ИМИТАТОР МНОГОЛУЧЕВОГО РАДИОКАНАЛА Советский патент 1970 года по МПК H04B17/00 

Изобретение относится к области радиосвязи, в частности к устройствам, моделирующим среду распространения радиоволн, и может быть использовано в лабораторных условиях для исследования прохождения сигналов по каналам связи со случайными параметрами.

Известны имитаторы многолучевого радиоканала, состояпдие из нескольких параллельно включенных каиалов, имитирующих работу отдельных лучей; замирания в отдельных каналах (лучах) моделируются посредством квадратурной модуляции поднесущих двумя нормальными случайными процессами с нулевыми средними значениями. Многолучевость моделируется с помощью линии задержки с фиксированными отводами.

Однако имитаторы такого типа имеют два существенных недостатка: позволяют имитировать замирания только одного вида, в частности, замирания с равномерным раснределеним для фаз и релеевским распределением для амплитуд сигнала. В реальных же каналах связи встречаются замирания различных типов, при которых случайный сигнал в точке прнема может флуктуировать как сильнее (д-распределение), так и слабее (распределение Раиса) релеевского сигнала. Кроме того относительные задержки сигналов отдельных лучей в имитаторе имеют фиксированное значение, в то время как в реальных каналах связи время запаздывания лучей изменяется непрерывно случайным образом вследствие хаотических перемещений отражающих (рассеивающих) радиоволны областей. С целью обеспечения моделирования зам 1раний различной статистической структуры и непрерывно случайным образом изменения относительного времени запаздывания лучей в каждый канал предлагаемого имитатора вводится квадратурный модулятор, выполненный на четырех транзисторных переключателях с общей нагрузкой в виде полосового фильтра, управляемых от распределителя нмпульсов на четыре выхода, так что они замыкаются но

очереди в четыре такта за период несущей на время, равное четверти периода несущей частоты, на входы которых подаются через регуляторы уровней напрялсения с двух генераторов случайных нроцессов и двух источников

постоянного напряжения, а для задержки радиосигналов используется магнитострикцнонная линия задержки с перемещающимся случайным образом вдоль звукопровода входным преобразователем.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого имитатора (в одноканальном изображении).

линии задерлски, перемнолштель 4, четырехфазный квадратурный модулятор 5, источник 6 случайных напряжений, источник 7 постоянных напряжений, регуляторы уровией 8, генератор 9 сдвинутых по фазе на 90° (квадратурных) несущих, полосовой фильтр 10, сумматор 11.

Имитатор содержит магнитострикционную линию задержки с одним входным (нрямы.м) преобразователем и несколькими расположенными вдоль звукопровода выходными (обратными) преобразователями, которые подключены к одному входу перемножителя, а к его второму входу нодключен четырехфазный квадратурный модулятор. Входы последнего подключены через регуляторы уровней к источнику случайных напряжений и источнику постоянных напряжений, а также к генератору сдвинутых по фазе на 90° (квадратурных) несущих. Выход перемножителя через полосовой фильтр подключен к сумматору.

Исследуемый сигнал подается на входной преобразователь линии задержки и снимается после распространения вдоль звукопровода с выходного преобразователя. Поскольку входной преобразователь смещается случайным образом вдоль звукопровода в обе сторо-ны от своего среднего положения, то длина звукопровода между входным и выходным преобразователями, а -следовательно, и время распространения сигнала, также изменяется случайным образом. Таким образом моделируются флуктуации времени запаздывания сигналов в радиоканалах.

Замирания сигнала, представляющие собой одновременные статистически связанные между собой случайные изменения амплитуды и фазы сигнала, .моделируются в предлагаемом устройстве с помощью четырехфазпого квадратурного модулятора. Этот узел имитатора осуществляет попарное пере.множение и сум мирование подводимых к нему напряжений, так что напряжение на его выходе

вык и, (t) Sjn («о/ -f U (t) cos - f/3 sin U)o -

- U cos i,t r:z U, (0 - sin ш„/ + U(t) -

w,t A(t) cos («„/ - 9 (OJ,

где Л(0 ,(t)-U,Y+{U,(,Y

c.(/).arctg -bi.

) - f/4

Так как U(t) и t/zCO - случайные напряжения с гауссовским законо.м распределения.

то амплитуда A(t) и фаза ф(/) выходного напряжения четырехфазного квадратурного модулятора флуктуируют случайным образом. Статистические характеристики флуктуации амплитуды и фазы определяются соотиощением уровней напряжений U(t), U2(t), Uz, , подводимых к четырехфазному квадратурному модулятору, npiH этом уровни постоянных напряжений (УЗ и и определяют мощность и фазу иезамирающей компоненты сигнала (зеркальная компонента), а уровни случайных напряжений Ui(t) и U2(t) определяют статистические характеристики флуктуирующей компоненты сигнала. Можно показать, что при соответствующей установке регуляторами уровней случайных и постоянных сигналов на входах четырехфазного квадратурного модулятора можно получить на его выходе замирающие сигналы с любыми (в рамках гауссовской модели) наперед заданными законами распределения вероятностей амплитуды и фазы.

Замирающий сигнал с выхода четырехфазного квадратурного модулятора подается на перемножитель, где перемножается с исследуемым сигналом, прошедщим через линию задержки, иродукт перемножения подается иа полосовой фильтр, выделяющий одну из боковых полос. В pe3yvTbTaTe этого однополосного преобразования флуктуации амплитуды и фазы выходного сигнала четырехфазного квадратурного модулятора переносятся на исследуемый сигнал. В сумматоре осуществляется сложение сигналов отдельных каналов имитатора.

Предмет изобретения

Имитатор многолучевого радиоканала, содержащий линию задержки, источник случайных наиряжений, перемножитель, фильтр и сумматор, отличающийся тем, что, с целью обеспечения моделировнаия замираний различных видов и случайного изменения времени запаздывания, в каждый канал имитатора включен четырехфазный квадратурный модулятор, входы которого через регуляторы уровней соединены с источниками указанных случайных и постоянных напряжений, а на входе имитатора включена .чагнитострикционная линия задержки с перемещающимся случайным образом .вдоль звукопровода входным преобразователем.