Адаптивная система радиосвязи

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 86 Ы 1 4 В 7/04, 7/2 Г 5 ЕН НИДЕТЕЛЬСТ АВТОРС Ф.Самаа Н,М. Исна тропоэованием с. 18-24. миранияналов, М.: е р отсутстбляемой ой регу- (АРМП) во всех связи ивная ибольГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Немировский А,С., Коробицинследование статистики сигналасферных радиолиниях с испольАРМП, - Труды НИИР, 1974, М 4,Немировский А.С. Борьба с зами при передаче аналоговых сигРадио и связь, 1984, с. 145-155,(54) АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА РАДИОСВЗИ(57) Использование; в радиотехнике для ивышения энергетического потенциала ада. Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для повышения энергетического потенциала адаптивной линии связи.Известны адаптивные линии связи, позволяющие компенсировать флюктуации сигнала на приеме путем изменения соответствующим образом мощности на передающем устройстве. Такие линии связи использованы для тропосферного радиоканала. Недостатком аналога является вие реализации выигрыша в потре энергии, а также при автоматическ лировке мощности передатчиков мощность меняется одновременно передатчиках,Из известных адаптивных лини в качестве прототипа принята адап линия связи, как совпадающая по н тивной линии связи, Сущность изобретения : адаптивная линия связи содержит передающую, приемную стороны и канал обратной связи. Передающая сторона содержит дополнительный передатчик и коммутатор мощности. Приемная сторона содержит дополнительную антенну, дополнительные сумматоры и решающее устройство, Повышение энергетического потенциала адаптивной линии связи достигается эа счет повышения мощности передатчика, сигнал от которого в данный момент времени при распространении в тропосфере имеет меньшее затухание, чем от другого передатчика, Передатчики раздельно подключены к вибраторам антенн, имеющих вертикальную игоризонтальную поляризации, 2 ил.Л ественных признаков сройством. ш му числу сущи едлагаемым устНа фиг. 1 представлена классическая структурная схема прототипа адаптивной линии связи, которая содержит трактприема, состоящий из последовательно соединенных антенного устройства 6, включающего 2 или И(И 2) антенн, приемного устройства 7 с системой охлаждения 8, а также последовательно соединенных измерителя параметров канала 9, устройства ввода управляющих сигналов 10, канала обратной связи 11 и тракт передачи, состоящий из последовательно соединенных устройства выделения управляющих сигналов 5, управляющего устройства 4, а также последовательно соединенных передающего устройства 2, включающегопередатчик 1, и антенного устройства 3.Как известно, для обеспечения разнесения по пространству используется несколько комплектов приемопередающейаппаратуры и антенн.Выбранная схема прототипа являетсяклассической для адаптивных линий связи,в том числеи с АРМП. Авторы в своей заявкерассматривают АРМП применительно к тропосферной связи и конкретно с разнесением по прострайству,Недостатком прототипа является то, чтово время замираний сигнала на линии проводится автоматическая регулировка мощности одновременно всех передатчйков,работающих на вибраторы с различнойполяризацией независимо от того, какой сигнал (с какой поляризацией) в данныймомент подвержен наибольшим замираниям, что в койечном итоге снижает энергетический потенциал линии.Предлагаемое техническое решейие вслучае,"когда в адаптивнойлинии связи раздельно проводится автоматическая .регулировка мощности всех передатчиков,работающих на вибраторы с. различной поляризацией, позволяет повысить энергетический потенциал линии;. Целью изобретения является повыше-ние энергетического потенциала адаптивной линии связи за счет перераспределениямощности на передачунапередающей стороне по команде с йриемной сторойы.Эта цель достигается тем; что визвестное устройство введены функциональныеблоки: коммутатор мощности, дополнительные сумматоры, решающее устройство, дополнительное передающее устройство,дополнйтельные антенны,Существенными отличиями предлагаемого устройства следует считать новыесвойства, которые в совокупности дают введейные блоки и соответствующие связи.