Устройство для определения оптимальных рабочих частот

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯк фетовском свидвтельствю Сов з Советск икСощиапистичесиикРеспублик ц 926779(22) Заявлено 17.06.80 (21) 2944291/18-09с присоединением заявки Рй(51)М, Кл. Н 04 В 7/24 Ьеудерстеекеый комитет ве делам нзебретеннй н открытий(088.8) Дата опубликования описания 10.05,82(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ РАБОЧИХ ЧАСТОТ Изобретение относится к радиосвязи, может использоваться для определения рабочих частот и скорости передачи дискретной информации в адаптивных системах связи с зондированием.5 По основному авт. св.651488 известно устройство для определения рабочих частот, содержащее на.передающей стороне кодер команд и последовательно соединенные модулятор широкото полосного сигнала, широкополосный передатчик, а на приемной стороне - . блок выбора субоптимальной частоты и последовательно соединенные широкополос 15 ный приемник, демодулятор широкополосного многочастотного сигнала и декодер команд, при этом выход широкополосного приемника подключен к входу блока выбора субоптимальной частоты, а также20 на передающей стороне блок синхронного управлении и последовательно соединенные формирователь импульсов зондирования И коммутатор, выход которого сое- ф динен с входом модулятора широкополосного сигнала, а второй и третий входыкоммутатора соединены с выходами кодера команд, к управляющему входу которого подключен первый выход блокасинхронного управления, второй выходкоторого соединен с управляющим входом широкополосного передатчика, а дополнительный выход кодера команд подключен к входу Формирователя импульсов зондирования, второй вход .:которогосоединен с вторым входом коммутатора,а также на приемной стороне блок синхронного управления и последовательносоединенные блок измерения многолучевости и блок обработки результатов,к управляющему входу которого подключен первый выход блока синхронного управления, второй и третий выходы которого соединены соответственно с управляющими входами широкополосного приемника и блока выбора субоптимальнойчастотьг, выход которого подключен кпервому входу блока измерения много3 92 лучевости, второй вход которого соединен с выходом декодера команд 1 1,Однако известное устройство имеет недостаточную точность выбора оптимальных рабочих частот.Бель изобретения - повышение точ-. ности.Для этого в устройство для определения оптимальных рабочих частот введен на приемной стороне блок оценки глубины замираний, выход которого подключен к второму входу блока обработки результатов, первый второй, третий, четвертый входы которого соединены соответственно с четвертым выходом блока синхронного управления, с вторым выходом блока выбора субоптимальной частоты, с входом блока синхронного управления, с третьим выходом блока выбора субоптимальной частоты и третьим входом блока обработки результатов, причем, выход декодера команд подключен соответственно к третьему входу блока выбора субоптимальной частоты и к входу блока синхронного управления.Причем, блок оценки глубины замираний выполнен в виде последовательно соединенных первого элемента И, блока выбора минимального значения, накапливающего сумматора, квадратора, делителя, сумматора и второго элемента И, последовательно соединенных блока управления, оперативного запоминающего устройства, регистра памяти и запоминающего устройства, причем второй и третий выходы блока управления непосредственно, а четвертый выход через элемент НЕ подключены соответственно к второму входу запоминающего устройства, к второму входу накапливающего сумматора и к входу первого элемента И, при этом второй вход и выход второго элемента И соединены соответственно с четвертым выходом блока управления и вторым входом блока выбора минимального значения, второй выход которого соединен с вторым входом регистра памяти, причем второй вход первого эле мента И, дополнительный вход делителя и выход запоминающего устройства являются соответственно входами и выходом блока оценки глубины замираний.