Имитатор многолучевого радиоканала Советский патент 1990 года по МПК H04B17/00 

или

)К

()

ЧГ/ТКг

.Sli

2-.Г J

-n/TK,

i«.T)ei TM- .- l)dUi (9)

Изобретение относится к технике радиосвязи. Цель изобретения - повышение точности . Имитатор содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, блок опорных частот, N ветвей 3 1-3 .. формирования сигнала рпямого луча, N ветвей 5 1-5 .. формирования сигнала задержанного луча, многовходовый сумматор 11, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 12, АЦП 13, блок 14 имитации эффекта Доплера, АЦП 17, блок 18 имитации шума, переключатель 19, блок 20 сдвига частоты, фильтр 21, генератор 22 высокой частоты, фильтр 23. Модулированный сигнал X(T) в полосе канала тональной частоты поступает на первый вход АЦП 1, где стробируется с тактовой частотой, вырабатываемой блоком 2. На выходе многовходового сумматора 11 всегда существует сумма того, что присутствует на его входах. Переключатель 19 переключает свои входы. 2 ил.

где К j - число тактов частоты дискретизации, на которое осуществляется задержка в управляемой линии 9 задержки; К,..-коэффициент Доплера, озна- чающий число раз, в которое изменяется тактовая частота а вместе с ней и частоты всех гармонических составляющих сигнала в блоке 8 имитации эффекта Доплера. В многовходовом сумматоре 11 происходив сложение всех сигналов N ветвей формирования сигнала прямого луча и N ветвей Зц-5 формирования сигнала задержанного луча.

На выходе многовходового сумматора 11 сигнал можно представить как

( N N,

х ()2 )p+Zx3A(mTz)2

Р Р 2И сю)

где р - текущий номер ветви 3 3 формирования прямого луча,- z - текущий номер ветви формирования задержанного ny4aj

Т - новая тактовая частота на выходе z-й ветви формирования сигнала задержанного луча.

Текущий отсчет сигнала на выходе ветвей-С (-3 , и 5,-5„ сохраняется до появления -следующего отсчета, на выходе же многовходового сумматора 11

НтЦн

ISftft. f Y(eiUT)eJCOTI(V( {oi C dcj, (12)

fr л J

- ГГГЦн

2ft

где К «J - число тактов частоты дискретизации, на которое осуще

всегда существует сумма того, что присутствует на его входах и которая изменяется с изменением информации хотя бы на одном из этих входов. Поэтому для имитатора несущественно то, что тактовая частота на выходе ветвей разная, обусловленная различными коэффициентами Доплера K-g в различных ветвях.

Сигнал с выхода многовходового сумматора 11 в первом цифроаналоговом преобразователе (ДАЛ) 12 преобразуется в аналоговую форму, затем во втором АЦП 13 снова преобразуется в цифровую, но теперь уже отсчеты сигнала на вход блока 14 имитации эффекта Доплера поступают с одной тактовой частотой fT, равной частоте импульсов, поступающих с первого выхо- а блока 2 опорных частот.

Г

Блок 14 имитации эффекта Доплера, в состав которого входят управляемая линия 15 задержки и узел 16 работает аналогично блоку 8 имитации эффектов Доплера в каждой из N ветвей формирования задержанного луча. Если сигнал на входе блока 14 имитации эффекта Доплера представить в виде

Y(mT)),

(11)

то сигнал на его входе можно записать как

ствляется задержка в управляемой линии 15 задержки;

