Устройство для моделирования многолучевого радиоканала Советский патент 1976 года по МПК G06G7/48 

1

Изобретение относится к области электрического моделирования, в частности к устройствам, моделирующим среду распространения радиоволн и используемым при лабораторных испытаниях аппаратуры радиосвязи з условиях, приближающихся к реальным.

Известны устройства для моделирования многолучевого радиоканала, состоящие из нескольких параллельных каналов, имитирующих прохождение отдельных лучей. Замирания в каждом луче моделируются посредством квадратурной модуляции несущей случайными процессами. Многолучевость моделируется с помощью линии задержки.

Известное устройство для моделирования многолучевого радиоканала содержит магннтострикционную линию задержки, - последовательно соединенные генератор квадратурных несущих, квадратурный модулятор, блок умножения, полосовой фильтр и сумматор. Выход мапштострикционной линии задержки подключен к другому входу блока умножения, источник напряжений и аттенюаторы, выходы которых подключены к соответствующим входам квадратурного модулятора.

В качестве случайного процесса выступает случайный телеграфный сигнал с последующей узкополосной фильтрацией его с усилением. Полуияемый при этом на выходе узкополосного фильтра случайный процесс njieer сово распределение.

Однако при этом класс моделггрлемых icnналов ограничен рамкалш гауссовой модели;

наблюдается недостаточная стабильность статических характер стик, обусловлс гаки тем, что при формировании сл ча -;ого процесса используются аналоговые элегаелты; и кролге того, источник случайных процессов выдаст

при кагКдол испытапип отличающиеся реализации сл}-чайных процессов. Все это требует увеличения продолжительности измерений для иолучения достоверных рез льтатов п ЗсПр дняет сопоставление результатов 1;сг1ытан й апнаратуры, полученных в разное время.

Цель изобретения - увеличенне точности моделцровамия.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство содержнт носледовательно соединенные блок счьтываи:;;-, распре целитель нмн}-льсов, блок промел-суточной памяти, преобразователь код - число импульсов, коммутатор и реверсивный счетчик, причем другой выход блока промежуточной памяти соединен с вто

рым входом коммутатора, дешифратор, вхо ды которого соединены с первой г)т1пой выходов реверсивного счетчика, а выход последователь}10 соединен с элементом «И и индикатором контроля, преобразователь коданалог, входы которого подключены к второй

3

группе выходов реверсивного счетчика, а выход подключен к входу первого аттенюатора, причем другой выход распределителя лгмпульсов и другой вход элемента «И аналогично соединен с элементами второго квадратурного канала.

На чертеже показана функциональная схема предлагаемого устройства (здесь приведены элементы только для одного квадратур1юго капала одного луча, пунктирной линией изображен второй квадратурный канал этого луча).

Устройство содержит магпитострикциоипую линию 1 задержки, входной преобразователь 2, выходной иреобразователь 3, блок 4 умножения, квадратурный модулятор 5, генератор G квадратурных несущих, блок 7 считывания, распределитель 8 импульсов, блок 9 промежуточной памяти, преобразователь 10 код-число импульсов, коммутатор 11, реверсивный счетчик 12, иреобразователь код-аналог 13, аттеиюатор 14, источник 15 иапряжений, дешифратор 16, элемент «И 17, иидикатор коитроля 18, полосовой фильтр 19 и сумматор 20.

В иредлагаемол устройстве многолучевость моделируется с помощью линии 1 задержки, для чего исследуемый сигнал подается на ее входпой преобразователь 2 и после распространения вдоль звукопровода сиимается с одного из выходных преобразователей 3. Время распрострапения сигиала может меняться дискретно путем переключепия отводов линии задержки. Тем самым имитируется отиосительиое заиаздывание лучей. Замира1ИИ луча, как статистически связаииые между собой случайные изменения амплитуды и фазы луча, моделируются путем перемножения в блоке умножения замирающей несущей с исследуемым сигиалсм.

Замирающая несущая каждого из п :1учей формируется с помощью квадратурного модулятора 5 путем попарного перемножения низкочастотных случайных напряжепий Ui(t), LIz(t} и регулярных напряжений t/з, t/4 с квадратурными (сдвинутыми на 90°) несущнми с выходов генератора 6. При этом статистика замираний несущей на выходе модулятора 5 гюлпостью определяется статистическими характеристиками случайных иапряженнй i(f), Uz(t) и cooTnouienneM уровней U(t, ), Uz и U4, подаваемых иа квадратуриый модулятор. Уровни иостояииых напряжений t/3 и U.-i определяют мощпость и фазу рстуляриой (зеркальной) части луча, а случайиые напряжения Ui(t) и (0 мощность и статистические характеристики флуктуирующей части его.

