Система связи с подавлением импульсных радиопомех Советский патент 1988 года по МПК H04B7/00 

текторов, причем первые и вторые выходы блока усилителей подключены ко вторым входам блока вычитания, при этом вторые входы блока синхронных детекторов, вторые входы блока ключей, вход синтезатора частот и выходы блока преобразователей частоты являются соатветственно входами и выходами блока формирования информаци-. онных каналов.

1.СИСТЕМА СВЯЗИ С ПОДАВЛЕНИЕМ ИМПУЛЬСНЫХ РАДИОПОМЕХ,содержащая на передающей стороне последовательно соединенные модулятор, передатчик и передающую антенну, а на приемной стороне последовательно соединенные приемную антенну, приемник и демодулятор, а также линию задержки, причем выход приемника подключен к входу формирователя импульсов, отличающаяся тем, что, с целью повыщёния помехоустойчивости, введены на передающей стороне последовательно соединенные блок фильтров и первый блок линий задержки, а также сумматор, второй блок линий задержки и формирователь дополнительных частотных каналов, выходы которого через второй блок линий задержки подключены к первым входам сумматора, : вторые входы которого соединены с выходами первого блока линий задержки, входы которого соединены с входами формирователя дополнительных частотных каналов, другой выход которого подключен к третьему входу суммаTopaj выход которого подключен к входу, модулятора, на приемной стороне последовательно соединенные блок фильтров, блок линий задержки, блок формирования информационных каналов и сумматор, а также дополнительный блок линий задержки с отводами, каждый из отводов которого соединен с управляющими входами блока формирования информационных каналов, второй вход которого объединен с входаьш блока фильтров и соединен с выходом .демодулятора, причем выход формирователя импульсов подключен к входу линий задержки, выход которой подключен к входу дополнительного блока линий задержки с отводами. 2. Система по п. 1, отличающая с я тем, что формирователь дополнительных частотных каналов Содержит синтезатор частот, а т-акже блок синхронных детекторов, выходы которого через линейный матричный преобразователь подключен к первым входам блока преобразователей частоты, вторые входы которого соединены с выходами синтезатора частот, входы которого соединены с входами блока синхронных детекторов, при этом другие входы блока синхронных детекJTOpoB, другой выход синтезатора час тот и выходы блока преобразователей СО СП частоты являются соответственно входами и выходами формирователя дополОд - нительных частотных каналов, 00 i 3. Система поп. 1, о т л и чающаяся тем, что блок форо мирования информационных каналов содержит синтезатор частот и последовательно соединенные блок синхронных детекторов, блок вычитания, блок ключей,.блок матричных преобразователей, блок усилителей, первые выходы которого подключены к входам блока преобразователей частоты, другие входы которого соединены с первыми выходами синтезатора частот, первые и вторые выходы которого подключены к первым входам блока синхронных де

.1

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах радиорепейной, тропосферной и спутниковой связи при действии мощных импульсных радиопомех.

Известна система связи с подавле.нием импульсных радиопомех, содержащая на передающей стороне последовательно соединенные модулятор, передатчик и передающую антенну, .а на приемной стороне последовательно соединенные приемную антенну, приемник и демодулятор,а также линию задержки, причем выход приемника подключен к входу формирователя импульсов.

Однако известная система имеет не-, достаточную помехоустойчивость вследствие того, что она имеет большие искажения принимаемого сигнала при воздействии импульсных помех в fex случаях, когда длительность импульсов помехи превьппает время корреляции передаваемых полезных сообщений.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.

Для этого в.систему связи с подавлением импульсных р,адиопомех введены на передающей стороне последовательна соединенные блок фильтров, первый блок линий задержки, а также сумматор, второй блок линий задержки и формирователь дополнительных, частотных каналов, выходы которого через второй блок линий задержки подключены к первым входам сумматора, вторые входы которого соединены с выходами первого блока линий задержки, входы ко-f торого соединены с входами формирова теля дополнительных частотных каналов, другой выход которого подключен к третьему входу сумматоров, выход которого подключен к входу модулятора, на приемной стороне последовательно соединенные блок фильтров, блок

линий задержки, блок формирования информационных каналов и сумматор- а также дополнительный блок линий задержки с отводами, каждый из отводов

которого соединен с управляющими входами блока формирования информационных каналов, второй вход которого объединен с входами блока фильтров и соединен с выходом демодулятора, причем выход формирователя импульсов подключен к входу линий задержки, выход которой подключен к входу дополнительного блока линий задержки с отводами.

