Система радиосвязи с однополосной модуляцией сигналов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ЯО,А 1 26 51)4 Н 04 В 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ЙД").,", ь д13 И, ФМл:ИЗОБРЕТЕНИЯ ВИДЕТЕЛЬ Н АВТОРСНО 37 364 полосная модуМ.: Воениздат,ляция в 1972, с ОЛОС(54) СИСТЕМА РАДИОСВЯЗИ НОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ СИГНАЛОВ (57) Система радиосвязи ной модуляцией сигналов модулятор, возбудитель, мощности, антенное реле 14, генератор 11 поднесу приемный тракт 17, демод с однополосе ж силите ант щей частоты улятор 38,(2) 3642942/24-09(56) Патент США Ф 39кл. Н 04 В 6/26.Верзунов М.В. Однрадиосвязи,145-148. оконечный блок 52, гетеродин 20 ссистемой автоподстройки частоты попилот-сигналу. С целью сниженияэнергозатрат при обеспечении заданной помехоустойчивости введены ключи6 и 7, дифференциальная цепочка 10,ждущий мультивибратор 9., элемент НЕ8, узкополосный фильтр 44 пилот-сигнала, амплитудный детектор 29 пилотсигнала, Ю-триггеры 45 и 47, высокочастотные ключи 6, 18 и 36, низкочастотные ключи 25, 27 и 34, управляемый усилитель 24 постоянноготока, блок 26 аналоговой памяти,блок 32 цифровой памяти, аналого-циф-сровой преобразователь 33, цифроаналоговый преобразователь 31, логические элементы НЕ 30, 40 и 51 и делитель 19 частоты. 3 ил.15 Система работает следующим образом.В момент , начинается передача информации в направлении радиостанция Р - радиостанция Р . При этом в точку А радиостанции Р, поступает Изобретение относится к радиосвязи и может использоваться в системахУКВ радиосвязи с самолетами гражданской авиации.Цель изобретения - снижение энергозатрат при обеспечении заданнойпомехоустойчивости,На фиг. 1 и 2 представлена структурная электрическая схема предлагаемой системы; на фиг. 3 - эпюры 10напряжений.Система содержит передающую сторону 1, приемную сторону 2, модулятор3, возбудитель 4, усилитель 5 мощности, ключи 6 и 7, элемент НЕ 8,ждущий мультивибратор 9, дифференциальную цепочку 10, генератор 11поднесущей частоты, ключ 12, реле 13приема-передачи, антенну 14, фазовыйдетектор 15, высокочастотный (ВЧ) 20ключ 16 усилительный тракт 17 приема, высокочастотный (ВЧ) ключ 18,делитель 19 частоты, гетеродин 20,усилитель 21, смеситель 22, фильтр23 нижних частот, управляемый усилитель 24 постоянного тока, низкочастотный (НЧ) ключ 25, блок 26аналоговой памяти, низкочастотный. амплитудный детектор 29 пилот-сигнала, логический элемент НЕ 30, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 31,блок 32 цИфровой памяти, аналого-цифровой преобразователь ЗЗ, низкочастотный (НЧ) ключ 34, генератор 35тактовых импульсов, высокочастотный(ВЧ) ключ 36, усилитель 37, демодулятор 38, дифференциальную цепь 39,логический элемент НЕ 40, ждущиймультивибратор 41, дифференциальную 4 Оцепь 42 широкополосный фильтр 43пилот-сигнала, ускополосный фильтр44 пилот-сигнала, КБ-триггер 45,дифференциальную цепь 46, КБ-триггер47, усилители 48 и 49, дифференциальную цепь 50, логический элементНЕ 51, низкочастотный тракт (НЧ) 52приема, ждущие мультивибраторы 53и 54, дифференциальные цепи 55 и 56,диоды 57 и 58, источник 59 командна включение и выключение режимапередачи. сигнал логический 0, а радиостан - ции Р - логическая 1 (фиг. 3, эпюры Бдр , Пдр ). В передающей радиостанции команда Передача поступает в модулятор 3, возбудитель 4, усилитель 5 мощности и дополнительно через дифференциальную цепь (ДЦ) 10- на вход ждущего мультивибратора 9. Запущенный указанной командой ждущий мультивибратор 9 выдает одиночный импульс уровнем логического 0 и длительностью , (фиг, 3, зпюра П ). Этим импульсом запирается ключ. 6 и отпирается ключ 7 (эпюра Па ). При этом сигнал генератора 11 поднесущей отключается от модулятора 3 и подключается к входу воздбудителя 4, чем исключается модуляция излучаемого сигнала и обеспечивается излучение на несущей частоте.