Патент на изобретение №2233030

(54) РАДИОЛИНИЯ СВЯЗИ С ПОВТОРНЫМ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЧАСТОТЫ

(57) Реферат:

Устройство относится к области радиосвязи и может быть использовано в космических и наземных радиолиниях связи с повторным использованием частоты. Достигаемый технический результат – повышение скрытности передаваемой информации и повышение помехоустойчивости линии радиосвязи. Устройство содержит на передающей стороне генератор сигналов (1), разветвитель мощности (20), амплитудные модуляторы (3, 4), противофазный усилитель (5), облучатели передающей антенны (6, 7), опорный генератор (21), формирователь тактовых импульсов (22), кодирующий блок (23), синтезатор частот (24), сумматор (29), коммутатор (30) и n каналов, каждый из которых содержит смеситель (26₁-26_n), полосовой фильтр (27₁-27_n), электронный ключ (28₁-28_n), логический блок (41). Устройство содержит на приемной стороне возбудители приемной антенны (9, 10), блок управления положением осей поляризации возбудителей приемной антенны (20), сумматоры (13, 39), вычитатель (12), фильтры нижних частот (18, 19), синхронный детектор (15), амплитудный ограничитель (17) и демодулятор основных сообщений (16), опорный генератор (31), формирователь тактовых импульсов (32), синтезатор частот (33), смесители (34₁-34_n), вторые полосовые фильтры (35₁-35_n), блок выбора максимума, коммутатор (37), вторые ключи (38₁-38_n), декодер (40). 4 ил.

Предлагаемое устройство относится к области радиосвязи и может использоваться в космических и наземных радиолиниях с повторным использованием частоты.

Известны устройства с использованием поляризационной модуляции радиосигналов, в частности с эллиптической поляризацией волны путем изменения параметров эллипса поляризации (Гусев К.Г., Филатов А.Д., Сополев Л.П. “Поляризационная модуляция. – М.: Сов. радио. 1974 г., с. 63-161).

Недостатком этих устройств является то, что они могут быть использованы в условиях, когда параметры распространения сигналов на трассе и взаимное положение передающей и приемной антенн поставлены, так как в противном случае возникает большой уровень взаимных помех между отдельными каналами радиолинии. Однако в большинстве случаев изменяются как параметры распространения сигналов, так и взаимное расположение антенн.

Известно также устройство (патент США № 4087818), в котором повторное использование частоты в условиях изменения параметров среды распространения сигналов и взаимного положения антенн достигается за счет обеспечения ортогональности по поляризации двух передаваемых одновременно сигналов с круговой или линейной поляризацией. Эта ортогональность поддерживается с помощью автоматической цепи в виде замкнутого контура регулирования с применением специальных пилот-сигналов. Оно содержит передающее устройство, формирующее два сигнала, имевших одинаковую частоту и взаимно ортогональные поляризации волны, приемное устройство, обеспечивающее раздольный прием указанных сигналов за счет их ортогональной поляризации.

Однако это устройство в силу высоких требований к необходимой точности обеспечения ортогональности по поляризации передаваемых сигналов имеет сложную систему автоподстройки. Кроме того, реализация этого устройства требует специальной дополнительной линии связи.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство по а.с. № 1385305, представленное на фиг.1, где введены обозначения:

1 – генератор сигналов;

2 – разветвитель мощности;

3, 4 – первый и второй амплитудные модуляторы;

5 – противофазный усилитель;

6, 7 – первый и второй облучатели (возбудители) передающей антенны;

8 – передающая антенна;

9, 10 – первый и второй облучатели (возбудители) приемной антенны;

11 – приемная антенна;

12 – суммарно-разностный блок;

13 – сумматор;

14 – вычитатель;

15 – синхронный детектор;

16 – демодулятор основного сообщения;

17 – амплитудный ограничитель;

18, 19 – первый и второй фильтры нижних частот (ФНЧ);

20 – блок управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны;

21 – ключ;

22 – фазовый детектор;

23 – фазовращатель;

24, 25 – первая и вторая линии задержки;

26 – компаратор.

Устройство-прототип имеет следующие функциональные связи.

