Устройство выбора каналов для разнесенного приема

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК а) 4 Н 04 В 7/08 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ 1(54) УСТРОЙСТВО ВЕБОРА КАНАЛОВ ДЛЯРАЗНЕСЕННОГО ПРИЕМА(57) Изобретение относится к радиосвязи и предназначено для приемаинформации в условиях помех. 1 ельизобретения - повышение помехозащищецности приема информации. Устройство содержит в каждом трактеразнесения радиоприемник 1, коммутаторы 2 и 3, блок 4 анализа частот и измеритель 5 искажений, а вобщем тракте - блок 6 сложения,801525925 А 1 Фдемодулятор 7 и регецератор 8, Р каждом тракте разнесения в блоке 4 анализа осуществляется измерение уровня помех на каждой из субчастот, расположенных в полосе. процускэцця радиоприемника 1, и по окончании измерения выбираются каналы с минимальным уровнем помех, сигналы которых поступают в блок 6 сложения. Суммарный сигнал затем демодулцруется ц регенерируется. В процессе ввелецця связи в кадом тракте разнесения осуществляется коцтроль качества приема информации по величине искажений фронтов и дроблений посылок сигнала. Цель достигается за счет сочетания оптимального частотно-разнесенногоприема сигналов с выбором для сложения каналов с минимальным уровцемпомех в каждом тракте разнесения исменой рабочих частот в каждом тракте при воздействии помех и ухудшении условий распространения радиоволн. Устройство по п.п.2 и 3 ф-лыотличается выполнением блока 6 сложения и измерителя 5. 2 з.п. ф-лы,9 ил.15 25 Измеритель 5 искажениц содержитсчетчик 39, генератор 40 импульсов,Р-триггер 41, дифференцирующую цепь42, сумматор 43 по модулю два, датчик 44 временных интервалов, реверсияный счетчик 45 и счетчик 46.Блок 6 сложения включает усилители 47 с обратной связью по усилению,Фазоврацатели 48, фаэовые детекторы49, сумматор 50.Блок 8 регенерации содержит дифференцирующую цепь 51, Фазовый дис.криминатор 52, делитель 53 частоты,дифференцирующую цепь 54, Р-триггер55, ограничитель 56, реверсивныйсчетчик 57, управляющий элемент 58,генератор 59 импульсов,455055 Изобретение относится к радиосвязи и предназначено для приемаинформации в условиях помех.11 елью изобретения является повышение помехбзащищенности приема ин 5формации.На фиг.1 дана структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на Фиг.2 - пример выполнениярадиоприемника; на Фиг.3 - блок анализа частот; на Фиг.4 - измерительпомех; на фиг.5 - блок выбора; нафиг.6 - измеритель искажений; наФиг.7 - блок сложения; на Фиг,8регенератор; на Фиг.9 - сумматор срегистром памяти.Устройство выбора каналов дляразнесенного приема содержит в трактах разнесения радиоприемник 1,20коммутаторы 2 и 3, блок 4 анализачастот, измеритель 5 искажений, вобщем тракте - блок 6 сложения, демодулятор 7 и регенератор 8. Радиоприемник 1 содержит преселектор 9,синтезатор 10 частот, смесители 11и 12, усилители 13 и 14 промежуточных частот, блок 15 настройки, демодулятор 16 и блок 17 запоминания.Блок 4 анализа частот содержитсмеситель 18, фильтр 19, измеритель20 помех, гетеродин 21, формирователь22 временных интервалов, счетчик 23,блок 24 выбора, детектор 25, аналогоцифровой преобразователь 26, демультиплексор 27, сумматоры с регистрами28 памяти, регистры 29, мультиплек"сор 30, компаратор 31, регистр 32,дешифратор 33, счетчик 34, коммутатор 35, дещифратор 36, элемент ИЛИ 37,40регистр 38,Елок 28 содержит сумматор 60 и регистр 61.Устройство работа г следующим образом.Для ведения связи предусматривается прием на нескольких выделенных частотах, различных или одинаковых в каждом тракте разнесения. Около каждой выделенной частоты имеется п субчастот (резервных каналов) в полосе пропускания радиоприемника, на которых также возможен прием информации. Номиналы выделенных частот нумеруются, кодируются и вводятся в блок запоминания приемника, причем номера субчастот кодируются одинаково для всех выделенных частот.Прц включении устройства радиоприемники 1 в трактах разнесения настраиваются на первые выделенные частотыи выдают сигнал готовности на коммутатор 2 и в блок 4 анализа частот.