На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - структурная электрическая схема блока опенки глубины замираний,Устройство для определения оптимальных рабочих частот содержит на передающей стороне блок 1 синхронного уп 6779, ф. 3 импульсов зондирования, коммутатор 4,модулятор 5 широкополосного сигнала,широкополосный передатчик 6, на прием 5ной стороне блок 7 синхронного управления, широкополосный приемник 8, блок 9выбора субоптимальной частоты, блок 10измерения многолучевости, блок 11 обработки результатов, демодулятор 121 й широкополосного многочастотного сигнала, декодер 13 команд, блок оценки 14глубины замираний;Причем блок оценки 14 глубины замираний содержит элементы И 15 и 16,11 накапливающий сумматор 17, квадратор.18, делитель 19, сумматор 20, блок 21выбора минимального значения, элементНЕ 22, блок 23 управления, регистр 24памяти, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 25, запоминающее устройство (ЗУ) 26,Устройство для определения оптимальных рабочих частот (фиг, 1) работает. следующим образом.д В сеансе зондирования на каждой изчастот зондирования по сигналу с блока 1синхронного управления кодер 2 командформирует в течение интервала Та, времени зондирования широкополосным непрерывным сигналом периодически повто 30ряющуюся комбинацию признака зондирования, которая через коммутатор 4 по-ступает на модулятор 5 широкополосногосигнала. В модуляторе 5 осуществляетсяЭбформирование непрерывного 6 -частотногоширокополосного зондирующего сигналаи модуляции по определенному закону(например, фазо-разностная модуляцияили частотная телеграфия). Сформирован 40ный сигнал с выхода модулятора 5 по-ступает на вход широкополосного передатчика 6 и излучается, После передачипоследней комбинации признака зондирования кодер 2 команд формирует комбинацию конца зондирования широкополосным45непрерывным сигналом, после передачипоследнего символа с выхода кодера 2команд на формирователь 3 импульсовзондирования импульсного зондирующегосигнала и коммутатор 4 поступает сигнал, по которому разрешается работаформирователя 3, а его выход подключается через коммутатор 4 к входу модулятора 5. формирователь 3 вырабатывает последовательность зондирующихимпульсов в течение интервала Т синхронно с тактовой последовательностьюкодера 2. Период следования зондирующих импульсов и их длительность вы79 6мощности сигнала на интервале Тц блок 9 выдает в конце этих интервалов соответственно помехи и сигнал на третий дополнительный вход блока обработки 11 результатов и только сигнал на четвертый вход блока 14 оценки глубины эа мираний, который работает следующим образом (фиг. 2).Известно, что для закона Накагами огибающей замирающего сигнала существует зависимость между квантилем Ас 1. порядка с 1, и параметром средней мощности Я в виде 3,= А с 1(в)ЯЯНезависимые выборки (код) оигбающих 1 частотных каналов на интервале Тд поступают поочередно через первый элемент И, 15, управляемый через элемент НЕ 22 блоком 23 управления на вход блока 21 выбора минимального значения. Блок 21 выбирает из каждых поступающих, например, восьми текущих . независимых выборок выборку с минимальным значением и записывает ее в накапливающий сумматор 17 со сдвигом, управляемый от блока 23 управления. В накапливающем сумматоре 17 по Д таким выборкам (и = 2 ) определяется суммированием и сдвигом на " разрядов. среднее по времени и частоте значение квантили 1 С порядка ц 1 Я, которое возводится в квадрат в квадраторе 18, Значение 1 с выхода квадратора 18О.ф поступает на вход делителя 19, где по1.измеренному значению Ха и мощности Я. сигнала, поступающей с блока 9 на дополнительный вход делителя 19, вычисляется делением на Я оценка коэффи циента Аа(п). Вычисленное значение коэффициента Аб(щ) поступает на вход .