СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ В РАДИОЛИНИИ С ПСЕВДОСЛУЧАЙНОЙ ПЕРЕСТРОЙКОЙ РАБОЧЕЙ ЧАСТОТЫ И УСТРОЙСТВО, ЕГО РЕАЛИЗУЮЩЕЕ Российский патент 2002 года по МПК H04B1/713 

Изобретения относятся к радиосвязи, а именно к передаче дискретной информации сигналами с псевдослучайной перестройкой рабочих частот (ППРЧ), и объединены единым изобретательским замыслом.

Предлагаемый способ может быть использован в дуплексных радиолиниях с ППРЧ различной протяженности, функционирующих в общей полосе частот с радиосредствами различной принадлежности и с различными принципами работы.

Предлагаемое устройство передачи информации сигналами с ППРЧ может быть использовано в дуплексных линиях радиосвязи различной протяженности в условиях дефицита радиочастотного ресурса и в зоне взаимной электромагнитной доступности различных радиоэлектронных средств, функционирующих в общей полосе частот с радиосредствами с ППРЧ и работающих на фиксированных частотах.

Известен способ передачи информации, описанный в литературе: E. RIBCHESTER. THE JAGUAR-V FREQUENCY-HOPPING RADIO. Electronics and Power, 1981, September; IEEE Trans, 1988, CОМ-289, р. 1561; Горшков В. В. , Куксин О. В. , Рубцов С. А. , Сухов А. В. Военные системы связи с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. Зарубежная радиоэлектроника 3, 1986, с. 3-13. К причинам, препятствующим достижению указанного ниже результата, относится то, что при совпадении частот приема абонента сети с частотами мешающих станций вероятность ошибочного приема сигнала на этой частоте будет близка к 0,5 и рост числа пораженных частот ведет к срыву связи.

Известен способ передачи информации, описанный в официальном бюллетене "Изобретения (заявки и патенты)" 35 за 1997 год, описание изобретения к патенту Российской Федерации 2099886 "Способ передачи информации в радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочих частот и устройство, его реализующее". К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании этого способа передачи информации, относится то, что он может применяться только в радиолиниях малой протяженности, помеховая обстановка на концах которой идентична. Для радиолиний большой протяженности помеховая обстановка на приемном и передающем концах будет различной, что может привести к выбору частоты передачи, пораженной помехой на приемном конце и срыву связи.

Известны устройства системы подвижной связи, предназначенные для связи сигналами с ППРЧ JAGUAR-V, SCHMITAR-A, наиболее полно описанные в статьях: E. RIBCHESTER. THE JAGUAR-V FREQUENCY-HOPPING RADIO. Electronics and Power, 1981, September. ; IEEE Trans. , 1988. COM-287, 9, p. 1561. ; Горшков В. В. , Куксин О. В. , Рубцов С. А. , Сухов А. В. Военные системы связи с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. Зарубежная радиоэлектроника 3, 1986, с. 3-13. К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании этих устройств, относится то, что, имея жесткую программу перестройки по частотам, они не способны адаптироваться к изменяющейся помеховой обстановке, то есть автоматически исключать пораженные помехами частоты в процессе ведения связи.

Известно устройство радиосвязи, предназначенное для связи сигналами с ППРЧ, описанное в официальном бюллетене "Изобретения (заявки и патенты)" 35 за 1997 год, описание изобретения к патенту Российской Федерации 2099886 "Способ передачи информации в радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочих частот и устройство, его реализующее". К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании этого устройства, относится то, что оно не может быть использовано для связи на большие расстояния, когда помеховая обстановка на концах радиолинии будет отличаться, так как контроль помеховой обстановки и выбор частоты передачи осуществляются контрольными приемниками на передающем конце радиолинии, что может привести к выбору рабочей частоты передатчика, оптимальной для передающего конца, но пораженной помехами на приемном конце, что приведет к срыву связи.

