульс каждую секунду. Мультивибратор за этот период создает 50 импульсов длительностью 20 мкс. В то же время аналого-цифровой преобразователь в блоке 11 осуществляет квантование речевого сигнала с частотой 50 Гц. Потому и емкость ячеек памяти 38, 39, 42, 43 рассчитана на запись 50 импульсов речевой информации. Пятьдесят импульсов мультивибратора 52 далее поступают на второй вход ячейки 38 через четвертую схему И 47, либо на ячейку 39 через пятую схему И 46 и проходят одну из этих схем И к той ячейке памяти, которая заполнена информацией, и триггер 51 отключил от нее информационный канал, то есть второй вход формирователя 25, при этом запись осуществляется в противоположную ячейку памяти. Причем схемы И 47 и 46 открываются триггером 51 попеременно, схема И 47 подключена непосредственно к выходу триггера 51, а схема И 46 через вторую схему НЕ 54.

Подключение выходов ячеек памяти 38 и 39 происходит попеременно, если в ячейке идет запись, то на выходе не должно быть информации, так как в это время идет считывание с противоположной ячейки памяти 39. Поэтому шестая и седьмая схемы И 44 и 45 подключены к противоположным сигналам триггера 51, так, схема И 44 непосредственно к выходу триггера, а схема И 45 через схему НЕ 53. Схемы И 44 и 45 пропускают информационные импульсы длительностью 1 мс к схеме ИЛИ 59 и далее на выход формирователя 25. Таким образом, запись в ячейки 42 и 43 секундной информации идет в виде 50 импульсов от аналого-цифрового преобразователя 11, затем эта информация перемещается параллельно из элементов ячейки 42 и, соответственно, из элементов ячейки 43 в ячейку 38 и 39, а считывание этих импульсов за 1 мс в каждом канале 50 импульсами выталкивания мультивибратора 52 длительностью 20 мкс каждый импульс. При перемещении импульсов из элементов памяти ячейки 42 (43) в элементы ячейки 38 (39) производится перестановка импульсов в пределах 50 элементов ячеек 42 и 38 (43 и 39), с использованием переключателей 40 и 41, работающих по одинаковой программе сенсора 14.

Прием информации осуществляется следующим образом. Сигналы с выхода радиоприемника 5 (фиг. 1) поступают на первый вход преобразователя каналов приема 8, в котором производится анализ импульсов информации, их распределение по 10 каналам независимо от работы каждого канала во времени и преобразование информационного импульса в непрерывную последовательность импульсов, расстановка этих импульсов в последовательности в каждом канале по программе сенсора 14. Преобразователь каналов приема 8 имеет десять каналов на выходе (выходы с 1 по 10), каждый из которых подключен к цифроаналоговому преобразователю в блоке 10. Преобразователь каналов приема 8 представлен на фиг.4. По первому входу поступают информационные импульсы, которые параллельно поступают на десять каналов. Каждый канал состоит из линии дискретной задержки (это 60, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69), схемы И 70 и канального формирователя информации 71. Отличие каналов состоит в том, что линии дискретной задержки разные. Так, в первом канале линия дискретной задержки 60 задерживает импульс во времени на 1 мс, во втором линия 61 задерживает на 2 мс, в третьем линия 62 – на 3 мс, в четвертом линия 63 – на 4 мс, в пятом линия 5 – на 5 мс, в шестом линия 64 – на 6 мс, в седьмом линия 65 – на 7 мс, в восьмом линия 66 – на 8 мс, в девятом линия 67 – на 9 мс, в десятом линия 69 – на 10 мс.

Работу каналов приема рассмотрим на примере работы первого канала, состоящего из линии дискретной задержки 60, схемы И 70 и канального формирователя информации 71. Пусть по первому входу преобразователя 8 поступают два информационных импульса, коррелированных во времени через 1 мс, тогда первый импульс, проходя через линию дискретной задержки 60, будет задержан во времени на 1 мс и поступит на второй вход схемы И 70. При этом первый и второй информационные импульсы поступают по первому входу схемы И 70, т.е. не задержанные, а по второму входу первый импульс, задержанный для схемы И 70 линией 60, окажутся во времени совпадающими. Как следствие, второй информационный импульс через схему И 70 пройдет и поступит на второй вход формирователя 71.