Напряжение промежуточной частотыприемников при этом поступает черезкоммутатор на блок 4 анализа частоти на блок 6 сложения,В каждом тракте разнесения в блоке 4 анализа частот осуществляетсяизмерение уровня помех на каждой иэи субчастот, расположенных в полосепропускания приемника, и по окончании измерения на всех и субчастотахвыбирается канал с минимальным уровнем помех; номер этой субчастотыкодируется и поступает на управляющий вход радиоприемника 1, перестраивая его на выбранную субчастоту сминимальным уровнем помех. Такимобразом, к входам блока 6 сложенияподключаются каналы с минимальнымуровнем помех, В блоке сложения осуществляется сложение сигналсз всехтрактов разнесения, после чего суммарный сигнал демодулцруется в демодуляторе 7 и регенерируется в блоке 8,В процессе ведения связи в каждомтракте разнесения осуществляетсяконтроль качества приема информациипо величине искажений Фронтов и дроблений посылок сигнала. С этой цельюс выходов низкой частоты радиоприемников 1 демодулировапные посылкисигнала подаются на измеритель 5 искажений, где сравниваются с регенерированными посылками, поступающимив измеритель 5 искажений цэ регенератора 8 суммарного тракта. Если вкаком-то тракте эа определенный ин5 15 тервал времени счетчик измерителя 5 искажений насчитывает число искаженных посылок более заданного, то из измерителя 5 искажений в блок 4 анализа частот поступает сигнал запроса нового значения резервной субчастоты с иинимальцыи уровнем помех. Блок 4 анализа частот, в котором постоянно ведется анализ резервных субчастот и имеется номер канала с минимальным уровнеи помех в каждый момент времени, по этому запросу кодирует номер новой субчастоты с минимальным уровнеи помех и через коммутатор 3 переключает на цее приемник данного тракта разнесения. Во время переключения частоты приемника сигнал готовности отсутствует и коммутатор 2 отключает сигнал промежуточной частоты от входа блока 4 анализа частот данного тракта разнесения и от блока 6 сложения. Если в течение определенного времени в какои-то из трактов разнесения измеритель 5 искажений насчитывает число запросов на смену субчастоты больше допустимого, то из измерителя 5 искажений на вход приемника через коммутатор 3 поступает команда, по которой приемник перестраивается ца другую выделенную частоту, Эта ситуация характерна, когда ухудшаются условия прохождения радиоволн на выделенной частоте или когда помеха действует ца данной частоте во всей полосе пропускания приемника.Высокая помехозащищенность приема достигается за счет сочетания оптимального частотно-разнесенного приема сигналов с выбором для, сложения каналов с минимальным уровнем помех в каждои тракте разнесения и сменой рабочих частот в каждом трак.те при воздействии помех и ухудшении условий распространения радиоволн,Радиоприемник 1 осуществляет прием сигналов. Принимаемый сигнал поступает из антенны через преселектор 9 на вход смесителя 11, преобразуется с частотой первого выхода синтезатора 10 частот, усиливается усилителем 13 промежуточной частоты, с которого поступает на смеситель 12, где преобразуется с частотой второго выхода синтезатора 1 О частот, усиливается усилителем 14 промежуточной частоты и демодулируется демодулятором 16. Сигналы с усилителей 13 и 14 промежуточной частоты поступают через 25925 бкоммутатор 2 ца входы блоков анализачастот 4 и сложения 6, а с демодулятора 16 - на измеритель 5 искажений, 5Перестройка субчастоты радиоприемника производится сигналои управления, который поступает через коммутатор 3 из блока 4 анализа частот наблок 15 настройки, с помощью которогопереключается частота синтезатора 1 Очастот, подводииая по входу второгосмесителя 12, в соответствии с выбранным блоком 4 анализа частот номером субчастоты. Сигнал управления насмену выделенной частоты поступаетчерез коммутатор 3 от измерителя 5искажений на блок 17 запоминания иперестраивает преселектор 9 и частоту синтезатора 10 частот, подводимую 2 С к первоиу смесителю 11. После завершения настройки блок 15 формируетсигнал готовности к приему, которыйпоступает на управляющий вход коммутатора 2 и на блок 4 анализа частот, 25 Блок 4 анализа частот постоянноведет анализ уровня помех ца резервных субчастотах и выбирает частотус минииальцыи уровцеи.При появлении сигнала готовностив блоке 4 анализ частот запускаетсяформирователь 22 вреиснцнх интервалов, которнй Формирует последовательность из и импульсов, следующих спериодои, цеобходииыи для переключения гетеродина 21 и взятия отсчета 35уровня помех ца каждой субчастоте.