На передающей стороне – вход генератора сигналов 1 является входом для основной информации S_o, выход генератора соединен с входом разветвителя мощности 2, первый и второй выходы которого соединены с первыми высокочастотными входами первого 3 и второго 4 амплитудных модуляторов соответственно, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами противофазного усилителя 5, вход которого является входом для дополнительной информации S_доп.; выход первого амплитудного модулятора 3 соединен с первым облучателем 6 передающей антенны 8, а выход второго амплитудного модулятора 4 соединен с вторым облучателем 7 передающей антенны 8.

На приемной стороне – первый облучатель (возбудитель) 9 приемной антенны 11 через блок управления положением осей поляризации облучателей 20 соединен с первыми входами сумматора 13 и вычитателя 14 суммарно-разностного блока 12, а второй облучатель (возбудитель) 10 приемной антенны 11 также через блок управления положением осей поляризации облучателей 20 соединен с вторыми входами сумматора 13 и вычитателя 14 суммарно-разностного блока 12; выход сумматора 13 через амплитудный ограничитель 17 соединен с входами фазового детектора 22 и первой линии задержки 24; второй вход фазового детектора 22 соединен с выходом фазовращателя 23 и первым входом синхронного детектора 15, второй вход которого через вторую линию задержки 25 присоединен к выходу вычитателя 14; выход синхронного детектора 15 является выходом для дополнительной информации _доп и, кроме того, через первый фильтр нижних частот 18 соединен с управляющим входом блока управления положением осей поляризации облучателей 20; выход первой линии задержки 24 через ключ 21 соединен с входом демодулятора основных сообщений 16, первый выход которого является выходом для основной информации S_o, а второй выход демодулятора основных сообщений 16 соединен с входом фазовращателя 23, а выход фазового детектора 22 через второй фильтр нижних частот 19 соединен с входом компаратора 26, выход которого соединен с управляющим входом ключа 21.

Работает устройство-прототип следующим образом.

Генератор 1 сигналов формирует сигнал основных сообщений, модулированный по частоте или фазе основными сообщениями.

Этот сигнал имеет вид

где U – постоянная амплитуда сигнала;

(t) – функция изменения фазы сигнала, соответствующая частотной или фазовой модуляции основными сообщениями S_o;

– угловая частота.

Сигнал (1) поступает на вход разветвителя мощности 2, с выхода которого сигнал разветвляется на два канала, в которых установлены амплитудные модуляторы 3 и 4, выполненные в виде высокочастотных усилителей. В них амплитуда проходящих сигналов изменяется противофазно по закону передаваемых дополнительных сообщений с помощью напряжений, снимаемых с противофазного усилителя 5. При этом сигналы на выходах амплитудных модуляторов 3 и 4 следующие:

где U₃(t) и U₄(t) – сигналы на выходах модуляторов 3 и 4 соответственно;

U₁ – постоянная амплитуда;

f(t) – изменения амплитуды сигналов, соответствующая дополнительным сообщениям S_доп.

Далее сигналы (2) и (3) с выходов амплитудных модуляторов поступают на входы облучателей 6 и 7 передающей антенны 8.

Передающая антенна 8 может быть выполнена в виде зеркальной антенны с двумя облучателями 6 и 7 или в виде вибраторных антенн с соответствующими возбудителями. Облучатели 6 и 7 создают поля с ортогональной одна относительно другой линейной или круговой поляризацией. Сигналы, которые излучает передающая антенна 8, принимаются приемной антенной 11. Ее облучатели (возбудители) 9 и 10 имеют взаимно ортогональную линейную или круговую поляризацию. Приемная антенна 11 с облучателями (возбудителями) 9 и 10 выполнена аналогично передающей.

На выходах облучателей 9 и 10 приемной антенны 11 получим сигналы

где nx(t) – флуктуационная помеха в виде нормального Гауссова шума составляющей оси Х;

nxu(t) – импульсная помеха составляющей оси Х;

– угол рассогласования по поляризации.

где ny(t) – флуктуационная помеха в виде нормального Гауссова шума составляющей оси Y;

nyn(t) – импульсная помеха составляющей оси Y.