Уровень сигнала поднесущей подобран таким, чтобы на отрезке , сигнал несущей излучался максимальной мощностью (эпюра,Б,). По окончании импульса, в момент с ключ 6 открывается, а ключ 7 закрывается (эпюра П , Б ); и начинается передача информации (Б ). Время 7, выбирают минимальным, но достаточным для процесса схватывания и окончания переходного режимав системе авто- подстройки частот (АПЧ) на приемной стороне радиолинии, В то же время отрезок , не больше реализуемого обычно в симплексных радиостанциях времени переключения режимов прием- передача (100-200 мс), в результате скорость обмена информацией не сни;жается. В радиостанции Р , находящейся вФмомент -, в ждущем режиме (в режиме приема) ВЧ-ключ 16 закрыт,а ВЧ-ключ 18 открыт (эпюры П, , Б, ), благодаря чему кольцо автоподстройки ге. теродина 20 по собственному сигналу разомкнуто, а по пилот-сигналу замкнуто. При этом открыт ВЧ-ключ 36 (эпюра Б ), так что преобразованный пилот-сигнал номинальная частота которого равна эталонной частоте поднесущей (генератор 11) поступает с выхода смесителя 22 через ВЧ-ключ 36, усилитель 37, широкополосный фильтр 43, усилители 48 и 49 и ВЧ- ключ 18 на вход фазового детектора 15 кольца АПЧ. В это кольцо, кроме указанных элементов, входят также фильтр 23, управляемый усилитель 24, ключи25 и 27 (эпюры П и Ц ), блок 26, управляющий элемент 28, гетеродин 20, усилитель 21 и смеситель 22. Появление в момент С сигнала на вы 1ходе амплитудного детектора 29 (эпк ра У ) не меняет состояния ждущегоЕмультивибратора 53 и последующих элементов, поэтому НЧ-ключи 25, 27 и 36 остаются открытыми.В момент й, появления сигнала1 О на вьг:оде амплитудного детектора 29 передним фронтом сигнала через дифференциальную цепь (ДЦ) 56 запускается;кдущий мультивибратор 54 (эпюра Б ), выдающий импульс длитель ностью. Задний фронт этого импульса через ДТ 55 запускает ждущий мультивибратор 53, выдающий импульс уровнем логического "0" (эпюра Б ). Этим импульсом закрывается ВЧ-ключ 20 , 36, так что с момента й пилот-сигнал в систему АПЧ поступает только через узкополосный фильтр 44. Длительность импульса П должна вы 2бираться такой, чтобы этого времени 25 хватало на процессе схватывания в системе АПЧ.Начиная с момента, происходит более точная подстройка частоты гетеродина 20 благодаря тому, что30 флюктуации фазы пилот-сигнала, отфильтрованного узкополосным фильтром 44, резко ослабляются. Для такой подстройки достаточно некоторого времени, и длительность им пульса на выход ждущего мультивибратора 53 (эпюра 0 ) как раз выбирается равной этому времени. В момент й окончания этого импульса его задним фронтом через ДЦ 50 40опрокидывается КБ-триггер 45 (эпюра П), выходным напряжением которого запирается НЧ-ключ 25. С этого момента кольцо АПЧ прекращает свою работу и подстройка гетеродина 20 45 осуществляется напряжением с выхода блока 26. Очевидно, что требуется выполнить условие50С )1 +Сзс тем, чтббы момент 1 окончаниязработы системы АПЧ наступил не ранеемомента выключения пилот-сигнала(эпюра П, П ). Одновременно напряже.55нием Б выключается (при открытомключе 12) генератор 11 поднесущейв случае приема сигналов с неподавленной несущей (ЛЗН), Это необходимо для предотвращения интерференционной помехи на выходе приемника,обусловленной биениями в смесителе22 несущей сигнала последней промежуточной частоты и сигнала поднесущей, номинальные частоты которых сов.