Это увеличение энергетического потенциала линииэа счетперераспределения мощности на передачу на передающей стороне.Сущность;отличительные. признаки иновйзна изобретениясостоят в том, что засчет выбора решающим устройством изпринятых раэнесенными по иространствуприемными антеннами сигналов с вертикальной и горизонтальной поляризацией иобъединенных раздельно на дополнительных сумматорахсигнала, имеющего лучшеесостояние сигнал/шум (с/ш), который в устройстве ввода управляющих сигналов формирует соответствующий управляющийсигнал, который через канал обратной свяьзи, устройство выделения поступает в управляющее устройство, которое управляеткоммутатором мощности таким образом, что мощность передатчика, сигнал от которого на пути распространения имеет наибольшее затухание, уменьшается, а мощность передатчика, сигнал от которого на. пути распространения имеет наименьшее затухание, увеличивается, что в итоге повышает энергетический потенциал адаптивной линии связи,Введение новых элементов и их связейпозволяет получить новое свойство - повы 10 шение энергетического потенциала заявляемоГо устройства передающее устройство; 2, 3 - передатчики(3 - дополнительный передатчик); 4, 5, 11 -антенны (5, 11 - дополнительные антенны);6, 12 - антенные устройства; 7 - коммутатор мощности; 8 - управляющееустройство; 9 -20 устройство выделения управляющих сигналов; 13-16 - преобразователи сверхвысоких частот; 17 - , основной сумматор; 18- приемное устройство; 19, 20 - дополнительные25 сумматоры; 21 -решающее устройство; 22- устройство ввода управляющих сигналов;23- канал обратной связи.Выполнение функциональных блоков, включая коммутатор мощности, дополнительные сумматоры, решающее устройство,30 дополнительные антенны и передатчик общеизвестны и описаны (1-7),Адаптивная линия связи содержит . тракт приема, состоящий из последова 35 тельно соединенных антенного устройства 12, включающего 2 или й (й 2) антенн 10, 11,приемного устройства 18 с ПСВЧ 13-16 и основным сумматором 17, выход которого является выходом адаптивной линии связи,выходы ПСВ 4 13-16 соедиНены с основнымсумматором 17 и соответствующим образом 40 с дополнительными сумматорами 19, 20, выходы которых подключены ко входу решающего устройства 21, выход которого последовательно соединен с устрсйством ввода управляющих сигналов 22 и через канал обратной связи 23 с устройством выде 45 ления управляющих сигналов 9, которое последовательно соединено с управляющим устройством 8, коммутатором мощности 7, выход которого подключен к передатчикам 2, 3, передающего устройства 1, которое соединено с антенным устройством 6, включающего антенны 4, 5, второй 50 вход передающего устройства 1 являетсявходом адаптивной линии связи,Устройство работает следующим абра.зом.Известно, что при ДТР радиоволны. втом числе и с различной поляризацией (на 55 Структурная схема предлагаемого устройства приведена на фиг. 215 Она содержит следующие элементы: 1 -1788586 пример, вертикальной и горизонтальной),проходя различные пути распространения,имеют разные коэффициенты затухания.Передача сигналов с использованием коммутатором 7 таким образом, что мощность передатчика (2 или 3), которая была отрегулирована в предыдущем случае на максимумбудет отрегулирована до выбранразличных поляризаций сигнала (вертикальной и горизонтальной) применяется для обеспечения дополнительной развязки принимаемых копий сигнала; то есть разнесение осуществляется по пространству, а не 5 ного (номинального) значения, а мощностьдругого передатчика (2 или 3) будет повышена от номин:ального значениядо максималь-ного,В рассматриваемом случае полезный по поляризации. Разнесение.по простран сигнал передается по каналу с замираниями ству выбирается таким, чтобы обеспечить (в частности, может быть тропосферный канезависимость замираний копий сигналов: . нал расйространения радиоволн), На фиг; 2100 Я, . показана структурная "схема построениягде- расстояние между электрическими предлагаемого устройства адаптивной лицентрами антенн; . 