С выхода сумматора 13 получим сигнал

а с выхода вычитателя 14 получим

В качестве демодулятора основных сообщений 16 используется синхронно-базовый демодулятор (СФД) с устройством отбраковки аномальных перескоков фазы, кратным 2₁ радиан, возникающих во входной смеси сигнала с помехой под действием как флуктуационных, так и импульсных помех, что позволяет повысить помехоустойчивость при воздействии комплекса помех на единицы и десятки децибел в зависимости от базы сигнала.

На выходе демодулятора 16, работающего в синхронном режиме, возникает напряжение, изменяющееся согласно изменениям частоты или фазы входного сигнала, то есть демодулированное сообщение.

Для компенсации постоянного фазового сдвига использован фазовращатель 23 на 90, с выхода которого поступает опорный сигнал, не содержащий информации о помехе, на синхронный детектор 15.

При воздействии на вход системы флуктуационного шума и импульсной помехи (ИП) на первый вход фазового детектора 22 поступает суммарный сигнал с выхода амплитудного ограничителя 17, а на второй вход фазового детектора 22 – опорный сигнал с выхода фазовращателя 23. Возникающая разница между опорным и входным сигналами вызывает появление на выходе фильтра нижних частот 19 напряжения помехи.

В случае превышения порога чувствительности компаратора 26 на его выходе появляется сигнал запрета, который закрывает ключ 21 и сигнал “пораженный ИП” не проходит на вход демодулятора 16 на время действия ИП. Таким образом, демодулятор 16 не выходит из состояния синхронизма на время действия ИП.

В случае отсутствия на входе устройства ИП на выходе компаратора 26 сигнал запрета отсутствует и ключ 21 открыт.

На время анализа помеховой обстановки и выработки сигнала управления для ключа 21 необходимо задержать суммарный сигнал в канале обработки с угловой модуляцией. На это же время необходимо задержать и разностный сигнал в другом канале, для чего служат линии задержки 24 и 25, время задержки которых выбирается одинаковым. Это время в основном определяется полосой пропускания фНЧ 19.

С выхода синхронного детектора 15 сигнал идет на узкополосный ФНЧ 18, с помощью которого выделяется постоянная составляющая, знак которой зависит от знака угла рассогласования . С выхода фнч 18 эта составляющая поступает на блок управления положением осей поляризации облучателей (возбудителей), который поворачивает облучатели так, что угол (становится равным нулю. При рассогласовании в другую сторону (угол – отрицательный) указанная составляющая положительная, облучатели повернуты в противоположную сторону.

ФНЧ 18 имеет полосу пропускания, значительно меньшую по сравнению с шириной спектра функции. Поэтому ФНЧ 18 может пропускать только медленно меняющиеся сигналы, обусловленные изменениями взаимного положения антенн.

Блок управления 20 с помощью напряжения, снимаемого с фНЧ 18, устраняет рассогласование между поляризацией приходящих сигналов и поляризацией облучателей приемной антенны. При этом система регулирования работает по принимаемому сигналу, несущему информацию о передаваемых сообщениях.

Но данное устройство-прототип имеет невысокую скрытность передаваемой информации.

Для устранений указанного недостатка в устройство, содержащее на передающей стороне генератор сигналов, вход которого является входом для основной информации S_осн, разветвитель мощности, первый и второй выходы которого соединены с первыми, высокочастотными входами двух амплитудных модуляторов соответственно, вторые входы которых соединены с первым и вторым выходами противофазного усилителя, вход которого является входом для дополнительной информации S_доп, а выходы амплитудных модуляторов присоединены к первому и второму облучателям передающей антенны соответственно; на приемной стороне – первый и второй облучатели приемной антенны присоединены к первому и второму входам блока управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны, два выхода которого соединены с двумя входами первого сумматора и двумя входами вычитателя суммарно-разностного блока; выход первого сумматора соединен с входом амплитудного ограничителя; содержит линию задержки, демодулятор основных сообщений, выход которого является выходом основных сообщений S_осн, синхронный детектор, выход которого через первый фильтр нижних частот соединен с управляющим входом блока управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны, и второй фильтр нижних частот, на передающей стороне введены последовательно соединенные опорный генератор передатчика, формирователь тактовых импульсов передатчика и первый синтезатор частот, n выходов которого соединены соответственно с вторыми, гетеродинными, входами первых смесителей передатчика, выходы которых через последовательно соединенные первые полосовые фильтры и первые ключи соединены с n входами второго сумматора соответственно, выход которого соединен с входом разветвителя мощности. При этом первые, сигнальные, входы первых смесителей передатчика соединены между собой и с выходом генератора сигналов, второй вход которого соединен с вторым выходом опорного генератора передатчика. Введены кодирующий блок, вход которого является входом для информации J, логический блок и первый коммутатор, n выходов которого соединены со вторыми входами первых ключей соответственно. При этом первый выход кодирующего блока соединен с первым входом генератора сигналов и с первым входом логического блока, а второй выход кодирующего блока соединен с входом для дополнительной информации S_доп и со вторым входом логического блока, с первого по четвертый выходы которого соединены с соответствующими входами первого коммутатора.

