РЕГИОНАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА СВЯЗИ Российский патент 2014 года по МПК H04B7/00 

Предлагаемая система относится к дуплексной радиосвязи и может быть использована для передачи сигналов управления и сигнализации с пункта контроля и управления большой группе территориально-распределенных объектов, а также для сбора информации с указанных объектов для централизованного управления технологическими процессами территориально-распределенных объектов (стационарных и подвижных).

Известны информационные системы связи (авт. свид. СССР №№830.304, 930.254, 1.075.426, 1.233.105, 1.276.594, 1.522.417, 1.626.439, 1.665.531, 1.780.080; патенты РФ №№2.049.372, 2.094.853, 2.107.991, 2.113.012, 2.115.251, 2.122.239, 2.128.886, 2.172.524, 2.264.034; патент США №5.574.648;

патент Франции №2.438.877; патент ЕР №0.669.740 и другие).

Из известных систем наиболее близким является «Региональная информационная система связи» (патент РФ №2.264.034, Н04 В 7/00, 2004), которая и выбрана в качестве прототипа.

Указанная система обеспечивает дуплексную радиосвязь между пунктом контроля и управления и каждым территориально-распределенным объектом с использованием сложных сигналов с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией (АМ-ФМн) и двух частот ω₁ и ω₂.

В состав известной системы входят супергетеродинные приемники, в которых одно и то же значение второй промежуточной частоты ω_пр2 может быть получено в результате приема сигналов на следующих частотах:

ω_пр2=ω₁-ω_г1, ω_пр2=ω_г2-ω₂,

ω_пр2=ω_г1-ω_з1, ω_пр2=ω_з2-ω_г2.

Следовательно, если частоты настройки ω₁ и ω₂ являются основными каналами приема, то наряду с ними существуют и зеркальные каналы приема, частоты ω_з1 и ω_з2 которых расположены симметрично частот ω_г1 и ω_г2 гетеродинов (фиг.3). Преобразование по зеркальным каналам приема происходит с тем же коэффициентом преобразования Кпр, что и по основным каналам. Поэтому зеркальные каналы приема наиболее существенно влияют на избирательность и помехоустойчивость супергетеродинных приемников.

Кроме зеркальных, существуют и другие дополнительные (комбинационные и канал прямого прохождения) каналы приема.

В общем виде любой комбинационный канал приема имеет место при выполнении условия:

,

,

где ω_ki - частота i-го комбинационного канала;

m, n, i - целые положительные числа.

Наиболее вредными комбинационными каналами приема являются каналы, образующиеся при взаимодействии первой гармоники частоты сигнала с гармониками частот гетеродинов малого порядка (второй, третий), так как чувствительность приемников по этим каналам близка к чувствительности основных каналов.

Так четырем комбинационным каналам при m=1 и n=2 соответствуют частоты

ω_k1=2ω_г1-ω_пр2, ω_k2=2ω_г1+ω_пр2,

ω_k3=2ω_г2-ω_пр2, ω_k4=2ω_г2+ω_пр2,

Если частота ω_п ложного сигнала (помехи) равна второй промежуточной частоте ω_пр2(ω_п=ω_пр2); то образуется канал прямого прохождения, для которого элементы и блоки приемников являются простыми передаточными звеньями.

Наличие ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальным и комбинационным каналам, а также по каналам прямого прохождения, приводит к снижению избирательности, помехоустойчивости и надежности дуплексной радиосвязи между пунктом контроля и управления и каждым территориально-распределенным объектом.

Технической задачей изобретения является повышение избирательности, помехоустойчивости и надежности дуплексной радиосвязи между пунктом контроля и управления и каждым территориально-распределенным объектом путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным каналам.

