Система радиосвязи

х СОЮЗ СОВЕТСОЦИАЛИСТИЧРЕСПУБЛИК 19) 51) 4 Н 0 НИЕ ИЗОБРЕТ Сл в ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(57) Изобретение м,б. использовано в космических и наземйых радиолиниях связис повторным использованием частоты. Цельизобретения -повышение помехоустойчивости. Система содержит г-р 1 сигналов, разветвитель 2 мощности, амплитудные модуляторы 3 и 4, противофазный усилитель 5,облучатели 6 и 7 передающей антенны (А) 8,облучатели 9 и 10 приемной А 11, суммарноразностный блок 12, сумматор 13, вычислитель 14, демодулятор 15 дополнительного сообщения, демодулятор 16 основного еооб- щения, фильтр 18 нижних частот, блок 20 управления положением осей поляризации облучателей А 11. Введены амплитудный ог- раничитель 17, фильтр 19 нижних частот, ключ 21, фазовый детектор 22, фазовращатель 23, линии 24 и 25 задержки, компаратор 26. В качестве демодулятора 16 используется синхронно-фазовый демодулятор с устройством отбраковки аномальных пере.скоков фазы, кратных 2% радиан, возникающих в входной смеси сигнала с помехой под действием как флуктуационных, так и импульсных помех, что повышает помехоустойчивость. На время анализа помеховой обстановки и выработки сигнала управления для ключа 21 необходимо задержать сум. марный сигнал в канале обработки с угловой модуляцией. На это же время необходимо задержать и разностный сигнал в др. канале. Для этого служат линии 24 и 25 задержки, имеющие одинаковое время задержки. 4 ил.Изобретение отщснтся .к рдлиосвязи иможет использоваться в космических и наземных рдлиолиниях связи с повторным ис.пользованием частоты, прелцазцдченных лляцерелдчи информации с помопп ю радиоволн.1 ель изоГретеция - повышецце помехоустойчивости.На фиг.представлена структурная электрическая схема преллагдемой системы ра.лцосвязи; на фиг. 2структурная элек.трическая схема лемодулятора основногосообщения; ца фиг. 3 и 4 . - векторные лиаграммы, поясцгнощие работу системы ра.лиосвязи.Система радиосвязи солержит генераторсигцалов, разветвитель 2 мощности, амплитудцые молуляторы 3 и 4, нротивофазный усилитель 5, облучатели 6 ипередаошей ацтецны 8, облучатели 9 и (О приемнойантенны1, суммарно-разностный блок (2,состоящии из сумматора 3 и вычитателя4, демолулятор 5 лополнительцого сообщенияя, демодулятор6 основного сооб щения, амплитудный ограничитель 37, фильтры8 и 9 нижних частот(ФНЧ)блок 20 управле.ния положением осей поляризации облучателей приемной антенны, ключ 2), фазовый 25летектор 22, фазовращатель 23, линии задержки 24 и 25 и компаратор 26,Демодулятор 6 основного сооГщениясостоит из фазового детектора (ФД) 27,ФНЧ 28 и генератора управляемого напряжением (ГУН) 29,Система работает слелующим образом.Генераторсигналов формирует сигналосновных сообщений, модулированный почастоте или фазе осцовными сообщениями.Зтот сигнал имеет вцл35где .3 постоянная амплитуда сигнала;3 Н) - функция изменения фазы сигнала,соответствующая частотной или фазовой модуляции основными сообщениями 5,;40В - угловая частота.Сигналпоступает на вход разветви.теля 2 мощности, с выхода которого сигналразветвляется на два канала, в которых установлены амплитудные модуляторы 3 и 4,выполненные в виде высокочастотных усилителей. В них амплитуда проходящих сигналов изменяется противофазно по законуперелаваемых дополнительных сообщений спомощью напряжений, снимаемых с противофдзцого усилителя 5. При этом сигналы 50ца выхолах амплитудных модуляторов 3 и 4слелующце1 (1) = .3+ Г (1)сов 01+ с( (1) ; (2)13, (1 ==13, 31(1) соэш 1+ ч(1), (3)гле 13, (1) и3, (1)сигналы на выходах мо.дуляторов 3 и 4 соответственно;У, - постоянцая амплитула; 1 - функция изменения амплитулы сигналов, соотвтствъю 1 цдя дополнительным сообщениям 5.Сигналы (2) и (3) поступают на вхолы облучателей 6 и 7 передающей антенны 8. Герелающая антенна 8 может быть сделана в виде зеркальной антенны с двумя облуча. телями 6 и 7 или в виде вибраторцых антенн с соответствующими возбудителями. Облучатели 6 и 7 созлают поля с ортогональной одно относительно другого линейцои или круговой поляризацией. Сигналы, которые излучает передающая антенна 8, принимаются приемной антенной. Ее облучатели (возбудители) 9 и О имеют взаимно ортогональцые линейную или круговую поляризации, Приемная антеннас облучателями (возбудителями) 9 и )О выполнена аналогично передающей,На фиг, 3 изображены векторы А, В поляризации волны, прихолящих сигналов, атакже оси Х и У поляризации облучателей9 и О приемной антенны,1 (ск. - уголрассогласования по поляризации). На выходах облучателей 9 и О приемной антенныполучаем сигналыБ(1) = Ц сов с 1+ 1)сов и) 1+ р (1)-- З,э(п ы.