Наиболее близким по своей сущности к заявляемому способу передачи дискретной информации сигналами с ППРЧ является известный способ, описанный в официальном бюллетене "Изобретения (заявки и патенты)" 35 за 1997 год, описание изобретения к патенту Российской Федерации 2099886 "Способ передачи информации в радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочих частот и устройство, его реализующее". Способ-прототип заключается в том, что на передающем конце из информационного сигнала формируют пакеты, которыми модулируют соответствующие несущие частоты и излучают в пространство. Несущая частота выбирается исходя из лучшей помеховой обстановки на частотах, задаваемых К генераторами псевдослучайной последовательности. Прием сигнала, его преобразование на промежуточную частоту, демодуляцию производят на всех К каналах. Вывод, по какому из каналов производилась передача информации, делают на основании анализа адреса принятого пакета.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа заявленного способа передачи дискретной информации сигналами с ППРЧ, относится то, что отличие помеховой обстановки на передающем и приемном концах радиолинии, что характерно для радиолиний большой протяженности, приведет к выбору рабочей частоты передачи, пораженной помехой на приемном конце, что приведет к ухудшению качества связи ниже допустимого.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству связи сигналами с ППРЧ является устройство, описанное в официальном бюллетене "Изобретения (заявки и патенты)" 35 за 1997 год, описание изобретения к патенту Российской Федерации 2099886 "Способ передачи информации в радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочих частот и устройство, его реализующее". Известное устройство прототип включает: источник информации (ИИ), первый, второй, третий, четвертый и пятый синтезаторы частоты (СЧ1, СЧ2, СЧ3, СЧ4, СЧ5), модулятор (М), первое и второе антенные устройства (A1, A2), генератор ПСП1 (ГПСП1) с выходами текущего значения и значения следующего такта, генератор ПСП2 (ГПСП2) с выходом текущего значения и значения следующего такта, коммутатор (К), устройство формирования и декодирования пакетов (УФДП), первый, второй, третий и четвертый преобразователи частоты (ПЧ1, ПЧ2, ПЧ3, ПЧ4), первый и второй усилители промежуточной частоты (УПЧ1, УПЧ2), первый и второй демодуляторы (Д1, Д2), первый и второй амплитудные детекторы (АД1, АД2), первое и второе пороговые устройства (ПУ1, ПУ2), схему сравнения (СС) и приемник информации (ПИ). Выход ИИ подключен к первому входу УФДП, первый выход которого соединен с вторым входом М, выход текущего значения ГПСП1 подключен к первому входу К и входу СЧ2, выход следующего такта ГПСП1 соединен с входом СЧ4, выход текущего значения ГПСП2 подключен к второму входу К и входу СЧ3, выход следующего такта ГПСП2 соединен с входом СЧ5, выход А2 подключен к первым входам ПЧ1, ПЧ2, ПЧ3, ПЧ4. Выход СЧ2 подключен к второму входу ПЧ1, выход которого соединен с входом УПЧ1, выход УПЧ1 подключен к входу Д1, выход которого соединен с вторым входом УФДП и первым входом СГ, выход СЧ3 подключен к второму входу ПЧ2, выход которого соединен с входом УПЧ2. Выход УПЧ2 подключен к входу Д2, выходы которого соединены с третьим входом УФДП и вторым входом СГ, выход СЧ4 подключен к второму входу ПЧ3, выход которого соединен с входом АД1, выход которого соединен с входом ПУ1. Выход СЧ5 к второму входу ПЧ4, выход которого соединен с входом АД2, выход которого соединен с входом ПУ2. Выходы ПУ1 и ПУ2 подключены соответственно к первому и второму входам СС, выход которой соединен с третьим входом К и четвертым входом УФДП, выход СГ подключен к третьему входу СС, входу ГПСП1 и входу ГПСП2, второй выход УФДП соединен с входом ПИ. Из поступающего информационного сигнала в УФДП формируют пакеты информации, которые подают на второй вход М, модулируют соответствующие несущие частоты, которые излучают в пространство. Несущая частота, вырабатываемая СЧ1 и подаваемая на первый вход М, определяется текущим значением кода либо ГПСП1, либо ГПСП2. Выбор кода определяет К, управляемый СС, которая формирует управляющую информацию на переключение ГПСП при наличии помехи на частоте, задаваемой рабочей ПСП, и отсутствии помехи на частоте, задаваемой резервной ПСП. При отсутствии помехи на частоте, задаваемой рабочей ПСП, или наличии помех на частотах, задаваемых обеими ПСП, переключение ГПСП не производится. Для анализа помеховой обстановки используют два идентичных канала приема, включающих ПЧ3, СЧ4, АД1, ПУ1 - первый канал и ПЧ4, СЧ5, АД2, ПУ2 - второй канал. В них поступающий с А2 радиосигнал преобразуют на промежуточную частоту в ПЧ, детектируют по амплитуде в АД и по значению постоянного напряжения на выходе АД ПУ определяет, присутствует помеха на данной частоте или нет. На приемном конце прием сигнала производят по двум частотам согласно текущим значениям ГПСП1 и ГПСП2. Первый приемник содержит ПЧ1, СЧ2, УПЧ1, Д1, второй приемник - ПЧ2, СЧ3, УПЧ2, Д2. Обработка сигнала в них ведется аналогично: поступающий с А2 сигнал на ПЧ переносится на промежуточную частоту, усиливается в УПЧ и демодулируется. Далее по наличию сигнала СГ управляет работой ГПСП1 и ГПСП2. По результатам обработки сигнала, на основе декодирования адреса пакета в УФДП, определяют по какой из ветвей принят сигнал, декодируют пакет и подают информационный сигнал на ПИ.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа устройства передачи дискретной информации, относится то, что прототип не может быть использован для связи на большие расстояния, так как контроль помеховой обстановки и выбор частоты передачи осуществляется контрольными приемниками на передающем конце радиолинии, что при наличии различной помеховой обстановки на передающем и приемном концах, характерной для радиолиний большой протяженности, может привести к выбору рабочей частоты передатчика, оптимальной для передающего конца, но пораженной помехами на приемном конце, что приведет к срыву связи.