Поставленная задача решается тем, что региональная информационная система связи, содержащая радиостанции, установленные на пункте контроля и управления и каждом территориально-распределенном объекте, при этом каждая радиостанция выполнена в виде последовательно включенных источника аналоговых сообщений, амплитудного модулятора, второй вход которого соединен с выходом генератора несущей частоты, фазового манипулятора, второй вход которого соединен с выходом источника дискретных сообщений, первого смесителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилителя первой промежуточной частоты, первого усилителя мощности, дуплексера, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, второго усилителя мощности, второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, и усилителя второй промежуточной частоты, последовательно включенных амплитудного ограничителя, синхронного детектора и блока регистрации и анализа, последовательно подключенных к выходу амплитудного ограничителя перемножителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, полосового фильтра и фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, а выход подключен ко второму входу блока регистрации и анализа, отличается от ближайшего аналога тем, что каждая радиостанция снабжена двумя узкополосными фильтрами, фазоинвертором, сумматором, селектором частоты, амплитудным детектором, пороговым блоком и ключом, причем к выходу второго усилителя мощности последовательно подключены первый узкополосный фильтр, фазоинвертор, сумматор, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя мощности, селектор частоты, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, второй узкополосный фильтр, амплитудный детектор, пороговый блок и ключ, второй вход которого соединен с выходом усилителя второй промежуточной частоты, а выход подключен к входу амплитудного ограничителя и второму входу синхронного детектора.

Региональная информационная система связи содержит пункт контроля и управления и территориально-распределенные объекты, соединенные между собой дуплексной радиосвязью. Для этого на пункте контроля и управления и территориально-распределенных объектах установлены радиостанции, использующие сложные сигналы с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией (АМ-ФМн) и две частоты ω₁ и ω₂.

Каждая радиостанция содержит последовательно включенные источник 1.1 (1.2) аналоговых сообщений, амплитудный модулятор 4.1 (4.2), второй вход которого соединен с генератором 3.1 (3.2) несущей частоты, фазовый манипулятор 5.1 (5.2), второй вход которого соединен с выходом источника 6.1 (6.1) дискретных сообщений, первый смеситель 9.1 (9.2), второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 8.1 (8.2), усилитель 10.1 (10.2) первой промежуточной частоты, первый усилитель 11.1 (11.2) мощности, дуплексер 12.1 (12.2), вход-выход которого связан с приемопередающей антенной 13.1 (13.2), второй усилитель 15.1 (15.2) мощности, второй смеситель 17.1 (17.2), второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 16.1 (16.2), и усилитель 18.1 (18.2) второй промежуточной частоты. К выходу второго усилителя 15.1 (15.2) мощности последовательно подключены первый узкополосный фильтр 25.1 (25.2), фазоинвертор 26.1 (26.2), сумматор 27.1 (27.2), второй вход которого соединен с выходом второго усилителя 15.1 (15.2) мощности, селектор 28.1 (28.2) частоты, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 8.1 (8.2), второй узкополосный фильтр 29.1 (29.2), амплитудный детектор 30.1 (30.2), пороговый блок 31.1 (31.2), ключ 32.1 (32.2), второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 8.1 (8.2), амплитудный ограничитель 19.1 (19.2), синхронный детектор 20.1 (20.2), второй вход которого соединен с выходом ключа 32.1 (32.2), и блок 24.1 (24.2) регистрации и анализа. К выходу амплитудного ограничителя 19.1 (19.2) последовательно подключены перемножитель 21.1 (21.2), второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 8.1 (8.2), полосовой фильтр 22.1 (22.2) и фазовый детектор 23.1 (23.2), второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 16.1 (16.2), а выход подключен к второму выходу блока 24.1 (24.2) регистрации и анализа.

Генератор 3.1 (3.2) несущей частоты амплитудной модулятор 4.1 (4.2) и фазовый манипулятор 5.1 (5.2) образуют модулятор 2.1 (2.2) с двойным видом модуляции.

Первый гетеродин 8.1 (8.2), первый смеситель 9.1 (9.2), усилитель 10.1 (10.2) первой промежуточной частоты и первый усилитель 11.1 (11.2) мощности образуют передатчик 7.1 (7.2). Второй усилитель 15.1 (15.2), второй гетеродин 16.1 (16.2), второй смеситель 17.1 (17.2), усилитель 18.1 (18.2) второй промежуточной частоты, амплитудный ограничитель 19.1 (19.2), синхронный детектор 20.1 (20.2), перемножитель 21.1 (21.2), полосовой фильтр 22.1 (22.2), фазовый детектор 23.1 (23.2), первый узкополосный фильтр 25.1 (25.2), фазоинвертор 26.1 (26.2), сумматор 27.1 (27.2), селектор 28.1 (28.2) частоты, второй узкополосный фильтр 29.1 (29.2), амплитудный детектор 30.1 (30.2), пороговый блок 31.1 (31.2) и ключ 32.1 (32.2) образуют приемник 14.1 (14.2).