На приемной стороне введены последовательно соединенные опорный генератор, формирователь тактовых импульсов и второй синтезатор частот, а также последовательно соединенные вторые смесители, вторые полосовые фильтры, выходы которых соединены с n входами блока выбора максимума, n выходов которого соединены с n входами второго коммутатора.

Введен декодер, вторые ключи, выходы которых соединены с n входами третьего сумматора, выход которого соединен с первым входом синхронного детектора, второй вход которого соединен с первым выходом блока выбора максимума и с входом демодулятора основного сообщения, выход которого соединен с первым входом декодера, который является входом для основной информации S_осн, а второй вход декодера соединен с выходом второго фильтра нижних частот, вход которого соединен с выходом синхронного детектора. Кроме того, выход вычитателя соединен с входами линий задержки, выходы которых соединены с входами вторых ключей, вторые входы которых соединены с n выходами второго коммутатора. А также n выходов второго синтезатора частот соединена со вторыми входами вторых смесителей, первые входы которых соединены между собой и с выходом амплитудного ограничителя.

На фиг.2 приведена функциональная схема предлагаемого устройства, где введены следующие обозначения:

1 – генератор сигналов;

2 – разветвитель мощности;

3 и 4 – первый и второй амплитудные модуляторы;

5 – противофазный усилитель;

6 и 7 – первый и второй облучатели (возбудители) передающей антенны;

8 – передающая антенна;

9 и 10 – первый и второй облучатели (возбудители) приемной антенны;

11 – приемная антенна;

12 – суммарно-разностный блок;

13 – первый сумматор;

14 – вычитатель;

15 – синхронный детектор;

16 – демодулятор основного сообщения;

17 – амплитудный ограничитель;

18 и 19 – первый и второй фильтры нижних частот (ФНЧ);

20 – блок управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны;

21 – опорный генератор передатчика;

22 – формирователь тактовых импульсов передатчика;

23 – кодирующий блок (кодер);

24 – первый синтезатор частот;

25₁-25_n – линии задержки;

26₁-26_n – первые смесители передатчика;

27₁-27_n – первые полосовые фильтры;

28₁-28_n – первые ключи;

29 – второй сумматор;

30 – первый коммутатор;

31 – опорный генератор;

32 – формирователь тактовых импульсов;

33 – второй синтезатор частот;

34₁-34_n – вторые смесители;

35₁-35_n – вторые полосовые фильтры;

36 – блок выбора максимума;

37 – второй коммутатор;

38₁-38_n – вторые ключи;

39 – третий сумматор;

40 – декодер;

41 – логический блок.

Предлагаемое устройство имеет следующие функциональные связи.