Сущность изобретения.

Одним из путей повышения помехоустойчивости, а следовательно, и достоверности связи, является применение известного способа передачи информации в радиолинии с ППРЧ, который заключается в одновременной передаче информации по нескольким радиолиниям с ортогональными программами с выбором одного частотного канала из нескольких, предлагаемых этими радиолиниями, по критерию отсутствия помех. При этом предполагается, что помеховая обстановка на обоих концах радиолинии идентична, что справедливо для радиолиний малой протяженности. В случаях, когда помеховая обстановка на передающем и приемном концах радиолинии различна, что характерно для радиолиний большой протяженности, это приведет к выбору частотного канала на передачу, оптимального для передающего конца, но пораженного помехой на приемном конце, что приведет к ухудшению качества связи ниже допустимого и потере достоверности. Таким образом, возникает противоречие между требованием повышения достоверности связи и увеличением протяженности радиолиний.

Технический результат заявленного способа передачи дискретной информации в радиолинии с ППРЧ - повышение помехоустойчивости радиолинии с ППРЧ большой протяженности.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе передачи дискретной информации в радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочих частот, включающем на передающем конце деление входного сигнала на блоки, перестройку несущей частоты передатчика в соответствии с кодом одной из двух или более псевдослучайных последовательностей, модуляцию несущей передатчика соответствующим пакетом и последующее излучение его в пространство, прием сигнала на приемном конце радиолинии одновременно на всех частотах, согласно кодам псевдослучайных последовательностей, выбор того частотного канала, по которому производилась передача, преобразование сигнала на промежуточную частоту, усиление, демодуляцию, декодирование пакета и подача информационного сигнала на оконечное устройство, на приемном конце радиолинии одновременно с приемом информационного сигнала осуществляют прием на всех частотах, соответствующих последующим тактам кодов псевдослучайных последовательностей, контроль уровня помех на этих частотах и, в случае наличия помехи на контролируемой частоте рабочей программы, формируют управляющую информацию на перестройку передатчика корреспондента на частоту с наименьшим уровнем помех, формируют пакеты информации путем присоединения к блокам информационного сигнала управляющей информации, модулируют несущую своего передатчика соответствующим пакетом информации, излучают промодулированную несущую в пространство, на передающем конце одновременно с излучением промодулированной несущей в пространство, осуществляют прием информационного сигнала одновременно на всех частотах, согласно кодам псевдослучайных последовательностей, выбор того частотного канала, по которому производилась передача, преобразование сигнала на промежуточную частоту, с последующим его усилением и демодуляцией, декодирование пакета с выделением блока информационного сигнала, поступающего на оконечное устройство и блока, содержащего информацию по управлению своим передатчиком, для его последующей перестройки на частоту с наименьшим уровнем помех, оптимальную для приемного конца.

Использование в линиях радиосвязи прототипа заявленного устройства передачи информации сигналами с ППРЧ обеспечивает повышение помехоустойчивости радиолинии. При этом предполагается, что помеховая обстановка на обоих концах радиолинии идентична, что справедливо для радиолиний малой протяженности. Однако при организации радиолиний с ППРЧ большой протяженности данное устройство применяться не может, так как контроль помеховой обстановки и выбор частоты передачи осуществляется контрольными приемниками на передающем конце радиолинии, что при наличии различной помеховой обстановки на передающем и приемном концах, характерной для радиолиний большой протяженности, может привести к выбору рабочей частоты передатчика, оптимальной для передающего конца, но пораженной помехами на приемном конце, что приведет к увеличению вероятности ошибки и срыву связи.