Таким образом, коррелированные информационные импульсы во времени, соответствующие 1 мс, 2 мс, 3 мс, 4 мс, 5 мс, 6 мс, 7 мс, 8 мс, 9 мс, 10 мс, пройдут через линии дискретной задержки 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68 каждый в свой канал и откроют схему И 70, обеспечив прохождение через схему коррелированного импульса на второй вход канального формирователя информации 71 и через него на выходы 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 преобразователя 8.

На второй вход преобразователя 8 поступают импульсы генератора такта 7, эти импульсы параллельно поступают на первые входы канального формирователя информации 71 в каждом канале.

На третий вход преобразователя 8 поступают управляющие сигналы с выхода сенсора 14. Эти сигналы поступают на третий вход канального формирователя информации 71 в каждом канале.

Канальный формирователь информации 71 представлен на фиг. 5 и состоит из четырех ячеек памяти 72, 74, 75, 77, причем в ячейки 74 и 77 с помощью схем И 78 и И 81 и триггеров 90 и 91 поочередно производится запись информационных импульсов.

Триггеры 90 и 91 обеспечивают выдачу сигнала при заполнении ячеек памяти 72 и 75, причем запись в ячейки памяти 74 и 77 информации производится со скоростью поступления информации за 1 мс в каждом канале. По заполнении 50 элементов ячеек 74 и 77 индикаторы заполнения триггеров 86 и 87 срабатывают, обеспечивая выдачу сигнала на схему И 93 и 94 для пропуска импульса генератора такта 7, поступающего по второму входу схемы И 93 и 94. Этот импульс поступает на второй вход ячеек памяти 74 и 77, чем обеспечивается параллельное считывание из 50 элементов ячеек 74 и 77 в 50 элементов ячеек 72 и 75 через переключатели кода 73 и 76. Переключатели кода обеспечивают восстановление положения импульсов в последовательности 50 импульсов, искусственно нарушенное введенным кодом на передающей части устройства в формирователе импульсов передающих.

В ячейки памяти 74 и 77 приходят одиночные информационные импульсы в течение одной секунды, поэтому записанные в этих ячейках и считанные с дешифровкой в ячейки 72 и 75, далее происходит считывание информации со скоростью в течение одной секунды 50 импульсами триггера 97 синхронизированного через второй вход формирователя 71 импульсами счетчика 96. Импульсы такта проходят через первый счетчик импульсов 65, который выделяет синхроимпульсы в соответствии 1: 10 таким образом, что каждый десятый импульс обеспечивает запуск первого триггера 97, который выдает в схему считывания импульсы с частотой 50 Гц. Эти импульсы поступают на второй вход ячеек памяти 72 и 75 через систему управления, которая для каждой из ячеек памяти состоит из двух схем И. Например, для третьей ячейки памяти 72 это будет третья 79 и четвертая 82 схемы И. Импульсы считывания проходят схему 79, если второй триггер 90 обеспечил сигнализацию о заполнении ячейки памяти 72, но т.к. запись и считывание проходят раздельно по времени, то считывание из ячейки памяти 72 производится после окончания считывания из ячейки памяти 75. Окончание считывания сигнализируется импульсом третьего счетчика импульсов 92 после прохождения через него 50 импульсов информации, записанных в ячейки памяти 75. При этом, импульс одновибратора 85 обеспечивает прохождение импульсов триггера 97 через схему И 82 и начало считывания из ячейки, а окончание считывания сигнализируется счетчиком импульсов 88, импульс которого через третий вход ячеек ячейки памяти 72 и 74 производит их обнуление и далее через одновибратор 84 (Овечкин М.А. Любительские телевизионные игры, 2-е издание, М. , Радио и связь, 1989) и шестую схему И 83 дает разрешение на считывание из четвертой ячейки памяти 75. В то же время триггер 90 после обнуления ячейки 72 и 74 разрешает через схемы НЕ 89 и И 78 прохождение следующего информационного импульса в ячейку 74 через первый вход формирователя 71. Одновременно триггер 90 сигнализирует о прекращении записи информационного импульса в ячейку памяти 77 через второй вход схемы И 71. А по заполнении ячейки 72 второй триггер 90 обеспечивает пропуск 50 импульсов первого триггера 97 через схему И 79 на схему И 82.

