Способ передачи и приема дискретной информации в широкополосных системах связи с адаптивными антенными решетками Советский патент 1987 года по МПК H01Q3/26 H04B7/00 

Изобретение относится к радиосвязи,, преимущественно к широкополосным системам связи с адаптивными антенными решетками (ААР)„ в которых пере дача информации осуществляется с помощью шумоподобных сигналов (ШПС), и

может быть использовано в системах

связи, функционирующих в условиях изменяющейся помеховой обстановки и при необходимости обеспечения высо ,кой помехоустойчивости системы.

Цель изобретения - увеличение помехоустойчивости и пропускной спо- ,собности при передаче дискретной ий- формации.

Сущность способа передачи и приема дискретной информации в широкополосных системах связи с ААР заключается в том, что на передающей сто- роне последовательность информационны сигналов передаваемой дискретной информации разделяют на блоки из п информационных сигналов, формируют псевдослучайную последовательность, которую умножают на блоки из п информационных сигналов и сформированным двоичным псевдослучайным сигналом модулируют по фазе колебание несущей частоты и передают высокочастот- .ный широкополоеньй сигнал, а на приемной стороне высокочастотный широкополосный сигнал принимают элементами антенной решетки и после весовой обработки сигналов элементов антенной решетки формируют выходной сигнал решетки, из которого выделяют информационный сигнал, который демодулиру- ют выделяют опорный сигнал, который вычитают из выходного сигнала решет- ки, разностным сигналом осуществляют регулировку весовых коэффициентов при весовой обработке сигналов элементов антенной решетки в интервалах стробирования, совпадающих со временем вьщеления опорного сигнала, причем на передающей стороне каждый блок из п информационных сигналов преобразуют в одну из Ы 2 соответ- ствукнцих ортогональных последователь ностей Уолша из L символов, имеющих одинаковые начальные сегменты из 1- L/N символов, а на приёмной стороне и информационный сигнал демодулируют путем взаимокорреляционной обработки вь ходного сигнала антенной решетки с синхронизированным по времени и .частоте эталонными псевдослучайными сигналами с последующим быстрым

5

5

0 0 5 0 5 0 5

преобразованием Уолша, опорный сигнал выделяют при демодуляции информационного сигнала, соответствующего его начальному сегменту из 1 символов, а стробирование при весовой обработке сигналов элементов антенной решетки осуществляют в интервалах времени, совпадающий с начальньм сегментом информационного сигнала каждого блока из п информационных сигналов.

На фиг. 1 представлен вариант для осуществления способа передачи и приема дискретной информации в широкополосных системах с ААР; на фиг. 2 - эпюры формируемых последовательностей для случая, когда передача информации осуществляется четырьмя ортогональными сигналами.

Устройство для реализации данного способа содержит на передающей стороне источник 1 информации, регистр 2, дешифратор 3, коммутатор 4, перемно- жит-ель 5, модулятор 6, передающую антенну 7, генератор 8 тактовых импульсов (ТИ), генератор 9 последовательностей Уолша и генератор 10 псевдослучайной последовательности, а на приемной стороне - многоэлементную антенную решетку (АР) 11, блоки. , весовой обработки, сумматор 13, вычитающий блок 14, делитель 15 мощности, блок 16 синхронизации, перемножитель 17, фильтр 18, демодулятор 19, усилитель 20 с автоматической регулировкой усиления(АРУ) и модулятор 21, блок 22 быстрого преобразования Уолша, дешифратор 23, генератор 24 псевдослучайной последовательности (ДСП), формирователь 25 строба, причем каждьй блок 12 весовой обработки Содержит перемножитель 26, ключ 27, интегратор 28 и блок 29 регулировки весового коэффициента.:

Устройство работает следующим образом.

Двоичная информация от источника 1 информации поступает на вход п-разрядного регистра 2, после записи п сигналов в который производится дешифрация состояния регистра 2 с помо- щью дешифратора 3, имеющего п входов и 2 выходов. Дешифратор устанавливает коммутатор 4 в состояние, при котором последовательность Уолша, соответствующая информационному содержанию регистра 2, от .генератора 9 (фиг.2 б,-в,г,д) поступает на вход

перемножителя 5, на другой вход которого поступает ПСП, формируемая генератором 10 (фиг. 2а).

