Система для передачи и приема дискретных частотно манипулированных сигналов

(56) Сикарев А.Аустройства фосложных сигналс. 91, 92. л. %31кий и В.А.Би др. Мимированив, МРади евоэлектронныеи обработкии связь, 1983,ЧИ И ПРИЕМАО-МАНИПУЛИГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ИСАНИЕ ИЗОБ ВТОРСКОУУ СВИДЕТЕЛЬС 4) СИСТЕМА ДЛЯ ПЕРЕ ИСКРЕТНЫХ ЧАСТОТ ОВАННЫХ СИГНАЛОВ Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиолиниях связи, передачи данных и управления с широкополосными дискретными частотно-манипулированными сигналами,Известен способ передачи цифрового сигнала по радиоканалу, а также предназначенные для этой цели передатчик и приемник, которые осуществляют расширение спектра передаваемого сигнала в радиоканале с определенной шириной полосы путем деления первичного сигнала на заданное число вторичных цифровых сигналов пропорционально меньшего уровня с модуляцией поднесущими частотами с условием попадания результирующего сигнала в отведенную полосу. Способ и устройства передачи и приема реализуют передачу простых сигналов или сигналов с малой базой. определяемой числом поднесущих, Это обстоятельство ограничивает использование подобных систем в радиолиниях с высокими требованиями по помехоустойчивости, особенно в случае действия импульсных и узкополосных помех,Наиболее близкой к предлагаемой явля-ется система для передачи и приема диск 5 О 1757118 А 1(57) Сущность изобретения: система содержит на передающей стороне генератор тактовых импульсов, формирователь временной последовательности импульсов, генератор сетки частот, электронный коммутатор, формирователь модулирующей последовательности, формирователь элементов временной группы сигнала, усилитель, а на приемной стороне - опорный генератор, преобразователь частоты, полосовые фильтры, 1 временнойселектор, линии задержки, сумматор, 1 стробирующий блок. 6 ил. ретных частотно-манипулированных сигналов, передающая сторона которой состоит из генератора тактовыхимпульсов (ГТИ), формирователя временной последовательности импульсов (ФВПИ), генератора сетки частот (ГСЧ), формирователя манипулирующей последовательности (ФМП), электронного коммутатора (ЭК) и усилителя. ГТИ вырабатывает периодическую последовательность синхронизирувщихимпульсов, поступающих на ФВПИ, вырабатывающий последовательность импульсов с периодом, равным длительности элементарной посылки то к ГСЧ, вырабатывающему гармонические колебания с симметричным сдвигом относительно несущей частоты, кратным полосе элементарной посылки сигнала Ь йЪ и на ФМП. определяющии структуру манипу лирующей последовательности с периодом Т, Формирование структуры дискретног частотного сигнала осуществляется ЭК пу тем последовательной коммутации колеба ний ГСЧ в соответствии с числами(д манипулирующей последовательности.Приемная сторона состоит из смесите .ля, гетеродина, полосовых фильтров, узкополосных линий задержки, сумматора и стробирующего устройства (СУ). Частотные составляющие получают соответствующий закону формирования дискретного частотного сигнала временной сдвиг при прохождении через последовательно соединенные с фильтрами линии задержки. После сумматора результирующий сигнал ограничивается по длительности СУ.Недостатком устройств является снижение помехоустойчивости при задействовании импульсных и хаотических импульсных помех, попадающих в полосу, и временной интервал сигнала вследствие увеличения вероятности переименования варианта сигнала в точке приема. В наибольшей степени этот недостаток проявляется при нахождении временных параметров импульсной помехи области между элементами сигнала, что вероятно вследствие флюктуаций временных параметров сигнала и помех при распространении в среде.Целью изобретения является повышение помехоустойчивости при воздействии импульсных помех.