Подобным образом работает вторая часть формирователя 71, состоящая в основном из ячеек памяти 75 и 77 и элементов управления записью, считыванием и обнулевкой. Так при заполнении ячейки 72, о чем сигнализирует триггер 90, открывая через второй вход схему И 81 для прохождения через нее информационного импульса в ячейку памяти 77. По заполнении ячейки 77 поступает сигнал параллельного считывания по второму входу ячейки через схему И 93 от индикатора заполнения триггера 87. Считывание из ячейки 77 в ячейку 75 происходит с восстановлением последовательности импульсов по коду, заложенному в переключателе кода 76. Установка кода производится управляющим сигналом, поступающим от сенсорного блока 14 (фиг.1) через третий вход формирователя 71 одновременно на вторые входы переключателей кода 73 и 76. Считывание из ячейки 75 происходит разрешающим сигналом, поступающим от второго счетчика импульсов 88, сигнализирующего об окончании считывания из ячейки 72, через одновибратор 84 и схему И 83. При этом импульсы первого триггера 97 проходят на второй вход ячейки 75 через пятую схему И 80, если есть сигнал триггера 91, сигнализирующего о заполнении ячейки 75, и через схему И 83 сигналом от счетчика 88. Обнулевка ячеек 75 и 77 происходит по третьим входам импульсом третьего счетчика 92, информирующего окончание считывания, этим же импульсом через одновибратор 85 дается разрешение через схему И 82 по второму входу ячейки 72 на начало считывания из данной ячейки. Схема ИЛИ 95 согласует выход информации из последовательно работающих ячеек памяти 72 и 75, а также обеспечивает непрерывность этой информации на вход канального формирователя 71 для поступления ее в блок цифроаналоговых преобразователей 10.

Если будут работать несколько радиостанций одновременно, чтобы не было наложения информационных импульсов и случайных сбоев, целесообразно проведение синхронизации всех радиостанций. Для этого, на старшей станции шунтируется выключателем Вык. линия задержки плавной настройки 15 преобразователя 9, при этом излучается информационный импульс, привязанный к началу отсчета по времени для первого канала. Этот информационный импульс на приеме поступает на выход первого канала преобразователя 8 через его 11 выход (фиг.1 и 4) и вход 12 (фиг.1 и 2) преобразователя 9, обеспечивая временной сдвиг работы счетчика 37, принцип работы которого отображен на фиг.7, где на делитель напряжения 102, состоящий из двух сопротивлений поступают по первому входу счетчика 37 импульсы такта 7, а по второму входу синхронизирующий импульс старшей станции. Этим импульсом производится запуск триггера и выдача синхроимпульса через дифференцирующую цепочку 104, вентиль 105 на схему И 106 для пропуска импульса генератора такта 7 на схему формирования каналов в преобразователе 9.

Использование предлагаемого устройства позволит обеспечить работу радиостанции в дуплексном режиме на одной частоте на одну антенну в открытом и закрытом режимах работы десятью каналами, обеспечивает выигрыш по использованию полосы частот, синхронизацию радиостанций.

Формула изобретения

1. Радиостанция, содержащая радиоприемник и радиопередатчик, соединенные посредством коаксиальной кабельной линии через антенный диодно-емкостной переключатель с ненаправленной антенной, отличающаяся тем, что дополнительно введены усилитель, генератор тактовых импульсов, преобразователь каналов передачи, преобразователь каналов приема, блок цифроаналоговых преобразователей из десяти цифроаналоговых преобразователей, блок аналого-цифровых преобразователей из десяти аналого-цифровых преобразователей, блок фильтров из десяти каналов приема и десяти каналов передачи, содержащий в каждом канале передачи усилитель передачи, а в каждом канале приема – фильтр режекции, полосовой фильтр и усилитель приема, сенсорный блок, десять выносных постов радиста-оператора, которые своими выходами раздельно и параллельно через усилители в каналах передачи блока фильтров соединены с десятью входами блока аналого-цифровых преобразователей, а десять выходов блока цифроаналоговых преобразователей через режекторный фильтр, полосовой фильтр и усилитель приема в своем канале приема в блоке фильтров соединены с входами десяти выносных постов радиста-оператора, десять входов блока цифроаналоговых преобразователей соединены с десятью выходами преобразователя каналов приема, который первым входом подсоединен к выходу радиоприемника, вторым входом – к выходу генератора тактовых импульсов, а третьим входом – к выходу сенсорного блока, одиннадцатый выход преобразователя каналов приема соединен через выключатель с двенадцатым входом преобразователя каналов передачи, десять выходов блока аналого-цифровых преобразователей соединены с десятью входами преобразователя каналов передачи, одиннадцатый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а тринадцатый вход – с выходом сенсорного блока, выход преобразователя каналов передачи соединен параллельно с входом радиопередатчика и через усилитель с антенным диодно-емкостным переключателем.

