Система связи

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09)(И)СЮ 4 Н 04 В 7/185 Н 04 В 7/22 ГОСУДАРСТВЕННЮ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 1ЗСВ,",а:,-3;ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3 " цН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЦЦ.УЦ 0 ,(21) 3314047/18-09(54)(57) СИСТЕМА СВЯЗИ, содержащаяна передающей стороне источник информации, модулятор, выход которого сое"динен .с передатчиком, а на приемнойстороне - приемник, соединенный свходами демодулятора и блока обнару-,жения импульсных помех, а такжефильтр видеочастоты, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повьгшения помехоустойчивости в условияхдействия импульсных помех, на передающей стороне введены синхрогенератор, дискретизатор и последовательносоединенные формирователь избыточных.сигналов, первый сумматор, фильтрвидеочастоты, дополнительный модулятор и второй сумматор, выход кото-.,рого соединен с входом модулятора,а второй вход второго сумматора объдинен с входом дискретизатора и соединен с источником информации, аопорные выходы синхрогенератора соединены соответственно с опорными входами формирователя избыточных. сигналов и дискретизатора, ш выходов которого соединены с сигнальными входами формирователя избыточных сигналов, гетеродинный выход синхрогенератора соединен с соответствующим входом дополнительного модулятора, а на приемной стороне введены последова 1 ельно соединенные блок элементов совпадения блок задержки, блок элементов памяти и первый сумматор, последовательно соединенные дискретизатор, второй .сумматор и линия задержки, последовательно соединенные дополнительный модулятор, дискретизатор избыточных сигналов и блок восстановления отсчетов, а также блок ключей и синхрогенератор., причем выход блока обнаружения импульсных помех соединен с входами блОка элементов совпадения и входами блока ключей, выход линии задержки соединен с входом первого сумматора, выход которого соединен с входом фильтра видеочастоты, выход демодулятора соединен с входами дополнительного демодулятора, дискретизатора и синхрогенератора, опорные выходы которого соединены соответственно с опорными входами блока вос-, становления отсчетов и дискретизатора избыточных сигналов, вторыми . . входами блока элементов совпадения и вторыми входами блока ключей, выходы которого соединены с входами дискретизатора, выходы которого соединены с вторыми входами блока восстановления отсчетов, выходы которого соединены с вторыми входами блока элементов памяти..Изобретение относится к техникесвязи и может быть применено в систе.мах радиорелейной, тропосферной,спутниковой и кабельной связи дляповышения помехоустойчивости приема5при действии импульсных помех.Известны устройства, содержащиеприемник, к выходу которого подключен формирователь импульсов, которыйв момент появления импульсной помехина входе приемника формирует импульсный сигнал, запирающий канал выделения полезного сообщения, Отрезок полезного сообщения, пораженного импульсной помехой, восстанавливаетсяпутем экстраполяции на основе принятой ранее реализации.Недостатком известных устройсвявляется невозможность восстановления полезного сообщения в тех случаях, когда длительность импульснойпомехи превышает длительность корре,ляции полезного сигнала,Наиболее близким техническим решением к данному. изобретению являетсясистема связи, содержащая на передающей стороне источник информации,модулятор, выход которого соединенс передатчиком, а на приемной стороне - приемник, соединенный с входами демодулятора и блока обнаруженияимпульсных помех, а также Фильтр видеочастоты.Недостаток данного устройства -низкая помехоустойчивость в условияхдействия импульсных помех.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости в условиях, действияимпульсных помех.Для этого в систему связи, .содержащую на передающей стороне источникинформации, модулятор, выход которо.го соединенс передатчиком, а на приемной стороне - приемник, соединенныйс входами демодулятора и блока обнаружения импульсных помех, а такжефильтр видеочастоты, на передающейстороне введены синхрогенератор, дискретизатор и последовательно соединенные Формирователь избыточных сигналов, первый сумматор, фильтр вдеочастоты, дополнительный модулятор ивторой сумматор, выход которого соединен с входом модулятора, а второйвход второго сумматора объединен свходом дискретизатора и соединен систочником .