сумматора 20, на дополнительный, вход которого и вход регистра 24 памяти с выхода ОЗУ 25 поступают поочередно значения коэффициентов АМт), записанных в ОЗУ 25. В сумматоре 20 вычисляется поочередно разность между измеренным значением коэффициента Ас(в) и записанными в ОЗУ 25 значениями оценок коэффициента АЬ(ю), и значения разностей поочередно поступают через второй элемент И 16, на управляющий вход которого во время этого сравнения подан разрешающий сигнал от блока 23 управления, на дополнительный вход блока 21. Если предыдущее зна-чение разности меньше текущего сравниваемого значения разности (по абсолютному значению), то вторым выходом "Решение" блока 2 1 запрещается запис 1 в регистр 24 памяти текущего сравни 5 9267 бирается соответственно иэ условий максимального возможного запаздывания лучей отраженного от ионосферы сигнала и требуемой разрешающей способности структуры многолучевос ти. Последовательность импульсов с выхода формирователя 3 через коммутатор 4 и модулятор 5 поступает на передатчик 6 и излучается.На приемной стороне в течение интер вала времени Т, предшествующему интервалу Т зондирования непрерывнымС(тестовым сигналом, блок 9 выбора субоптимальной частоты по команде от приемного блока 7 синхронного управления 15 измеряет мощность помех на пачке частот связи на выходе широкополосного приемника 8 в полосах частот измерения, соответствующих информационной полосе частот каждой градации скорости пере дачи информации режимов работы, и на-частотных составляющих зондирующего непрерывного широкополосного сигнала.и соответственно в полосах частот парциальных частотных каналов. Затем блок 9 25 выбираетиз 1 (К (0) парциальных частотных каналов с минимальной мощностью помех, в которых в следующий интервал Т зондирования непрерывным тестовым сйгналом измеряет среднюю по времени ЗО и по , частотным каналам мощность тестового сигнала, а также выбирает парциальный канал с минимальной мощностью помех, на частоту которого подключается на интервале Т 1 вход блока 10 измерения многолучевости для измерения максимальной задержки. лучей по импульсному зондирующему сигналу. Одновременно на интервале Т блок 9 транслирует выборки значений огибающих сигналов 1 частотных парциальных каналов на вто-. рой вход блока 14 оценки глубины замираний, управляемого от блока 7 синхронного управления и декодера 13 команд.Управление началом интервала Тд измерения мощности сигнала в блоке 9 и оценки глубины замираний в блока оценки 14 осуществляется по демодулированной демодулятором 12 широкополосного сигнала и декодированной декодером 13 команд комбинации признака зондирования, а концом этого интервала и началом следующего интервала Ть измерения запаздывания лучей в блоке измерения 10 многолучевости соответственно по комби. нации конца зондирования широкополосным непрерывным сигналом. Измеренные на интервале Т значения средних мощностей помех для частот связи и значение7 9267 ваемого значения коэффи 1 шента Ма (е ;.ли выполняется противоположное условие то разрешается запись текущего значения коэффициента в регистр 24, Таким образом, в регистре 24 в реэультае сравнения записывается наиболее близкое к измеренйому аппроксимирующее значение оценки МЙ 1, код значения которого поступает на вход "Адрес" ЗУ 26, Сигналом, поступающим на уп-, равлнющий вход ЗУ 26 с второго выхода блока 23 управления с выхода ЗУ 26 считывается значение коэффициента - множителя О., поступающего на второй дополнительный вход блока 11 обработки 15 результатов.В блоке 11 Обработки результатов из пос гупивших на третий вход значений мощ- ности сигнала и мощности помех формируе ся для каждой частоты сВязи пачки и каждой щ градации скорости передачи информации среднее отношение сигнал/помеха которые корректируются и соответствии, со значением коэффициента с.; , учитывающего глубину замираний сигнала. По при нятой на приемной стороне и декодированной декодером 13 команд комбинации конпа эочдирования цирокополосным непрерывным сигналом блок измерения 10 многолучевости в течение интервала времени Т измеряет максимальную задержку лучейпо по оку Отраженных импульсов, посту лающих с Выхода широкополосного приемшиа 8 через блок 9 на частоте с минимальнйм уровнем помех на вход блока 10 жмерения многолучевос ти.