Причем формирователь дополнительных частотных каналов содержит синтезатор частот, а также блок синхронных детекторов, выходы которого через линейный матричный преобразователь подключен к первым входам блока преобразователей частоты, вторые входы которого соединены с выходами синтезатора частот, входы которого . соединены с входами блока синхронных детекторов, при этом другие входы блока синхронных детекторов, другой выход синтезатора частот и вькоды блока преобразователей частоты явля ются соответственно входами и выхода, ми формирователя дополнительных частотных каналов.

А блок формирования информационных каналов содержит синтезатор частот и последовательно соединенные блок синхронных детекторов, блок вычитания, блок ключей, блок матричных преобразователей, блок усилителей, первые выходы которого подключены к входам , блока преобразователей частоты, дру: гие входы которого соединены с первыми выходами синтезатора частот, первые и вторые выходы которого подкпючены к первым входам блока синхронных детекторов, причем первые

и вторые выходы блока усилителей подключены ко вторым входам блока вычи399тания, при этом вторые входы блока синхронных детекторов, вторые входы блока ключей, вход синтезатора часто и выходы блока преобразователей частоты являются соответственно входами и выходами блока формирования информационных каналов. На фиг. 1 представлена структур,ная.электрическая схема передающей части, на фиг. 2 - структурная элект рическая схема приемной части, на фиг. 3 - структурная электрическая схема формирователя дополнительных частотных каналов, на фиг. 4 - струк туркая электрическая схема блока фор мирования информационньтх каналов. Система связи содержит модулятор 1, передатчик 2, передающую антенну 3, блок 4 фильтров, формирователь 5 дополнительных частотных каналов, блоки 6 и 6 линий задержки, сумматор 7, приемную антенну 8, приемник 9, демодулятор 10, формирователь 11 импульсов, блок 12 фильтров, блок 13 линий задержки, блок 14 формирования информационных каналов, сумматор 15, блок 16 линий задержки с отводами, линия задержки 17. Причем формирователь 5 дополнительных частотных каналов содержит блок 18 синхронных детекторов, синте затор 19 частот, линейный матричный преобразователь 20 частоты, блок 21 преобразователей частоты. Блок 14 формирования информационных каналов содержит блок 22-синхронных детекторов, синтезатор 23 частот, блок 24 вычитания, блок 25 ключей, блок 26матричных преобразователей, блок 27усилителей, блок 28 преобразователей частоты. Система связи с подавлением импульсньЕ радиопомех работает следующим обра; ом. На вход передающей части (фиг.1) системы связи поступает сигнал а (t) с полосой Ь, который всегда может быть представлен в виде суммы п парциональных сигналов с полосой F/n. a(t) Xa;(t)sinW.tfaj(t)co8U).t b,(t). где a -(t) - парциальные сигналы с по лосой F/n, а (t) - сигналы, сопряясем ные с a«(t) по Гильберту, о,-- несущие частоты парцильных сигналов. С помощью блока 4 фильтров, центральные частоты которых равны и)-, , а полосы F/n, выделяются сигналы b,-(t), эти сигналы поступают на входы формирователей 5 дополнительных частотнызС каналов. На выходе формирователя 5 .формируются m дополнительных сигналов (t)l V(n+1)(n+m), которые связаны с сигналами b(t)(,n) линейным образом. Эта связь может быть записана так: Ь 4t(-t)(t)sinu +et+a t(t) 1 COSUjn tt, a,e(t)g-,,a.(t), (t) 11 oijjaiCt;, e(e; - постоянные коэффициенты, 1,m. Несущие частоты выбираются неравными несущим частотам ы; в (1), например так, чтобй спектр сигналов (2) был расположен выше верхней граничной частоты спект-. ра сообщения a(t). В сумматоре 7 объединяются все сигналы b.(t)i 1,(n+m), прошедшие предварительно блок 6 линий задержки, вносящие разное запаздывание т.