В предлагаемом устройстве статистические характеристики процессов U(t) и L/2(0 полностью определяются ипформацией, заиисаиной на носитель, в качестве которого может быть использована, например, иерфолента. При этом на носитель записываются вел1г-1нна и знак приращений каждой из 2п, исиользуемых реализаций случаЙ1юго ирои,есса с интервалом

квантования At, который выбирается значительно меньще интервала корреляции случайi oro процесса U(i). Информация с носителя через блок считываиия и распределитель импульсов поступает па блок промежуточной памяти. Блоки иромежуточной памяти совместио с распределителем импульсов осуществляют переход от поочередного считывания к одиовремениому управлению по всем 2 п квадра0 турпым капалам устройства. Каждый блок памяти состоит из двух последовательно включенных ячеек памяти.

Расиределитель и.л-шульсов, работающий в старт-стоииом режиме, запускается в начале

5 каждого иптервала А/ служебной комбинацией, также заиисапиой па носитель, и направляет ипформацию о величине приращения каждой реализации случайиого процесса в свою ячейку памяти, где оиа храиится до мо0 меита продвижения во вторую ячейку, совпадающего во времени с началом следующего интервала А/. Переписаниое во вторую ячейку памяти кодовое зиачепие приращепия процесса и (t) преобразуется преобразователем код5 число импульсов в последовательпость импульсов, число которых соответствует коду.

Далее сформировапная таким образом последовательпость импульсов, в соответствии со зиаком приращения, записанным также иа по0 сителе, через коммутатор 11 подается иа тот или другой вход реверсивного счетчика 12, который осуществляет линейную интерполяцию процесса U(t) па интервале А/. Примеиение лииейной интерполяции иозволяет существенно снизить скорость движения носителя в блоке считывания, сохранив при этом требуемую точиость воспроизведения ироцестриггеров реверсивного счетчика поступает па са и (t). Сигнал с первой группы выходов триггеров реверсивного счетчика поступает на входы преобразователя код-аналог 13 и далее через аттенюатор уровня 14 подается, иа один из модулирующих входов квадратурного модулятора 5. Второй квадратурный канал

5 действует аналогично.

Для оперативного коптроля правильности работы устройства в конце реализации случайиого процесса иа носитель записывается код числа импульсов, пе достающих для заполнения реверсивного счетчика 12 до определеппого состояния. Это состояние реверсивпого счетчика в коице реализации контролируется депи фратором 16, и результат через элемент «И 17 иодается иа иидикатор коитро5 ля 18.

Продукт перемножения замирающей несущей и исследуемого сигнала с выхода блока умножения подается на нолосовой фильтр 19, выделяюнгий одну из боковых полос. В результате одпополосного преобразования флуктуацни амилнтуды и фазы выходного сигиала квадратуриого модулятора переносятся на исследуемый сигнал. В сумматоре 20 осуществляется линейное сложение с1-;гиалов отдель5 ных .

Обеспечение устройства необходимыми реализациями случайных процессов производится путем разового исиользовапия ЭЦВМ небольшой мощности.

Формула изобретения

Устройство для моделирования многолучевого радиоканала, содержащее магнитострикционную линию задержки, последовательно соединенные генератор квадратурных несущих, квадратурный модулятор, блок умножения, полосовой фильтр и сумматор, выход магнитострикционной линии задержки подключен к другому входу блока умножения, источник напряжений и аттенюаторы, выходы которых подключены к соответствующим входам квадратурного модулятора, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности моделирования, оно содержит последовательно соеднненные блок считывания, раснределитель импульсов, блок промежуточной памяти, преобразователь код-число импульсов, коммутатор и реверсивный счетчик, ирнчем другой выход блока промежуточной памяти соединен с вторым входом коммутатора, дешифратор, входы которого соединены с первой группой выходов реверсивного счетчика, а выход носледовательно соединен с эле1ме11том «И и индикатором контроля, преобразователь коданалог, входы которого подключены к второй группе выходов реверсивного счетчики, а выход подключен к входу первого аттенюатора,

иричем другой выход расиределнтеля импульсов и другой вход элемента «И апялсгпчно соединен с элементамн второго хвллрлтурного канала.