2. Радиостанция по п.1, отличающаяся тем, что преобразователь каналов передачи содержит счетчик импульсов, десять линий задержки плавной перестройки на 100 мс и девять линий дискретной задержки от 100 до 900 мс для обеспечения расстановки импульса с выхода счетчика импульсов в десяти каналах, десять формирователей информационного импульса, десять линий дискретной задержки с задержкой от 1 до 10 мс, например, для первого канала линия с задержкой на 1 мс, для второго 2 мс, для третьего 3 мс, для четвертого 4 мс, для пятого 5 мс, для шестого 6 мс, для седьмого 7 мс, для восьмого 8 мс, для девятого 9 мс, для десятого 10 мс, элемент ИЛИ, при этом каждый вход десяти каналов преобразователя каналов передачи, начиная с первого по десятый, соединен со вторым входом собственного для каждого канала формирователя информационного импульса, одиннадцатый вход преобразователя каналов передачи через счетчик импульсов соединен в каждом канале параллельно с первым входом формирователя информационного импульса через линии задержки собственные для каждого канала, например, для первого канала через линию задержки плавной перестройки на 100 мс, для второго канала через дискретную линию задержки на 100 мс и линию задержки плавной перестройки 100 мс, для третьего канала через линии задержки – дискретную 200 мс и плавную 100 мс, для четвертого канала через линии задержки – дискретную 300 мс и плавную 100 мс, для пятого канала через линии задержки – дискретную400 мс и плавную 100 мс, для шестого канала через линии задержки – дискретную – 500 мс и плавную – 100 мс, для седьмого через линии задержки – дискретную600 мс и плавную 100 мс, для восьмого канала через линии задержки – дискретную 700 мс и плавную 100 мс, для девятого канала через линии задержки – дискретную 800 мс и плавную 100 мс, для десятого канала через линии задержки – дискретную 900 мс и плавную 100 мс, тридцатый вход преобразователя каналов передачи соединен параллельно с третьим входом формирователя информационного импульса в каждом из десяти каналов, выход формирователя информационного импульса в каждом канале соединен параллельно к входу элемента ИЛИ непосредственно и через собственную, в каждом канале, линию дискретной задержки, например, для первого канала линия с задержкой на 1 мс, для второго на 2 мс, для третьего на 3 мс, для четвертого на 4 мс, для пятого на 5 мс, для шестого на 6 мс, для седьмого на 7 мс, для восьмого на 8 мс, для девятого на 9 мс, для десятого на 10 мс, все входы элемента ИЛИ через последний соединены с выходом преобразователя каналов передачи, двенадцатый вход преобразователя каналов передачи соединен со вторым входом счетчика импульсов, вход которого через выключатель непосредственно соединен с первым входом формирователя информационного импульса первого канала.

3. Радиостанция по п.2, отличающаяся тем, что формирователь информационного импульса содержит четыре ячейки памяти, девять элементов И, два элемента НЕ, мультивибратор, три триггера, два кодовых переключателя, элемент ИЛИ, при этом первый вход формирователя информационного импульса параллельно соединен с входом первого триггера, первым входом первого элемента И и через мультивибратор – с вторым входом первого элемента И, а также с вторыми входами восьмого и девятого элемента И, выход первого триггера соединен с вторыми входами третьего, четвертого и шестого элементов И непосредственно, пятого элемента И через второй элемент НЕ, а второго и седьмого элементов И – через первый элемент НЕ, выход первого И соединен параллельно через первый вход четвертого элемента И с вторым входом третьей ячейки памяти, а через первый вход пятого элемента И – с вторым входом четвертой ячейки памяти, второй вход формирователя информационного импульса соединен параллельно через первый вход второго элемента И с первым входом первой ячейки памяти и через ее первый выход через вход первого кодового переключателя – с первым входом третий ячейки памяти, а через первый вход третьего элемента И – с первым входом второй ячейки памяти и через ее первый выход через первый вход второго кодового переключателя – с первым входом четвертой ячейки памяти, второй выход первой ячейки памяти через второй триггер, через первый вход восьмого элемента И соединен со вторым входом первой ячейки памяти, второй выход второй ячейки памяти через третий триггер, через первый вход девятого элемента И соединен со вторым входом второй ячейки, выход третьей ячейки памяти через первый вход шестого элемента И и через первый вход элемента ИЛИ соединен с выходом формирователя информационного импульса, выход четвертой ячейки памяти через первый вход седьмого элемента И и через второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом формирователя информационного импульса, третий вход формирователя информационного импульса соединен параллельно со вторыми входами первого и второго кодовых переключателей.