На передающей стороне: формирователь тактовых импульсов передатчика 22, вход которого соединен с первым выходом опорного генератора передатчика 21, а выход формирователя тактовых импульсов передатчика 22 соединен с входом первого синтезатора частот 24, n выходов которого соединены соответственно со вторыми, гетеродинными, входами первого смесителя передатчика 26₁-26_n, первые, сигнальные входы которых соединены между собой и с выходом генератора сигналов 1, первый вход которого соединен с первым выходом кодирующего блока 23, а также с входом основной информации S_осн и с первым входом логического блока 41, а второй вход генератора сигналов 1 соединен со вторым выходом опорного генератора передатчика 21; выходы первых смесителей передатчика 26₁-26_n через последовательно соединенные первые полосовые фильтры 27₁-27_n и первые ключи 28₁-28_n соединены с n входами второго сумматора 29 соответственно, выход которого соединен с входом разветвителя мощности 2, первый и второй выходы которого соединены с первыми, высокочастотными, входами первого 3 и второго 4 амплитудных модуляторов, вторые входы которых соединены с первым и вторым выходами противофазного усилителя 5, а выходы первого 3 и второго 4 амплитудных модуляторов присоединены к первому 6 и второму 7 облучателям (возбудителем) передающей антенны 8; вход кодирующего блока 23 является входом передающей стороны устройства и входом для информации J, а его второй выход соединен с входом противофазного усилителя 5, является входом для дополнительной информации S_доп и присоединен к второму входу логического блока 41, с первого по четвертый выходы которого соединены с первого по четвертый входы первого коммутатора 30 соответственно, n выходов которого соединены с вторыми входами первых ключей 28₁-28_n.

На приемной стороне: первый и второй возбудители приемной антенны присоединены к первому и второму входам блока управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны 20, два выхода которого соединены с двумя входами первого сумматора 13 и двумя входами вычитателя 14 суммарно-разностного блока 12; выход первого сумматора 13 через амплитудный ограничитель 17 соединен с первыми входами второго смесителя 34₁-34_n, выходы которых через вторые полосовые фильтры 35₁-35_n соединены с n входами блока выбора максимума 36, первый выход которого через демодулятор основного сообщения 16 соединен с первым входом декодера 40 и является входом основного сообщения S_осн, а с вторым входом синхронного детектора 15 – непосредственно; n выходов блока выбора максимума 36 через n входов второго коммутатора 37 соединены с вторыми входами вторых ключей 38₁-38_n, выходы которых соединены с n входами третьего сумматора 39, выход которого соединен с первым входом синхронного детектора 15, выход которого через второй фильтр нижних частот 19 соединен со вторым входом декодера 40, являющегося входом дополнительных сообщений S_доп, выход которого является выходом информации J и выходом приемной стороны устройства, а через первый фильтр нижних частот 18 соединен с входом блока управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны 20; кроме того, выход опорного генератора 31 через формирователь тактовых импульсов 32 соединен с входом второго синтезатора частот 33, n выходов которого соединены со вторыми входами вторых смесителей 34₁-34_n, а выход вычитателя 14 соединен с входами линий задержки 25₁-25_n, выходы которой соединены с первыми входами вторых ключей 38₁-38_n.

Работает предлагаемое устройство следующим образом.

Передаваемая информация J, состоящая из основной S_осн и дополнительной S_доп поступает на кодирующий блок 23, где выделяется основная S_осн и дополнительная S_доп информация. Кроме того, кодирующий блок 23 управляет первым коммутатором 30 и сигналом в виде последовательностей (так, например, в виде пятизначного кода 10000, либо 01000, либо 00100, либо 00010, либо 00001). Кодирующий блок 23 включает в себя процессор, работающий с одной из программ, задающей кодовую последовательность, например, 10000.

Опорный генератор передатчика 21 выдает сигнал на формирователь тактовых импульсов передатчика 22, которые поступают на первый синтезатор частот 24. Синтезатор частот 24 выдает одновременно n частот (в нашем случае). Генератор сигналов 1 формирует сигнал основных сообщений, модулированный по частоте или фазе основными сообщениями S_осн.

С выхода генератора сигналов 1 сигнал одновременно поступает на первые, сигнальные, входа первых смесителей передатчика 26₁-26_n, на вторые, гетеродинные, входы которых подаются, соответственно, сигналы с n выходов первого синтезатора частот 24. С выходов первых смесителей передатчика 26₁-26_n сигнал поступает на соответствующие первые полосовые фильтры 27₁-27_n и далее на первые, сигнальные, входы соответствующих первых электронных ключей 28₁-28_n, на вторые входы которых подается сигнал с соответствующих выходов первого коммутатора 30. (Например, если на первый коммутатор 30 поступает последовательность 10000, то открывается ключ 28₁, если 01000, то открывается ключ 28₂, если 00001, то открывается ключ 28₅ и т.д.)

