Устройство для многонаправленной связи

 

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах радиосвязи при известных направлениях на корреспондентов. Техническим результатом является разработка устройства для многонаправленной связи (УМНС), обеспечивающего более высокую надежность многонаправленной радиосвязи в условиях воздействия радиопомех, за счет адаптации по частоте. УМНС состоит из М антенных элементов 1, где М≥3, блока 2 приемопередающих модулей, М блоков 3 делителей мощности приемного тракта, М модулей 4 формирования диаграмм направленности, блок 5 коммутации, N блоков 6 управляемых сумматоров, где 2≤N≤М, N приемников 7, N блоков 8 оценки качества приема, блока 9 управления перераспределением мощности, блока 10 управления формированием диаграмм направленности, передатчика 11, блока 12 временного уплотнения каналов, блока 13 управления узловой и оконечными станциями. Благодаря введению блока 2 приемопередающих модулей, передатчика 11, блока 12 временного уплотнения каналов, блока 13 управления узловой и оконечными станциями и связей между элементами устройства, в случае не достижения требуемого соотношения сигнал/(помеха + шум) на входе одного из приемников, путем перераспределения мощности принимаемого сигнала между входами всех приемников устройства, осуществляется частотная адаптация соответствующего приемника узловой станции и передатчика оконечной станции. Этим достигается повышение надежности приема информации при ведении многонаправленной радиосвязи в условиях воздействия радиопомех. 2 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах радиосвязи при известных направлениях на корреспондентов.

Заявленное техническое решение расширяет арсенал средств данного назначения.

Известна распределительная цифровая радиосистема "Пихта-7 ЦФ" ("Электросвязь", 4, 2000 г., с.12-15), содержащая антенну с секторной диаграммой направленности, приемопередатчик, антенно-фидерное устройство, цифровое оборудование базовой станции, оборудование временного объединения и разделения цифровых каналов, обеспечивающая дуплексный обмен информацией одновременно с несколькими абонентскими станциями на одной паре частот передачи и приема в режиме много станционного доступа с временным разделением.

Недостатком данной системы является относительно невысокая надежность приема информации в условиях сложной радиопомеховой обстановки в районе размещения базовой станции.

Известна также система автоматического управления коротковолновой связью (Патент RU 2154910, 1997 г.), содержащая ЭВМ, программно-управляемые передатчик и приемник тестирующих сигналов, измеритель амплитуды тестирующих сигналов, связанный с приемником, устройство расчетов и адаптации канальных радиостанций к динамике ионосферы и радиопомехам, связанное с ЭВМ, устройство обучения системы связи помеховой обстановке, связанное с ЭВМ и устройством прогнозирования отказов радиоканала, и, по крайней мере, одну канальную радиостанцию, связанную через модем с устройством расчетов и адаптации канальных радиостанций к динамике ионосферы и радиопомехам.

Недостатком данной системы является невысокая надежность приема информации при ведении информационного обмена в нескольких направлениях связи в условиях сложной радиопомеховой обстановки в районе размещения базовой станции.

Наиболее близким к заявленному устройству по принципу действия и технической реализации является приемное устройство для многонаправленной радиосвязи по авторскому свидетельству SU 1459596 А1, МПК⁶ Н 04 В 17/24, заявлено 20.05.86, опубликовано 20.08.99. Известное устройство состоит из М антенных элементов, соединенных с М делителями мощности, N выходов каждого делителя мощности соединены с соответствующими входами М элементов формирования диаграммы направленности, управляющие входы которых соединены с выходами блока управления формированием диаграммы направленности, М приемников, блока коммутации, М управляемых сумматоров, М блоков оценки качества приема, блока управления перераспределением мощности, причем выходы элементов формирования диаграммы направленности соединены с входами блока коммутации, выходы которого соединены с входами М управляемых сумматоров, выходы которых соединены с соответствующими входами М приемников, выходы которых соединены с соответствующими входами М блоков оценки качества приема, управляемые входы блока коммутации соединены с выходами блока управления перераспределением мощности и входами управления управляемых сумматоров, что позволяет подключать к одному приемнику три, четыре и т.д. элементов формирования диаграмм направленности.

При таком построении устройства, в сравнении с ранее рассмотренными аналогами, достигается некоторое увеличение надежности, благодаря перераспределению мощности входных сигналов между приемниками.