На выходе перемножителя 5 формируется двоичньй псевдослучайный сигнал, (фиг. 2 а,е,ж,з) который поступает на вход модулятора 6, где осуществляется манипуляция фазы высокочастотного несущего колебания и сформиро-IQ каждая из которых используется для

ванный широкополосньй псевдослучай- ньй сигнал излучается через передающую антенну 7.

Синхронизация работы устройства на передающей стороне осуществляется с помощью генератора 8 ТИ, формирующего набор тактовых частот: частота

регулировки весового коэффициента в блоке 12 весовой обработки одного из элементов многоэлементной рещетки 11. Сигнал с выхода делителя 15 мощ- 15 ности поступает на вход перемножителя 26, где происходит перемножение с выходным сигналом соответствующего элемента антенной решетки. С выхода перемножителя 26 через ключ 27 сигнал частота поступления инфор-2о поступает на вход интегратора 28, с

формирования ПСП f

т.

частота формирования последовательностей Уолша

мационных символов в регистр 2f-

f n/L и частота смены выходного в

состояния дешифратора 3 и определяющая моменты начала генерирования ПСП и последовательностей Уолша f- fj /L.25

На приемной стороне сигналы с выходов элементов многоэлементной антенны 11 поступают на входы блоков весовой обработки,где умножаются на комплексные весовые коэффициенты, после чего все сигналы поступают на сумматор 13, выходной сигнал которого перемножается в перемножителе 17 с ПСП от генератора 24, совпадающей с ПСП, формируемой на передающей стороне.

Сигнал с выхода перемножителя 17 поступает на полосовой фильтр 18, на выходе jcoToporo вьщеляется несущее колебание, модулированное по фазе передаваемой последовательностью Уолща, поступающее на демодулятор 19, на одном из выходов которого вьщеляется колебание несущей частоты, а на другом выходе - передаваемая последовательность Уолша. Колебание несущей частоты с выхода демодулятора 19 через усилитель 20 АРУ поступает на вход модулятора 21, на другой вход которого подается ПСП с генератора 24, в результате чего формируется ПСП, начальные элементы которого полностью совпадают с начальными элементами передаваемой ПСП независимо от передаваемой информации (фиг.2а,е,ж,з), поэтому часть ПСП, содержащую п элементов, можно использовать в качестве опорного сигнала для настройки ве30

выхода которого снимается управляющее напряжение для регулировки весового коэффициента в блоке регулировки весового коэффициента 29.

Замыкание цепи обратной связи с помощью ключа 27 производится импульсом с выхода формирователя строба 25 только на время действия опорного сигнала. Для этоГо длительность стробирующего импульса делается равной длительности опорного сигнала, а запуск формирователя строба 25 осуществляется синхронно с запуском генератора 24 ПСП с автоматическим запуском.

Последовательность Уолша, снимаемая со второго выхода демодулятора 19, поступает на вход блока быстрого преобразования Уолша 22, в котором 4Q производится идентификация принимаемой последовательности с последовательностью Уолша. Этот блок имеет 2 выходов, каждый из которых соответствует одной из используемых при передаче последовательностей Уолша и соединен с соответствукхцим входом дешифратора 23, на выходе которого появляется последовательность п информационных сигналов, соответствующая номеру входа.

35

45

50

55

Формула изобретения

Способ передачи и приема дискретной информации в широкополосных системах связи с адаптивными антенньми решетками, заключающийся в том, что на передающей стороне последовательность двоичных сигналов передаваесовых коэффициентов по критерию минимума среднеквадратической ошибки.

Для этого формируемая ПСП вычитается из выходного сигнала антенной решетки в вычитающем блоке 14, с выхода которого сигнал разности поступает на делитель 15 мощности, где производится деление на составляющие.

5

0

выхода которого снимается управляющее напряжение для регулировки весового коэффициента в блоке регулировки весового коэффициента 29.