информации, а опорные вьгходы синхрогенератора соединены соответственно с опорными входами форми. рователя избыточных сигналов и дискретизатора, ш выходов которого соединены с сигнальными входами формиро вателя избыточных сигналов, гетеродинный выход синхрогенератора соединен с соответствующим входом дополнительного модулятора, а на приемной стороне введены последовательно соединенные блок элементов совпадения, блок задержки, блок элементов памяти и первый сумматор, последовательно соединенные дискретизатор, второй . сумматор и линия задержки, последовательно соединенные дополнительный модулятор, дискретизатор избыточных сигналов и блок восстановления .отсчетов, а также блок ключей и синхрогенератор, причем выход блока обнаружения импульсных помех соединен с входами блока элементов совпадения и входами блока ключей, выход линии задержки соединен с входом первого сумматора, выход которого соединен с входом фильтра видеочастоты, выход демодулятора соединен с входами дополнительного. демодулятора, дискретизатора и синхрогенератора, опорные выходы которого соединены соответственно с опорными входами блока вос" становления отсчетов и.дискретизатора избыточных, сигналов, вторыми входами блока элементов совпадения и вторыми входами блока ключей, выходы которого соединены с входами дискретизатора, выходы которого соединены с вторыми входами блока восстановления отсчетов, выходы которого соединены с вторыми входами блока элементов памяти.На фиг 1 представлена структурная электрическая схема передающей стороны системы связи; на фиг. 2 - структурная электрическая схема приемной стороны; на фиг. 3 - временные диаграммы.Устройство содержит на передающей стороне источник 1 информации, передатчик 2, модулятор 3, дискретизатор 4,. синхрогенератор 5, формирователь 6 избыточной информаЦии, сумматоры 7, 8, фильтр 9 вндеочастоты, дополнительный модулятор 10,канал связи 11, на приемной стороне - приемник 12, демодулятор 13, блок обнаружения 14 импульсной. помехи, блок 15 элементов1совпадения, блок 16.задержек, блок 17 элементов памяти, блок 18 ключей,синхрогенератор 19, дополнительныйдемодулятор 20 дискретизатор 21 избыточных сигналов, блок 22 восстанов"ления отсчетов, дискретизатор 23сумматоры 24, 25, линию 26 задержки,5фильтр 27 видеочастоты, фильтр 28.иблок 29 дискретизации.Устройство работает следующим образом. 0Источник 1 формирует аналоговый сигнал а(С), верхняя частота спектра кото-.рого равна Г. Это 1 сигнал подается навход дискретизатора 4, на опорныевходы которого подаются опорные сигналы синхрогенератора 5, представляющие собой последовательность стробирующих импульсов с частотой повторе 2 Гвния, равной , которая в ш разш 20меньше, чем частота отсчетов, необходимая согласно теореме Котельнико-.ва, для неискаженного восстановлениясообщения а(1) по его отсчетам.Приведены временные соотношения 25(фиг. 3 а-в), поступающими на различные опорные входы дискретизатора4 с синхрогенератора 5 для случая,когда ш = 3, В дискретизаторе 4 Функция а(1) (фиг, Зг) отдельно модулирует по амплитуде каждую из после" .довательностей стробирующих импуль-:сов (фиг, 3 д-з). В результате навыходах дискретизатора 4 будет моду 35лированных последовательностей импульсов (Фиг. 3 д).Модулированные последовательностис выходов дискретизатора 4 поступаютна входы формирователя 6. С .синхрогенератора 5 на входы Формирователя6 поступают также ш последовательно стей стробирующих импульсов, в каждойиз которых частота повторения импульсов равна , где М Й ш. Для случая,28, 45когда М = ш = 3, эти последовательности показаны на фиг. 3 и-л,В формирователе 6 импульсы, действующие на -м опорном входе модуФ 50лируются по амплитуде напряжением,полученным в результате усредненияМ предыдущих отсчетов, действующихна 1-ом входе этого формирователя б,Таким образом, на 3.-ом выходеФормирователя 6 в моменты времени,., равные М(1-1)+-1 шТц, будет действовать отсчет а;К, имеющий следующеезначение 1 ц-а. -аЕ М . Ч1:(ЕмМодулированные последовательности отсчетов, действующие на выходе Формирователя 6, показаны на фиг. 3 м-о, Эти последовательности поступают в сумматор 7, где объединяют поступающие последовательности (Фиг. Зп), после чего сигнал, пройдя фильтр 9, поступает на дополнительный модулятор 10, в котором осуществляется модуляция гармонического сигнала частоты Г, поступающего с синхрогенератора. При дискретных методах передачи гармонический сигнал Г подвергается.