Устройство контроля канала связи Советский патент 1990 года по МПК H04B3/46 

Выход строЬ 6ыход1 Z

Изобретение относится к технике радиоизмерений и радиосвязи и может использоваться в радиоприемных устройствах, работающих в сложной по- меховой обстановке,

Цель изобретения - повышение достоверности контроля при воздействии структуроподобной помехи.

На чертеже представлена структур- JQ ная электрическая схема предлагаемого устройства,

Устройство контроля канала связи содержит приемник 1, многоотводную линию 2 задержки, N фазовращателей 3.1- }$ 3.N, N ограничителей 4,1-4,N с пер- рой передаточной характеристикой, N ограничителей 5.1-5.Ы с второй передаточной характеристикой, М дополнительных аналоговых сумматоров 6,l-fe,Mt 20 М ограничителей 7.1-7.М с третьей передаточной характеристикой, первый и второй аналоговые сумматоры 8 и 9, блок 10 оценки помехи, детектор 11 огибающей, блок 12 сравнения, блок 25 13 оценки сигнала и блок 14 деления.

Устройство работает следующим образом.

Рассматривается многоканальная30

цифровая система связи (ЦОС) с ретранслятором (РТР), находящимся на лет- 1но-подъемном средстве с многостанцион- ным доступом. В системе связи возможно действие организованных помех сред-3 ствами радиоэлектронного противодействия. Помеха может иметь вид ретранслируемой помехопоставщиком помехи (структуроподобной помехи), В этом случае для повышения помехозащищенности ЦСС 4 применяется адаптивное управление лучами антенной системы РТР для отстройки от помехи и формирование нуля диаграммы направленности в направлении на источник помех. Применение адаптивно- 4 го управления повышает надежность каналов до уровня, соответствующего радиорелейной связи. Если помехи так сильны, что связь может осуществляться только на некоторых частотах и по „ некоторым направлениям, применение РТР дает преимущество - небольшое число надежных каналов могут быть представлены наиболее важным сообщениям, Однако адаптивное управление возможно только по результатам анализа сигналов и помех в каналах, и экспресс-информация об отношении сигнал/помеха в каналах дает возможность правильно строить

оптимальную стратегию борьбы с помехами при условии активной ответной стратегии помехоцоставщика. При наличии в ЦСС помехопостановщика существует конечная вероятность воздействия структуроподобной помехи в пределах диаграммы направленности-приемной станции. При этом выполняется условие характерное для ЦСС в этом случае

,

где Р, Рш, Рс - мощности помехи, шума и сигнала соответственно.

Это условие характеризирует соотношение сигнала, помехи и шума на выходе приемника 1, т.е. на входе демодулятора (не показано).

Информация по каналу связи передается ШПС-ФМ-сигналами, Структуреподобная помеха аналогична сигналу и отличается от него мощностью и флуктуриру ющей задержкой. Эта помеха является самой опасной по степени воздействия на сигнал при корреляционном приеме среди возможных других помех, т.е. она претерпевает наименьшее подавление в сделящем корреляторе приемника сигналом ШПС-ФМ, Менее опасны узкополосная шумовая помеха и сосредоточенная гармоническая. Значительно менее опасны прерывистая шумовая и импульсная помехи, причем импульсная помеха менее опасна из этих двух.

Входной сигнал с антенно-фидерного тракта (не показам) в нице радиочастотной смеси полезного сигнала, помехи и флуктуанионного шума поступает на приемник 1, Ширина полосы частот ЩПС должна согласовываться с полосой тракта приемника 1, которая представляет собой тракт усиления высокой частоты с необходимым числом преобразований частоты и тракт усиления промежуточной частоты, который развивает номинальный уровень сигнала на много- отводной линии 2 задержки.

Количество отводов N многоотводной линии 2 задержки равно количеству элементов обрабатываемого сигнала. Действие многоотводной линии 2 задержки сводится к задержке входного сигнала на величину , где п - номер отвода, Dn- время задержки между двумя соседними отводами,

Такин образом, если входной сигнал многоотводной линии 2 задержки есть S(t), выходной сигнал n-го идеального отвода есть SCt-nt1), Этот выходной сигнал в N фазовращателях 3,1-3,N умножается на комплексный вес A.exp(jtfj), а затем поступает на. соответствующие N .ограничители 4.1-4.N и 5.1-5.N, Комплексный коэффициент -передачи каждого из N фазовращателей 3,1-3.N настраивается так, чтобы скомпенсировать затухание на соответствующем i отводе многоотводной линии 2 задержки и произвести поворот фазы элемента ШПС на 180° в соответствии со структурой передаваемой ПСП так, чтобы к моменту окончания действия ШПС все элементы сигнала складывались синфазно.

Сигналы с выхода N ограничителей 4.1-4.N с первой передаточной характеристикой поступают непосредственно на входы первого аналогового сумматора 8, сигналы с выхода N ограничителей 5.1-5.N с второй передаточной характеристикой поступают на соответствующие М дополнительные аналоговые сумматоры 6.1-6.М (-где ). В целях нормализации суммы входных сигналов на выходе М дополнительных аналоговых сумматоров 6,1-б.М они должны иметь не менее NO входов. При значениях максимальное отклонение распределения суммы от нормального не превышает 5%, Наличие М дополнительных аналоговых сумматоров 6,1- 6,М представляет собой общий случай включения их в устройство с N0 входами, при этом последний дополнительный аналоговый сумматор 6,М имеет

N - entier Г-j}- (N0-l)N

входов.