Технический результат заявленного устройства, реализующего способ передачи дискретной информации в радиолинии с ППРЧ - повышение достоверности передачи информации в радиолинии с ППРЧ большой протяженности в условиях воздействия помех за счет адаптации рабочей частоты на передающем конце к помеховой обстановке на приемном конце.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве передачи информации, включающем: источник информации (ИИ), первый, второй, третий, четвертый и пятый синтезаторы частоты (СЧ1, СЧ2, СЧ3, СЧ4, СЧ5), модулятор (М), первое и второе антенные устройства (A1, A2), генератор ПСП1 (ГПСП1) с выходами текущего значения и значения следующего такта, генератор ПСП2 (ГПСП2) с выходом текущего значения и значения следующего такта, коммутатор (К), устройство формирования и декодирования пакетов (УФДП), первый, второй, третий и четвертый преобразователи частоты (ПЧ1, ПЧ2, ПЧ3, ПЧ4), первый и второй усилители промежуточной частоты (УПЧ1, УПЧ2), первый и второй демодуляторы (Д1, Д2), первый и второй амплитудные детекторы (АД1, АД2), первое и второе пороговые устройства (ПУ1, ПУ2), схему сравнения (СС), приемник информации (ПИ), причем выход ИИ подключен к первому входу УФДП, первый выход которого соединен с вторым входом М, выход текущего значения ГПСП1 подключен к первому входу К и входу СЧ2, выход следующего такта ГПСП1 соединен с входом СЧ4, выход текущего значения ГПСП2 подключен к второму входу К и входу СЧ3, выход следующего такта ГПСП2 соединен с входом СЧ5, выход А2 подключен к первым входам ПЧ1, ПЧ2, ПЧ3, ПЧ4, выход СЧ2 подключен к второму входу ПЧ1, выход которого соединен с входом УПЧ1, выход УПЧ1 подключен к входу Д1, выход которого соединен с вторым входом УФДП и первым входом СГ, выход СЧ3 подключен к второму входу ПЧ2, выход которого соединен с входом УПЧ2, выход УПЧ2 подключен к входу Д2, выходы которого соединены с третьим входом УФДП и вторым входом СГ, выход СЧ4 подключен к второму входу ПЧ3, выход которого соединен с входом АД1, выход которого соединен с входом ПУ1, выход СЧ5 подключен к второму входу ПЧ4, выход которого соединен с входом АД2, выход которого соединен с входом ПУ2, выходы ПУ1 и ПУ2 подключены соответственно к первому и второму входам СС, выход СГ подключен к третьему входу СС, входу ГПСП1 и входу ГПСП2, второй выход УФДП соединен с входом ПИ, дополнительно введен третий выход в УФДП, который подключен к третьему, управляющему входу К, а выход СС подключен только к четвертому входу УФДП.

В УФДП формируют пакеты информации путем присоединения к блокам информационного сигнала служебной информации, а также управляющей информации, поступающей от СС и содержащей команду для выбора одного из ГПСП корреспондента. Сформированные пакеты подают на второй вход М, модулируют несущую передатчика соответствующим пакетом информации, излучают промодулированную несущую в пространство. Несущая частота, вырабатываемая СЧ1 и подаваемая на первый вход М, определяется текущим значением кода либо ГПСП1, либо ГПСП2. Выбор ГПСП определяет К по управляющей информации, поступающей из УФДП. Прием сигнала осуществляют на двух частотах, согласно текущим значениям кодов ГПСП1 и ГПСП2. Первый приемник содержит ПЧ1, СЧ2, УПЧ1, Д1. Второй приемник - ПЧ2, СЧ3, УПЧ2, Д2. Поступающий с А2 сигнал на ПЧ переносится на промежуточную частоту, усиливается в УПЧ и демодулируется в Д. Далее по наличию сигнала СГ управляет работой ГПСП1 и ГПСП2. По результатам обработки сигнала, на основе декодирования адреса пакета в УФДП, определяют по какой из ветвей принят сигнал, декодируют пакет и подают его часть, содержащую блок информационного сигнала, на ПИ, другую часть, содержащую управляющую информацию, - на К. Для управления передатчиком корреспондента в устройстве осуществляют оценку наличия помех на частотах, на которые в последующий такт может перестроиться радиолиния согласно кодам ГПСП1 и ГПСП2. Для этого используют два идентичных канала приема, включающих ПЧ3, СЧ4, АД1, ПУ1 - первый канал и ПЧ4, СЧ5, АД2, ПУ2 - второй канал. В них поступающий с А2 радиосигнал преобразуют на промежуточную частоту в ПЧ, детектируют по амплитуде в АД и по значению постоянного напряжения на выходе АД ПУ определяет, присутствует помеха на данной частоте или нет. Информация с ПУ1 и ПУ2 поступает на СС, которая формирует управляющую информацию на переключение ГПСП передатчика корреспондента при наличии помехи на частоте, задаваемой рабочей ПСП, и отсутствии помехи на частоте, задаваемой резервной ПСП. При отсутствии помехи на частоте, задаваемой рабочей ПСП, или наличии помех на частотах, задаваемых обеими ПСП, команда на переключение ГПСП не передается. Сформированная в СС управляющая информация поступает в УФДП для дальнейшей передачи на третий, управляющий вход К.