С выходов первых электронных ключей 28₁-28_n сигнал поступает на соответствующие входы второго сумматора 29, с выхода которого – на разветвитель мощности 2, на выходе которого сигнал разветвляется на два канала, в которых установлены первый 3 и второй 4 амплитудные модуляторы, выполненные в виде высокочастотных усилителей. В них амплитуда проходящих сигналов изменяется противофазно по закону передаваемых дополнительных сообщений с помощью напряжений, снимаемых с противофазного усилителя 5.

Далее сигнал с выходов первого 3 и второго 4 амплитудных модуляторов поступает на входы первого 6 и второго 7 облучателей (возбудителей) передающей антенны 8 и излучается в пространство.

Передающая антенна 8 может быть выполнена в виде зеркальной антенны с двумя облучателями (первым 6 и вторым 7) их в виде вибратора антенны с соответствующими возбудителями. Облучатели – первый 6 и второй 7 – создают поля с ортогональной одна относительно другой линейной или круговой поляризацией. Сигналы, которые излучает передающая антенна 8, принимаются приемной антенной 11. Ее облучатели (возбудители) первый 9 и второй 10 имеют взаимно ортогональную линейную иди круговую поляризацию. Приемная антенна 11 с первым 9 и вторым 10 облучателями (возбудителями) выполнена аналогично предыдущей.

Принятый сигнал через блок управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны 20 поступает на суммарно-разностный блок 12 и одновременно на входы первого сумматора 13 и вычитателя 14.

С выхода первого сумматора 13 сигнал поступает на амплитудный ограничитель 17, а с выхода вычитателя 14 – на n входы линии задержки 25₁-25_n.

Сигнал с опорного генератора 31 поступает на формирователь тактовых импульсов 32, с выхода которого тактовые импульсы поступают на второй синтезатор частот 33, который на своем выходе выдает частоты (для нашего случая f₁, f₂, f₃, f₄, и f₅), которые поступают соответственно на вторые входы смесителей 34₁-34_n, на первые входы которых подается сигнал с выхода амплитудного ограничителя 17. С выходов вторых смесителей 34₁-34_n преобразованный сигнал по частоте подается на соответствующие вторые полосовые фильтры 35₁-35_n, каждый из которых настроен строго на одну из частот f₁, f₂,….f_n, и далее на n входов блока выбора максимума 36, который выбирает канал с максимальным сигналом (как правило, это тот канал, в котором присутствует принятый сигнал), и этот сигнал подается на демодулятор основных сообщений 16 и синхронный детектор 15. На выходе демодулятора основных сообщений 16 выделяется закодированный сигнал основных сообщений S_осн, который подается на первый вход декодера 40.

Сигнал с n выходов блока выбора максимума 36 поступает соответственно на n входов второго коммутатора 37. В зависимости от того, в каком из n каналов будет сигнал, второй коммутатор 37 в этом канале выдает логическую единицу, которой открываются соответствующие вторые ключи 38₁-38_n, тем самым пропуская сигнал, поступающий с соответствующей линии задержки 25₁-25_n. Cигнал с выхода вычитателя 14 поступает на n входов линий задержки 25₁-25_n, длительность задержки которых будет равна: в первой – ₁, во второй – ₂,…, в n-й – _n, где ₁ выбирается из суммарной задержки амплитудного ограничителя 17, вторых смесителей 34₁-34_n, вторых полосовых фильтров 35₁-35_n, блока выбора максимума 36 и второго коммутатора 37.

Аналогично выбираются задержки ₂…_n.

С выходов вторых ключей 38₁-38_n сигнал поступает на n входов третьего сумматора 39 и далее на первый вход синхронного детектора 15. С выхода синхронного детектора 15 через первый фильтр нижних частот 18 сигнал поступает на управляющий вход блока управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны 20, а через второй фильтр нижних частот 19 – на второй вход декодера 40 поступает дополнительная информация S_доп, а на первый вход декодера 40 с выхода демодулятора основных сообщений 16 поступает основная информация S_o. В декодере 40 происходит сравнение информаций S_осн и S_доп и выделение информации J.