Однако устройство-прототип все же не обеспечивает требуемую надежность приема информации от корреспондентов на направлениях связи со сложной радиопомеховой обстановкой, когда перераспределение мощности входных сигналов между приемниками не достигает цели повышения надежности приема.

Целю изобретения является разработка устройства для многонаправленной связи, обеспечивающего более высокую надежность многонаправленной радиосвязи в условиях воздействия радиопомех, за счет адаптации по частоте.

Поставленная цель достигается тем, что в приемном устройстве для многонаправленной радиосвязи, содержащем М антенных элементов, где М≥3, М блоков делителей мощности приемного тракта, М модулей формирования диаграмм направленности, блок коммутации, N блоков управляемых сумматоров, где 2≤N≤М, N приемников, N блоков оценки качества приема, блок управления перераспределением мощности, блок управления формированием диаграмм направленности, i-ые, где i=1, 2,..., M, выходы всех М блоков делителей мощности приемного тракта подключены к соответствующим М входам i-го модуля формирования диаграмм направленности, управляющая выходная шина режима приема блока управления формированием диаграмм направленности подключена к M управляемым входам каждого модуля формирования диаграмм направленности, выход i-го модуля формирования диаграмм направленности подключен к i-му входу блока коммутации, M выходов k-oй группы выходов блока коммутации, где k=1, 2, 3,..., N подключены к соответствующим M информационным входам k-гo блока управляемого сумматора, N управляющих выходов блока управления перераспределением мощности подключены к соответствующим N управляемым входам блока коммутации и управляемым входам соответствующих N блоков управляемых сумматоров, выход k-го блока управляемого сумматора подключен к информационному входу k-го приемника, контрольный выход которого подключен к контролирующему входу k-го блока оценки качества приема, дополнительно введены блок приемопередающих модулей, передатчик, блок временного уплотнения каналов, блок управления узловой и оконечными станциями.

Управляющая выходная шина режима передачи блока управления формированием диаграмм направленности подключена к управляемым М входам блока приемопередающих модулей. I-ый антенный элемент подключен к i-му оконечному выходу блока приемо-передающих модулей. I-ый приемный выход блока приемопередающих модулей подключен ко входу i-го блока делителя мощности приемного тракта. Вход блока приемопередающих модулей подключен к выходу передатчика. Управляемый вход передатчика подключен к управляющему выходу команд настройки передатчика блока управления узловой и оконечными станциями. Информационный вход передатчика подключен к информационному выходу блока временного уплотнения каналов. Информационный выход k-го приемника подключен к k-му входу группы информационных входов блока временного уплотнения каналов. Управляющий выход команд взаимодействия блока управления узловой и оконечными станциями подключен к служебному входу блока временного уплотнения каналов. Информационные вход и выход блока временного уплотнения каналов являются соответствующими информационными входом и выходом устройства.

Контрольный выход k-го блока оценки качества приема подключен k-му входу группы контрольных входов блока управления узловой и оконечными станциями. Управляемый вход k-го блока приемника подключен k-му выходу группы управляющих выходов блока управления узловой и оконечными станциями. Управляющий выход команд перераспределения мощности блока управления узловой и оконечными станциями подключен к управляемому входу блока управления перераспределением мощности. Управляющий выход команд формирования диаграмм направленности блока управления узловой и оконечными станциями подключен к управляемому входу блока управления формированием диаграмм направленности. N информационных групп входа, по четыре входа в каждой группе, блока управления узловой и оконечными станциями являются соответствующими установочными входами устройства.

Благодаря новой совокупности существенных признаков за счет введения вышеуказанных блоков и связей между элементами устройства осуществляется частотная адаптация приемников узловой станции и передатчиков оконечных станций. Этим достигается повышение надежности приема информации при ведении многонаправленной радиосвязи в условиях воздействия радиопомех.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленного устройства условию патентоспособности "новизна". Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного объекта, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень".

Заявленное устройство поясняется схемами: фиг.1 - функциональная схема устройства; фиг.2 - схема модуля формирования диаграмм направленности.

Устройство для многонаправленной радиосвязи, показанное на фиг.1, состоит из М антенных элементов 1, где М≥3, блока 2 приемопередающих модулей, М блоков 3 делителей мощности приемного тракта, М модулей 4 формирования диаграмм направленности, блока 5 коммутации, N блоков 6 управляемых сумматоров, где 2≤N≤М, N приемников 7, N блоков 8 оценки качества приема, блока 9 управления перераспределением мощности, блока 10 управления формированием диаграмм направленности, передатчика 11, блока 12 временного уплотнения каналов, блока 13 управления узловой и оконечными станциями.

