Имитатор многолучевого радиоканала Советский патент 1985 года по МПК H04B17/00 

Изобретение относится к технике радиосвязи и может использоваться для имитации условий радиоприема при многолучевом распространении радиоволн. Цель изобретения - повышение достоверности имитации путем изменения времени задержки и допплеровского сдвига частот сигнала при одновременном уменьшении уровня собственных шумов. На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного имитатора. Имитатор многолучевого радиоканала содержит N ветвей Ig :1 л формирования сигна ла прямого луча, каждая из которых состоит из блока 2 замираний, N ветвей 3i- 3 tt формирования сигнала задержанного луча, каждая из которых состоит из генератора 4 низкой частоты, перестраиваемой линии задержки 5, фильтра низкой частоты 6, фазового детектора 7, смесителя 8, генератора 9 высокой частоты, блока 10 замираний, многовходовый сумматор 11 в составе генератора 13 высокой частоты и генератора 14 модулирующего сигнала. Имитатор работает следующим образом. Запишем сигнал с частотной модуляцией на выходе генератора 13 высокой частоты передатчика 12 в виде Ui (t) UiCOs u,,t + y(t) 1) где Ut - амплитуда сигнала; (jOi - частота генератора 13 высокой частоты; У(.) - закон модуляции, задаваемый генератором 14 модулирующего сигнала пере датчика 12. На выходе ветви I формирования сигнала прямого луча имеем сигнал Ue (t) UlK«л(t) ),t +y(t) (2) где Kiiii(t) - коэффициент передачи блока 2 замирания, входящего в состав соответствующей ветви I j - Iji формирования сигнала прямого луча. Частотно-модулированный сигнал на выходе генератора 9 высокой частоты ветви 3 формирования сигнала задержанного сигнала имеет вид Ujit) U3Cosbat + (i-T ) rAeUj- амплитуда сигнала; vf (t- ) - закон модуляции сигналом генератора 14 модулирующего сигнала, задержанным в перестраиваемой линии 5 задержки на время С-; w - частота генератора 9 высокой частоты. Нерестраиваемая линия 5 задержки может быть выполнена, например на основе приборов с зарядовой связью или всепропускающих фазовых фильтров Бесселя, до пускающих возможность электронного управления временем задержки. На выходе фильтра низкой частоты (ФНЧ) б после преобразования в смесителе 8 сигналов (1) и (3) имеем и (t) ил cos д t. где 4 (й (t) разностная частота. Полюса пропускания фильтра 6 низкой частоты выбрана меньше самой низкой модулирующей частоты генератора 14 модулирующего сигнала передатчика 12. Сигнал (4) подается на один вход фазового детектора 7, на другой вход которого подается сигнал с генератора 4 с частотой С выхода фазового детектора 7 сигнал рассогласования подается на управляющий вход генератора 9 высокой частоты и подстраивает его частоту таким образом, чтобы разностная частота 4 оказалась равной частоте гяч генератора 4. На выходе соответствующей ветви 3 - 3 н формирования сигнала задержанного луча, т.е. на выходе блока 10 замирания имеем сигнал U3(t)U3Ko.a(t)cos((t)i+ )t + y(t-2), где Кол (t) - коэффициент передачи блока 10 замирания. После сложения сигналов (1) и (2) в многовходовом сумматоре 11 в случае равенства амплитуд Uj U и Kju (t) К5л (t) К получаем Ц (t) UiK cos oiitt+ f (t) + + UjK cos|Wi+ pB4)tt ft-t),(6) и после преобразований U (t) 2U,K cos y.(t) где h (t) (t) У (t - f ); Mi} f(i} + У (t - €). В реальных условиях для случая двухлучевого приема напряжения прямого, задержанного и суммарного лучей имеют вид UM(t)UiKos(&)it+y(t);(8) иад(1 ) UtKcoslo«i(t-C) (9) c«vC-fl(t) Us.(t) 2UiK cosxcos2 ,(io где € - время задержки задержанного f;(t) ip(t) + y(t -f ). Из сравнения (7) и (10) следует, что они идентичны друг к другу, если выполняются условия м) (11) Таким образом, предложенный имитатор (см. чертеж) эквивалентен двухлучевому каналу с непрерывным изменяющимся временем задержки f- гяч i 1 Время задержки в перестраиваемой линии 5 задержки должно изменяться в соответствии с (11) по закону (12). Для имитации многолучевого приема необходимо к входам многовходового сумматора 11 подсоединить требуемое число ветвей Il Лни З - ЗиПрименение изменяющейся электронным способом перестраиваемой линии 5 задержки позволяет имитировать изменение времени задержки сигнала независимо в каждой из N ветвей 3 - Зц формирования сигнала задержанного луча, что имеет место при приеме на мобильный радиоприемник. Такая возможность в имитаторе, использующем высокочастотную линию задержки с отводами, отсутствует. Кроме того, управляя рабочей частотой перестраиваемого генератора 4 низкой частоты, можно независимо в каждой из N ветвей Sj Зн. формирования сигнала задержанного луча выбрать любое фиксированное значение допплеровской частоты, зависящее от скорости движения мобильного приемника, либо задать любой произвольный закон ее изменения. Равенство нулю частоты генератора 4 низкой частоты позволяет имитировать многолучевой прием неподвижным радиоприемником, местоположение которого на трассе приема регулируется величиной времени за держки перестраиваемой линии 5 задержки. Все это расщиряет функциональные возможности предложенного имитатора многолучевого радиоканала. Отсутствие усилительных блоков в тракте высокочастотного сигнала в имитаторе многолучевого радиоканала резко снижает уровень его собственных шумов.

ИМИТАТОР МНОГОЛУЧЕВОГО РАДИОКАНАЛА, содержащий многовходовый сумматор, N ветвей формирования сигнала задержанного луча и N ветвей формирования сигнала прямого луча, каждая из которых состоит из блока замираний, выходы которых подключены к соответствующим входам многовходового суматора, выход которого является выходом имитатора многолучевого радиоканала, первым входом которого являются объединенные входы блоков замираний всех N ветвей форми/2 рования сигнала прямого луча, на который подан сигнал с высокочастотного выхода передатчика, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности имитации путем изменения времени задержки и допплеровского сдвига частот сигнала при одновременном уменьшении уровня собственных шумов, в каждую из N ветвей формирования сигнала задержанного луча введены генератор низкой частоты и последовательно соединенные перестраиваемая линия задержки, генератор высокой частоты, смеситель, второй в.чод которого соединен с первым входом имитатора многолучевого радиоканала, фильтр низкой частоты и фазовый детектор, второй вход и выход коi торого соединены соответственно с выходом генератора низкой частоты и вторым входом (Л генератора высокой частоты, выход которого подключен к входу блока замираний, входы перестраиваемых линий задержки всех N ветвей формирования сигнала задержанного луча объединены и являются вторым входом имитатора многолучевого радиоканала, на который подан сигнал с низкочастотного выхода передатчика. ю о со о: Зш.