Указанная новая структура заявленного устройства передачи информации сигналами с ППРЧ обеспечивает повышение достоверности связи в радиолиниях большой протяженности, благодаря выбору частоты передатчика корреспондента на основании анализа помеховой обстановки на приемном конце радиолинии.

Заявленные объекты изобретений поясняются чертежами, где на фиг. 1 дана структурная схема приемопередающего устройства, поясняющая заявленный способ передачи информации в режиме ППРЧ; на фиг. 2 - структурная схема, поясняющая сущность заявляемого устройства передачи информации в режиме ППРЧ; на фиг. 3 - структурная схема варианта построения пороговых устройств 6.1.1 и 6.2.1 на примере ПУ1 6.1.1; на фиг. 4 - структурная схема варианта построения схемы сравнения 5.

Реализация заявленного способа заключается в следующем.

Передача информации одновременно по нескольким радиолиниям с ортогональными программами существенно повышает помехоустойчивость и уменьшает количество требуемых частот. Однако одновременная работа нескольких передающих устройств в одном объекте ухудшает внутреннюю ЭМС радиоэлектронных средств. Более эффективным с этой точки зрения является алгоритм выбора одного частотного канала из нескольких, предлагаемых радиолиниями со своими программами перестройки, в котором в данный момент наименьший уровень помех. Такой алгоритм функционирования радиолинии с ППРЧ может быть реализован при работе приемопередающих устройств по нескольким, в частном случае по двум, ортогональным программам с контролем несущей и заключается в том, что передатчик работает по одной из нескольких программ, а прием осуществляется сразу по всем. Кроме того, осуществляется контроль наличия помех на частотах, которые будут заданы каждой программой через несколько скачков от текущей частоты, и в случае наличия помехи на контролируемой частоте рабочей программы передатчик перестраивается на частоту, задаваемую резервной программой. Для радиолиний с ППРЧ большой протяженности контроль уровня помех осуществляется на приемном конце радиолинии. По результатам контроля формируется управляющая информация, которая передается на передающий конец с целью адаптации частоты передачи к помеховой обстановке на приемном конце. Приемное устройство корреспондента, включающее в себя приемники, работающие по таким же программам, выделяет полезный сигнал по признаку, содержащемуся в служебной части передаваемых по одной из программ пакетов.

Устройства передачи информации на обоих концах радиолинии одинаковы (фиг. 1) и содержат блок К ГПСП 1, передатчик 2, устройство формирования и декодирования пакетов 3, К приемников 4.1-4. К, схему сравнения 5, К контрольных приемников 6.1-6. К. На передающем конце радиолинии блок ГПСП 1 вырабатывает К псевдослучайных последовательностей. По команде, поступающей из устройства формирования и декодирования пакетов 3 блок ГПСП 1 подключает необходимую ПСП к передатчику 2 и он осуществляет передачу пакета, сформированного устройством формирования и декодирования пакетов 3. Одновременно с передачей пакета приемники 4.1-4. К производят прием радиосигнала одновременно по всем К частотным каналам, переносят на промежуточную частоту, усиливают и демодулируют. Демодулированные сигналы поступают в устройство формирования и декодирования пакетов 3, в котором делается вывод, по какому из каналов производится передача, и декодируется пакет, причем одна часть пакета, составляющая блок информационного сигнала, подается на выход устройства, а другая часть, содержащая управляющую информацию, на вход ГПСП 1 для управления перестройкой передатчика на частоту, задаваемую одной из К программ ГПСП 1.

На приемном конце радиолинии одновременно с приемниками 4.1-4. К, осуществляющими прием информационного сигнала, контрольные приемники 6.1-6. К анализируют наличие помех на частотных каналах, соответствующих кодам последующих тактов ПСП. По результатам анализа схема сравнения 5 оценивает наличие помехи на входах контрольных приемников 6.1-6. К и при наличии помехи на частоте, задаваемой рабочей программой ГПСП 1, формирует управляющую информацию на перестройку передатчика корреспондента на частоту, задаваемую одной из резервных программ ГПСП 1, свободную от помех. Если на рабочем частотном канале помеха отсутствует, или все из предложенных ГПСП 1 частотных каналов оказались заняты помехой, то смену ПСП на передающем конце не производят. Управляющая информация поступает в устройство формирования и декодирования пакетов 3, где формируют пакеты информации путем присоединения к блокам информационного сигнала управляющей информации, модулируют несущую передатчика 2 соответствующим пакетом информации и излучают промодулированную несущую в пространство.

Таким образом, заявленный способ реализует радиолинию с ППРЧ, использующую частотно-разнесенный прием с автовыбором рабочей частоты на передающем конце по результатам анализа помеховой обстановки на приемном конце радиолинии, и обеспечивает повышение достоверности передаваемой информации без ухудшения электромагнитной обстановки.