Поставленнаяцель достигается тем, что в систему для передачи и приема дискретных частотно-манипулированных сигналов, содержащую на передающей стороне генератор тактовых импульсов, первый выход которого соединен с тактовым входом формирователя временной последовательности импульсов, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами электронного коммутатора, вторые входы которого подключены к соответствующим выходам генератора сетки частот, тактовый вход которого подключен к второму выходу генератора тактовых импульсов, третий выход которого соединен с тактовым входом формирователя манипулирующей последовательности, усилитель, вход которого подключен к выходу электронного коммутатора, а на приемной стороне- опорный генератор, выход которого подключен к входу преобразователя частоты, выход которого соединен с входами паласовых фильтров, линии задержки, выходы которых включены к соответствующим первым входам сумматора, выход которого соединен с входом стробирующего блока, введены на передающей стороне формирователь элементов временной группы сигнала, выходы которого соединены с третьими входами электронного коммутатора, четвертый выход генератора тактовых импульсов соединен с тактовым входом формирователя элементов временной группы сигнала, сигнальный вход которого подключен к выходу формирователя манипулирующей последовательности, а на приемной стороне - временный селектор, первый выход которогосоединен с вторым входом сумматора, выходы полосовых фильтров соединены с входа 5 ми временного селектора, вторые выходыкоторого соединены с входами соответствующих линий задержки.На фиг,1 представлена структурная схема передающей стороны системы дискрет 10 ных частотно-манипулированных сигналов;на фиг,2 - структурная схема приемной стороны системы дискретных частотно-манипулированных сигналов; на фиг,Збазисный прямоугольник с частотно-вре 15 менной областью сигнала, формируемогоустройством, являющимся прототипом, ивозможное положение импульсной помехив этой области 1 на фиг.4 - базисный прямоугольник с частотно-временной областью20 варианта сигнала, формируемого предлагаемым устройством; на фиг.5 - вариант схемного решения формирователя элементоввременной группы, выполненного на ЙЯтриггерах; на фиг.6 - вариант схемного решения временного селектора,выполненного на регистрах сдвига, линияхзадержки и схемах И,Передающая сторона системы содержит генератор тактовых импульсов 1, фор 30 мирователь временной последовательностиимпульсов 2, генератор сетки частот 3, электронный коммутатор 4, формирователь модулирующей последовательности 5,формирователь элементов временной груп 35 пы 6 и усилитель 7, причем выходы ГГИ 1соединены соответственно с входамиФВПИ 2, ГСЧ 3, ФМП 5 и первым входомФЭВГ 6, выходы ГСЧ 3 и ФВПИ 2 соединены с входами ЭК 4, выход ФУП 5 соединен40 с вторым входом ФЭВГ 6, выходы которогосоединены с входами ЭК 4, выход ЭК 4 соединен с входом усилителя, с выхода которого снимается сформированный сигнал.Устройство демодуляции дискретных час 45 тотно-манипулированных сигналов содержит опорный генератор 8, преобразовательчастоты 9, полосовые фильтры 10, временной селектор (ВС) 11, линии задержки 12,сумматор 13 и стробирующее устройство50 (СУ) 14, причем принимаемый сигнал поступает на первый вход преобразователя частоты 9, а выход ОГ 8 соединен с вторымвходом преобразователя частоты 9, выходкоторого соединен с входами полосовых55 фильтров 10, выходы которых соединены свходами ВС 11, первый выход которого соединен с вторым входом сумматора 13, вторые выходы ВС 11 соединены с входами линии задержки 12, выходы которых соединены с первыми входами сумматора 13, выход которого соединен с входом СУ 14, с Рованного сигнала, возможный вариант ковыхода которого снимается сигнал заданно- торого представлен на фиг.4,го периоды, Приемная сторона системы содержитПередающая сторона системы работает подключенный к выходам полосовых фильтследующим образом. 5 ров 10 ВС 11, реализующий процедуру сборФЭВГ 6 подключается к выходу ФМП 5 ки сигналов временныхпозиций си осуществляет формирование дополни- последовательной коммутацией линий зательных элементов в каждый тактовый ин- держки в соответствии с эакЬном формиротервал таким образом, что к основному вания последовательности(.ДД.элементу тк, соответствующему частотной 10 Для данного варианта сигнала, структураПОСЫЛКЕ йчк, ОПРЕДЕЛЯЕМОЙ ПОСЛЕДОВа- КОТОРОГО ПРИВЕДЕНа На фИГ.К СХЕМНОЕ РЕШЕтельностью (дик), добавляются передавае- ние ВС 11 представлено на фиг.б. Процедура.