Бортовой ретранслятор системы связи (варианты) и способ ретрансляции широкополосных сигналов

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в системах связи и управления с передачей сигналов через бортовой ретранслятор, а также в совмещенных командно-траекторных радиолиниях, в которых наряду с передачей командной информации измеряют параметры движения бортового ретранслятора. Технический результат состоит в расширении функциональных возможностей бортового ретранслятора. Поставленная цель достигается тем, что в бортовой ретранслятор введены блок выделения командной информации, выполненный в виде набора декодеров и логических устройств для распознавания сигналов с командной информацией по признаку "свой-чужой", вход которого соединен с выходом блока выделения сигналов, информационный выход блока выделения командной информации через блок формирования командного сигнала и передатчик командной информации подключен к информационному входу передающего антенно-фидерного устройства с фазированной антенной решеткой, а управляющий выход блока выделения командной информации через введенный цифровой блок управления передачей командной информации, выполненный в виде цифрового программно-управляющего устройства, осуществляющего управление передатчиком командной информации, наведение передающего антенно-фидерного устройства с фазированной антенной решеткой на требуемых специальных абонентов и формирование радиоданных установкой параметров опорных ШПС, подключен к управляющим входам передатчика командной информации, передающего АФУ с ФАР и блока формирования радиоданных. 3 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к радиосвязи и может использоваться в спутниковых системах связи диапазона декаметровых волн, в высокоэллиптических космических аппаратах типа "Молния", "Меридиан".

Предназначено для обеспечения ретрансляции сигналов связи и управления в интересах фиксированной и подвижной спутниковых служб и модернизируемых систем "Корунд-М".

Наиболее близким аналогом является ретранслятор (SU 1153396 А, Н 04 В 7/14, Г.И.Тузов, 30.04.1985 г.) системы связи с использованием псевдослучайного широкополосного сигнала, содержащий на входе коррелятор и дискриминатор задержки, соединенные с генератором кодов, выход коррелятора через модулятор и сумматор подключен к выходу ретранслятора, а выход дискриминатора задержки подключен к входу управляемой линии задержки [1].

Однако известный ретранслятор обладает узким кругом функциональных возможностей и предназначен для работы с одним видом широкополосного сигнала, в циркулярном режиме с одной передающей станцией и несколькими приемными абонентскими пунктами.

Цель - расширение функциональных возможностей бортового ретранслятора.

Для достижения этой цели в бортовой ретранслятор системы связи, содержащий приемное антенно-фидерное устройство, подключенное к блоку обработки широкополосных сигналов, первый выход которого соединен с входом блока выделения сигналов, обладающего возможностью выделения широкополосных сигналов, выход блока выделения сигналов через блок временного уплотнения, модулятор и передатчик группового сигнала соединен с входом передающего антенно-фидерного устройства, второй выход блока обработки широкополосных сигналов соединен с входом блока выделения ошибок синхронизации, выход которого подключен ко второму входу блока временного уплотнения для передачи ошибок синхронизации абонентским станциям, подстраивающим свои передатчики под бортовой ретранслятор, и генератор опорных широкополосных сигналов, первый выход которого соединен с опорным входом блока выделения ошибок синхронизации, дополнительно введены блок выделения командной информации, выполненный в виде набора декодеров и логических устройств для распознавания сигналов с командной информацией по признаку "свой-чужой", вход которого соединен с выходом блока выделения сигналов, информационный выход блока выделения командной информации подключен к информационному входу блока формирования командных сигналов, выполненного в виде модуляторов и сумматоров информационных и синхронизирующих широкополосных командных сигналов, выход блока формирования командных сигналов через передатчик командной информации подключен к информационному входу передающего антенно-фидерного устройства с фазированной антенной решеткой, управляющий выход блока выделения командной информации подключен к входу введенного цифрового блока управления передачей командной информации, выполненного в виде цифрового программно-управляющего устройства, осуществляющего со своего первого выхода через управляющие входы передатчика командной информации и передающего антенно-фидерного устройства с фазированной антенной решеткой регулировку мощности передатчика командной информации и наведение передающего антенно-фидерного устройства с фазированной антенной решеткой на требуемые зоны, а со второго выхода через управляющий вход введенного блока формирования радиоданных - установку параметров опорного широкополосного сигнала командной информации, который поступает со второго выхода генератора опорных широкополосных сигналов, подключенного через блок формирования радиоданных к опорному входу блока формирования командных сигналов, третий выход генератора опорных широкополосных сигналов подключен к опорному входу модулятора.

Сравнительный анализ показал, что технический результат, отличающий предлагаемое устройство от известных, состоит в расширении функциональных возможностей бортового ретранслятора и заключается в том, что он становится способен обрабатывать несколько широкополосных сигналов, выделять из них специальные командные сигналы, преобразовать их в нужный формат и передавать их соответствующим абонентам с пространственным разделением каналов для повышения энергетики радиолиний.