Частота настройки ω_н3 первого узкополосного фильтра 25.1 (25.2) выбрана равной второй промежуточной частоте ω_н3=ω_пр2.

Частота настройки ω_н1 селектора 28.1 частоты и второго узкополосного фильтра 29.1 радиостанции, установленной на пункте контроля и управления, выбрана равной частоте ω_г1 первого гетеродина 8.1 и частоте ω₂ принимаемого сигнала ω_н1=ω_г1=ω₂, что соответствует явлению резонанса.

Частота настройки ω_н2 селектора 28.2 частоты и второго узкополосного фильтра 29.2 радиостанции, установленной на каждом территориально-распределенном объекте, выбраны равной частоте ω_г2 первого гетеродина и частоте ω₁ принимаемого сигнала ω_н2=ω_г2=ω₁, что соответствует явлению резонанса.

Между пунктом контроля и управления и каждым территориально-распределенным объектом устанавливается дуплексная радиосвязь с использованием сложных сигналов с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией (АМ-ФМн) на одной несущей частоте.

При этом на пункте контроля и управления эти сигналы излучаются на частоте

ω₁=ω_пр1=ω_г2.

где ω_пр1 - первая промежуточная частота;

ω_г2 - частота гетеродина 16.1 (8.2),

а принимается на частоте

ω₂=ω_пр3=ω_г1,

где ω_пр1 - третья промежуточная частота;

ω_г2 - частота гетеродина 8.1 (16.2).

На территориально-распределенном объекте, наоборот, сложные АМ-ФМн сигналы излучаются на частоте ω₂, а принимаются на частоте ω₁.

Частоты ω_г1 и ω_г2 гетеродинов 8.1 (16.2) и 16.1 (8.2) разнесены на значение второй промежуточной частоты (фиг.3)

ω_г2-ω_г1=2ω_пр2

Региональная информационная система связи работает следующим образом.

При передачи сообщений и команд с пункта контроля и управления включается генератор 3.1 несущей частоты, который формирует высокочастотное колебание

u_c1(t)=υ_c1·cos(ω_ct+φ_c1), 0≤t≤T_c1

где υ_c1, ω_с, φ_c1, T_c1 - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность высокочастотного колебания,

которое поступает на первый вход амплитудного модулятора 4.1, на второй вход которого с выхода источника 1.1 аналоговых сообщений подается модулирующая функция m₁(t), содержащая аналоговую информацию. На выходе амплитудного модулятора 4.1 образуется амплитудно-модулированный (AM) сигнал

u₁(t)=υ_c1[1+m₁(t)]·cos(ω_ct+φ_c1), 0≤t≤T_c1,

который поступает на первый вход фазового манипулятора 5.1, на второй вход которого подается модулирующий код M₁(t) с выхода источника 6.1 дискретных сообщений. На выходе фазового манипулятора 5.1 формируется сложный сигнал с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией (АМ-ФМн)

u₂(t)=υ_c1[1+m₁(t)]·cos(ω_ct+φ_k1(t)+φ_c1), 0≤t≤T_c1,

где φ_k1(t)={0, π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M₁(t), причем φ_k1(t)=const при kτ_э<t<(k+1)τ_э и может измеряться скачком при, т.е на границах между элементарными посылками (k=0, 1, 2, …, N₁-1);

τ_э, N₁ - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью T_c1 (T_c1=N₁·τ_э),

который поступает на первый вход первого смесителя 9.1, на второй которого подается напряжение первого гетеродина 8.1.

u_г1(t)=υ_г1·cos(ω_г1t+φ_г1),

На выходе смесителя 9.1 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 10.1 выделяется напряжение первой промежуточной (суммарной) частоты

u_пр1(t)=υ_пр1[1+m₁(t)]·cos[(ω_пр1t+φ_k1(t)+φ_пр1] 0≤t≤T_c1

При υ_пр1=1/2υ_с1·υ_г1;

ω_пр1=ω_с+ω_г1=ω₁ - первая промежуточная (суммарная) частота;

φ_пр1=φ_c1+φ_г1.

