Способ передачи и приема дискретной информации в широкополосных системах связи с адаптивными антенными решетками

(50 4 Н 01 3 26//Н 04 В 7 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И; ОТКРЫТИЙ(71) Московский электротехнический институт связи(56) Ломая В.И., Комаров В.М. и др. Адаптивные антенные решетки в системах широкополосной связи. Зарубежная радиоэлектроника, 1983, В 5, с,10-11.Патент США У 4156877,кл. 343/100, 1979.(54) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ДИСКРЕТ.НОЙ ИНФОРМАЦИИ В ШИРОКОПОЛОСНЫХ СИСТЕМАХ СВЯЗИ С АДАПТИВНЫМИ АНТЕННЫМИРЕШЕТКАМИ(57) Изобретение м.б; использовано в системах связи, функционирующих в условиях изменяющейся помеховой обстановки и при необходимости обеспечения высокой помехоустойчивости. Цель изобретения - увеличение помехоустойчивости и пропускной способности при передаче дискретной информации. На передающей сторонепослеразделения последовательности двоичных сигналов передаваемой информациикаждый блок из и информационных сигналов (ИС) преобразуют в одну иэИ=2" соответствующих ортогональныхпоследовательностей Уолша нз Ь символов, имеющих одинаковые начальныесегменты из 1=Ь/Я символов. На приемной стороне демодуляцию каждого выделенного ИС осуществляют путем вэаимокорреляционной обработки его ссинхронизированными по времени и частоте сформированными эталонными псевдослучайными сигналами с последующимбыстрым преобразованием Уолша. Опорный сигнал выделяют при демодуляцииначального сегмента из 1 символов ИС,а регулировку весовых коэф. при адаптивной обработке сигналов осуществляют в интервалы стробирования, совпадающие с начальным сегментом из 1символов каждого блока из и ИС.2 ил.Изобретение относится к радиосвязи, преимущественно к широкополосным системам связи с адаптивными антенными решетками (ААР) в которых пере дача информации осуществляется с помощью шумоподобных сигналов (ШПС), и может быть использовано в системах1 связи, функционирующих в условиях изменяющейся помеховой обстановки 10 и при необходимости обеспечения высо,кой помехоустойчивости системы.Цель изобретения - увеличение помехоустойчивости и пропускной спо,собности при передаче дискретной ин формации.Сущность способа передачи и приема дискретной информации в широкополосных системах связи с ААР заключается в том, что на передающей сто П роне последовательность информационных сигналов передаваемой дискретной инФормации разделяют на блоки из и информационных сигналов, формируют псевдослучайную последовательность, которую умножают на блоки из и информационных сигналов и сформированным, двоичным псевдослучайным сигналом модулируют по фазе колебание несущей частоты и передают высокочастот- ЗО .ный широкополосный сигнал, а на приемной стороне высокочастотный широкополосный сигнал принимают элементами антенной решетки и после весовой обработки сигналов элементов антенной решетки формируют выходной сигнал решетки, из которого выделяют информационный сигнал, который. демодулируют выделяют опорный сигнал, который вычитают иэ выходного сигнала решет ки, раэностным сигналом осуществляют регулировку весовых коэффициентов при весовой обработке сигналов элементов антенной решетки в интервалах стробирования, совпадающих со 4 Б временем выделения опорного сигнала, причем на передающей стороне каждый блок из и информационных сигналов преобразуют в одну из И=2"соответствующих ортогональных последовательностей Уолша из Ь символов, имеющих одинаковые начальные сегменты из 1= Ь/И символов, а на приемной стороне и информационный сигнал демодулируют путем взаимокорреляционной обработки выходного сигнала антенной решетки с синхронизированными по времени и частоте эталонными псевдослучайными сигналами с последующим быстрым преобразованием Уолша, опорный сигнал выделяют при демодуляции информационного сигнала, соответствующегоего начальному сегменту из 1 символов, а стробирование при весовой обработке сигналов элементов антеннойрешетки осуществляют в интервалахвремени, совпадающий с начальным сегментом информационного сигнала каждого блока из и информационных сигналов.На фиг, 1 представлен вариант дляосуществления способа передачи иприема дискретной информации в широкополосных системах с ААР; нафиг. 2 - эпюры формируемых последовательностей для случая, когда передача информации осуществляется четырьмя ортогональными сигналами,Устройство для реализации данногоспособа содержит на передающей стороне источник 1 информации, регистр 2,дешифратор 3, коммутатор 4, перемножитель 5, модулятор 6, передающую антенну 7, генератор 8 тактовых импульсов (ТИ), генератор 9 последовательностей Уолша и генератор 10 псевдослучайной последовательности, а наприемной стороне - многоэлементнуюантенную решетку (АР) 11, блоки.12 -12 д, весовой обработки, сумматор 13,вычитающий блок 14, делитель 15 мощности, блок 16 синхронизации, перемножитель 17, фильтр 18, демодулятор19, усилитель 20 с автоматическойрегулировкой усиления(АРУ) и модулятор 21, блок 22 быстрого преобразования Уолша, дешифратор 23, генератор 24 псевдослучайной последовательности (ПСП), Формирователь 25 строба,причем каждый блок 12 весовойобработки содержит перемножитель 26,ключ 27, интегратор 28 и блок 29регулировки весового коэффициента.Устройство работает следующим образом.Двоичная информация от источника1 информации поступает на вход и-разряцного регистра 2, после записи исигналов в который производится дешиФрация состояния регистра 2 с помо-щью дешифратора 3, имеющего и входови 2 выходов. Дешифратор устанавливает коммутатор 4 в состояние, прикотором последовательность Уолша,соответствующая информационному содержанию регистра 2, от .генератора9 (Фиг,2 б,в,г,д) поступает на входперемножителя 5, на другой вход которого поступает ПСП, формируемая генератором 10 (фиг. 2 а).