е. на выходе сумматора 7 имеем сигналB(t) 11 bj(t-C;)(3) Этот сигнал поступает на модулятор 1, который осуществляет амплитудную, частотную либо какую-нибудь иную модуляцию несущей частоты передатчика 2 сообщением B(t) и излучается передающей антенной 3 в эфир. Выбор ме тода модуляции должен основываться на соображениях, связанных с необходимостью получения энергетического выигрыша с ограничениями на полосу частот отводимой системе связи и т.п. Сигнал контрольной частоты, служащий для восстановления на приеме сетки частот, вырабатываемой Ьинтезатором 19, частот, входящим в формирователь 5.(фиг. 3), на выходе синтезатора 19 сигнал передается в одном из промежутков между полосами занимаемыми дополнительными частотными каналами известными методами. 59 На приемной стороне принимаемой приемной антенной 8 сигнал усиливается в приемнике 9 и демодулируется демодуляторе 10. При отсутствии шумо помех на выходе демодулятора 10 действует сигнал B(t), определенный в (3). С помощью блока 12 фильтров из этого сигнала выделяются отдельные составляющие b-Ct-C,-) эанимахяцие неперекрывающиеся полосы частот. Блок 13 линий задержки предназначен для вьфавнивания задержек f-, внесенных в сигналы b4(t) на передаче. /Величина вносимой ими задержки равна I о - f I и I 7,. макс ,- , об- разом, на выходах блока 14 формирования информационных каналов действуют сигналы b{(t-f. В блоке 14 на основе .анализа сигналов b .(t-P) с учетом (2) производятся оценки первых п компонентов а (t) ,п и, Ьледовательно, b ,-(t-LB) (,n) . Полученные оценки первых п сигналов bft(t-Со) ( ,п) , действующие на выходах блоке 14, объединяются в сумматоре 15, формируя оценку полезного сигнала .л« . a(t-О ) Ylb(t-,) Z a(t-С )v {t} V . xsinu).Ct-Cj)+a(t-Cj)cosai.(t-Cj,) (4 Здесь звездочка указывает, что сигнал является оценкой соответствующего переданного. Если помимо по лезного сигнала на вход приемника 9 поступает мощная импульсная помеха, то в демодуляторе 10 в течение зтого времени происходит подавление .полезного сигнала. Паразитный импул помехи, действующей на выходе демодулятора 10, одновременно возбуждает блок 12 фильтров.Однако, если з паздывания Й- сигналов (t) в пере дающем устройстве были выбраны так, . чтобы Hj- 7/ 3(), где -С длительность импульсной реакции бло ка 12 фильтров, приблизительно обра нопропорциональная их полосе частот равной Р/п, то после прохо;вдения че рез блок 13 отдельные сигналы b .j(t-2) будут поражены импульсной помехой длительностью ,B разные момен времени. Таким образом, в любой момент вр мени на входах блока 14 лишь один из сигналов b-(t-Co) поражен импуль ной помехой, а остальные (n+ffi-l) сигналов свободны от помех и в блоке 14 на основе анализа этих непораженных помехой сигналов осуществляется восстановление полезного сообщения a(t 1д). Какой из сигналов b,-(), действующих на входе блока 14, поражен в данный момент времени импульсной помехой и, следовательно, должен быть исключен из анализа при восстановлении полезного сообщения, определяется с помощью цепи, содержащей формирователь 11 импульсов и блок 16 линий задержки с отводами. В момент появления импульсной помехи на выходе приемника 9 происходит срабатывание формирователя 11 импульсов, который формирует импульс с длительностью 13 sD. На отдельных отводах блока 16 линий задержки сформированный импульс появляется одновременно с появлением импульсной помехи в одном из каналов, в которых действуют сигналы biCt-U,). Этот импульс, воздействуя на соответствующий управляющий вход блока 14, отключает на время i пораженный помехой канал и, . таким образом, сигнал этого канала не участвует в формировании оценки полезного сообщения a(t-Ce). Оценки b Ct-tg), действующие на выходах блока 14, объединяются в сумматоре 15, на выходе которого получаем оценку полезного сигнала а(ь-3), представленного формулой (4). Для формирования оценок b ,(t-,) в блоке 14 используется синхросигнал, действующий на выходе демодулятора 10. Этот синхросигнал выделяется в синтезаторе 23 частот, входящем в состав блока 14 (фиг. 4), из входного сигнала, поступающего на вход (синхронизации) блока 14. Формирователь 5 дополнительных частотных каналов работает следующим образом (фиг. 3). На входе блока 18 синхронных детекторов поступают сигналы b .