С увеличением числа входов М дополнительных аналоговых сумматоров 6.1- 6,М и первого аналогового сумматора 8 Ошибка суммирования возрастает, поэтому Н0 оптимизируют из условия минимизации числа их входов. Выходы М дополнительных аналоговых сумматоров о. 50 6,1-б,М соединены с входами соответствующих М ограничителей 7.1-7.М с третьей передаточной характеристикой.

Сигналы с выхода М ограничителей 7.1-7.М поступают на соответствующие входы первого аналогового сумматора 8, При воздействии на входе устройст- ва ШПС-ФМ-сигнала на выходе первого аналогового сумматора 8 периодически

25

де

55

свертка сигнала, причем

10

0

возникает

характер напряжения на его выходе повторяет в. масштабе реального времени автокорреляционную функцию сигнала. При этом мощная помеха структурного типа с помощью примененных в устройстве ограничителей 4.1-4.N, 5.1-5.N, 7.1-7.М разрушается и аддитивно складывается с флуктуационным шумом, при этом фильтрация полезного сигнала производится на фоне этого суммарного шума. Фактически в устройстве производится согласованная филь15 трация сложных фазоманипулированных сигналов с применением нелинейной обработки на фоне воздействия мощной структурной помехи, при этом последняя на выходе первого аналогового сумма20 тора 8 нормализуется и мощность первой гармоники разрушенной помехи становится сравнимой с мощностью шума. Детектор 11 огибающей 11, на вход которого поступает сжатый сложный фазо25 манипулированный сигнал, формирует огибающую входного процесса. Выход детектора 11 огибающей подключен к входу блока 12 сравнения и является вторым выходом устройства, который может быть соединен с входом устройства принятия решения (не показан) приемника 1. По сигналу Строб, поступающему с системы тактовой синхронизации (не показана) приемника 1,блок 12 сравнения вырабатывает отсчеты в моменты КГ (,2,...), где - длительность ШПС. Эти отсчеты посту- пают в блок 13. Блок 12 сравнения фактически представляет собой устройство выборки и хранения цифрового типа на основе параллельного аналого-цифрового преобразователя. Отсчеты огибающей в моменты КТ, поступающие в блок 13, образуют массив входных данных, по

е которым блок 13 вычисляет оценку сигнала, нормируя среднее значение амплитуды огибающей к базе ШПС-ФМ-сигнала А с m1/N,

30

5

0

Код сигнала, соответствующего оцен-

ке сигнала Ас, поступает в блок 14 деления. Одновременно происходит суммирование сигналов во втором аналоговом сумматоре 9, поступающих с М до- полнительных аналоговых сумматбров 6.. 1-6.М, и на выходе второго аналогового сумматора 9 присутствует процесс, мощность которого линейно связана с квадратом оценки помехи:

Ah r2Pn/N ,

где Р - мощность процесса на входе блока 10 оценки помехи, В свою очеред последний осуществляет вычисление оценки помехи, код которой поступает на другой вход блока 14. Для вычисления оценок сигнала и помехи в качестве исходного условия нужно знание бары сигнала N. Блок 14 деления выпол- |няет операцию деления оценки сигнала на оценку помехи , по которому судят о качестве канала,

Формула изобретения Устройство контроля канала связи, (содержащее первый и, второй аналоговые сумматоры, блок сравнения и блок деления, отличающееся тем, что с целью повышения достоверности контроля при воздействии структу- | оподобной помехи, введены последовательно соединенные приемник, вход Которого является входом устройства, и многоотводную линию задержки, блок Оценки помехи, вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго аналогового сумматора и первым входом блока деления, выход которого является первым выходом устройства, детектор огибающей, вход и выход которого соединены соответственно с выходом первого аналогового суммато

5

0

5

0

ра и первым входом блока сравнения, второй вход которого является строби- рующим входом устройства, блок оценки сигнала, вход и выход которого соединены соответственно с выходом блока сравнения и вторым входом блока деления, последовательно соединенные N фазовращателей, входы которых соединены . с соответствующими выходами многортводной линии задержки, и N ограничителей с первой передаточной характеристикой, выходы которых подключены к соответствующим входам первого аналогового сумматора, К ограничителей с второй передаточной характеристикой, входы которых соединены с входами соответствующих К ограничителей с первой передаточной характеристикой, последовательно соединенные М дополнительных аналоговых сумматоров, входы которых соединены с выходами соответствующих N ограничителей с второй передаточной характеристикой и М ограничителей с третьей передаточной характеристикой, выходы которых подключены к соответст-- вующим ьходам первого аналогового « сумматора, выходы М дополнительных аналоговых сумматоров подключены к соответствующим входам второго аналогового сумматора, а выход детектора огибающей является вторым выходом устройства,

Изобретение относится к технике радиоизмерений. Цель изобретения - повышение достоверности контроля при воздействии структуроподобной помехи. Устройство содержит приемник 1, многоотводную линию задержки 2, фазовращатели 3.1-3 N, ограничители 4.1-4 N с первой передаточной характеристикой, ограничители 5.1-5 N с второй передаточной характеристикой, дополнительные аналоговые сумматоры 6.1-6.M, ограничители 7.1-7.M с третьей передаточной характеристикой, аналоговые сумматоры 8, 9, блок 10 оценки помехи, детектор огибающей 11, блок 12 сравнения, блок 13 оценки сигнала, блок 14 деления. Информация по каналу связи передается фазомодулированными сигналами. Структуроподобная помеха аналогична сигналу и отличается от него мощностью и флуктурирующей задержкой. 1 ил.

Редактор Н.Рогулич

Техред Л.Сердюкова

Заказ 1647

Тираж 529

РЧИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Корректор О.Ципле

Подписное