Устройство передачи информации, реализующее заявленный способ, представлено структурной схемой на фиг. 2. Оно состоит из: блока ГПСП 1, передатчика 2, УФДП 3, первого приемника 4.1, второго приемника 4.2, схемы сравнения 5, первого контрольного приемника 6.1, второго контрольного приемника 6.2, первой антенны 7, источника информации 8, приемника информации 9, второй антенны 10, синхрогенератора 11. В свою очередь блок ГПСП 1 состоит из генератора первой ПСП 1.01 с выходами n и n+х такта, генератора второй ПСП 1.03 с выходами n и n+х такта, коммутатора 1.02. Передатчик 2 состоит из первого синтезатора частот 2.01 и модулятора 2.02. Первый приемник состоит из первого демодулятора 4.1.1, первого усилителя промежуточной частоты 4.1.2, первого преобразователя частоты 4.1.3, второго синтезатора частоты 4.1.4. Второй приемник состоит из второго демодулятора 4.2.1, второго усилителя промежуточной частоты 4.2.2, второго преобразователя частоты 4.2.3, третьего синтезатора частоты 4.2.4. Первый контрольный приемник состоит из первого порогового устройства 6.1.1, первого амплитудного детектора 6.1.2, третьего преобразователя частоты 6.1.3, четвертого синтезатора частоты 6.1.4. Второй контрольный приемник состоит из второго порогового устройства 6.2.1, второго амплитудного детектора 6.2.2, четвертого преобразователя частоты 6.2.3, пятого синтезатора частоты 6.2.4. Причем выход ИИ подключен к первому входу УФДП, первый выход которого соединен с вторым входом (М) передатчика, первый выход блока ГПСП с выхода коммутатора подключен к первому входу передатчика (входу СЧ1). Второй выход блока ГПСП (выход текущего такта ГПСП1) подключен к второму входу первого приемника (входу CЧ2) и первому входу К. Третий выход блока ГПСП (выход последующего такта ГПСП1) соединен с вторым входом первого контрольного приемника (входом СЧ4). Четвертый выход блока ГПСП (выход текущего такта ГПСП2) подключен к второму входу К и второму входу второго приемника (входу СЧ3). Пятый выход блока ГПСП (выход последующего такта ГПСП2) соединен со вторым входом второго контрольного приемника (входом СЧ5). Выход передатчика (выход М) подключен к входу А1. Выход А2 подключен к первым входам приемников и контрольных приемников (к первым входам соответственно ПЧ1, ПЧ2, ПЧ3, ПЧ4). Выход первого приемника (выход Д1) соединен с вторым входом УФДП и первым входом СГ. Выход второго приемника (выход Д2) соединен с третьим входом УФДП и вторым входом СГ. Выход первого контрольного приемника (выход ПУ1) и выход второго контрольного приемника (выход ПУ2) соединены соответственно с первым и вторым входами СС, выход которой соединен с четвертым входом УФДП. Выход СГ подключен к входам СС, блока ГПСП (входам ГПСП1 и ГПСП2). Второй выход УФДП соединен с входом ПИ, а третий выход УФДП соединен с первым входом блока ГПСП (управляющим входом К). Выход СЧ2 первого приемника подключен к второму входу ПЧ1. Выход ПЧ1 первого приемника соединен с входом УПЧ1. Выход УПЧ1 подключен ко входу Д1. Выход СЧ3 второго приемника подключен к второму входу ПЧ2, выход которого соединен с входом УПЧ2. Выход УПЧ2 подключен к входу Д2. Выход СЧ4 первого контрольного приемника подключен ко второму входу ПЧ3, выход которого соединен с входом АД1. Выход АД1 соединен с входом ПУ1. Выход СЧ5 второго контрольного приемника соединен со вторым входом ПЧ4, выход которого соединен с входом АД2, выход которого подключен к входу ПУ2.

Вариант построения пороговых устройств (6.1.1, 6.2.1) представлен на фиг. 3 на примере ПУ1 6.1.1. Оно состоит из компаратора (6.1.1.1) и источника опорного напряжения (6.1.1.2). Причем выход источника опорного напряжения подключен к второму входу компаратора. Вход ПУ подключен к первому входу компаратора. Выход компаратора соединен с выходом порогового устройства.

Вариант построения СС 5 представлен на фиг. 4. Она состоит из RS триггера. Первый вход СС подключен к R входу, второй вход к входу S, третий вход к синхровходу С. Выход Y триггера соединен с выходом СС.

