Способ синхронной связи шумоподобным радиосигналом Советский патент 1982 года по МПК H04K1/10 H04J6/00 

1

Изобретение относится к радиосвязи и молсет использоваться в различных радиотехнических системах связи, астрономии, навигации, а также в систе.мах измерения и контроля параметров радиотрасс и антепных комплексов.

Известен способ ускоренной спнхронизацпи в многоканальных системах связи с взаимоортогональпыми сигналами и фазоразностной манипуляцией, заключающийся в применении скачкообразного изменения фазы тактовой частоты при регистрации значительной асиифазности принимаемых и местных сигналов в выбранных зонах анализа, при этом упомянутые зоны располагают так, что момент манипуляции фиксирован при наличии синхронизма в одной зоне, а при синфазности в другой зоне, и определяют верное положение тактовых сигиалов приема сравнения результатов интегрирования сигналов в каждой из зон

1.

Иедостаток известного способа заключается в трудностях вхождения в синхронизм на приеме но отношению к поступающему на вход фазоманипулированному дискретному сигналу.

Наиболее близким к изобретению по техпическому рещению является способ синхрониой связи щумоподобпым сигналом, в

котором синхронный прием аналогового снгнала с частотно-модулированным адресом несущей обеспечивается при помощи адресно-следящего гетеродинирования или следящей фильтрации, заключающейся в том, что в нункте передачи модулируют моногармоническую несущую информационным сигналом, затем полученный радиосигнал модулируют соответствующим адресным колебанием и излучают щумоподобный радиосигнал связи, а в нункте нриема формируют адресное колебанне из ноступивщего сигнала н демодулнру от соответствующий радиосигнал 2J.

Однако данный способ не обеснечивает достаточной помехозащищенности и скрытности связи, так как требует передачи служебных сипхропараметров но каналу связп.

Цель изобретения - новын:енпе помехозащин 1,еиности и скрытности связи.

Для этого в способе синхронной связп щумоподобным радиосигналом, при котором в пункте передачи модулируют моногармоническую несущую информационным сигналом, затем полученный радпосигнал модулируют соответствующим адресным колебанием и излучают щумоподобный радиосигпал связи, а в нункте приема формируют адресное колебанне и демодулируют соответствующий радиосиг 1ал, в пунктах

передачи и npiieiMa дополнительно принимают колебание со случайно изменяющимися параметрами, приходящее от поетороннего сосредоточениого источника радиоизлучения, затем из него формируют адресиое колебание, для чего выделяют в одинаковых диапазоне и полосе частот колебание, которое усиливают и одинаково преобразуют, причем иеред демодуляцией это колебание в пз икте приема задерживают на время запаздывания прихода шумоподобного радиосигнала связи.

Предложенный способ заключается в следующем.

В пунктах связи как передающих, так и приемных, дополнительно принимают электромагнитные колебания со случайно изменяющимися параметрами, приходящие от постороннего сосредоточенного источника излучения, играющего, таким образом, роль источника адресного колебания, которое и формируют в указанных иупктах автономно.

При этом используют, например, радиошумы от Солнца, от естествеииого космического радиоисточника из созвездия Кассиопеи или Лебедя и прочие, а также излучения внеземных или наземных радиостанций связи, ретрансляции, вещания, телевидения и прочие сигналы, от которых могут быть достоверно приняты в пунктах передачи и приема одновременно н с высокой степенью их идентичности, оцениваемой взаимиой их коррелированностью или пространственно-временной когерентностью.

Затем в упомянутых пунктах связи из этих принятых колебаний автономно формируют адресное колебание, общее для конкретной системы связи, для чего сначала их выделяют из эфира в одинаковых диапазоне и полосе частот и усиливают до практически удобного уровня.

Полученное таким образом высокочастотное колебание малопригодно для непосредственного применения в качестве адресного: из-за большой подверженности его тонкой фазовой структуры воздействию помех, неудобства управления им параметрами перестраиваемых следящих приемных устройств, а также из-за нестабильности времени распространения вдоль трассы радиосигнала связн, содерл ащего адресный признак.

Поэтому в пунктах связи выявляют низкочастотную структуру этого колебания, являющуюся относительно гораздо более стабильной и практически более применимой в качестве адреса, для чего колебание одинаковым образом преобразуют, в частности детектируют, смещают по частоте «вниз, подвергают корреляционной обработке и прочее.

Например, в варианте следящего по частоте приема аналогового сигнала это колебание помимо детектирования по частоте или амплитзде подвергают еще и амп.;итудному ограничению. В г.чучае же слежения но форме нри помощи структурпосигнальных параметрических фильтров таГ) кое ограничение не требуется.

В вариаите связи дискретными сигналами это колебание подвергают преобразованию в любую случайную последовательность кодовых импульсов. Использование 10 синхроимпульсов от постороннего телецентра дает полезный пример простой периодической тактовой синхронизации, например псевдошумовых бипариых импульсных последовательпостей системы цифровой 15 связи.