Оконечный i-ый выход блока 2 приемопередающих модулей подключен к i-му антенному элементу 1. I-ый выход блока 2 приемопередающих модулей подключен ко входу i-го блока 3 делителя мощности приемного тракта. Вход блока 2 приемопередающего модуля подключен к выходу передатчика 11. Управляющая выходная шина режима передачи блока 10 управления формированием диаграмм направленности, содержащая М управляющих цепей, подключена к М управляемым входам блока 2 приемопередающих модулей. I-ые, где i=1, 2,..., М, выходы всех М блоков 3 делителей мощности приемного тракта подключены к соответствующим М входам i-гo модуля 4 формирования диаграмм направленности. Управляющая выходная шина режима приема блока 10 управления формированием диаграмм направленности, содержащая М•М управляющих цепей, подключена к М управляемым входам каждого из М модулей 4 формирования диаграмм направленности.

Выход i-го модуля 4 формирования диаграмм направленности подключен к i-му входу блока 5 коммутации. М выходов k-ой группы выходов блока 5 коммутации, где k= 1, 2, 3,..., N, подключены к соответствующим М информационным входам k-го блока 6 управляемого сумматора. N управляющих выходов блока 9 управления перераспределением мощности подключены к соответствующим N управляемым входам блока 5 коммутации и управляемым входам соответствующих N блоков 6 управляемых сумматоров. Выход k-го блока 6 управляемого сумматора подключен к информационному входу k-го приемника 7. Контрольный выход приемника 7 подключен к контролирующему входу k-го блока 8 оценки качества приема. Управляемый вход передатчика 11 подключен к управляющему выходу команд настройки передатчика блока 13 управления узловой и оконечными станциями. Информационный вход передатчика 11 подключен к информационному выходу блока 12 временного уплотнения каналов. Информационный выход k-го приемника 7 подключен к k-му входу группы информационных входов блока 12 временного уплотнения каналов.

Управляющий выход команд взаимодействия блока 13 управления узловой и оконечными станциями подключен к служебному входу блока 12 временного уплотнения каналов. Информационные вход и выход блока 12 временного уплотнения каналов являются соответствующими информационными входом и выходом устройства. Контрольный выход k-го блока 8 оценки качества приема подключен к k-му входу группы контрольных входов блока 13 управления узловой и оконечными станциями. Управляемый вход k-го приемника 7 подключен к k-му выходу группы управляющих выходов блока 13 управления узловой и оконечными станциями. Управляющий выход команд перераспределения мощности блока 13 управления узловой и оконечными станциями подключен к управляемому входу блока 9 управления перераспределением мощности. Управляющий выход команд формирования диаграмм направленности блока 13 управления узловой и оконечными станциями подключен к управляемому входу блока 10 управления формированием диаграмм направленности. N информационных групп входа, по четыре входа в каждой группе, блока 13 управления узловой и оконечными станциями являются установочными входами устройства.

Антенные элементы 1 предназначены для преобразования электромагнитной энергии радиоволн полезного сигнала в электрические токи полезных сигналов. Конструкция антенных элементов, образующих антенную систему типа фазированной антенной решетки, известна и описана, например, в книге: Антенны и устройства СВЧ (Проектирование фазированных антенных решеток). Д.И. Воскресенский, Р. А. Грановская, Н.С. Давыдова и др. / Под ред. Д.И. Воскресенского. - М.: Радио и связь, 1981, 432 с., с. 31-38.

Блок 2 приемопередающих модулей предназначен для получения необходимого амплитудно-фазового соотношения излучаемых сигналов в антенных элементах 1, развязки антенных элементов 1, разделения каналов приема и передачи, а также для деления мощности передатчика на М равных частей. Конструкция приемопередающего модуля известна и описана в той же книге Д.И. Воскресенского на с. 403-405.

Блоки 3 делителей мощности приемного тракта идентичны и предназначены для деления мощности входного сигнала на М равных частей. Конструкции их известны и описаны, например, в статье: Якимев Б.Я., Солонцов П.А. Многоканальный СВЧ делитель мощности с произвольным амплитудным распределением на выходах. - Изв. вузов СССР, Радиоэлектроника, 1987, 2, с.118-121.