Коммутатор 1.02 может быть реализован с использованием реле либо на микросхемах, выполняющих функции коммутаторов, с необходимым числом коммутируемых каналов. Смотри справочник: Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы. - М. : Радио и связь, 1989, с. 47-139.

УФДП 3 наиболее целесообразно строить с использованием микропроцессорной техники. Один из вариантов его построения рассмотрен в литературе: Вычислительные сети с пакетной радиосвязью. Киев: Техника, 1989, с. 192-206.

Остальные элементы устройства могут быть построены по известным схемам, рассмотренным в литературе: Цифровые радиоприемные системы. Под ред. М. И. Жодзинского. - М. : Радио и связь, 1990, с. 53-54, 68-80, 173-182. К. М. Павлов. Радиоприемные устройства магистральной KB связи. - М. : Связь, 1980, с. 54-57. В. П. Серков. Распространение радиоволн и антенные устройства. - Л. : ВАС, 1981, с. 280-312. Р. К. Диксон. Широкополосные системы. Пер. с англ. Л. Ф. Жигулина. Под ред. В. И. Журавлева. - М. : Связь, 1979, с. 60-82.

Заявленное устройство работает следующим образом.

Выбор номера последующего такта ГПСП (n+х), на котором будет осуществляться оценка наличия помех, зависит от условий функционирования заявленного устройства и будет определяться количеством тактов х, на которое контрольный приемник будет опережать рабочий приемник, и которое должно быть не меньше времени реакции системы управления передатчиком корреспондента
x ≥ int[t_p/t_псп] ,
где t_p - время реакции системы управления передатчиком корреспондента;
t_псп - время одного такта ПСП.

Время реакции системы управления передатчиком корреспондента зависит от времени анализа наличия помех, алгоритма формирования и декодирования пакетов, протяженности радиолинии, времени перестройки передатчика и определяется выражением
t_p= t₁+t₂+t₃+t₄,
где t₁ - время анализа наличия помех на приемном конце радиолинии;
t₂ - время формирования пакета;
t₃ - время прохождения сигнала от модулятора на приемном конце, через среду распространения, до демодулятора на передающем конце;
t₄ - время декодирования пакета на передающем конце и исполнения команды на перестройку передатчика.

Генераторы первой 1.01 и второй 1.03 ПСП своими выходными кодами с выходов текущего такта через коммутатор 1.02 управляют частотой колебания, вырабатываемого СЧ1 2.01. Полученное колебание поступает на первый вход М 2.02.

Информационный сигнал из ИИ 8 поступает на первый вход УФДП 3. В нем формируют пакеты информации. Последовательно поступающий информационный сигнал делят на блоки заданной длины, к которым добавляют "адрес" корреспондентов, управляющую информацию по управлению передатчиком корреспондента, поступающую от СС 5, при необходимости - маршрут следования пакета и, если есть такая возможность, осуществляют помехоустойчивое кодирование.

Сформированный таким образом пакет подают на второй вход М 2.02 и переносят на радиочастоту. Радиосигнал через А1 7 излучают в пространство. Каждый пакет информации излучают на частоте, согласно коду ПСП1 либо ПСП2.

Прием информационного сигнала осуществляют одновременно по обеим программам ПСП приемниками 4.1 и 4.2. В А2 10 преобразуют электромагнитное колебание в электрическое и подают его на входы обоих приемников. Работа приемников аналогична. Рассмотрим принцип их действия на примере первого приемника 4.1. Код частоты с выхода текущего такта ГПСП1 1.01 подают на вход СЧ2 4.1.4, который вырабатывает колебание необходимой частоты. Колебание поступает на второй вход ПЧ1 4.1.3. Выделенный на промежуточной частоте сигнал усиливают УПЧ1 4.1.2 и демодулируют Д1 4.1.1.

Результаты демодуляции обоих приемников поступают на второй и третий входы УФДП 3. Устройство выделяет тот канал, на котором передавался сигнал по записанному в пакете адресу, декодирует пакет и подает полученный информационный сигнал на ПИ 9, а управляющую информацию на К 1.02, который управляет работой ГПСП 1.01 и 1.03. Кроме того, на основе анализа синхроимпульсов СГ 11 управляет работой ГПСП 1.01 и 1.03.

Для выбора частоты передатчика корреспондента, незанятой помехой, в заявляемом устройстве с помощью контрольных приемников 6.1 и 6.2. проводится оценка наличия помех на частотах, на которые в один из последующих тактов может перестроиться радиолиния согласно кодам ГПСП 1.01 и ГПСП 1.03. Рассмотрим их работу на примере приемника 6.1.