Импульсы поступают на счетчик 23,который формирует коды номера субчастот с 1-го по и-й соответственнопорядку появления. Коды номеров субчастот переключают гетеродии 21, Приэтом гетеродин 21 выдает на вход смесителя 18 частоты, которые преобразуют в полосу фильтра 19 те составляющие спектра колебаний, поступающих на второй вход смесителя, которые соответствуют субчастотам с 1-йпо и-ю. В блоке 20 измерения помехпри появлении каждого импульса производится отсчет уровня помех. Результаты отсчетов уровня помех накаждой субчастоте и коды номеров субчастот подаются в блок 24 выбора.По окончании процесса измерения помех, который включает ш-кратное взятие и накопление отсчетов на каждойиз и субчастот, блок 24 выбора выбирает субчастоту с минимальным уровнем помех и хранит код номера этойчастоты до следующего цикла измерений. После получения отсчета уровня помех на последней и-й субчастоте блок 24 выбора сбрасывает счетчик н5 исходное состояние и нновь запускает формирователь 22 временных интервалов, после чего цикл выбора субчастоты с минимальным уровнем помех повторяется. Таким образом, в блоке 24 выбора постоянно имеется номер субчастоты с минимальным уровнем на данный момент времени.При ухудшении качес сне приема ниже заданного н измерителе 5 искажений формируется сигнал запроса, по которому блок 24 выбора выдает номер этой субчастоты ца управляющий вход радиоприемника 1 для ег перестройки.20Измеритель 20 помех в блоке 4 представляет собой амплитудный детектор 25 ца который поступает напряжение с выхода фильтра 19 и который соединен с аналого-цифровым преобразователем 26, представляющим измеренные уровни числовыми эцачениями)тзз числа поступают н блок 24 нсыбора. В блоке 24 выбора числовые .значения уровней, измеренных на каж дой субчастоте, подаются на нхол демультиплексора 27, на другой вход которого от счетчика 23 синхронно поступают коды номеров соответствующих субчастот, В результате значе 35 ция уровней помех с и выходов демулы иплексоэа 27 вволится н и сумгчаторон с регистрами 28 памяти, причем в первом сумматоре накапливается уровень на первой субчастоте, во втором - на второй, в и-м сумматоре накапливается уровень ца и-й субчастоте, Суматор с регистром 28 памяти осуществляет суммирование с нарастающим итогом нхолного числа с пред 45 шествующим значение.1 суммы, записанной в регистре, входящем в его состав,Одновременно коды номеров субчастот поступают на дешифратор 33, который каждый раз после появления кода.50и-й субчастоты, что свидетельствуето взятии отсчета ца всех и субчастотах, формирует на выходе импульсы,поступающие на счетчик 34. После того, как счетчик 34 насчитывает ш55отсчетов, с него поступает сигнал наперезапись накопленных значений уровня помех иэ сумматоров с регистрами 28 памяти в регистры 29 и под тинку сумматоров с регистрами 28 памяти цля записи новых значений при следующем цикле измереций, а также на сброс формирователя 22 временных интервалов и счетчика 23 в исходное состояние. Кроме того, импульс со счетчика 34 поступает на управляющий вход коммутатора 35, через котсзрый коды номеров субчастот от счетчика 23 проходят на мультиплексор 30, плключаются к входам регистра 38 и дешифратора 36 кода номера первой субчастоты. На выход мультиплексора 30 выводятся значения уронцей, .записанные в регистрах 29, пос.сгедоватепьц, по мере поступления на управляющий вход кодов номеров субчастот с 1-й ца п-ю. В дешифраторе 36 при появлении кгда первой субчастоты Формируется импульс который через элемент ИЛИ 37 разрешает запись значения уровня первой субчастоты, поступающего с нуль" иплексо а 30, н регистр 32. Это эцач ние уровня помех на 1-й субчастоте поступает также ца первый вход компаратора 31. а с ,:сг. стра 32 цэ вт.:, рой вход компараорэ. с пс ззлс цие ца гсерном входе кс;лп зря-с ра 31 зг цсй помех ца каждсгп по лелующей губ частоте, в компараторе происхдитсравнение с грс 1 гзцег 1 цсз ггервой субчастоте, г-оступзюшим с регис т; а 32, Если уровень и.-: .кой-лбс иэ субчастот, например .-й окаггсетс.