- 1(1)сов и 1+ Р (1)++ плц (1) (4)где п (1) - фЛуктуациоцная пЬмеха в виденормального гауссова шума составляющей оси Х;Й- им пул ьсцая помеха составляющей оси,13 у(1) =3 сов ,с- 1(1)сов ю 1++ р(1) +п(1) +п(1),(5)гле п (1) - флуктуационная помеха в виденормального гауссова шума составляющей оси У;п(1) - импульсная помеха составляющей оси У.С выхода сумматора 3 получаем сигнал1-3(+) (1) =1.3) +.3,(1) =2 Ц,совх +(фиг. 2) с устройством отбраковки аномальных перескоков фазы, кратных 2% радиан,возникающих во входной смеси сигнала спомехой пол действием как флуктуационных, так и импульсных помех, что позволяет повысить помехоустойчивость при воздействии ком плекса помех на единицыи десятки лецибел в зависимости от базысигнала.СФД представляет собой устройство, выполненное на основе системы фазовой авто- подстройки частоты,СФД работает следуюцьчм образом.На первый вход ФД 27 подается входной сигнал, а на второй вход - от ГУН 29. В результате перемножения на выходе ФД сигнал представляет собой биенне между входными сигналами. Сигналы с частотойи 1 на выход детектора не проходят, так как они не проходят через ФНЧ 28. Напряжение биений с выхода ФД 27 (будем называть его управляющим) подается через ФНЧ 28 на управляющий элемент ГУН 29 (например, варикап х С-контура генератора). ГУН 29 изменяет свою частоту. Причем, чем меньше частота биений, тем больше постоянная составляющая управляющего напряжения. В зависимости от знака мгновенного напряжения частота биений на выходе ФД 27 повышается или понижается. Будем считать услощо, что управляющее напряжение, уменьшающее разность частот входного сигнала и ГУН 29положительное, а увеличивающее - отрицательное.Во время положительной полуволны управляющего напряжения скорость его изменения меньше, чем во время отрицательной, Это приводит к тому, что длительность положительного полупериода превышает длительность отрицательного, т.е. возникаетпостоянная составляющая напряжения уп.равления, в результате действия которой все больше сближается частота ГУН 29 с частотой входного сигнала. При равенстве частот ГУН 29 и входного сигнала система входит в режим синхронизма, причем частота входного сигнала отслеживается с точностью до постоянной разности фаз. Кроме того, при начальной расстройке частот ГУН 29и входного сигнала эта разность равна 90 и напряжение на выходе ФД 28 равно нулю. При изменении частоты входного сигналаменяется разность фаз между входным сигналом и сигналом ГУН 29. При этом на выходе ФД 28 возникает управляющее напряжение, пропорциональное разности фаз.Таким образом, если на входе ФД 28 присутствует сигнал, у которого меняется частота (случай частотной модуляции) или фаза (случай фазовой модуляцни), то на выходе демодулятора 16,работающего в синхронном режиме, возникает напряжение, изменяющееся согласно закону изменения частоты или фазы входного сигнала, т.е. демодулированное сообщение,Между входным сигналом и сигналомГУН 29 существует постоянный фазовый сдвиг. Для его компенсации в предлагаемое устройство введен фазовращатель 23 на 90, с выхода которого поступает опорный сигнал, не содержащий информацию о по.мехе, на демодулятор 15, При воздействии на вход системы флуктуационного шума и импульсной помехи (ИП) на первый вход фазового детектора 22 поступает суммарный сигнал с выхода амплитудного ограничителя 17, а на второй вход фазового детектора 22 - опорный сигнал с выхода фазовращателя.23, Возникающая разница между опорным и входным сигналами вызывает появление на выходе ФНЧ 19 напряжения помехи. В случае превышения порога чувствительности компаратора 26 на его выходе появляется сигнал запрета, который закрывает ключ 2 н сигнал Пораженный ИП не проходит на вход демодулятора 16 на время денствия ИП, 15 При этом, как правило, постоянная времениФНЧ 8 больше, чем времядействия ИП.Таким образом, демодулятор 16 не выходнт из состояния синхронизма на время действия ИП.