На выходе перемножителя 5 Форми 5руется двоичный псевдослучайный сигнал, (Фиг. 2 а,е,ж,з) который поступает на вход модулятора 6, где осуществляется манипуляция фазы высокочастотного несущего колебания и сформиро Ованный широкополосный псевдослучайный сигнал излучаетсячерез передающую антенну 7,Синхронизация работы устройствана передающей стороне осуществляетсяс помощью генератора 8 ТИ, формирующего набор тактовых частот: частотаформирования ПСП й , частота формирования последовательностей УолшаГ, = Г частота поступления информационных символов в регистр 2 йтГ п/Ь и частота смены выходноготоссстояния дешифратора 3 и определяющая моменты начала генерирования ПСПи последовательностей Уолша Г =Г /Ь,25з оНа приемной стороне сигналы с выходов элементов многоэлементной антенны 11 поступают на входы блоков12,-12 весовой обработки,где умножаются на комплексные весовые коэффициенты,после чего все сигналы поступают на сумматор 13, выходнойсигнал которого перемножается в перемножителе 17 с ПСП от генератора 24,совпадающей с ПСП, формируемой на35передающей стороне. Сигнал с выхода перемножителя 17 поступает на полосовой фильтр 18, на выходе которого выделяется несущее колебание, модулированное по Фазе передаваемой последовательностью Уолша, поступающее на демодулятор 19, на одном из выходов которого выделяется колебание несущей частоты, а на дру гом выходе - передаваемая последовательность Уолша. Колебание несущей частоты с выхода демодулятора 19 через усилитель 20 АРУ поступает на вход модулятора 21, на другой вход которого подается ПСП с генератора 24, в результате чего формируется ПСП, начальные элементы которого полностью совпадают с начальными элементами передаваемой ПСП независимо от передаваемой информации (фиг.2 а,е,ж,з), поэтому часть ПСП, содержащую и элементов, можно использовать в качест" ве опорного сигнала для настройки весовых коэффициентов по критерию минимума среднеквадратической ошибки,Для этого формируемая ПСПвычитается из выходного сигнала антенной решетки в вычитающемблоке 14, с выхода которого сигнал разности поступает на делитель 15 мощности, где производится деление на составляющие, каждая из которых используется для регулировки весового коэффициента в блоке 12 весовой обработки одного из элементов многоэлементной решЕтки 11. Сигнал с выхода делителя 15 мощности поступает на вход перемножителя 26, где происходит перемножение с выходным сигналом соответствующего элемента антенной решетки. С выхода перемножителя 26 через ключ 27 сигнал поступает на вход интегратора 28, с выхода которого снимается управляющее напряжение для регулировки весового коэффициента в блоке регулировки весового коэффициента 29.Замыкание цепи обратной связи с помощью ключа 27 производится импульсом с выхода формирователя стро ба 25 только на время действия опорного сигнала. Для этого длительность стробирующего импульса делается равной длительности опорного сигнала, а запуск формирователя строба 25 осу" ществляется синхронно с запуском генератора 24 ПСП с автоматическим запуском.Последовательность Уолша, снимаемая со второго выхода демодулятора 19, поступает на вход блока быстрого преобразования Уолша 22, в котором производится идентификация принимаемой последовательности с последовательностью Уолша. Этот блок имеетвыходов, каждый из которых соответствует одной из используемых при передаче последовательностей Уолша и соединен с соответствующим входом дешифратора 23, на выходе которого появляется последовательность и ин" формационных сигналов, соответствующая номеру входа.Формула изобретенияСпособ передачи и приема дискретной информации в широкополосных системах связи с адаптивными антенными решетками, заключающийся в том, что на передающей стороне последовательность двоичных сигналов передавае 1327217мой информации разделяют на блокииз и информационных сигналов, формируют псевдослучайную последовательность, которую перемножают с каждымблоком информационных сигналов и еюмодулируют по фазе колебание несущейчастоты, передают высокочастотныеширокополосные сигналы, а на приемной стороне осуществляют адаптивнуюобработку принятых высокочастотныхширокополосньм сигналов, иэ каждогообработанного сигнала выделяют информационный сигнал и его демодулируют, выделяют опорный сигнал, который вычитают .из обработанного сигнала, разностным сигналом осуществляютрегулировку весовых коэффициентовпри адаптивной обработке сигналовв интервале стробирования, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюувеличения помехоустойчивости.и пропускной способности при передаче дискретной информации, на передающейстороне после разделения последова-. тельности двоичных сигналов передаваемой информации каждый блок из пинформационных сигналов преобразуютв одну из Я=2" соответствующих ортогональных последовательностей Уолшаиз 1, символов, имеющих одинаковыеначальные сегменты из 1 = Ь/И символов, а на приемной стороне демодуляцию каждого выделенного информационного сигнала осуществляют путемвзаимокорреляционной обработки егос синхронизированными по времении частоте сформированными эталонными псевдослучайными сигналами с последующим быстрым преобразованиемУолша, опорный сигнал выделяют придемодуляции начального сегмента иэ1 символов информационного сигнала,а регулировку весовых коэффициентов20 при адаптивной обработке сигналовосуществляют в интервалы стробирования, совпадающие с начальным сегментом из 1 символов каждого блока изи информационных сигналов,1327217 Составитель В. ЕвдокимоваТехред И.Попович Корректор Т. Колб Редактор А. Долинич Заказ 3402/51 Тираж 625 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 ще