Это напряжение после усиления в усилителе 11.1 мощности через дуплексер 12.1 поступает в приемопередающую антенну 13.1, излучается ею в эфир на частоте ω₁ улавливается приемопередающей антенной 13.2 территориально-распределенного объекта, и через дуплексер 12.2 и усилитель 15.2 мощности подается на первый вход смесителя 17.2, на второй вход которого подается напряжение u_г1(t) гетеродина 16.2. На выходе смесителя 17.2 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 18.2 выделяется напряжение второй промежуточной (разностной) частоты

u_пр2(t)=υ_пр2[1+m₁(t)]·cos[ω_пр2t+φk₁(t)+φ_пр2], 0≤t≤T_c1

при υ_пр2=1/2υ_пр1·υ_г1;

ω_пp2=ω_пр1-ω_г1 - вторая промежуточная (разностная) частота;

φ_пp2=φ_пр1-φ_г1.

Одновременно напряжение u_пр1(t) с выхода усилителя 15.2 мощности через сумматор 27.2, у которого работает только одно плечо, поступает на первый вход селектора 28.2 частоты, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 8.2.

u_г2(t)=υ_г2·cos(ω_г2t+φ_г2),

В качестве селектора 28.2 частоты может использоваться колебательная система, частота настройки ω_н2 которой выбирается равной частоте ω_г2 гетеродина 8.2 (ω_н2=ω_г2). При поступлении на первый вход селектора 28.2 частоты напряжения u_пр1(t) в колебательной системе (контуре) возникает явление резонанса.

Выходное напряжение селектора 28.2 частоты выделяется узкополосным фильтром 29.2, детектируется амплитудным детектором 30.2 (υ) и поступает на вход порогового блока 31.2, где сравнивается с пороговым напряжением υ_пор.

При резонансе выходное напряжение селектора 28.2 частоты достигает максимального значения, напряжение υ_max амплитудного детектора 30.2 превышает пороговый уровень υ_пор в пороговом блоке 31.2 (υ_max>υ_пор). И только при превышении порогового уровня υ_пор в пороговом блоке 31.2 формируется постоянное напряжение, которое поступает на управляющий вход ключа 32.2 и открывает его. В исходном состоянии ключ 32.2 всегда закрыт. При этом напряжение u_пр2(t) с выхода усилителя 18.2 второй промежуточной частоты через открытый ключ 32.2 поступает на вход амплитудного ограничителя 19.2 и на первый (информационный) вход синхронного детектора 20.2. На выходе амплитудного ограничителя 19.2 образуется напряжение

u₃(t)=υ₀·cos[ω_пр2t+φ_k1(t)+φ_пр2], 0≤t≤Т_с1

где υ₀ - порог ограничения,

которое используется в качестве опорного напряжения и подается на второй (опорный) вход синхронного детектора 20.2. На выходе последнего образуется низкочастотное напряжение

u_н1(t)=υ_н1[1+m₁(t)], 0≤t≤T_c1,

где υ_н1=1/2υ_пр2·υ₀,

пропорциональное модулирующей функции m₁(t).

Это напряжение поступает на первый вход исполнительного блока 24.2. Напряжение u₃(t) с выхода амплитудного ограничителя 19.2 одновременно поступает на первый вход перемножителя 21.2, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 8.2

u_г2(t)=υ_г2·cos(ω_г2t+φ_г2),

На выходе перемножителя 21.2 образуется напряжение

u₄(t)=υ₄·cos[ω_г1t+φ_k1(t)+φ_г1], 0≤t≤T_c1

где υ₄=1/2υ₀·υ_г2,

которое представляет собой ФМн-сигнал на частоте ω_г2 гетеродина 16.2. Это напряжение выделяется полосовым фильтром 22.2 и поступает на первый (информационный) вход фазового детектора 23.2, на второй (опорный) вход которого подается напряжение u_г1(t) гетеродина 16.2. На выходе фазового детектора 23.2 образуется низкочастотное напряжение

u_н2(t)=υ_н2·cosφ_k1(t), 0≤t≤T_c1,

где u_н2=1/2υ₄·υ_г1,

пропорциональное модулирующему коду M₁(t). Это напряжение поступает на второй вход исполнительного блока 24.2.