В случае отсутствия на входе устройства ИП на выходе компаратора 26 сигнал, запрета отсутствует и ключ 21 открыт.На время анализа помеховой обстановки и выработки сигнала унравления для ключа 21 необходимо задержать суммарный сигнал в канале обработки с угловой модуляцией. На это же время необходимо задер,жать и разностный сигнал в другом канале,30 35 40 45 50 для чего служат линии 24 и 25 задержки. Время задержки линий 24 и 25 задержки выбирается одинаковым. Это время, в основном, определяется полосой пропускания ФНЧ 19. С выхода демодулятора 15 сигнал идет на узкополосный ФНЧ 18, с помощью кото. рого выделяется постоянная составляющая,. знак которой зависит от знака угла рассогласования,х. С выхода ФНЧ 18 эта составляющая поступает на блок управления положением осей поляризации облучателей (возбудителей), который поворачивает облучатели так, что угол сс становится равным нулю. При рассогласованни в другую сторону (угол а - отрицательный) указанная составляющая положительная, облучатели повернуты в противоположную сторону,ФНЧ 18 имеет полосу пропускания, значительно меньшую по сравнению с шнриной спектра функции. Поэтому ФНЧ 8 может пропускать только медленно меняющиеся сигналы, обусловленные изменениями взаимного положения антенн. Блок 20 с помощью напряжения, снимаемого с ФНЧ 18, устраняет рассогласование между поляризацией приходящих сигналов и поляризацией облучателей приемной антенны. Прн этом система регулировання работает по принимаемому сиг.валу, несущему информацию о передаваемых сообщениях.Система регулирования работает и в слу. чае, когда ортогональцость приходящих сигналов нарушена, На фиг. 4 изображены век. торы А и В поляризации приходящих сигналов и оси Х и У поляризации облучателей 9 и 1 О приемной антенны 11,о и в углы между векторами и осями поляризации, В этом случае блок 20 ставит облучатели 9 и 10 в положение Х и У, при котором с= Р(показано пунктиром).Формула изобретенияСистема радиосвязи, содеркащая на передающей стороне последовательно соеднценцые генератор сигналов, модулированных основным сообщением, и разветвитель мощности, выходы которого соединень 1 соответственно через первый и второй амплитудные модуляторы с облучателями передающей антенны,.а управляющие входы первого и второго амплитудных модуляторов соединены с соответствующими выходами противофазного усилителя, вход которого является дополнительным входом системы, а на приемной стороне последовательно соединенные приемную антенну с двумя облучателями, блок управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны и суммарно-разностцый блок, посЛедовательно соединенные демодулятор дополнительного сообщения и первый фильтр нижних частот, выход которого подключен к управляющему входу блока управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны, а также демодулятор основного сообщения, при этом выход демодулятора дополнительного сообщения и выход демодулятора основного сообщения являются выходами системы, отличающаяся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, на приемной стороне введены последовательно слединенные амплитудный ограничитель, первая линия задержки и ключ, выход которого подключен к входу демодулятора основного ссюбщения, последовательно соединенные фазовый детектор, второй фильтр нижних частот и компаратор, выход которого подключен к второму входу ключа, а также фазовращатель и вторая линия задержки, вход которой соединен с разностным выходом суммарно-разностного блока, а выход - с информационным. входом демодулятора дополнительного сообщения, причем управляющий выход опорной частоты демодулятора основного сообщения подключен к входу фазовращателя, выход которого подключен к опорному входу демодулятора дополнительного сообщения и опорному входу фазового детектора, вход которого соединен с выходом амплитудного ограничителя, вход которого соединен с суммарным выходом суммарноразностного блока,385305 д/,/ Д Составитель Т. КолпиТехред И. ВересТираж ббОго комитета СССР по деламква, Ж - 35, Раушская нфическое предприятие, г. У Редактор Т. ПарфеноваЗаказ 1124/55ВНИИПИ Государственно113035, Мос1 роизводственно.полигра оваКорректор М. 1 ЦарошиПодписноеизобретений и открытийб., д. 4/5жгород, ул. Проектная. 4