нв дополнительном модуляторе 10 манипуляции дискретным сигналом. Частота гармонического сигнала выбирается так, чтобы спектр сигнала 8(1), действующего.на выходе дополнительного модулятора 1 О, лежал вне полосы частот, занятой полезным сообщением. В сумматоре 8 полезный, аИ) и дополнительный Я(1) сигналы складываются, и на модулятор 3 поступает сигнал ЧИ) = а(Н) + Я(1), где сигнал 7(1) преобразуется в форму, пригодную для передачи по каналу связи 11. Для этога может использоваться АМ, ЧМ либо любая другая модуляция. Передатчик 2 обеспечивает необходимую для передачи по каналу связи 11 мощность передаваемого сигнала.В приемном устройстве сигнал, прошедший канал связи 11, поступает на вход приемника 12 и на выход демодулятора 13 при отсутствии шумов и помех будет действовать напряжение7(1) = А(1) + Б(1);Этот сигнал поступает на входы дискретизатора 21, дополнительного демодулятора 20 и синхрогенератора 19,Дискретизатор 23 содержит подключенный к входу фильтр 28 с полосой, равной Гь. Этот фильтр из,сигнала Ч(1) выделяет полезный сигнал а(1). Выход фильтра 28 подключен к входу блока 29 дискретизации, который идентичен по построению дискретизатору 4, Последовательности стробирующих импульсов с синхрогенератора 19 поступают на дискретиэатор 21 через блок 18. В том случае, когда на вход приемника. 12 приходит импульсная помеха, на выходе блока обнаружения94559 10 20 25 а. = а; 5 1 О 14 возникает импульс, который закрывает на время,.равное длительности этого импульса, один из ключей блока 18, блокируя прохождение соответствующего стробирующего импульса на опорный вход диекретизатора 23, Штриховкой (фиг. За) показан стробирующий импульс, заблокированный импульсом помехи.Временные диаграммы (фиг. 3 д-з) относятся к сигналам, действующим на выходах дискретизатора 23, в котором осуществляется дискретизация сигнала а(С), выделенного фильтром 28. Сам сигнал и его отсчеты после сумматора 25 показаны на диаграмме (фиг; Зг).Вследствие блокирования соответствующих стробирующих импульсов наопорных входах дискретизатора 23, пораженные помехой отсчеты сигнала а(С) исключаются из числа отсчетов, поступающих на выход дискретизатора 23, как показано на диаграммах (фиг. Зг, Зд) штриховкой.Таким образом, на х-м выходе дискретизатора 23 формируются отсчеты казано заштрихованным треугольником, Этот задержанный импульс поступает на вход блока 17, в котором к этому времени записан восстановленный от; счет принимаемого сигнала а(С), стертый в результате действия импульсной помехи.Отсчеты сигнала а(С), действующие на выходе сумматора 25, задерживаются линией 26 задержки на время шМ- равное времени задержки импульсвсов в блоке 16 задержек. На диаграмме (фиг. Зг) стрелкой показано каксдвигаются в линии 26 задержки отсчеты сообщения а(С) и какое временноеположение займет задержанный. стертыйотсчет. Из диаграмм (фиг. За, Зг) видно, что считывание оценки стертогоимпульса, хранимой в блоке 17, осуществляется в момент, когда соответствующий импульс полезного сообщениядолжен появиться на выходе сумматора 24. Эта оценка вставляется с помощьюсумматора 24 в общую последовательность. отсчетов полезного сообщения,Таким образом, на входе фильтра 27действует последовательность отсчетов30 40 45 50 55 где а; - значения К-го отсчета, действующего на х-м выходе дискретизатора 4, а Ь = 1 если импульсная помеха отсутствует, и= О, если такая помеха поражает полезный сигнал.Последовательности стробирующих импульсов, действующих на входах ключей блока 18, поступают также на входы элементов блока 15, которые управляются импульсамн, поступающими с выхода блока обнаружения 14. Эти импульсы открывают элементы совпадения блока 15, пропуская на выход те из импульсов стробирующих последовательностей, прохождение которых на опорные входы дискретизатора 23 блокируются.Пропущенные элементами блока 15 импульсы поступают на блок 16 задержек,на -ом выходе которого действу - ет импульс, прошедший через элемент блока 15 и заде 1 Яканный на время,шМравиое . На диаграмме (фиг. За)2 ввременное положение импульса 1, пропущенного блоком 16 и задержанно 9гона . (так какш=М=3), пополезного сообщения, в которой восстановлены все отсчеты "стертые" в результате появления импульсной помехи на входе приемника 12. Фильтр 27, имеющий полосу 1/2 Г , где 2 Г - ча- в стота отсчетов, действующих на его входе, осуществляет выделение восстановленного полезного сигнала а(С).