При передачи сообщений с территориально-распределенного объекта с помощью генератора 3.2 несущей частоты формируется высокочастотное колебание

u_c2(t)=υ_c2·cos(ω_ct+φ_c2), 0≤t≤T_c2,

которое поступает на первый вход амплитудного модулятора 4.2, на второй вход которого с выхода источника 1.2 аналоговых сообщений подается модулирующая функция m₂(t), содержащая аналоговую информацию. На выходе амплитудного модулятора 4.2 образуется сигнал с амплитудной модуляцией (AM)

u₅(t)=υ_c2[1+m₂(t)]·cos[ω_ct+φ_c2], 0≤t≤T_c2,

который поступает на первый вход фазового манипулятора 5.2, на второй вход которого подается модулирующий код M₂(t) с выхода источника 6.2 дискретных сообщений. На выходе фазового манипулятора 5.2 формируется сложный сигнал с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией (АМ-ФМн)

u₆(t)=υ_c2[1+m₂(t)]·cos[(ω_ct+φ_k2(t)+φ_c2], 0≤t≤T_c2,

который поступает на первый вход смесителя 9.2, на второй вход которого подается напряжение первого гетеродина 8.2

u_г2(t)=υ_г2·cos(ω_г2t+φ_г2),

На выходе смесителя 9.2 образуется напряжение комбинационных частот. Усилителем 10.2 выделяется напряжение третьей промежуточной частоты

u₇(t)=υ₇[1+m₂(t)]·cos[ω_пр3t-φ_k2(t)+φ_пр3], 0≤t≤T_с2,

где υ₇=1/2υ_с2·υ_г2;

ω_пр3=ω_г2-ω_c=ω₂ - третья промежуточная (разностная) частота;

φ_пр3=φ_г2-φ_с2.

Это напряжение после усиления в усилителе 11.2 мощности через дуплексер 12.2 поступает в приемопередающую антенну 13.2, излучается ею в эфир на частоте ω₂, улавливается приемопередающей антенной 13.1 пункта контроля и управления и через дуплексер 12.1 и усилитель 15.1 мощности поступает на первый вход смесителя 17.1, на второй вход которого подается напряжение u_г2(t) гетеродина 16.1. На выходе смесителя 17.1 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 18.1 выделяется напряжение второй промежуточной частоты

u_пр3(t)=υ_пр3[1+m₂(t)]·cos[ω_пр2t-φ_k2(t)+φ_пр2], 0≤1≤Т_с2,

где υ_пр3=1/2υ₇-υ_г2;

ω_пр2=ω_г2-ω₂ - вторая промежуточная (разностная) частота;

φ_пр2=φ_г2-φ_пр3.

Одновременно напряжение u₇(t) с выхода усилителя 15.1 мощности через сумматор 27.1, у которого работает только одно плечо, поступает на первый вход селектора 28.1 частоты, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 8.1

u_г1(t)=υ_г2·cos(ω_г1t+φ_г1).

В качестве селектора 28.1 частоты может использоваться колебательная система, частота настройки ω_н, которой выбирается равной частоте ω_н гетеродина 8.1 (ω_н=ω_г1). Выходное напряжение селектора 28.1 частоты выделяется узкополосным фильтром 29.1, детектируется амплитудным детектором 30.1 (υ) и поступает на вход порогового блока 31.1, где сравнивается с пороговым напряжением υ_пор.

При резонансе, который наступает при ω₂=ω_г1, выходное напряжение селектора 28.1 частоты достигает максимального значения, напряжение амплитудного детектора 30.1 υ_max превышает пороговый уровень υ_пор в пороговом блоке 31.1 (υ_max>υ_пор). И только при превышении порогового уровня υ_пор (это случается только при наступлении явления резонанса) в пороговом блоке 31.1 формируется постоянное напряжение, которое поступает на управляющий вход ключа 32.1 и открывает его. В исходном состоянии ключ 32.1 всегда закрыт. При этом напряжение u_пр3(t) с выхода усилителя 18.1 второй промежуточной частоты через открытый ключ 32.1 поступает на вход амплитудного ограничителя 19.1 и на первый (информационный) вход синхронного детектора 20.1. На выходе амплитудного ограничителя 19.1 образуется напряжение

u₈(t)=υ₀·cos[ω_пр2t+φ_k2(t)+φ_пр2], 0≤t≤T_c2

которое используется в качестве, опорного напряжения и подается на второй (опорный) вход синхронного детектора 20.1. На выходе синхронного детектора 20.1 образуется низкочастотное напряжение

u_н3(t)=υ_н3·[1+m₂(t)], 0≤t≤T_c2,

где υ_н2=1/2υ₄·υ_г1,

пропорциональное модулирующей функции m₁(t). Это напряжение поступает на первый вход блока 24.1 регистрации и анализа.