По измеренным пороговым значениям максимального запаздывания лучей в блоке 11 обработки результатов вычисляет ся максимальная допустимая для пачки частот связи пороговая скорость передачи информации, Затем скорректированные значения отношений сигнал/помеха для скоростей передачи информации меньших пороговой скорости, определенной по пороговому максимальному запаздыванию лучей, сравниваются с пороговыми значениями сигнал/помеха и выбирается частота связи с максимальной скоростью передачи информации, удовлетворяющая5 О обоям пороговым значениям, которая запоминается, После окончания измерения на одном пакете частот блок 1 и блок 7переключают соответственно цирокополосный передатчик 6 и широкополосный приемник 8 на новый пакет частот, и по55 сигналу с блока 1 на кодер 2 начинаетса цикл измерений на новом пакете частот, аналогнчно рассмотренному. По окон 79 8чании циклов измерения на всех частотах связи блок 7 синхронного управления выдает на управляющий вход 11 обработки результатов сигнал, по которому в этом блоке выбирается рабочая частота с максимальной из всех максимальных для каждого пакета частот скоростью, Значение рабочей частоты и скорости передачи информации на этой частоте поступает на выход блока 11 обработки результатов, В интервалах между сеансами зондирования устройство периодически анализирует на всех частотах связи помеховую обстановку и в блоке 11 обработки реэультатов периодически обновляется информация О помекак, с учетом которой периодически повторяется выбор рабочей частоты и скорости,Предлагаемое устройство позволит по- . высить точность выбора в условиях многолучевости сигнала и нестационарностипо времени.и частоте помех за счет учета при выборе глубины общих замираний огибающей сигнала и измерения помех на частотах связи в информационной полосе каждой градации скорости передачи информации, Кроме того, измерение сред- ней по времени и частоте глубины замираний на лучших по уровню помех парциальных каналах позволяет сократить время анализа и повЫсить точность оценки глубины замираний сигнала. Испольсование предлагаемого устройства в составе адаптивной радиолинии позволит повысить надежность связи, пропускнуюспособность адаптивной радиолинии,ф О р м у л а изобретения1. Устройство для определения оптимальных рабочих частот по авт. св,% 651488, о т л и ч а ю.ш е е с ятем; что, с целью повьпцения точности,на приемной стороне введен блок оценкиглубины замираний, выход которого подключен к второму входу блока обработкирезультатов, первый, второй, третий, четвертый входы которого соединены соответственно с четвертым выходом блокасинхронного управления, с вторым вы-ходом блока выбора субоптимальной частоты, с входом блока синхронного управления, с третьим выходом блока выборасубоптимальной частоты и третьим входом блока обработки результатов, причемвыход декодера команд подключен соответственно к третьему входу блока выбора субоптимальной частоты и к входублока синхронного управления,2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что блок оценки глубины замираний выполнен в виде последователь но соединенных первого элемента И, блока выбора минимальногозначения, на капливающего сумматора, квадратора, делителя, сумматора и второго элемента И, последовательно соединенных блока управления, оперативного запоминающего ; устройства, регистра памяти и запоминаю- О щего устройства, причем второй и третий выходы блока управления непосредственно, а четвертый. выход через элемент НЕ подключены соответственно к второму входу запоминающего устройства, к второму входу накапливающего сумматора и к входу первого элемента И, при этом второй вход и выход второго элемента Исоединены соответственно с четвертымвыходом блока управления и вторым входом блока выбора минимального значения,второй выход которого соединен с вторымвходом регистра памяти, причем второйвход первого элемента Идополнительный вход делитййя и выход запоминающего устройства являются соответственновходами и выходом блока оценки глубинызамираний. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1 ъ Авторское свидетельство СССР651488, кл. Н 04 В 7/24, 1977Заказ дарс изоб иал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 9/47 Тира ВНИИПИ Гос но делам 113038, М