В предлагаемом способе предусматривают, при необходимости, возможность одинакового для всех пзиктов связи преобразование также и высокочастотного колебало ПИЯ от постороннего адресного источника излучеиия еще до детектирования. Для этого, например, полосу принимаемых частот разбивают на поддиапазоиы, колебапия которых сдвигают по частоте, перетасовы) вая заранее обусловленным образом, и таким путем обеспечивают требуемое по числу количество взаимнонезависимых адресов.

Сформирова 1ным в результате перечисО ленных операций адресным колебаннем нл нередающем пункте модулируют высокочастотный сигнал, содержащий ииформацию, окончательно образуя подлежан1,ий излучению шумоподобный широкополосньп 5 радиосигиал связи.

Такое же адресное колебание, автоиомно сформироваиное на приемном иункте, задерживают на время запаздывания прихода этого сигнала связи, чем обеспечивают не только синхронность, но синфазиость как прииимаемого сигиала, так и режима, следящего его прием по адресу. Величииа требующейся задержки определяется взаимным расположением в простраист5 ве пунктов связи и источника адресного излучения н может находиться в пределах от пулевого до удвоенного времени пробега сигнала вдоль трассы связи.

Возможно использование адресного ко0 лебания на приемном пункте для осуществления шумовой накачки при параметрическом усилении радиосигиала связи, обладающей и отличаюш,ейся селективными опорными свойствами, что важно для неис5 каженной обработки сигнала минимальной иитеисивиости.

В зависимости от коикретпых условий реализации изобретения частоту колебаний, принимаемых в пунктах связи от ноо стороннего источника, могут выбирать как выше, так и ниже частоты радиосигиала связи. Спектр адресного колебания всегда более иизкочастотеи и узкополосен по отношению к последнему, определяемому математической операцией свертки спектров

адреса и информацрюнного колебания сиглала.

Применение выделяемого из эфира колебания непосредственно в качестве адресанереносчика, сдвинутого, нри необходимости, по частоте в рабочий диапазон и информативно манинулированного но фазе на передаче, а затем взаимно-корреляционно обработанного с помощью аналогичного опорного адресного колебания на приеме, также обеспечивает выявление низкочастотной структуры сигнала, устойчивой нротив воздействия номех.

Автономный характер формирования в пуиктах связи адресного колебания сообщает совокупность положительных свойств данному способу связи и расширяет его функциональные возмол ности.

В значительной степени снимается сама проблема синхронизации, так как синхронный характер связи больше не зависит от условий распространення и иаличия помех на радиотрассе, ие нуждаясь в передаче по ней синхроинформации.

Известность адресных синхропараметров на всех пунктах связи приближает ее реальную помехоустойчивость к идеально достижимой, реализуемой лишь нри приеме сигнала с полностью известными параметрами, включая и известность времени поступления сигнала на вход онтимального приемника, к тому ж& и простейшего.

Нерегулярный характер адресного колебания устраняет периодичность межканальных номех, новышает степень скрытности и секретности связи, затрудняя обнаружение самого ее факта и дешифровку информации средствами радиоразведки. Этому же способствует и многообразие выбора постороннего источника адресного излучения, вида ноляризации принимаемых от него радиоволн, частоты и ширины спектра выделяемых колебаний, методов их детектирования, а также свойство селекции по дальности, возникающее из-за необходимости регулировки времени задержки на ириеме, которое обладало бы многозначностью при периодическом характере адресного колебания.

Возникает свойство неограниченности нарка приемников, аналогичное системам вещания, а также и парка передатчика, что позволяет входить в связь «каждого с кажДЫМ по принципу свободного доступа, присущего асинхронным адресным способам связи.

Возможны «обратные применения данного способа связи, нозволяюн1,ие создавать дальномерные и угломериые системы радиолокации, навигации, геодезии и астрономии, а также системы измерения и контроля параметров радиотрасс, связной аппаратуры, антенных комплексов, равно как и систем анализа структуры внеземных излучений, радиопомех и самих сигналов связи.

Предлагаемый способ связи стимулирует одновременно выявление и исследование свойств всевозможных радиоисточников иа иредмет применимости их излучения для автономного формироваиия в нуиктах связи адресиого колебання.

Форм у л а и 3 о б р с т с и и я

Способ синхронной связи шумонодобным радиоснгналом, при котором в пункте передачи модулируют моногармоннческую несущую информационным сигналом, затем полученный радиосигнал модулируют соответствующим адресным колебанием и излучают шумоподобный радиосигнал связи, а

в пункте приема формируют адресное колебание и демодулнруют соответствуюн;ий радиосигнал, отличающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности и скрытности связи, в пунктах передачи и

приема дополнительно принимают колебание со случайно изменяющимися параметрами, нриходящее от ностороннего сосредоточенного источника радиоизлучателя,затем из него формируют адресное колебапне, для чего выделяют в одинаковых диапазоне и полосе частот колебание, которое усиливают и одинаково преобразуют, нричем неред демодуляцией это колебание в пункте приема задерживают на время

запаздывания нрпхода ип-моподобного радиосигнала связи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 Авторское свидетельство СССР № 390677, кл. Н 04L 7/02, 1973.

2 Авторское свидетельство СССР № 111439, кл. И 04В 7/00, 05.10.58.