Напряжение u₈(t) с выхода амплитудного ограничителя 19.1 одновременно поступает на первый вход перемножителя 21.1, на второй вход которого подается напряжение U_г1(t) гетеродина 8.1. На выходе перемножителя 21.1 образуется напряжение

u₉(t)=υ₉·cos[ω_г2t+φ_k2(t)+φ_г2], 0≤t≤T_c2,

где υ₉=1/2υ₀·υ_г1,

которое представляет собой ФМн-сигнал на частоте ω_г2 гетеродина 16.1. Это напряжение выделяется полосовым фильтром 22.1 и поступает на первый (информационный) вход фазового детектора 23.1, на второй (опорный) вход которого подается напряжение u_г2(t) гетеродина 16.1. На выходе фазового детектора 23.1 образуется низкочастотное напряжение

u_нч(t)=υ_нч·cosφ_k2(t), 0≤t≤T_c2,

где υ_нч=1/2υ₉·υ_г2,

пропорциональное модулирующему коду M₁(t). Это напряжение поступает на второй вход 24.1 регистрации и анализа.

Описанная выше работа приемников 14.1 (14.2) соответствует случаю приема полезных ФМн-сигналов по основным каналам на частотах ω₁ и ω₂ (фиг.3).

Если ложный сигнал (помеха) принимается по первому зеркальному каналу на частотах ω_з1

u_з1(t)=υ_з1·cos[ω_з1t+φ_з1], 0≤t≤Т_з1,

то с выхода усилителя 15.2 мощности через сумматор 27.2, у которого работает только одно плечо, он поступает на первый вход селектора 28.2 частоты, частота настройки ω_н2 которого выбирается равной частоте ω_г2 гетеродина 8.2 (ω_н2=ω_г2). Частоты ω_г2 и ω_з1 разнесены на удвоенное значение второй промежуточной частоты ω_г2-ω_з1=2ω_пр2. Поэтому в селекторе 28.2 частоты явление резонанса не наступает, выходное напряжение d амплитудного детектора 30.2 не превышает порогового уровня в пороговом блоке 31.2 (υ<υ_пор). Ключ 32.2 не открывается и ложный сигнал (помеха), принимаемый по первому зеркальному каналу на частоте ω_з1, подавляется. Для этого используется резонансные свойства селектора 28.2 частоты, выполненного в виде колебательного контура с частотой настройки ω_н2=ω_г2.

Если ложный сигнал (помеха) принимается по второму зеркальному каналу на частоте ω_з2

u_з2(t)=υ_з2·cos[ω_з2t+φ_з2], 0≤t≤T_з1,

то с выхода усилителя 15.1 мощности через сумматор 27.1, у которого работает только одно плечо, он поступает на первый вход селектора 28.1 частоты, частота настройки ω_н1 которого выбирается равной частоте ω_г1 гетеродина 8.1 (ω_н1=ω_г1). Частоты ω_г1 и ω_з2 разнесены на удвоенное значение второй промежуточной частоты ω_з2-ω_г1=2ω_пр2.

Поэтому в селекторе 28.1 частоты явления резонанса не наступает, выходное напряжение υ амплитудного детектора 30.1 не превышает порогового уровня υ_пор в пороговом блоке 31.1 (υ<υ_пор). Ключ 32.1 не открывается и ложный сигнал (помеха), принимаемый по второму зеркальному каналу на частоте ω_з2, подавляется. Для этого используются резонансные свойства селектора 28.1 частоты, выполненного в виде колебательного контура с частотой настройки ω_з1=ω_г1.

По аналогичной причине подавляются и ложные сигналы (помехи), принимаемые по другим дополнительным (первому ω_к1, второму ω_к2, третьему ω_к3, четвертому ω_к4 комбинационным) каналам.

Если ложный сигнал (помеха) принимается по каналам прямого прохождения на частоте ω_п=ω_пр2

u_п(t)=υ_п·cos[ω_пt+φ_п], 0≤t≤T_п,

то с выхода усилителя 15.1 (15.2) мощности он поступает на первый вход сумматора 27.1 (27.2) и на вход узкополосного фильтра 25.1 (25.2), частота настройки ω_н3 которого выбирается равной второй промежуточной частоте (ω_н3=ω_пр2). Указанный ложный сигнал (помеха) выделяется узкополосным фильтром 25.1 (25.2) и подается на вход фазоинвертора 26.1 (26.2), на выходе которого образуется напряжение

u_п1(t)=-υ_п·cos[ω_пt+φ_п], 0≤t≤T_п.