мые на ближайших в сторону начала и конца сборки временных групп, соответствующихпеРиоДа посылки тк - 1 и як+1 с Длительно- . послеДовательности д 1 к осУЩествлЯетсЯ сстью, равной длительности тактового интеР- "5 помощью последовательных регистров сдвивала то. Так, при трехкратном увеличении га, линий задержки и схем И,ДЛИтЕЛЬНОСтИ фОРМИРУЕтСЯ ПОСЫЛКа Гк На ПОМЕХОУСтОйЧИВОСтЬ ПРЕДЛаГаЕМОй СИСчастоте вчг =Ойс +(д - До) д итемы для передачи и приема дискретныхдополнительные посылки -1 и т+1 частотно-манипулированных сигналов выПри нахождении основного элемента на ше чем у прототипа, Это обьясняется повы 20крайнихвременных позицияхнадлительно- ш нием отношения сигнал - помехасти периоды сигнала в частотно-временной вследствие увеличения эквивалентной базыобласти (ЧВО), что в рассматриваемом при- элемента сигнала в число раз; равное кратмере соответствует т и 5 г дополниности Расширения длительности элементао о.,тельный элемент временной группы, не сигнала (в приведенном примере в три" рапопадающий в частотно-временную об. за) С другой стоРоны из сравнения базисласть, переносится на временную позицию ных прямоугольников фиг.3 и фиг,4 видно,с противоположной стороны временной Об- что ослабляющее действие помехи, определасти, что обеспечивает однозначное апре- ляемое РаспРеделением энергии помехиделение соответствующего основного вне элементов сигнала, в обоих случаях оди. 30элемента на приемной стороне и постоянст- наково, а усиливающее действие, определяво.числа временных посылок в период сиг- емое. числом совпадений с посылкаминала. Для данного вида сигнала фиг,4 с сигнаа, во втоРом случае в 2 и более разо =1 (2,5), 2 (1,3), 3 (2,4), 4 (3,5), 5 4,1) где В Вь 1 ше Данное преимущество усиливается сскобках указаны порядковые номера допОЛ- Увеличением общей базы дискретного часнительных элементов времен х р л тотно манипулированного сигнала и ратнительных элементов временных групп,формировательможетбыть выполнен спс- ости Расширения длительности посылкипользованием временного распределителя на каждой частотной позиции, для рассмоти Йя-триггеров(фиг.5). При этм после ова Ренного случая Выигрыш в соотношениид 40 сигнал - помеха авен, и этом ве оят 1 ельность импульсов поступающая из реги- си а помеха равен 3 При этом вероятстра формирователя модули рующей нос Ошибки для предлагаемого устройстпоследовательности 5, поступает на входва вэлементов временнойрассчитываемая по известной формуле Р=0,5 х,хехр(-Ь /2), при действии идентичной импульггруппы, три из пяти выходов которого кбм" 45мутируются с Временными шинами элект- сной помехи, УменьшаетсЯ в 7 Раз, что свидеронного коммутатора 4, формирующего тельствует о достижении существенногостоуктуру дискретного частотно-манипули- положительного эффекта в предлагаемом устройстве по сравнению с прототипом.ф ор мул а изобретен ия Системз для передачи и приема дискретных частотно-манипулированных сигналов, содержащая на передающей стороне 5 генератор тактовых импульсов, первый вы- хоА которого соединен с тактовым входом формирователя временной последовательности импульсов, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами 10 электронного коммутатора; вторые входы которого подключены к соответствующим выходам генератора сетки частот, тактовый вход которого подключен к второму выходу генератора тактовйх импульсов, третий вы ход которого соединен с тактовым входом формирователя майипулирующей йоследовательности, усилитель, вход которого подключен к выходу электронного коммутатора, а на приемной стороне- опор ный генератор, выход которого подключен к входу преобразователя частоты, выход ко. торого соединен с входами полосовых фильтров, линии задержки, выходы которых подключены к соответствующим первым входам сумматора, выход которого соединен с входом стробирующего блока, о т л и, ч а ющ ая с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости при воздействии импульсных помех, введены на передающей стороне формирователь элементов времен" ной:группы сигнала, выходы которого соедийены с третьими входами элеКтрОнного коммутатора, четвертый выход генератора тактовых импульсов соединен с тактовым входом формирователя элементом временной группы сигнала, сигнальный вход которого подключен к выходу формирователя манипулирующей последовательности, а а приемной стороне - временной селектор, первый выход которого соединен с вторым входом сумматора, выходы полосовых фильтров соединены с входами временного селектора, вторые выходы которого соединенц с входами соответствующих линий задержки.1757118 Редактор Л,Алексеенко ректо ска К ямп Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 аказ б 92 ВНИИПИ Го Составитель В.Баев Техред М.Моргента Подписнопо изобретениям и откры