Блоки 4 формирования диаграмм направленности идентичны и предназначены для синфазного сложения М копий полезных сигналов одного из направлений связи, наведенных в соответствующих М антенных элементах 1. Блоки 4 формирования диаграмм направленности могут быть реализованы, например, по схеме, показанной на фиг. 2, которая включает в себя М управляемых фазовращателей 4.1₁-4.1_M и сумматор 4.2, причем входы фазовращателей 4.1₁-4.1_M являются соответствующими входами блока 4, а их выходы являются соответствующими входами сумматора 4.2. Выход сумматора 4.2 является выходом блока 4 формирования диаграмм направленности. М управляющих входов фазовращателей 4.1₁-4.1_M образуют группу управляющих входов блока 4 формирования диаграмм направленности.

Фазовращатели 4.1₁-4.1_M предназначены для обеспечения необходимого фазового сдвига полезных сигналов, поступающих на соответствующие входы сумматора 4.2. Фазовращатели имеют одинаковую конструкцию, схема которой известна и описана, например, в книге: Антенны и устройства СВЧ (Проектирование фазированных антенных решеток). Д.И. Воскресенский, Р.А. Грановская, Н.С. Давыдова и др. / Под ред. Д.И. Воскресенского. - М.: Радио и связь, 1981, 432 с. , с. 352-371.

Сумматор 4.2 предназначен для сложения мощностей М полезных сигналов на одной нагрузке. Схема его известна и описана, например, в той же книге Д.И. Воскресенского на с. 408-417.

Блок 5 коммутации предназначен для подключения соответствующих модулей 4 формирования диаграмм направленности ко входу соответствующего блока 6 управляемого сумматора. Конструкция блока 5 коммутации известна и может быть реализована, например, по схеме, показанной на фиг.1 в описании изобретения SU 1459596 А1.

Блоки 6 управляемых сумматоров предназначены для сложения в общей нагрузке полезных сигналов, поступающих на М входов каждого сумматора. Блоки имеют одинаковую конструкцию, схема которой известна и может быть реализована, например, по схеме, показанной на фиг.2 в том же описании изобретения SU 1459596 А1.

Приемники 7 предназначены для селекции полезных сигналов, их усиления и демодуляции. Блоки имеют одинаковую конструкцию, схема построения их известна и описана, например, в статье: Поборчий Е.Д. Радиорелейная система "Пихта-2". // Электросвязь. - 1991. - 5, с. 9-12.

Передатчик 11 предназначен для модуляции несущего высокочастотного сигнала и его усиления до необходимого уровня. Схема построения передатчика известна и описана, например, в той же статье, с. 9-12.

Блоки 8 оценки качества приема идентичны и предназначены для формирования управляющих напряжений на соответствующих управляющих входах блока 13 управления узловой и оконечными станциями. Схема его известна и описана, например, в авторском свидетельстве 621107 (СССР) на фиг.1: Устройство для измерения отношения сигнал/шум в корреляционных приемниках. // Авт. В.Ф. Кисорекский, А.А Воронин, Е.Н. Вольский и А.И. Синявский. - Заявл. 19.04.77. 2478989/18-09.

Блок 9 управления перераспределением мощности предназначен для формирования сигналов управления, поступающих на соответствующие управляющие входы блока 5 коммутации и блоков 6 управляемых сумматоров. Схема его построения известна и описана, например, в авторском свидетельстве SU 1459596 А1 на фиг. 1: Приемное устройство для многонаправленной радиосвязи. // Авт. В.П. Постюшков. - Заявл. 20.05.86. 40833423/24-09.

Блок 10 управления формированием диаграмм направленности предназначен для формирования управляющих сигналов, поступающих на соответствующие входы блока 2 приемопередающих модулей и модулей 4 формирования диаграмм направленности. Схема его известна и описана, например, в том же авторском свидетельстве SU 1459596 А1 на фиг.1.

Блок 12 временного уплотнения каналов предназначен для объединения абонентских асинхронных цифровых потоков и разделения высокоскоростного цифрового потока на абонентские потоки, а также для ввода в высокоскоростной цифровой поток сигналов взаимодействия. Схема его построения известна и описана, например в книге: Левин Л.С., Плоткин М.А., Цифровые системы передачи информации. - М.: Радио и связь, 1982. - 216 с., с. 55-59.