н меньше уронил помех ца первой субчастоте, то с компаратора 31 пос - тупает импульс, котрыл через элемент ИЛИ 37 дает разрешение ца эапц, этого уровня в регистр 32 и послед; щее сравнение в компараторе 31 недс"г ся уже по отношению к этому .зиниььззг. ному уровню. Одновременно и 1 п лье компаратора 31 поступает на регистр 38. При этом в регистр 38 эаписьгвае ся код номера г-й субчастоты, ца ко . торой имеется минимальный урснень. Если компаратором 31 на 3-й субчастоте будет опрс.делен еще ггеньший урвень, чем ца 1-й частоте, то оц буде 1 записан н регистр 32 вместо урон. ня помех на 1-й субчастоте, а номер г-йг частоты будет записан в регистр 38. Таким образом, после одного обхода всех и субчастот н регистре 38 будет храниться ноер суб састотьз с минимальным уровнем помех, измерен" цый эа згз отсчетов н цредьЬчус 1 гем цик.1525925 ле. 11 рц ухудшеции качества приемацз изссерите.я 5 искажений ця регистр38 постудет сигнал, цо которомукод номера субчастоты с минимальнымуровнем выдается от регистра 38 науправляющий Вход радоприемцикя 1 лляперестройки его частоты.Измеритель 5 искажений в каждомтракте разнесения в процессе прие."сдицЬормации постоянно ведет измерениеискажений посылок сигналя, Сигнал свыхода демодулятора 16 радсоприессссска 1 в виде посылок постоянного тока( 0 и 1 ) по с т ус я е т н я р а з р ешяющийв х од счетчик:. 3 9 , 11 а счетный входпоступают с иц алы о т г е н е р д т о р а 4 0ИМПУЛ Ь г О В С :а С тОтОй СЛ ЕЛ О В Д НИЯ В Краз бо:ее вьсокой, чем тдк-овьпс интервал гсри си.сд.;мой ицЬормдции. 11 двход "Сбргс" с;етчикя 39 поступаюттактовые имгсульсы, полученные путемдиффересссиросасся в цепи 42 регенерировд.сцых ь. регесер: торе 8 фрсстонсосьпос сигцдла, пргцси.сдемого в группоос тсакте. сс-,повременно тактовыеи.у.ьгп.ступают ца вход П-триггера 41. Гс.п зд тдктовый интервал гче ск ЗЧ ссдсчстьвает импульсов меньше (; , т а Вт;ой вход -"риггсра1 ао г т .сает 0еглсс пол ьше 1:2, .о "1". Сигнал с выходя 11- триггера 41 суссмируется В сумматоре 43 по модулю двд с элементами сигналя, постуяос,иисс от регецератогя Р. При цесгвпаде:ии посылок в реверсивсый счетчик 45 записывается сигнал ошибки, прс совпадении оц списывается, Если за вреия определяемое датчиком 44 временных интервалов, реверсивцьвс счетчик 45 заполняется, что свидетельствует о превышении числа ошибок допустимого значения, то на выходе реверсивного счетчика 45 Ьормируется импульс, который поступает на регистр 38 и коммутатор 3, как команда для переключения радиоприемника 1 ца новую субчастоту с ииниьсальньгс уровнем помех. одновременно ипульс с выходя реверсивного счетчика 45, означающий смену субчастоты, записывается в счетчик 46, Если за время, определяемое датчиком 44 временных интервалов, число импульсов, записанных в счетчик 46, превышает допустимое значение, то форссруется сигнал ня перестройку радиоприемника 1 на новую выделенную частоту, В противном случае гче гчик 46 сбрдгывдетгя ц цехпное согтояцне,Блос; 6 сложения осугеств сяет когергнтцое сло ение сигналов промеж- точцо частоты, поступающих от Вс ехтрактов разнесения. Си палы ьо вгехВетвях вырдвцицаются цо ямплитулев усилителе 47 и поступают черезФазонращятель 48 ца сумматор 50 ифазовый детектор 49, где их фяэясравнивается с фазой суммарного гигцала, поступающего на второй входфазового детектора 49. Выходной сигнал Ьазового детектора 49 поступаетна управляющий вход фазовращателя48, осуществляя подстройку азы сивндлов в каждой ветви по Ьдзе суммарного сигнала.20 Регецератор 8 устраняет дробление и искажение фронтов принимаемыхпосылок и представляет собой сочетание схемы тактового фазирования и0-триггера. 1.осьски погтоясисого тока 25 с выходя деиоуляторд 7 поступаютчерез ограси ситель 56 и дссфересцир соую цепь 5 ця вход Ьазового дискримус тора 52 е 1 д Втосой с ссд дискрисатра подаются цспу ьсы г выхо 1 да де.ителя 53 частоты, В которомчагтоа, постуяюпаяя есВход последпватесссостс ссмпульсов, делитсяв 2 р раз. Выходные и."спульсь черезреве рс явный счетчик 57, вс солняСифункцию усредняющего элемента, поступают ца управляшщсс, элемент 58,В управляюцеьс элементе 58 производится добавление (вычитание) имп;:сьсов к последовательности, поступающей 40от генератора 59 импульсов через второй вход управляющего эле".фентд 58 цявход делителя 53 частоты.