Это напряжение поступает на второй вход сумматора 27.1 (27.2).

Напряжение u_п(t) и u_п1(t), поступающие на два входа сумматора 27.1 (27.2), на его выходе компенсируются.

Следовательно, ложный сигнал (помеха) u_п(t), принимаемый по каналу прямого прохождения на частоте ω_п=ω_пр2, подавляется с помощью фильтра-пробки, состоящий из узкополосного фильтра 25.1 (25.2), фазоинвертора 26.1 (26.2), сумматора 27.1 (27.2) и реализующим фазокомпенсационный метод.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивает повышение избирательности, помехоустойчивости и надежности дуплексной радиосвязи между пунктом контроля и управления и каждым территориально-распределенным объектом. Это достигается путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по первому ω_з1 и второму ω_з2 зеркальным каналам, по первому ω_к1, второму ω_к2, третьему ω_к3, четвертому ω_к4 комбинационным каналам и по каналу прямого прохождения на частоте ω_п=ω_пр2.

Причем для подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальным и комбинированным каналам, используются селекторы частоты, выполненные в виде колебательных контуров и реализующие явление резонанса.

Следует отметить, что явление резонанса является основополагающим принципом работы многих систем и устройств радиоэлектроники.

Для подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по каналу прямого прохождения, используется фильтр-пробка, реализующий фазокомпенсационный метод.

Изобретение относится к системам дуплексной радиосвязи и может быть использована для передачи сигналов управления и синхронизации с пункта контроля и управления большой группе территориально-распределенных объектов, а также для сбора информации с указанных объектов для централизованного управления технологическими процессами территориально-распределенных объектов (стационарных и подвижных). Техническим результатом является повышение избирательности, помехоустойчивости и надежности дуплексной радиосвязи между пунктом контроля и управления и каждым территориально-распределенным объектом путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным каналам. Региональная информационная система связи содержит пункт контроля и управления и территориально-распределенные объекты, соединенные между собой дуплексной радиосвязью, в которых определенным образом соотносятся частоты гетеродинов, узкополосных фильтров и селекторов частоты. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Региональная информационная система связи, содержащая радиостанции, установленные на пункте контроля и управления и каждом территориально-распределенном объекте, при этом каждая радиостанция выполнена в виде последовательно включенных источника аналоговых сообщений, амплитудного модулятора, второй вход которого соединен с выходом генератора несущей частоты, фазового манипулятора, второй вход которого соединен с выходом источника дискретных сообщений, первого смесителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилителя первой промежуточной частоты, первого усилителя мощности, дуплексера, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, второго усилителя мощности, второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, и усилителя второй промежуточной частоты, последовательно включенных амплитудного ограничителя, синхронного детектора и блока регистрации и анализа, последовательно подключенных к выходу амплитудного ограничителя перемножителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, полосового фильтра и фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, а выход подключен ко второму входу блока регистрации и анализа, отличающаяся тем, что каждая радиостанция снабжена двумя узкополосными фильтрами, фазоинвертором, сумматором, селектором частоты, амплитудным детектором, пороговым блоком и ключом, причем к выходу второго усилителя мощности последовательно подключены первый узкополосный фильтр, фазоинвертор, сумматор, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя мощности, селектор частоты, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, второй узкополосный фильтр, амплитудный детектор, пороговый блок и ключ, второй вход которого соединен с выходом усилителя второй промежуточной частоты, а выход подключен к входу амплитудного ограничителя и второму входу синхронного детектора, частота настройки ω_н3 первого узкополосного фильтра выбрана равной второй промежуточной частоте ω_пр2ω_н3=ω_пр2, частота настройки ω_н1 селектора частоты и второго узкополосного фильтра радиостанции, установленной на пункте контроля и управления, выбрана равной частоте ω_г1 первого гетеродина и частоте ω₂ принимаемого сигнала ω_н1=ω_г1=ω₂, что соответствует явлению резонанса.

2. Региональная информационная система связи по п.1, отличающаяся тем, что частота настройки ω_н2 селектора частоты и второго узкополосного фильтра радиостанции, установленной на каждом территориально-распределенном объекте, выбрана равной частоте ω_г2 первого гетеродина и частоте ω₁ принимаемого сигнала ω_н2=ω_г2=ω₁, что соответствует явлению резонанса.