Способ приема информации по многомодовому волновому каналу связи Советский патент 1981 года по МПК H04B7/08 

(54) СПОСОБ ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ ПО МНОГОМОДОВОМУ ВОЛНОВОМУ КАНАЛУ СВЯЗИ

1

Изобретение относится к радиотех нике и может быть использовано для повышения быстродействия, помехоза&Ш1ден«ости и достоверности приема информации по волновым каналам связи, использующим передачу информации через естественные нестационарные и неоднородные среды (ионосферу - KB канал связи, тропосферу - УКВ канал связи, водную среду - гидроакустический канал связи).

Известен способ приема информации по МНОГОМОДОВОМУ волновому каналу связи, основанный на перемножении комплексных сигналов пространственноразнесенных антенн на комплексные множители и сложения результатов пер0«1ножений 1.

Однако ломехозащищенность данного способа невелика.

Цель изобретения - повышение помехозгицищенности.

Цель достигается тем, что в соответствии со способом приема информации по МНОГОМОДОВОМУ волновому каналу связи, основанном на перемножении комплексных сигналов пространственноразнесенных антенн на комплексные множители и сложении результатов перемножения, из комплексных сигналов выделяют полосу частот около несущей , определяют комплексные частотные спектры комплексного сигнала, для каждой из антенн в выделенной полосе частот около несущей выбирают составляющую частотного спектра каждой из антенн, перемножают на комплексный множитель, равный обратному значению выбранной составляющей частотного спектра.

Обработка сигнала в приемном устройстве состоит из следующих основных операций.

Комплексный сигнал этих антенн подается в аппаратный зал радиоцентра и суммируется когерентно с предварительным сдвигом по фазе и выравниванием по амплитуде, что зквивалентно умножению на комплексный множитель k ke, где k - коэффициент ослабления, if- сдвиг по фа зе. 2. Вьщелеине из полосы частот принимаемого сигнала полосы частот .около несущей СУ о UJo-AC«))o. (Ш, где 2лш- ширина выделенной полосы. .Соответствующие комплексные амплиту ды ортогональных проекций полного вектора поля волны в полосе частот спектра несущей рбозначим как Qo(V ) CTatt) ,raU). Выделение в окрестности несущей ограниченной полосы частот 2А(Л) не представляет затруднений при современной технике фильтрации. Величина AU)/2ff в KB диапазоне выбирается 10 что, с одной стороны, существенно меньше границы полосы частот модуля ции передаваемого сообщения, а с др гой стороны больше максимально ожидаемого в нормальной ионосферной обстановке допплеровского смещения частоты КБ сигнала, а, следовательно, и полосы частот спектра несущей многомсдового сигнала. 3.Определение комплексных частот ных спектров несущей для комплексны амплитуд ортогональных проекций пол волны,например,с помощью прямого np образования Фурье временных реализа ций aaCt),7o(),03U),jW, .-jtJXouW. SCU))u,o-5(t«)u,oe ,,oe- - JvoCt) §Сш),,,-5Си;)о,. IO,H) $tou)v,a-5l4;)v, Naa) где S((JB) и Ф (UJ) - амплитудные и фазовые спектры; Т - интервал интегрирования. Процедуры определения комплексны Частотных спектров несущей ) обеспечивают допплеррвскую фильтрацию магнитоионных компонент и модов многомодового сигнала, обнованную на допплеровском различии сигналов обыкновенной и не обыкновенно компоненты волны при распространении в ионосфере по различным траекториям. Экспериментальные исследо вания, проведенные для различных ра диотрасс, показали, что допплеровское различие магнитоионных компонен и модов для невозмущенной ионосфе жя находится в диапазоне 0,05-1,0 Гц. Отсюда следует,что моды и компоненты могут быть разделены,если относительная нестабильность частоты передатчика 10 -10 (что соответствует современному стандарту в KB диапазоне), а интервал интегрирования. Т 10-100 с. Эксперименты показывают, что такого же порядка и постоянные времени изменения углов прихода и поляризации КБ сигнала (т.е. фактически амплитуд и фаз составлянлщх многсжодового сигнала), что и позволяет реализовать с помсяцью комплексного |Спектрального анализа комплексшлх акр|Ш1нтуд поля в полосе спектра несущей диагностику канала связи (среды распространения). Важной особенностью диагностики канала распространения методом ана- лиза комплексного спектра несущей является ее помехозащищенность, поскольку зквивалентная ширина полосы частот единичного доиплеровского фильтра 0,01 Гц (при полосе частот модуляции до 10 кГц). 4. Синтез модулированного сигнала путем когерентного сложения комплексных сигналов Uc) о (-t) Od«-) , V(-t) с предварительным умножением их на комплексные множители lit) - ади, v, и.а аЧа в предлагаемом способе комплексные множители задаются равными обратному значению соответствующей выбранной составляющейшчастотного спектра spj) (выбор составляющей производят, например, из энергетических соображений на основе анализа амплитудного спектра /8(ОД/ Оо . Eii) S(W% St«)vpSU4 fOS Путем несложных преобразований получим для нашего примера а)-Еао Ке1 Го е Е о1 | е-, 1,- gUljlu.o -5W)u.a 1 5(и;)млб(ш)ч,а с )уд-Ф( ot ($(.it)u,o (.i --rЭдэсь учтено, что поляризация чл и угол прихода © агссо9| 2 Т не отличаются для точек х О и , того, предполагается, что )и.о .5Сш}у,о S{uj)t,. 5{ш)ч,а де .- длина волны. Описанная процедура производит огласование сигнала и приемного устойства по поляризации (k -, (Г 4) по углу прихода (dl - 7Г) . Эффективость согласования можно оценить по.

вьфджению для мощности суммарного сигнала; для нашего прнмера

(е)ВСрА)4СЛв( )« С И р 42крсо9(4-сГ)

Угловой множитель А(9) и поля;ризациониый множитель В(р,л) перемножаются, что обеспечивает высокую избирательность поляриэационно-интерференционного фильтра, поскольку моды принимаемого в KB диапазоне сигнала существенно отличаются друг от друга по параметрам 0,у,&.

При.необходимости можно подавить выбранный мод (К , сГ-Й-д; ot -7 ) г причем избирательность по подавлению мода выше, чем по вьзделению.

Формула изобретения .20

Способ приема информации по многомодовому волновому каналу связи, основанный на перемножении комплексных сигнешов пространственио-разивсеннше антенн на комплексные множители и сложении результатов перемножения, отличающийся тем, что, с целью повьшения помехозащищенности из комплексных сигналов выделяют по- лосу частот около несущей, определя ют комплексные частотные спектры комплексного сигнала, для каждой иэ антенн в выделенной полосе частот около.несущей выбирают составляю щую частотного спектра каждой из антенн, перемножают на комплексный множитель, равньб обратному значению выбранной составляющей частотного спектра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гусев В.Д., Березин Ю.В. Выделение одной магиитоионнЬй компоненты с зллиптической поляЕшзацией при пря еме отраженных от ионосферы радиоволн. Геомагнетизм и аэронсжшя, 1970, 10, 1, с, 59-61.