4. Радиостанция по п.3, отличающаяся тем, что счетчик импульсов преобразователя каналов передачи содержит резисторный делитель напряжения, триггер, дифференцирующую цепочку, вентиль, элемент И, при этом первый вход счетчика импульсов параллельно соединен с первым входом элемента И непосредственно, а со вторым входом элемента И – через вентиль, дифференцирующую цепочку, триггер и резисторный делитель напряжения, второй вход счетчика соединен со вторым входом резисторного делителя напряжения, выход элемента И соединен с выходом счетчика импульсов.

5. Радиостанция по п.4, отличающаяся тем, что преобразователь каналов приема содержит десять каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных линии дискретной задержки от 1 до 10 мс, элемента И и канального формирователя информации, выходы десяти канальных формирователей образуют десять выходов преобразователя каналов приема, первый вход преобразователя каналов приема в каждом из десяти каналов соединен параллельно с первым входом элемента И непосредственно, а со вторым входом – через собственную, в каждом канале, линию дискретной задержки, например, для первого канала линия с задержкой на 1 мс, для второго на 2 мс, для третьего на 3 мс, для четвертого на 4 мс, для пятого на 5 мс, для шестого на 6 мс, для седьмого на 7 мс, для восьмого на 8 мс, для девятого на 9 мс, для десятого на 10 мс, второй вход преобразователя каналов приема соединен параллельно со вторыми входами канального формирователя информации в каждом из десяти каналов, одиннадцатый выход преобразователя каналов приема соединен непосредственно к выходу первого канала преобразователя каналов приема, третий вход преобразователя каналов приема соединен параллельно с третьими входами канального формирователя информации в каждом из десяти каналов, через схему И информационные импульсы поступают на вторые входы канального формирователя информации в каждом канале.

6. Радиостанция по п.5, отличающаяся тем, что канальный формирователь информации содержит восемь элементов И, два одновибратора, элемент НЕ, пять триггеров, четыре ячейки памяти, три счетчика импульсов, два кодовых переключателя и элемент ИЛИ, при этом первый вход канального формирователя информации соединен параллельно через первый вход первого элемента И с первым входом первой ячейки памяти и через первый вход второго элемента И – с первым входом второй ячейки памяти, первый выход первой ячейки памяти соединен с первым входом третьей ячейки памяти через первый кодовый переключатель, первый выход второй ячейки соединен с первым входом четвертой ячейки памяти через второй кодовый переключатель, вторые входы первого и второго кодовых переключателей параллельно соединены с третьим входом канального формирователя информации, второй выход первой ячейки памяти соединен со вторым входом первой ячейки памяти через четвертый триггер и первый вход седьмого элемента И, второй выход второй ячейки соединен со вторым входом второй ячейки памяти через пятый триггер и первый вход восьмого элемента И, второй вход канального формирователя информации соединен через первый счетчик импульсов, первый триггер – параллельно с первыми входами третьего и пятого элементов И, вторые входы которых соединены с выходами третьей и четвертой ячеек памяти через второй и третий триггеры соответственно, причем выход второго триггера параллельно соединен со вторым входом второго элемента И непосредственно и со вторым входом первого элемента И через элемент НЕ, выход третьего элемента И соединен со вторым входом третьей ячейки памяти через первый вход четвертого элемента И, а выход пятого элемента И соединен со вторым входом четвертой ячейки памяти через первый вход шестого элемента И, выход третьей ячейки памяти соединен с выходом канального формирователя информации через первый выход второго счетчика импульсов и первый вход элемента ИЛИ, выход четвертой ячейки памяти соединен с выходом канального формирователя информации через первый выход третьего счетчика импульсов и второй вход элемента ИЛИ, второй выход второго счетчика импульсов соединен параллельно с третьими входами первой и третьей ячеек памяти непосредственно, а через первый одновибратор – со вторым входом шестого элемента И, второй выход третьего счетчика импульсов соединен параллельно с третьими входами второй и четвертой ячеек памяти непосредственно, а через второй одновибратор – со вторым входом четвертого элемента И, по второму входу седьмого и восьмого элементов И поступают импульсы генератора такта.

РИСУНКИ

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 05.07.2004

Извещение опубликовано: 20.05.2006 БИ: 14/2006