Одна из возможных схем реализации блока выбора максимума 36 и второго коммутатора 37 показана на фиг.3, где приведены следующие обозначения:

35₁-35_n – вторые полосовые фильтры;

361₁-361_n – формирователи порога;

362₁-362_n– пороговые блоки;

363₁-363_n – ключи;

364 – элемент ИЛИ;

371₁-371_n – пороговые блоки;

372₁-372_n – формирователь порога;

38₁-38_n – вторые ключи.

Предлагаемые блоки 36 и 37 имеют следующие функциональные связи: выходы вторых полосовых фильтров 35₁-35_n соединены с первыми входами ключей 363₁-363_n и c последовательно соединенными формирователями порога 361₁-361_n и пороговыми блоками 362₁-362_n, выходы которых соединены со вторыми входами ключей 363₁-363_n, выходы которых соединены с соответствующим входом элемента ИЛИ 364 и с последовательно соединенными формирователями порога 372₁-372_n и пороговыми блоками 371₁-371_n, выходы которых соединены с входами вторых ключей 38₁-38_n соответственно; кроме того, выход элемента ИЛИ 364 соединен с входом демодулятора основного сообщения 16.

Работа происходит следующим образом.

С выхода второго полосового фильтра 31₁ сигнал поступает на блок выбора максимума 36, на первый ключ 363 и на первый формирователь порога 361, с выхода которого сигнал поступает на первый пороговый блок 362_1. При повышении порога на выходе блока 362₁ формируется постоянное напряжение, которым открывается первый ключ 363₁ и сигнал со второго полосового фильтра 35₁ через первый ключ 363₁ и элемент ИЛИ 364 поступает далее на блоки 16 и т.д.

Аналогичным образом работают и другие линейки с выходов вторых полосовых фильтров 35₂-35_n. На выходе элемента ИЛИ 364 блока 36 будет максимальный сигнал с выходов полосовых фильтров 35₁-35_n, так как будет открыт только один из ключей 1-n блока 16.

Каждая линейка второго коммутатора 37 состоит из последовательно соединенных формирователя порога (например, 372₁) и порогового блока (например, 371₁). Пороговые блоки 1-n второго коммутатора 37 будут выдавать постоянные напряжения, достаточные для открытия вторых ключей 38₁-38_n. Причем в каждый момент времени будет подаваться только одно постоянное напряжение, достаточное для открытия одного из вторых ключей 38₁-38_n.

Таким образом, если в линейке блока 37 максимальный сигнал с выхода блока 16, то на выходе второго коммутатора 37 будет открывается только один из вторых ключей 38₁-38_n.

Одна из практических реализации логического блока 41 показана на фиг.4, где приведены следующие обозначения:

411₁….411₄ – первый,…, четвертый инверторы;

412₁….412 – элемент И.

Предлагаемый логический блок 41 имеет следующие функциональные связи: первый вход логического блока 41, являющийся входом для основной информации S_осн соединен с первым входом первого элемента И 412₁ непосредственно, а через первый инвертор 411₁ – cо вторым входом второго элемента И 412₂, со вторым входом третьего элемента И 412₃ непосредственно, а через четвертый инвертор 411₄ – со вторым входом четвертого элемента “1”; второй вход логического блока 41, являющийся входом для дополнительной информации S_доп, соединен со вторым входом первого элемента И 412₁, с первым входом второго элемента И 412₂ непосредственно, а через второй 411₂ и третий 411₃ инверторы – с первыми входами третьего 412₃ и четвертого 412₄ элементов И соответственно; кроме того, с первого по четвертый выходы первого 412₁, второго 412₂, третьего 412₃ и четвертого 412₄ элементов И соединены с соответствующими четырьмя входами первого коммутатора 30.

Одна из важных реализаций логического блока 41 работает следующим образом.

При поступлении на блок 41 двух логических единиц (1) на первом выходе блока 41 будет логическая единица “1”, а на остальных выходах – втором, третьем и четвертом – будет логический ноль (0).

При поступлении на вход 1 логического 0, а на выход 2 логической 1 на выходе 2 блока 41 будет логическая 1, а на выходах 1, 3 и 4 будет логический 0.