15 нии связи, На передающей стороне подклюА - длина волны,. цены передатчик 3 к горизонтальному Принятые антеннами на приемной сто- вибратору, передатчик 2 - к вертикальному,роне полезные сигналы, имеющие верти- Передатчики отрегулированы на номиналькальную и горизонтальную поляризации, ную мощность, На приемной стороне прибудутиметьвданныймоментвременираз нятые антеннами 10, 11 сигналы с личный уровень. Для повышения энергети- различной поляризацией суммируются в осческого потенциала линии связи в новном 17 и раздельно по поляризации допредлагаемом устройстве на передающей полнительных сумматорах 19, 20. В стороне производитсяувелйчение мощно- сумматоре 19 суммируются сигналы с вертисти того передатчика; от которого уровень 25 кальной поляризацией, принятые от перепринятогосигналанаприемнойстороневы- датчика 2, а в сумматоре 20 - с ше, чем уровень сигнала; принятый от дру- горизонтальной поляризацией,принятые от гого передатчика. Для этого в предлагаемом передатчика 3.устройстве введены дополнительные сум- Допустим, в данный момент времени маторы 19, 20, на входы которых раздельно 30 подвержены большому затуханию радио- подаются принятыесигналыс вертикальной волн с вертикальной поляризацией от вереи горизонтальной поляризациями, С выхо- датчика 2. Тогда на выходе сумматора 19 дов данных сумматоров просуммированные полезный сигнал будет иметь худшее состав них сигналы поступают на решающее уст- яние с/ш. Решающее устройство 21 после ройство 21, в котором определяется сигнал 35 оценки выработает управляющий сигнал, по с большим соотношением с/ш. По этой команде которого будет увеличенамощоценке вырабатывается управляющий сиг- ность передатчика 3. так как радиоволйы нал, который через устройство ввода управ- горизонтальной поляризации в данйый моляющих сигналов передается по каналу ментимеет наименьшее затухаййе. Соотнообратной связи 23 на передающую сторону, 40 шение с/ш на выходе приемного устройства . . где управляющий сигнал выделяется уст увеличится,. качество связи на выходеройством выделения управляющих сигна- адаптивной линии связи улучшается;лов 9 и поступает на управляющее Вслучае,когдабольшомузатуханиюбуустройство 8, которое управляет коммутато- дутподвержены радиоволны с горизонтальром мощности 7, который производит авто ной поляризацией, ситуация меняется на матическую регулировку передатчиков (2 противоположную. При этом"мощность пеили 3) таким образом, что мощность пере-: редатчика 3 уменьшается до номинальной, датчика (2 или 3), от которого излучаемый, а мощностьпередатчика 2 увеличиваетсядо сигнал в данный момент времени имеет максимальной.меньшее затухание на пути распростране В зависимости от решаемых задач ния радиоволн, повышается от выбранного мощность в передатчиках может меняться (номинального) значения до максимума, В плавно или дискретно через определен- последующий момент времени ситуация мо- ный шаг.жет измениться на противоположную, тоТаким образом. предлагаемоеустройстесть большему затуханию будет подвержен 55 во позволяет поднимать более эффективно сйгнал, который был более сильным, тогда энергетический потенциал адаптивной ли, по команде с приемной стороны (вырабо- нии связи, В то время, как (1) предлагаетсятанной решающим устройством 21) управ- при уменьшении уровня сигнала на приемляющее устройство 8 будет управлять ной стороне увеличивать мощность излучения передающих устройств, в том числе и7 1788586 различным поляризациям антенн. При этом стороне ниже:чувствительности приемного устройства) мощность передатчика, сигнал которого в Необходимоотметить, что при распро- кайале распространения имеет меньшее застранении электромагнитных волн в тропо-тухэние, увеличивается, а мощность пересферном канале имеет место частичная датчика, сигнал которого в канале деполяризация радиоволн. Однако, степень распространения имеет большее затухание,10 остается номинальной, Когда в канале расэтой деполяризации незначительна Известно,чтоуровень деполяризацион- пространения сигналов условия рэспростной части сигнала оказйвается во всех слу- ранения меняются на противоположные, то меняются и уровни сигналов на выходе дочаях ниже основного сигнала не менее; чем на 18-25 дБ. Поэтому влиянием деполяриза- полнительных сумматоров, В