Для восстановления "стертых" отсчетов используется сигнал Б(С), который выделяется из сигнала 7(С),действующего на выходе демодулятора 13, с помощью дополнительного демодулятора 20., В случае, когда Я(С)(амплитудно-модулированный сигнал, либо фаз оманипулированный, демодулятор 20 представляет собой синхронный детектор, на опорный вход которого с синхрогенератора 19 подается гармоническое колебание частоты Г, синхронное с колебанием несущей частоты сигнала Я(С).Эта синхронность достигается путем синхронизации колебаний, вырабатываемых синхрогенератором 19, сигналом частоты Г, который. выделяется из сигнала 8(С). В случае, когда, например, Б(С) - амплитудно-модулированный сигнал, выделение синхронизирующего сигнала частоты Г может быть;1= мй Ч; ,50 Ч; = а;,т.е когда импульсная помеха поражает лишь один отсчет в последовательосуществлено с помощью обычного узкополосного фильтра, настроенного начастоту Г, При фазовой манипуляциидля выделения синхронизирующего сигнала может использоваться схема Костаса, Пистолькорса и т,п. В технике связи известны схемы выделениясигнала с частотой Гц при различньмметодах модуляции, используемых дляформирования сигнала Б.На выходе дополнительного демодулятора 20 действует сигнал а(1),который, как и сигнал а(1), можетбыть поражен импульсной помехой.Этот сигнал подается на вход дискретизатора 21, на ш опорных входов которого с синхрогенератора 19 поступает ш последовательностей стробирующихимпульсов с частотой повторения,2 Гвравной , где М ъ т (фиг. 3 и-л).В дискретизаторе 21 каждая из поступающих импульсных последовательностей модулируется по амплитуде сигналом а(С), и в результате на -мвыходе появляется -ая модулированнаяпоследовательность стробирующих импульсов, показанная на диаграммах(фиг. 3 м-о),Таким образом, на 5.-м выходе дискретизатора 21 формируются отсчеты где а;р определяется формулой,С х-го выхода дискретизатора 21 модулированные импульсы поступают на один из входов х-го блока 22 восстановления отсчетов, на другой вход которого поступают модулированные по амплитуде импульсы е х-го выхода дискретизатора 23.В этом блоке осуществляется формирование напряжений, равных Если лишь один из коэффициентов1,равен нулю, то следует, что ности из М отсчетов, появляющихся на-м,выходе дискретизатора 23, то вблоке 22 осуществляется его восстановление. С помощью импульсов, посту"пающих на блок 22 с синхрогенератора19, восстановленный отсчет записывает"ся в блок 17. Считывание этого отсчета осуществляется, как это уже отме 10 чалось ранее, импульсами, поступающи-ми в блок 17 с 1-го выхода блока 16задержек.Процесс перезаписи из блока 22 вблок,17 осуществляется периодически,15 При этом запись нового назначениянапряжения вызывает стирание хранимойв ней информации независимо от тогосчитывалось или нет из блока 17 хранимое в ней напряжение. Поэтому ис 20 кажения отсчетов а не приводит к3неправильному восстановлению отсчетов,аполезного сообщения в том случае,если импульсная помеха поражает лишьодин из М отсчетов, действующих на25 -м выходе дискретизатора.23.Следует также отметить, что в блоке 22 должна быть предусмотрена вспомогательная задержка на время , с Тмежду моментами формирования напряжеЗо ний .Ч; и их перезаписи в блок 17Равная с. дополнительная задержка должна быть также в каждом канале блока16 задержек и в линии 26 задержек,Таким образом, в заявляемой системе связи достигается высокая помехоустойчивость приема при действии мощ-,ных импульсных помех.Применение предлагаемой системысвязи на радиорелейных, спутниковыхи кабельных линиях связи позволитобеспечить высокие качественные ноказатели даже в тех случаях, когдав этих линиях действуют мощные импульсные помехи, обусловленные в радиосвязи излучениями радиолокационньм установок, а в кабельной связи -помехами от грозовых разрядов, несовершенством устройств коммутации канапов и другими причинами,В радиосвязи применение данной системы связи позволяет существенноулучшить условия электромагнитной совместимости магистральных линий связии систем радиолокации и, следователь:, но, уменьшить необходимый частотнотерриториальный разнос между ними.1094559 Сильнягина Техред я.Коргентал едак тор Л. Пили о аэ 3 раж 660 исно 113035,Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проект Государственн елам иэобретен осква, Ж, Р комитета СССРи открытийская наб., д. 4/5