Блок 13 управления узловой и оконечными станциями предназначен для ввода данных организации связи, формирования команд управления перестройкой рабочих частот передатчиков узловой и оконечных станций и приемников узловой станции, выдачи установочных команд на управляемые входы блока 9 управления перераспределением мощности и блока 10 управления формированием диаграмм направленности. Схема его известна и описана, например, в книге: Смит Дж. Сопряжение компьютеров с внешними устройствами. Уроки реализации: Пер. с англ. - М.: Мир, 2000 с., с.19-21.

Заявленное устройство работает следующим образом.

Известные устройства для многонаправленной связи обладают ограниченными возможностями адаптации к воздействию помех. Улучшение соотношения сигнал/(помеха + шум) за счет увеличения числа копий полезного сигнала, суммируемых на общей нагрузке, возможно лишь в пределах допустимого снижения соотношения сигнал/(помеха + шум) на входах других приемников 7. Кроме того, число копий полезного сигнала, суммируемых на общей нагрузке, ограничено конечным числом антенных элементов 1 и модулей 4 формирования диаграмм направленности. Таким образом, в условиях воздействия помех перераспределение мощности входных сигналов между приемниками 7 может не достигать цели повышения надежности приема информации от корреспондентов. За счет введения блока 2 приемопередающих модулей, передатчика 11, блока 12 временного уплотнения каналов, блока 13 управления узловой и оконечными станциями и указанных связей между элементами устройства сформирована схема адаптации по частоте направлений связи, на которых по входу приемника 7 узловой станции действуют помехи. При этом улучшить качество приема на этих направлениях путем перераспределения мощности входных сигналов без ухудшения качества приема на других направлениях связи невозможно.

В блок 13 управления узловой и оконечными станциями вводятся номера оконечных станций, данные об азимутах О_i на i-го корреспондента, номиналы фиксированных частот f_i на i-ом направлении связи, а также пороговые значения соотношений сигнал/(помеха + шум) А_i на входах приемников 7 каждого направления связи. В результате этого с i-го выхода группы управляющих выходов блока 13 управления узловой и оконечными станциями поступает команда на управляемый вход k-го приемника 7, вследствие чего k-ый приемник 7 перестраивается на установленную фиксированную частоту. С управляющего выхода команд настройки передатчика блока 13 управления узловой и оконечными станциями поступает команда на управляемый вход передатчика 11, вследствие чего передатчик 11 перестраивается на установленную фиксированную частоту.

В сторону оконечных станций корреспондентов работа ведется на одной частоте с временным разделением каналов. Станции корреспондентов отвечают каждая на своей частоте.

С управляющего выхода команд взаимодействия блока 13 управления узловой и оконечными станциями поступает команда управления передатчиками корреспондентов на служебный вход блока 12 временного уплотнения для ее включения в выходной высокоскоростной цифровой поток. С управляющего выхода команд перераспределения мощности и управляющего входа команд формирования диаграмм направленности блока 13 управления узловой и оконечными станциями поступают установочные сигналы соответственно на управляемые входы блока 9 управления перераспределением мощности и блока 10 управления формированием диаграмм направленности. В результате этого по управляющей выходной шине режима приема блока 10 управления формированием диаграмм направленности поступают управляющие напряжения на М управляемых входов М модулей 4 формирования диаграмм направленности, обеспечивая тем самым требуемый фазовый сдвиг между напряжениями сигналов, подводимых к M информационным входам каждого модуля. В результате формируются диаграммы направленности для приема в соответствующих направлениях связи. По управляющей выходной шине режима передачи блока 10 управления формированием диаграмм направленности поступают управляющие напряжения на М управляемых входов блока 2 приемопередающих модулей, обеспечивая тем самым требуемый фазовый сдвиг между напряжениями передаваемого сигнала, подводимого к М антенным элементам 1, подключенным к соответствующим его выходам. В результате этого формируется диаграмма направленности для передачи сигналов в соответствующих направлениях связи.

Принимаемые сигналы с выходов каждого антенного элемента 1 поступают через приемные плечи блока 2 приемопередающих модулей на его i-ый выход, а с него на вход i-го блока 3 делителя мощности приемного тракта. В блоке 3 делителя мощности приемного тракта осуществляется деление входного сигнала на М равных частей. С i-ых, где i=1, 2,..., выходов всех М блоков делителей мощности приемного тракта принимаемые сигналы поступают на соответствующие М входов i-го модуля формирования диаграмм направленности, на выходе которого формируется полезный сигнал одного из направлений связи. С выхода i-го модуля 4 формирования диаграмм направленности принимаемый сигнал одного из направлений связи поступает на i-ый вход блока 5 коммутатора, в котором происходит коммутация входных сигналов на один из М входов соответствующего блока 6 управляемого сумматора. Управление работой блока 5 коммутатора и каждого блока 6 управляемого сумматора осуществляется в результате поступления управляющих команд с соответствующих управляющих выходов блока 9 управления перераспределением мощности.