В . енераторе 59 импульсов Формируется последовательность импульсов с частотой следования в 2 р раз более высокой, чем 45скорость манипуляции приниь аеьсог осигнала. Если импульсы, поступающиеот делителя 53 частоты на садовыйдискриюсссатор 52, опережают по Ьазе 50моменты манипуляции, поступаючие отдифференцирующей цепи 51, то нд выходе реверсивного счетчика 57 появится сигнал, которьсс, воздействя через управляющий элемент 58, запретитпоступление одного импульса от гене раторя 59 импульсов ца вход лелителя53 частоты. Это приведет погле ле с -ния в 2 р раз к смещению импульг.оц цявыходе делителя 53 частоты в стороссчотставания на величину 3, /2 р, гле С - длительность элемента сигнала, В режиме, когда импульсы от делителя 53 частоты отстают по фазе от момен 5 тов манипуляции, управляющий элемент добавляет один импульс к последовательности, поступающей на вход делителя 53 частоты. Это приведет к смещению Фазы тактоных импульсон на выходе делителя в сторону опережения на величину ь /2 р. При достижении режима синхронности на цход делителя попеременно поступают импульсы добавления и вычитания и схема удерживает режим Фазового синхронизма. Импульсы с делителя частоты через выходную дифференцируюцую цепь 54 поступают на вход В-триггера 55, на другой вход которого поступают посылки принимае мого сигнала, прошедшие ограничитель 56. моменты манипуляции сигнала на выходе Р-триггера 55 определяются тактовыми импульсами, поступающими от лиЬФеренцирующей цепи 54. 25 Формулаизобретения1. Устройство выбора каналов для разнесенного приема, содержащее в каждом тракте разнесения радиоприемник, первьп коммутатор, измеритель искажений, а также регенератор, выход которого соединен с первым входом измерителя искажений и является выходом устройства, о т л и ч а ю - ц е е с я тем, что, с целью повышения помехозациценности приема информации,35 в каждый тракт разнесения введен блок анализа частот и второй коммутатор, а в обций тракт - последовательно соединенные блок сложения и демодулятор, причем каждьп вход блока сложе 40 ния соединен с первым выходом первого коммутатора каждого тракта разнесения, второй выход первого коммутатора подключен к первому входу блока анализа частот, а выход демодулятора соеди нен с входом регенератора, при этом н каждом тракте разнесения первый и второй выходы промежуточной частоты радиоприемника соединены с двумя входами перного коммутатора. выход сиг налов управления рапиоприемника соеЛипеи с управляющим входом первого коммутатора и блока анализа частот, низкочастотньп выход радиоприемника соединен с вторым вхолом измерителя искажений, первый выход измерителя искажений подключен к второму входу блока анализа частот, выход блока анализа частот подключен к первому входу второго коммутатора, а второй вход второго коммутатора соединен с вторым выходом измерителя искажений, выход второго коммутатора соединен с управляюцим входом радиоприемника.2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок сложения состоит из и ветвей и сумматора, каждая ветнь включает последовательно соединенные усилитель с обратной связью по усилению, Фазонращатель и Фазовый детектор, причем выход Фазоврацателя каждой из и ветвей подключен к входу сумматора, а второй вход Фазовращателя соединен с выходом Фазового детектора, вторые входы Фазовых детекторов всех ветвей подключены к вьжоду сумматора.З.Устройство по п.1, о т л и ч аю ц е е с я тем, что измеритель искажений состоит из последовательновключенных генератора импульсон, первого счетчика, Р-триггера, сумматора, реверсинного счетчика и второго счетчика, а также дифференцирующей цепи, выход которой соединен с вторыми входами первого счетчика и Б-триггера, и датчика временных интервалов, два выхода которого подключены к вторым входам реверсивного счетчика и второго счетчика, причем выходы реверсивного счетчика и второго счетчика являются выходами измерителя искажений, вход лифференцирующей цепи соединен с вторым входом сумматора и является первым входом измерителя искажений, а второй вход первого счетчика является вторым входом измерителя искажений.Составите Техрел М,Тираж 626 Полписноеенного комитета по изобретениям и откритиям прн 1 КИТ ГГС 13035, Москва, Ж-Э 5, Раущская наб., ц, А/5