этом случае ции ситйала в нормальных антеннах на 15 решающееустройствовырабатываетуправуровйи принимаемыхкопий можно прейеб- ляющий сигнал, по команде которого на перечь, Такое допущейиепринято в настоя- редающей стороне производится щее время при проведении энергетических регулировка мощности передатчика в обрасчетов на тропосферных трассах во всех . ратном порядке. Динамический диапазон известныхметодиках расчетаи в соответст регулирования может достигать нескольких десятков децибелл. Так, отечественные клистроны типа Кпозволяют изменить вующей литературе, Особое внимание уделяется возможномощность в пределах 30-35 дБ сти выделения информации йз прийятогр полезного сигнала, необходимой для принятия решения по автоматической регулиров ке мощности йередающего устройства,которое состоит из нескольких передатчиков, работающих каждый на отдельную энтенну (антенного устройства) и свою выигрыш от применения предлагаемого ус 30 жащэя тракт приема, состоящий из последоществляться плавно или дискретно с помощью коммутатора мощности, который 35 вательно соединенных антенного управляется через канал обратной связи сигналом управлейия, выработанным решаустройства, приемного устройства, а также последовательно соединенных устройства ввода управляющих сигналов, канала обратющим устройствОм по результатам анализа полезного сигнала. В качестве критерия, по ной связи и тракта передачи, состоящего из которому вырабатывается сигнал управления, авторы в своей заявке предлагают испоследовательно соединенных устройства выделения управляющих сигналов, управпользовать разницу уровней сигналов,ляющего устройства, а также последоваизлучаемых и принимаемых разнесенными тельно соединенных передающего устройства и антенного устройства, второй вход передающего устройства и второй выантеннами с вертикальной и горизонтальной поляризациями на передающей и при 45 емной сторонах. Излучаемые сигналы ход приемного устройства являются соот(копии сигналов) с вертикальной и горизонтальной поляризациями проходят различветственно входом и выходом адаптивной системы радиосвязи, о т л и ч а ю щ а я с я 50 циям они будут иметь различную величину дополнительная антенна, выходы которой с входами решающего устройства, выход которого соединен с входом устройства ввода лу передается на передающую сторону, где после выделения сигнал управления через управляющее устройство и коммутатор управляющих сигналов, а в тракт передачи тех, радиоволны от которых подверкены наибольшему затуханию (экстремальная ситуация - уровень сигнала на приемной.поляризацию (вертйкальную или горизонтальную),Регулирование (йовыщение или понижение) мощности передатчиков может осуные пути распространения, претерпевают различные амплитудные и фазовые изменения, поэтому после сложения по поляризаотносительно друг друга,При достижении определенной разницы (порога), которая оценивается в решающем устройстве, вырабатывается сигнал управления, Этот сигнал по обратному канамощности определенным образом воздействует на тот или иной передатчики передающего устройства, которые подключены к Расчеты показывают, что при автоматическом регулировании мощности от Рн 0 до Р,с и затухании сигнала, подверженного более глубоким замираниям (ниже порога чувствительности приемного устройства),тройства составит 3 дБ. Формула изобретения Адаптивная система радиосвязи, содертем, что, с целью повышения энергетического потенциала адаптивной системы радиосвязи, в тракт приема введены соединены с соответствующими входами приемного устройства, решающее устройство, два сумматора, входы которых соединены с соответствующими выходами приемного устройства. а выходы соединены1788586 Составитель И,Шкра Техред М.Моргентал рректор О.Кравцова Реда кто Заказ 77 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 твенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Про введен коммутатор мощности, вход которого соединен с выходом управляющего устройства, а выход соединен с соответствующими входами основного и дополнительно введенными передатчиками,выходы которыхсоединены с соответствующими входами основной и дополнительновведенной антенн,