Далее, сигнал, образованный на выходе k-го блока 6 управляемого сумматора, поступает на вход k-го приемника 7, где осуществляется его селекция, усиление и демодуляция. С информационного выхода k-го приемника 7 демодулированный сигнал поступает на k-ый вход группы информационных входов блока 12 временного уплотнения каналов и после временного разуплотнения в нем на информационный выход устройства.

С контрольного выхода k-го приемника 7 принимаемый сигнал поступает на контролирующий вход k-го блока 8 оценки качества приема. В результате на его управляющем выходе появляется управляющий сигнал, поступающий на k-ый вход группы контрольных входов блока 13 управления узловой и оконечными станциями. В этом блоке программно-аппаратным способом осуществляется сравнение текущего значения соотношения сигнал/(помеха + шум) на входе k-го приемника 7 с требуемым значением этого соотношения.

Если текущее значение соотношения сигнал/(помеха + шум) на входе k-го приемника 7 меньше требуемого значения, то с управляющего выхода команд перераспределения мощности и управляющего выхода команд формирования диаграмм направленности блока 13 управления узловой и оконечными станциями подаются управляющие напряжения соответственно на управляемые входы блока 9 управления перераспределением мощности и блока 10 управления формированием диаграмм направленности. В результате этого по управляющей выходной шине режима приема блока 10 управления формированием диаграмм направленности подается управляющее напряжение на М входов соответствующего модуля 4 управления формированием диаграмм направленности, тем самым формируя диаграмму направленности в нем в том же, k-ом направлении связи.

В свою очередь, блок 5 коммутации подключает этот модуль 4 управления формированием диаграмм направленности к соответствующему входу k-го блока 6 управляемого сумматора и входной сигнал k-го приемника 7, где было неудовлетворительное качество приема, удвоится. Таким образом, к k-му приемника 7 можно подключать три, четыре и т.д. модуля 4 управления формированием диаграмм направленности, доводя соотношения сигнал/(помеха + шум) до требуемого. Если в процессе доведения соотношения сигнал/(помеха + шум) в одном из приемников 7 до требуемого в другом из них соотношение сигнал/(помеха + шум) достигнет установленного порогового значения, то с управляющего выхода команд перераспределения мощности и управляющего выхода команд формирования диаграмм направленности блока 13 управления узловой и оконечными станциями подаются сигналы "блокировки" соответственно на управляемые входы блока 9 управления перераспределением мощности и блока 10 управления формированием диаграмм направленности. В результате этого на управляющих выходах этих блоков фиксируются текущие значения управляющих напряжений.

Процесс перераспределения мощности входных сигналов между входами приемников 7 останавливается. С управляющего выхода команд взаимодействия блока 13 управления узловой и оконечными станциями подается сигнал взаимодействия на служебный вход блока 12 временного уплотнения. Этот сигнал содержит команды на перестройку рабочей частоты передатчика корреспондента, направления связи с неудовлетворительным соотношением сигнал/(помеха + шум). Сигнал взаимодействия объединяется с низкоскоростными цифровыми информационными потоками, поступающими на информационный вход блока 12 временного уплотнения и образующими высокоскоростной цифровой поток на его выходе.

С выхода блока 12 временного уплотнения высокоскоростной цифровой выходной поток поступает на информационный вход передатчика 11. В передатчике 11 осуществляется модуляция несущего сигнала групповым сигналом и его усиление. С его выхода высокочастотный информационный сигнал поступает на вход блока 2 приемопередающих модулей. В этом блоке осуществляется деление передаваемого сигнала на М равных частей, развязка с принимаемым сигналом и их фазирование с целью получения требуемой диаграммы направленности на передачу. С i-го выхода блока 2 приемопередающих модулей сигнал подается на i-ый антенный элемент 1 и излучается в виде электромагнитной волны в соответствующем направлении связи. На оконечной станции корреспондента осуществляется перестройка передатчика на запасную фиксированную частоту в соответствии с принятой служебной информацией взаимодействия, содержащей номер станции и номинал фиксированной частоты передатчика.