При поступлении на вход 1 логической 1, а на выход 2 логического 0 на выходе 3 блока 41 будет логическая 1, а на выходах 1, 2 и 4 будет логический 0.

При поступлении на вход 1 и вход 2 логического 0 на выходе 4 блока 41 будет логическая 1, а на выходах 1, 2 и 3 будет логический 0.

Таким образом, положительный эффект в предлагаемом устройстве достигается за счет того, что выходная информация J получается за счет суммирования двух информаций S_осн и S_доп. Причем за счет смены частот на передатчике повышается помехоустойчивость, так как приемное устройство будет принимать предаваемую информацию на разных частотах, как в канале основной информации S_осн, так и в канале основной информации S_доп.

Используя принцип повторной передачи информации на разных частотах, можно добиться повышения помехоустойчивости радиолинии связи с повторным использованием частоты.

Формула изобретения

Радиолиния связи с повторным использованием частоты, содержащая на передающей стороне генератор сигналов, вход которого является входом для основной информации S_осн, разветвитель мощности, первый и второй выходы которого соединены с первыми высокочастотными входами двух амплитудных модуляторов соответственно, вторые входы двух амплитудных модуляторов соединены соответственно с первым и вторым выходами противофазного усилителя, вход которого является входом для дополнительной информации S_доп, а выходы амплитудных модуляторов присоединены к первому и второму облучателям передающей антенны соответственно, на приемной стороне первый и второй облучатели приемной антенны присоединены к первому и второму входам блока управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны, два выхода которого соединены с двумя входами первого сумматора и двумя входами вычитателя суммарно-разностного блока, выход первого сумматора соединен с входом амплитудного ограничителя, содержит линию задержки, демодулятор основных сообщений, выход которого является выходом основных сообщений S_осн, синхронный детектор, выход которого через первый фильтр нижних частот соединен с управляющим входом блока управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны, и второй фильтр нижних частот, отличающаяся тем, что на передающей стороне введены последовательно соединенные опорный генератор передатчика, формирователь тактовых импульсов передатчика и первый синтезатор частот, n выходов которого соединены соответственно с вторыми, гетеродинными входами первых смесителей передатчика, выходы которых через последовательно соединенные первые полосовые фильтры и первые ключи соединены с n входами второго сумматора соответственно, выход которого соединен с входом разветвителя мощности, при этом первые сигнальные входы первых смесителей передатчика соединены между собой и с выходом генератора сигналов, второй вход которого соединен с вторым выходом опорного генератора передатчика, введены кодирующий блок, вход которого является входом для информации J, логический блок и первый коммутатор, n выходов которого соединены со вторыми входами первых ключей соответственно, при этом первый выход кодирующего блока S_осн соединен с первым входом генератора сигналов и с первым входом логического блока, а второй выход кодирующего блока _доп соединен с входом логического блока, с первого по четвертый выходы которого соединены с соответствующими входами первого коммутатора, на приемной стороне введены последовательно соединенные опорный генератор, формирователь тактовых импульсов и второй синтезатор частот, а также последовательно соединенные вторые смесители, вторые полосовые фильтры, выходы которых соединены с n входами блока выбора максимума соответственно, n выходов которого соединены с n входами второго коммутатора соответственно, введен декодер, вторые ключи, выходы которых соединены с n входами третьего сумматора, выход которого соединен с первым входом синхронного детектора, второй вход которого соединен с первым выходом блока выбора максимума и с входом демодулятора основного сообщения, выход которого соединен с первым входом декодера, который является входом для основной информации S_осн, а второй вход декодера соединен с выходом второго фильтра нижних частот, вход которого соединен с выходом синхронного детектора, кроме того, выход вычитателя соединен с входами линий задержки, выходы которых соединены с входами вторых ключей соответственно, вторые входы которых соединены с n выходами второго коммутатора соответственно, а также, n выходов второго синтезатора частот соединены со вторыми входами вторых смесителей, первые входы которых соединены между собой и с выходом амплитудного ограничителя.

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: 02.07.2005

Извещение опубликовано: 20.10.2006 БИ: 29/2006