(t)a .(t)sin uj.t+a .(t)cos (t) Ha опорные входы этих -детекторов поступают с синтезатора 19 опорные напряжения V ,(t)2cosw,-t. После перемножения сигналов V ;(t) и bi(t) и фильтрации осцилляторных членовна выходах блока 18 имеем напряжение a.(t). Эти напряжения поступают на линейный матричный преобразователь 20, представляющий собой резистивную матрицу, имеющую п входов и m выходов. На 1-м выходе преобразователя формируется сигнал h а„,., (t) «J. aj(t), , tti представляющий собой сумму входных сигналов a.(t), взятых с весами В частности, практически интересньм случаем является выбор tn 1 и , т.е. при этом формируется лиш один дополнительный канал, в котором передается сумма напряжений а jCt), взятых с одинаковым весом. Сигналы а е() поступают на вхо ды блока 21 преобразователей частоты на опорные входы которых с выходов синтезатора 19 подаются несущие частоты В блоке 21 осуществляется однополосная модуляция этих несущих частот, в результате чего формируются сигналы bfl+j(t)a (t)cos w jtH+ah e(t)sinwj,(.t. Блок 14 формирования информационных каналов pa6otaeT следующим образом.V На входы блока 22 синхронных детекторов поступают сигналы b,.(t-Je) (t- -г,)cos i(t- -г.)+а i(t- i,) sinCtНа опорные выходы с блока 22 .синхронизируемого синтезатора 23 лоступают опорные напряжения v(t) 2co8(;i,(t-te). После перемножения сигналов Vj(t) и b ,-(t-i) и фильтрации осцилляторных членов на выходах блока 22 детекторов имеем напряжения а -(t-Cj). Обозначим напряжения на выходах блока 27 усилителей через a(t- С,), где a(t) представляет собой оценку сигнала a;(t). В блоке 24; вычитания, на вкоЬ дах которого действуют сигналы a.(t-t,) и a(t- Сд), формируется сигнал ошибки E,.(t)a /t-iJc)-a(t-13,й|). Сигналы E,-(t) поступают на блок 25 на выходах которого формируются сигналы ,(t)«a,. E(t)8jCa.(t-e,)-a(t-J,) о ;(5) где , когда ключ открыт, т.е. импульсной помехи в канале, где действует сигнал b Ct-J), нет, и В,.0, когда ключ закрыт, т.е. этот канал поражен импульсной помехой. Далее сигналы tjCt) поступают на входы пер вого матричного преобразователя блока 26, представляющего собой резистивную матрицу, имеющую п-Нв | входов и п выходов. На k-M выходе этого преобразователя формируетсясигнал u,(t) €(t)+ 1 c(,e(t) (6) Здесь коэффициенты о({ такие же, как и в (2), т.е. такие же, как в линейном матричном преобразователе 20 на передающей стороне. Далее сигналы tj(t)(,n) поступают на второй матричный преобразователь блока 26, в котором на d-ом (d 1,пн-п) выходе формируются сигналы LoUt) w(t) при u)(t) Z d..u.(t) , (7) d -- VI 1 Эти сигналы устанавливаются в блог ке 27 усилителей и поступают на вторые входы блока 24 вычитания, на выходе которых формируются оценки a(t-2c)ku.,(t) ,п В {8) k - коэффициент усиления усилителей блока 27. Коэффициенты k усиления усилителей блока 27 усилителей (фиг. 4) выбирают ся большими (k 1); Кроме того, в том случае, когда tn 1, то detDjK) даже в том случае, когда один (любой) из элементов В матрицы И равен О, т.е. даже в том случае, когда полезное сообщение поражено импульсной помехой. На входах блока 28 преобразовате- ; лей частоты (,п) действуют оценки сообщений, переданных в первых п каналах в передающей части (фиг.1).После их преобразования по спектру они объединяются в сумматоре 15 (фиг .2),формируя на его выходе оценку a(t) переданного и задержанного на время tf, сообщения a(t) a(t)Z a(t)sinw.t-ba(t)co8U),.t (9) i«t Таким образом, в предлагаемой системе связи переданный сигнал восстанавливается даже в том случае, когда приемное устройство поражается мощной импульсной помехой. Вследствие этого данная система связи имеет повышенную помехоустойчивость при воздействии на нее импульсных радиопомех.

ВхвЙ

gtutf

f Ai faitn)

««.J