падают,При приеме сигналов с подавленнойнесущей (АЗУ) ключ 12 закрыт внешнейкомандой, при этом генератор 1 1 вмомент, не выключается, а сигнал3его подается на синхронный детектордемодулятора 38. Сигнал с выходаКЯ-триггера 45 через логический элемент НЕ 51 (П ) используется такжедля отпирания низкочастотногО тракта приемника 52 в момент г Запи 3ранием его до этого момента предотвращается прослушивание сИгналов вовремя переходного процесса в системе АПЧ. В момент 3 также открывается ВЧ-ключ 36.С момента й начинается приемсообщений. В случае продолжительности сеанса приема выходной сигнал блока 26 может приобрести значительнуюпогрешность. Для предотвращения недопустимого ухода частоты гетеродина20 предусмотрен дополнительный каналцифрового запоминания управляющегосигнала, состоящий из аналого-цифрового преобразователя 33, блока 32,цифро аналогового преобразователя 31и генератора 35 тактовых импульсов.В момент С 3 выходным сигналом КБтриггера 45 через дифференциальнуюцепь 46 и диод 57 запускается ждущиймультивибратор 41, длительность выходного импульса которого (Б )авыбирается достаточной для запоминания управляющего сигнала блока 32.В моментокончания этого импульса задним фронтом его через дифференциальную цепь 42 и диод 58 опрокидывается КЯ-триггер 47. При этомвыходным сигналом его (О и У, )закрывается НЧ-ключ 27 и открываетсяНЧ-ключ 34, так что вход управляющего элемента 28 переключается с выхода блока 26 на выход канала цифрового запоминания.В момент включения режима передачи происходят следующие процессы,Сигналом включения передачи (эпюрыПФа,ПАа , момент с ) открываетсяВЧ-ключ 16 и закрывается ВЧ-ключ 18.Одновременно этот сигнал, поступаячерез логический элемент НЕ 30 и ЛГ 39 на неинвертирующий вход КБ- триггера 45, переводит его в состояние, при котором выходными сигналами в точках К К, М М и К открываются НЧ-ключи 25 и 27 и закрывается НЧ-ключ 34, производится сброс информации в блок 32 и запирается НЧ-,тракт 52, а также включается генератор 11 поднесущей в режиме АЗН 1 О (при АЗ 1 он не выключается), Тем самым замыкается кольцо автоподстройки гетеродина 20 по собственному сигналу, что необходимо в связи с использованием его и в передатчике 15 для формирования частоты выходного колебания в возбудителе 4.Управляемый усилитель 24 имеет высокое и нижкое значения коэффициеита усиления, переключение которых 20 осуществляется сигналом Цд с выхода логического элемента НЕ 30. Высокое значение коэффициента усиления соответствует режиму автоподстройки гетеродина 20 по собственному сигналу., 25 когда вследствие включения в кольцо делителя 19 коэффициент передачи по кольцу падает.После выполнения элементами ука 30 занных автоматических команд радиостанция готова к передаче информации по радиолинии в обратном направлении, а также к сеансу приема, который затем последует.35Формула из обре тения Система радиосвязи с однополосной модуляцией сигналов, содержащая на передающей стороне последовательно40 соединенные модулятор, возбудитель, усилитель мощности, реле и антенну, а также генератор поднесущей часто- тЫ, при этом второй вход возбудите 45 ля является гетеродинным, а на приемной стороне - последовательно соединенные приемный тракт, демодулятор и оконечный блок, а также гетеродин с системой автоподстройки частоты по пилот-сигналу, содержащий смеситель, фильтр пилот-сигнала, первый усилитель, фазовый детектор, фильтр нижних частот, второй усилитель и управляющий элемент, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения энергозатрат при обес печении заданой помехоустойчивости, в ней на передающей стороне введены три ключа, дифференциальная цепочка и ждущий мупьтивибратор, причем выход первого ключа через последовательно соединенные генератор поднесущей частоты и второй ключ соединен с выходом модулятора, второй