В тоже время с k-го выхода группы управляющих выходов блока 13 управления узловой и оконечными станциями подается команда для перестройки на запасную фиксированную частоту на управляемый вход k-го приемника 7. В результате осуществляется перестройка на запасную фиксированную частоту k-го приемника 7, направления связи с неудовлетворительным соотношением сигнал/(помеха + шум).

С управляющего выхода команд перераспределения мощности и управляющего выхода команд формирования диаграмм направленности блока 13 управления узловой и оконечными станциями снимаются сигналы "блокировки". В результате процесс перераспределения мощности входных сигналов между приемниками возобновляется до достижения требуемого соотношения сигнал/(помеха + шум) на выходе всех приемников 7. В случае неудачи осуществляется перестройка направления связи на следующую пару частот. Алгоритм настройки повторяется циклически до достижения требуемого качества приема на всех информационных направлениях.

С целью исключения ошибочного срабатывания блока 8 оценки качества приема предусмотрена задержка его реакции на нестационарные процессы в среде распространения радиосигнала. Время реакции блока 8 оценки качества приема выбрано больше времени нестационарных процессов.

Таким образом, осуществляется адаптация по частоте направлений связи, а соотношения сигнал/(помеха + шум) на входах приемников 7 доводятся до требуемого значения и, следовательно, повышается надежность приема информации.

Формула изобретения

Устройство для многонаправленной связи, содержащее М антенных элементов, где М≥3, М блоков делителей мощности приемного тракта, М модулей формирования диаграмм направленности, блок коммутации, N блоков управляемых сумматоров, где 2≤N≤М, N приемников N блоков оценки качества приема, блок управления перераспределением мощности, блок управления формированием диаграмм направленности, i-ые выходы, где i=1, 2,..., М, всех М блоков делителей мощности приемного тракта подключены к соответствующим М входам i-го модуля формирования диаграмм направленности, управляющая выходная шина режима приема блока управления формированием диаграмм направленности подключена к М управляемым входам каждого модуля формирования диаграмм направленности, выход i-го модуля формирования диаграмм направленности подключен к i-му входу блока коммутации, М выходов k-ой группы выходов блока коммутации, где k=1, 2, 3,...,N, подключены к соответствующим М информационным входам k-го блока управляемого сумматора, N управляющих выходов блока управления перераспределением мощности подключены к соответствующим N управляемым входам блока коммутации и управляемым входам соответствующих N блоков управляемых сумматоров, выход k-го блока управляемого сумматора подключен к информационному входу k-го приемника, контрольный выход которого подключен к контролирующему входу k-го блока оценки качества приема, отличающееся тем, что дополнительно введены блок приемопередающих модулей, передатчик, блок временного уплотнения каналов, блок управления узловой и оконечными станциями, управляющая выходная шина режима передачи блока управления формированием диаграмм направленности подключены к управляемым М входам блока приемопередающих модулей, i-ый антенный элемент подключен к i-му оконечному выходу блока приемопередающих модулей, i-ый приемный выход блока приемопередающих модулей подключен ко входу i-го блока делителя мощности приемного тракта, а вход блока приемопередающих модулей подключен к выходу передатчика, управляемый вход передатчика подключен к управляющему выходу команд настройки передатчика блока управления узловой и оконечными станциями, а информационный вход передатчика подключен к информационному выходу блока временного уплотнения каналов, информационный выход k-го приемника подключен к k-му входу группы информационных входов блока временного уплотнения каналов, управляющий выход команд взаимодействия блока управления узловой и оконечными станциями подключен к служебному входу блока временного уплотнения каналов, а информационные вход и выход блока временного уплотнения каналов являются соответствующими информационными входом и выходом устройства, контрольный выход k-го блока оценки качества приема подключен k-му входу группы контрольных входов блока управления узловой и оконечными станциями, управляемый вход k-го блока приемника подключен k-му выходу группы управляющих выходов блока управления узловой и оконечными станциями, управляющий выход команд перераспределения мощности блока управления узловой и оконечными станциями подключен к управляемому входу блока управления перераспределением мощности, управляющий выход команд формирования диаграмм направленности блока управления узловой и оконечными станциями подключен к управляемому входу блока управления формированием диаграмм направленности, N информационных групп входа, по четыре входа в каждой группе, блока управления узловой и оконечными станциями являются соответствующими установочными входами устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2