Замыкание цепи обратной связи с помощью ключа 27 производится импульсом с выхода формирователя строба 25 только на время действия опорного сигнала. Для этоГо длительность стробирующего импульса делается равной длительности опорного сигнала, а запуск формирователя строба 25 осуществляется синхронно с запуском генератора 24 ПСП с автоматическим запуском.

Последовательность Уолша, снимаемая со второго выхода демодулятора 19, поступает на вход блока быстрого преобразования Уолша 22, в котором Q производится идентификация принимаемой последовательности с последовательностью Уолша. Этот блок имеет 2 выходов, каждый из которых соответствует одной из используемых при передаче последовательностей Уолша и соединен с соответствукхцим входом дешифратора 23, на выходе которого появляется последовательность п информационных сигналов, соответствующая номеру входа.

5

5

0

Формула изобретения

Способ передачи и приема дискретной информации в широкополосных системах связи с адаптивными антенньми решетками, заключающийся в том, что на передающей стороне последовательность двоичных сигналов передаваемой информации разделяют на блоки из п информационных сигналов, формируют псевдослучайную последовательность, которую перемножают с каждым блоком информационных сигналов и ею модулируют по фазе колебание несущей частоты, передают высокочастотные широкополосные сигналы, а на приемной стороне осуществляют адаптивную обработку принятых высокочастотных широкополосных сигналов, из каждого обработанного сигнала вьщеляют информационный сигнал и его демодули- руют, выделяют опорный сигнал, кото рый вычитают ;Из обработанного сигнала, разностным сигналом осуществляют регулировку весовьт коэффициентов при адаптивной обработке сигналов в интервале стробирования, отличающийся тем, что, с целью увеличения помехоустойчивости.и пропускной способности при передаче дискретной информации, на передающей

.стороне после разделения последова-.

0

5

0

тельности двоичных сигналов передаваемой информации каждый блок из п информационных сигналов преобразуют в одну из соответствующих ортогональных последовательностей Уолша из L символов, имеющих одинаковые начальные сегменты из 1 L/N символов, а на приемной стороне демодуляцию каждого выделенного информационного сигнала осуществляют путем взаимокорреляционной обработки его с синхронизированными по времени и частоте сформированными эталонными псевдослучайными сигналами с последующим быстрым преобразованием Уолша, опорный сигнал выделяют при демодуляции начального сегмента из 1 символов информационного сигнала, а регулировку весовых коэффициентов при адаптивной обработке сигналов осуществляют в интервалы стробирования, совпадающие с начальным сегментом из 1 символов каждого блока из п информационных сигналов.

Изобретение м.б.- использовано в системах связи, функционирующих в условиях изменяющейся помеховой обстановки и при необходимости обеспечения высокой помехоустойчивости. Цель изобретения - увеличение помехоустойчивости и пропускной способности при передаче дискретной информации. На передающей стороне после разделения последовательности двоичных сигналов передаваемой информации каждый блок из п информационных сиг- нал ов (ИС) преобразуют в одну из соответствующих ортогональных последовательностей Уолша из L символов, имекицих одинаковые начальные сегменты из символов. На приемной стороне демодуляцию каждого выделенного ИС осуществляют путем взаимокорреляционной обработки его с синхронизированными по времени и частоте сформированными эталонными псевдослучайными сигналами с последующим быстрым преобразованием Уолша. Опорный сигнал вьщеляют при демодуляции. начального сегмента из 1 символов ИС, а регулировку весовых козф. при адаптивной обработке сигналов осуществляют в интервалы стробирования, совпадающие с начальным сегментом из 1 символов каждого блока из п ИС.2 ид. i (Л С

iMmPy

ЛЛшЛ

illiy

ЛМи

ш

iiin

iiit

и ЛЛш

Редактор А. Долинич

Составитель В. Евдокимова

Техред И.Попович Корректор Т. Колб

Заказ 3402/51Тираж 625Подписное

ВНШПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород-, ул. Проектная, 4

ттпт

liinilll

liiiiiiil

ттнпм

МП

ш

iiin

iiitini

фиг.2