К-н- коэффициент Доплера, оэнача ющий число раз, в которое изменяется тактовая частота а вместе с ней и частоты всех гармонических составляющих сигнала в блоке 14 имитации эффекта Доплера. После цифроаналогового преобразования во втором ЦАП 17 и наложения аддитивного шума заданной величины в блоке 18 имитации шума сигнал поступает на вход переключателя 19. Если к выходу имитатора подключено непосредственно устройство преобразовани сигналов (УПС), то переключатель 19 ставится в такое положение, чтобы сигнал с его входа проходил на его первый выход и поступал на вход блока 20 сдвига частоты. Блок 20 предназначен для имитации сдвига частоты в канале вследствие нестабильности генераторов (рассинхронизации.) приемопередающих каналообразующих устройств (например, передающей и приемной радиостанций;. Данный сдвиг частоты очень ощутим в радиоканалах (может доходить до нескольких десятков герц) ввиду того, что передача там происходит в высокочастотном тракте, а в гидроакустических началах не столь большой, хотя и там он тоже присутствует. Итак, спектр сигнала на выходе блока 20 сдвига частоты сдвинут по оси частот на задаваемую величину расхождения между генераторами приемника и передатчика Далее сигнал поступает на вход фильтра 21, который имитирует канальные фильтры приемника и передатчика ка- налообраэующей аппаратуры. Его характеристики, амплитудно- и фазочастот- ные, эквивалентны совокупным характеристикам канальных фильтров. Влияние характеристик канальных фильтров сильно сказывается при передаче данных по многолучевым каналам. Это влияние тем сильнее, чем выше скорость передачи. Поэтому влияние неидеальности. АЧХ и ФЧХ канала (которое складывается из неидеальности АЧХ и ФЧХ канальных фильтров приемника и передатчика каналообразующей аппаратуры) должно учитываться при создании имитаторов каналов, по которым предполагается осуществить передачу данных С выхода первого фильтра 21 сигнал поступает на низкочастотный выход имитатора, к которому может подклю

10

20

25

| j

30

35

40

45

0

5

чаться приемный модем (УПС) аппаратуры передачи данных. .

Если к выходу имитатора подключается приемник каналообразующей аппаратуры (например, приемная радиостанция), то переключатель 19 ставится в такое положение, чтобы скоммутиро- вать свой вход со своим вторым выходом. При этом информационгый сигнал с выхода переключателя 19 частотно модулирует несущую частоту генератора 22 высокой частоты. Далее сигнал поступает на второй фильтр 23, чьи характеристики эквивалентны характеристикам канальных фильтров только передатчика каналообразующей аппаратуры. С выхода второго фильтра 23 сигнал поступает на высокочастотный выход имитатора к которому может подключаться приемное устройство каналообразующей аппаратуры (например, приемная радиостанция или приемное устройство каналообразующей аппаратуры гидроакустического канала связи).

Формула изобретения

Имитатор многолучевого радиоканала, содержащий многопходовый сумматор, N ветвей формирования сигнала прямого луча, каждая из которых состоит из блока замирания, N ветвей формирования сигнала задержанного луча, каждая из которых состоит из перестраиваемой линии задержки, вход которой является входом ветви формирования сигнала задержанного луча, и блока зами-. раний, причем выходы N ветвей формирования сигнала задержанного луча и выходы N ветвей формирования сигнала прямого луча соединены с соответствующими входами многовходового сумматора, а информационные входы N ветвей формирования сигнала задержанного луча и информационные входы N ветвей формирования сигнала прямого луча объединены, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, введены блок опорных частот, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами N ветвей формирования сигнала задержанного луча и управляющим входом N ветвей формирования сигнала прямого луча, первый аналого-цифровой преобразователь, информационный вход

которого является входом имитатора многолучевого радиоканала, управляющий вход первого аналого-цифрового преобразователя соединен с первым выходом блока опорных частот, а выход первого аналого-цифрового преобразователя соединен с объединенными входами N ветвей формирования сигнала задержанного сигнала и N ветвей формирова- ния сигнала прямого луча, последовательно соединенные первый цифроаналоговьй преобразователь, вход которого соединен с выходом многовходового сумматора, второй аналого-цифровой преобразова- тель, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока опорных частот, блок имитации эффекта Доплера, первый и второй управляющие входы которого соединены с первым и вто- рым выходами блока опорных частот, второй цифроаналоговьй преобразователь, блок имитации шума, переключатель, блок сдвига частоты и первый фильтр, выход которого являет-

ся низкочастотным выходом имитатора многолучевого радиоканала, последовательно соединенные генератор высокой частоты, вход которого соединен с вторым выходом переключателя, и второй фильтр, выход которого является высокочастотным выходом имитатора многолучевого радиоканала, при этом в каждую ветвь формирования сигнала задержанного луча введен блок имитации эффекта Доплера, вход которого соединен с выходом блока замираний, вход которого соединен с выходом перестраиваемой линии задержки, управляющий вход которой соединен с управляющим входом блока замираний и первым управляющим входом блока имитации эффекта Доплера и является первы управляющим входом каждой ветви формирования сигнала задержанного луча, вторым управляющим входом и выходом которой являются соответственно второй управляющий вход и выход блока имитации эффекта Доплера.