Код частоты последующего такта первой ПСП с выхода n+х ГПСП 1.01 подают на вход СЧ4 6.1.4. Синтезатор вырабатывает колебание необходимой частоты, которое подают на второй вход ПЧ3 6.1.3. На первый вход ПЧ3 6.1.3 поступает помеха, принимаемая А2 10. В результате преобразования на выходе ПЧ3 выделяется напряжение помехи на соответствующей частоте приема. Его детектируют в АД1 6.1.2 и по величине напряжения на выходе 6.1.2 ПУ1 6.1.1 делает вывод о наличии или отсутствии помехи на анализируемой частоте. Результат анализа подают на вход СС 5.

Аналогично измеряют уровень помех на последующей частоте второй ПСП. Схема сравнения при наличии помехи на частоте, задаваемой рабочей ПСП, и отсутствии помехи на частоте, задаваемой резервной ПСП, вырабатывает управляющую информацию для К 1.02 корреспондента по выбору требуемой ПСП и подает ее на четвертый вход УФДП 3 для передачи на передающий конец радиолинии. При отсутствии помехи на частоте, задаваемой рабочей ПСП, или наличии помех на частотах, задаваемых обеими ПСП, переключение ГПСП не производится.

Применение заявленного устройства передачи информации в режиме ППРЧ позволит снизить вероятность ошибки передаваемой информации в радиолиниях с ППРЧ большой протяженности.

Изобретение относится к области радиосвязи, а именно к передаче информации сигналами с псевдослучайной перестройкой частоты. Способ передачи дискретной информации заключается в том, что на передающем конце из информационного сигнала формируют пакеты, которыми модулируют сигналы соответствующих частот, излучаемые в пространство. Управление выбором частоты осуществляют с приемного конца радиолинии по результатам анализа помеховой обстановки на частотах, создаваемых генераторами псевдослучайной последовательности. На приемном конце радиолинии прием осуществляют на всех частотах. Технический результат - повышение помехоустойчивости радиолиний большой протяженности с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты при передаче дискретной информации. 4 ил.

Способ передачи информации в дуплексной радиолинии большой протяженности с псевдослучайной перестройкой рабочих частот, включающий на передающем конце формирование пакетов информации путем деления поступающего от источника информации информационного сигнала на блоки заданной длины, к которым добавляют "адрес" корреспондента и служебную информацию, перестройку несущей частоты передатчика на частоту, соответствующую коду текущего такта одной из двух или более псевдослучайных последовательностей, которая для данного такта является рабочей, модуляцию несущей частоты передатчика сформированным пакетом информации и последующее излучение полученного радиосигнала на приемный конец радиолинии, на приемном конце радиолинии осуществляют прием переданного с передающего конца радиосигнала одновременно на всех частотах, соответствующих кодам текущего такта всех псевдослучайных последовательностей, преобразование на промежуточную частоту, усиление, демодуляцию, декодирование принятого пакета информации по записанному в пакете "адресу", подачу информационного сигнала на приемник информации, отличающийся тем, что на приемном конце радиолинии одновременно с приемом радиосигнала контрольные приемники осуществляют контроль наличия помех на частотах, соответствующих кодам последующего такта всех псевдослучайных последовательностей, и в случае наличия помехи на контролируемой частоте, соответствующей коду последующего такта рабочей псевдослучайной последовательности передающего конца, формируют управляющую информацию на перестройку передатчика, находящегося на передающем конце радиолинии, на частоту, соответствующую коду последующего такта одной из контролируемых псевдослучайных последовательностей, на которых помеха отсутствует, путем смены псевдослучайной последовательности на передающем конце, формируют пакеты информации, к которым добавляют управляющую информацию на перестройку передатчика, находящегося на передающем конце радиолинии, перестраивают несущую частоту передатчика, находящегося на приемном конце радиолинии, на частоту, соответствующую коду текущего такта одной из двух или более псевдослучайных последовательностей, модулируют несущую частоту передатчика, находящегося на приемном конце, сформированным пакетом информации, излучают полученный радиосигнал на передающий конец радиолинии, на передающем конце одновременно с излучением радиосигнала принимают переданный с приемного конца радиосигнал одновременно на всех частотах, соответствующих кодам текущего такта всех псевдослучайных последовательностей, преобразуют на промежуточную частоту, усиливают, демодулируют, декодируют принятый пакет информации по записанному в пакете "адресу", выделяют управляющую информацию на перестройку передатчика, находящегося на передающем конце радиолинии, подают принятую управляющую информацию на передатчик передающего конца радиолинии для его перестройки на частоту, соответствующую коду последующего такта той из псевдослучайных последовательностей, на которой помеха отсутствует, при отсутствии помехи на контролируемой частоте, соответствующей коду последующего такта рабочей псевдослучайной последовательности передающего конца или наличии помех на всех контролируемых частотах, управляющую информацию не формируют и смену псевдослучайной последовательности на передающем конце не производят.