вход которого соединен с вторым входом усилителя мощности и являетсявходом команд на включение режима передачи, третий вход модулятора соединен с выходом третьего ключа, объединенного по входу с вторым ключом, второй вход которого через элемент НЕ соединен с выходом ждущего мультивибратора и вторым входом третьего ключа, второй вход усилителя через дифференциальную цепочку соединен с входом ждущего мультивибратора, первый вход первого ключа является входомПуск, второй вход первого ключа является входом команд на переключение видов модуляции, а на приемной стороне введены узкополосный фильтр пилот-сигнала, амплитудный детектор пилот-сигнала, шесть дифференцирующих цепей, три ждущих мультивибратора, два КБ-триггера, три высокочастотных ключа,три низкочастотных ключа, управляемый усилитель постоянного тока,блок аналоговой памяти, блок цифровой памяти, аналого-циФровой преоб разователь, цифро аналоговый преобразователь, три логических элемента НЕ и делитель частоты, причемвыход делителя частоты соединен спервым входом фазового детекторачерез первый высокочастотный ключ,управляющий вход которого соединенчерез первый логический элемент НЕс источником команд на включение ивыключение режима передачи, выходсмесителя усилительного тракта приемника через второй высокочастотный ключ соединен с входом широкополосного фильтра пилот-сигнала л через усилитель - с входом узкополосного Фильтра пилот-сигнала, выходы этих Фильтров соединены через усилители с входом амплитудного детектора и входом третьего высокочастотного ключа выход которого соединен с входом фазового детектора, а управляющий вход - с источником команды включения-выключения режима передачи, между Фильтром нижних частот и управляющим элементом системы автоподстройки частоты гетеродина последова7 1 тельно включены управляемый усилитель постоянного тока, первый низкочастот. ный ключ, блок аналоговой памяти и второй низкочастотный ключ, параллельно которому последовательно включены аналого-цифровой преобразователь, блок цифровой .памяти, цифро аналоговый преобразователь и третий низкочастотный ключ, управляющий вход усилителя постоянного тока соединен с выходом первого логического элемента НЕ, выход амплитудного детектора через первую дифференцирующую цепь, первый ждущий мультивибратор, вторую дифференцирующую цепь, второй ждущий мультивибратор и третью дифференцирующую цепь соединен с инфертирующим входом первого КБ-триггера, выход второго ждущего мультивибратора соединен с управляющим входом второго высокочастотного ключа, неинвертирующий вход первого КБ-триггера через четвертую дифференцирующую цепь подключен к выходу первого ло 262739 8гического элемента НЕ, выход первого КБ-триггера соединен одновременно с управляющими входами первогонизкочастотного ключа передатчикаи первого низкочастотного ключа приемника, входом пятой дифференцирующей цепи и через второй логическийэлемент НЕ - с управляющим входомнизкочастотного тракта приемника,10 выход пятой дифференцирующей цеписоединен с ийвертирующнм входомвторого КБ-триггера и через последовательно включенные третий ждущиймультивибратор и шестую дифференци 5 рующую цепь - с неинвертирующим входом КБ-триггера, выход которого соединен непосредственно с управляющимвходом третьего низкочастотного ключа и через третий логический эле 20 мент НЕ - с управляющим входов второго низкочастотного ключа, инвертирующий вход второго КБ-триггерадополнительно соединен с входомсброса блока цифровой памя 25 ти,ереР РО е Гг Составитель О, Техред В.Кадар ушко орректор М.Шар ктор А.Сабо аз 5447/5 24комитета СССРи открытийаушская наб., д. 4/5 Подписное Тираж 6 НИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Р