Устройство для моделирования систем связи

Сава Советских Саралистических Рвспубляя(23) ПриориОпубликован Государстеенныи комитет Совета Министров СССР оо лелем нэобретений 3 088,8 15,03.76, Бюллетень10 3) УД ытий ата опубликования описания 31.05.76РОВАНИЯ СИСТЕМ Изобретение относится к моделированию радиоэлектронных систем и может быть применено при разработке аппаратуры моделирования процесса функционирования сложных радиоэлектронных систем в условиях воздействия,помех,Известны моделирующие установки типового канала связи, использующие как аналоговые, так и цифровые вычислительные машины. Моделирующие устройства перного типа образуются из стру 1 ктур электронных элементов, работающих на постоянном или переменном токе и непрерывно производящих отдельные операции (суммирование, умножение, интегрирование и т, д.), которыми описываются физические процессы в исследуемом р адиоэлектро 1 нном устройстве. Моделирующие устройства второго типа характеризуются тем, что в них обобщая проблема моделирования разбивается на,ряд частных задач, каждая из которых сводится к разработке блок-схемы программы отдельных частей каналов, При этом основной метод заключается в том, что сначала составляется ненрерывная модель, а затем строится ее дискретный вариант, Известно моделирующее устройство, содержащее генератор сигналов, блок управления, выход которого соединении с соответствующими входами блошка моделирования передающей антенны, траосы распрост 72) Авторы изобретения А. С. Го 2ранения, приемной антенны, передающей антенны источника помех, блок согласования и регистрирующий блок. Однако при использовании известного устройства сложно вы полнить моделирование изменения пространственно-частотных характеристик физического процесса во времени, для анализа влияния изменения только одного физического параметра элемента радиоэлектронной системы 10 или воздействующих помеховых сигналов необходимо пересчитывать коэффициенты всех решаемых уравнений. Кроме того, в устройстве трудно задавать граничные условия, оно имеет большие коинструктивные размеры, 15 при рецпении трехмерных задач моделирования требует большого объема памяти и значительного машинного времени.Целью изобретения является увеличениеточности моделирования и повышение быст родействия. Это достигается тем, что предложенное устройство содержит амплитудные модуляторы, выходы которых подключены к первым входам фазовых модуляторов, и сумматор, выходы которого подключены к ре гистрирующему блокупричем первый и второй выходы блока моделирования передающей антенны подключены к первым входам перного и второго амплитудных модуляторов, ко вторым входам которых подпслючены вы ходы генератора сигналов, а третий и четвертый выходы - ко вторым входам первого и второго фазовых модуляторов, соединенных выходами через первый блок согласования с первыми входами третьего и четвертого амплитудных модуляторов, ко вторым входам которых подключены первый и второй выходы блока моделирования трассы распространення, соединенного третьим и четвертым выходами со вторыми входами третьего и четвертого фазовых модуляторов, выходы которых подключены через второй блок согласования к первым входам пятого и,шестого амплитудных модуляторов, вторые входы которых соединены с первым и вторым выходами блошка моделирования приемной антеняы, другие выходы которого подключены ко вторьвм входам фазовых модуляторов, выходами соединенных через третий блок согласования с первязьи,и.вторым входами сумматора, а выходы генератора помех подключены к первьвм входам седьмого и восьмого амплитудных модуляторов, вторые входы которых соединены с первым и вторым выходами блока моделирования передающей антенны источника помех, вторые выходы которого подключены ко вторым входам фазовых модуляторов, выходами соединенных через четвертый блок согласования с третьим и четвертым входами сумматора, Кромме того, в устройстве блоки моделирования передающей и приемной аггтенны и передающей антенны источника помех выполнены в виде последовательно соединенных оптического квантового генератора, коллиматора и расщепителя, выходы которого подключены к цепочкам последователыно соединанных поляризатора, элемента перемеяной оптической плотности и оптического преобразователя, причем выходы оптических преобразователей соединены с последовательно соединенными матричным фотопрнемником, преобразователем аналог - код, вычиолителыньвм блоком и преобразователем код - аналог; блок моделирования трассы распространення содержит последовательно соедивеаные дефлекторы и дополнительные оптические преобразователи, причем входы дефлекторов соединены с выходами поляризаторов, а выходы дополнительных оптических элементов подключены ко входам элементов Неременной оптической плотности.На чертеже дана схема предложенного устройсов а.Оно содержит блок управления 1, генератор сигналов 2, оптический ивантовый геяератор 3, коллиматор 4, расщепитель 5, поляризатор 6, дефлектор 7, дополнительный оптический преобразователь 8, элемент переменной оптической плотности 9, оптический преобразователь 10, матричный фотоприемник 11, п 1 реоб(разователь аналог - 1 код 12, вычислительный блок 13, преооравователь код - аналог 4, амплитудный модулятор 15, фазовый модулятор 1,6, блок согласования 17, генератор помех 18, сумматор 19 и ретистрирующий блок 20. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Выходной сигнал генератора 2 последовательно в каждом поляризационном канале проходит через амплитудные 15 и фазовые 16 модуляторы б,токов моделирования передающей антенны, трассы распространения и приемной антенны, При этом сигналы генератора 2 модулируются по амплитуде и фазе на каждой ортогональной поляризации, соГл аоно 3 акоса м измитВния этих пад а метр ОВ ври излучении, распространении и приеме реальных сипналов. В каждом блоке моделирования когерентный световой поток оптического ивантового генератора 3 последовательно проходит через коллиматор 4 и,расщепитель 5 и поступает в четыре оптические канала, в каждом из которых последователыно соединены поляризатор 6 (блок моделирования трассы распространения -- ,дефлектор 7, допо- нительный оптический преобразователь 8), элемент переменной оптической плотности 9 и оптический преобр азотов атель 10, Регистр ация светового потомака и преобразование его в эле(ктрический сипиал осуществляются матричным фотоприемником 11. Сигналы с выходов матричных фотоприемников каждого оптического канала поступают через преобразователь аналог - код 12 на вычислительный блок 13, осуществляющий вычисление амплитуды и фазы моделируемого процесса. С выходов вьчис;ите. нного блока 13 сигналы поступают через преобразователь код - аналог 14 на амплитудные 15 и фа 301 вые 16 модуляторы поляфризационных каналов соответству 1 ощих блоков моделирования. Промодулированный сигнал генератора 2 поступает на первый и второй входы сумматора 19. Выходной сигнал генератора помех 18 поступает на амплитудные 15 и фазовые 16 модуляторы блока моделирования передающей антенны источника помех, на выходе которых получаем модулировавный помеховый сипнал, подобный реалыному. Модулированный помеховый сигнал поступает на третий и четвертый,входы сумматора 19. Сигнал с выхода сумматора поступает на вход регистрирующего блока 20,Поляризаторы 6 предназначены для согласования поляризации, при которой зафиксированы элементы перемепной оптической 1 плотности 9 с поляризацией восстанавливающего светового потока. Необходимость в использовании четырех Оптических каналов вытекает из того, что производится вычисление амплитуды и фазы на основе использования на каждой из двух ортогональных поляризаций двух ивадратурных каналов. Элементы переменной оптической плотности 9,в ивадратурных каналах характеризуют одно и то же аиплитудноэфазовое распределение поля, однако их регистрация производится при сдвинутых на л/2 опорных сигналах. В блоке моделирования трассы распространения элементы переменной оптической плотности 9 представляют собой набор отдельных субэлементов, получевных для р азличныхтрасс распространения сигнала. Выбор различных трасс распространения полезного и помехового сивналов осуществляется дефлектором 7 и дополнительным оптическим преобразователем 8 с матрицы субэлемеитоз пе. ременной оптической плотности 9. Для исклочения взаимного влияния между блоками моделирования в каждом поляризационном ка 1 нале сигнал проходит через блок согласования 17. Формула изобретен и я 1. Устройство для моделирования систем связи, содержащее генератор сипналов, блок управления, выход которого соединен с соответствующими входами блоков моделирования передающей антенны, трассы раапространения, приемной антенны, передающей антенны источника помех, блок согласования и регистрирующий блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности моделирования и повышения быстродействия, оно содержит амплитудные модуляторы, выходы которых подключены к первым входам фазовых модуляторов, и сумматор, выходы которого подключены к регистрирующему блоку, причем первый и второй выходы блока моделирования передающей антенны подключены к первым входам первого и второго амплитудных модуляторов, ко вторым входам которых подключены выходы генератора сигналов, а третий и четвертый выходы - ко зторьпм входам первого и второго фазовых модуляторов, соединенных выходами через первый блок согласования с первыми входами третьего и четвертого амплитудных модуляторов, ко вторым входам которых подключены,первый и второй выходы блока моделирования трассы распространения, соединенного третьим и четвертым выходами со вторыми входами третьего и четвертого фазовых модуляторов, выходы которых подключены 5 10 15 20 ) 5 Зо 35 40 через второй блок согласования к первым входам пятого и шестого амплитудных модуляторов, вторые входы которых соединены с первым и вторым выходами блока моделирования приемной антенны, другие входы которого подключены ко вторым входам фазовых модуляторов, выходами соединенных через третий блок согласования с первым и вторым входами суиматора, а выходы генератора помех подключены к первым входам седьмого и восьмого амплитудных модуляторов, вторые входы которых соединены с первым и вторым выходами блока моделирования передающей антенны источника поыех, вторые выходы которого подключены ко вторым входам фазовых модуляторов, выходами соединенных через четвертый блок согласования с третьим и четвертьгм входами сумматораа.2. Устройство по п. 1, отличающееся терм, что в нем блэки моделирования передающей и приемной антенны и передающей антенны источника помех выполнены в виде последовательно соединенных оптичеакого кзантового генерагора, коллиматора и расщепителя, выходы которого подключеныкцепочкам последовательно соединенных поляризатора, элемента переменной оптической плотности и оптического преобразователя, причем выходы оптичеоких преобразователей соединены с последовательно соединенными матричным фотоприемником, преобразователем аналог - код, вычислительным блоком и преобразователем код - аналог,3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что з нем блок моделирования трассы распространения содержит последовательно соединенные дефлекторы и дополнительные оптические преобразователи, причем входы дефлекторов соединены с выходами поляризаторов, а выходы дополнительных оптических преобразователей подкл 1 очены ко входам элементов переменной оптической плотности.506875 Составитель А, Гольц Редактор Л, Тюрина Техред Т. Колесова Корректор А. Галахова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ085,10 Изд. ЪЪ 1174 Тираж 864 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Мшп:стров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5