Анализ патентной литературы показал, что до даты подачи отсутствовали устройства с указанной совокупностью существенных признаков, что говорит о новизне заявляемого технического решения.

Поиск технических решений в смежных областях техники не позволил выявить отличительные признаки заявляемого технического решения, что соответствует критерию "изобретательский уровень" [2].

Предлагаемый бортовой ретранслятор системы связи, представленный на чертеже, содержит приемное антенно-фидерное устройство 1, блок обработки широкополосных сигналов 2, блок выделения ошибок синхронизации 3, блок выделения сигналов 4, блок временного уплотнения 5, модулятор 6, передатчик группового сигнала 7, передающее антенно-фидерное устройство 8, блок выделения командной информации 9, блок формирования командного сигнала 10, передатчик командной информации 11, передающее антенно-фидерное устройство с фазированной антенной решеткой 12, цифровой блок управления передачей командной информации 13, генератор опорных широкополосных сигналов 14 и блок формирования радиоданных 15.

Ретранслятор работает следующим образом.

На вход бортового ретранслятора системы связи поступает входной сигнал, который представляет собой аддитивную смесь широкополосных сигналов и может содержать сигналы с командной информацией для специальных абонентов.

Входной сигнал после выделения приемным антенно-фидерным устройством 1 и усиления в широкополосных малошумящих усилителях АФУ подается на вход блока обработки широкополосных сигналов (ШПС) 2, где сигнал разделяется на составляющие широкополосные сигналы, которые с выхода блока обработки широкополосных сигналов подаются на вход блока выделения сигналов 4, а со второго выхода блока обработки широкополосных сигналов они поступают на вход блока выделения ошибок синхронизации 3, где, сравниваясь с опорными сигналами от генератора опорных ШПС 14, формируются ошибки синхронизации, которые подаются на второй вход блока временного уплотнения 5 для передачи их на абонентские станции в виде группового сигнала для подстройки передатчиков абонентских станций в синхронизм с бортовым ретранслятором. С выхода блока выделения сигналов 4 разделенные, демодулированные и восстановленные информационные последовательности подаются на блок временного уплотнения 5 для формирования ретранслируемого группового сигнала и на блок выделения командной информации 9 для распознавания, выделения и управления передачей командной информации. В модуляторе 6 формируется групповой широкополосный радиосигнал с временным уплотнением, в передатчике группового сигнала 7 эти сигналы усиливаются и через передающее антенно-фидерное устройство 8 излучаются земным абонентам вместе с ошибками синхронизации, оцененными в бортовом ретрансляторе для подстройки передатчиков в синхронизм с бортовым генератором опорных ШПС 14.

С выхода блока выделения сигналов 4 широкополосные видеосигналы поступают на дополнительно введенный блок выделения командной информации 9, который по признаку "свой-чужой" распознает сигнал с командной информацией, предназначенный для специальных абонентов. При обнаружении этого сигнала выделяются его служебная и информационная части. Информация с выхода блока формирования командного сигнала 10 модулирует опорный широкополосный сигнал со второго выхода генератора опорных широкополосных сигналов 14, прошедший через блок формирования радиоданных 15, в котором устанавливаются параметры ШПС (тактовая частота, частота несущей, степень усечения кода ШПС), а затем через передатчик командной информации 11 и передающее антенно-фидерное устройство с фазированной антенной решеткой 12 излучается специальным абонентам. Служебная часть с управляющего выхода блока выделения командной информации 9 подается на вход цифрового блока управления передачей командной информации 13, выполненного в виде цифрового программно-управляющего устройства, осуществляющего управление передатчиком командной информации и наведение передающего антенно-фидерного устройства с фазированной антенной решеткой 12 на специальных абонентов. Первый выход цифрового блока управления передачей командной информации 13 подключен к управляющим входам передатчика командной информации 11 и передающего антенно-фидерного устройства с фазированной антенной решеткой 12. Генератор опорных широкополосных сигналов 14 формирует опорные сигналы для модулятора 6 и блока формирования радиоданных 15.

Технический результат заключается в том, что расширяются функциональные возможности бортового ретранслятора системы связи, поскольку при передаче особо важных сигналов с командной информацией бортовой ретранслятор уже заранее синхронизирован с принимаемым сигналом, потери времени на синхронизацию отсутствуют, и вся энергетика используется для выделения командной информации и передачи ее специальным абонентам.

Предлагаемый принцип ретрансляции позволяет также дополнительно более точно измерять параметры движения в совмещенных командно-траекторных радиолиниях.

Литература:

1. SU 1153396 А, Н 04 В 7/14, Г.И.Тузов, 30.04.1985 г.

2. В.И.Журавлев "Поиск и синхронизация в широкополосных системах", Москва, Радио и связь, 1986 г., с.222.

1. Бортовой ретранслятор системы связи, содержащий приемное антенно-фидерное устройство, подключенное к блоку обработки широкополосных сигналов, первый выход которого соединен с входом блока выделения сигналов, предназначенного для выделения сигналов, выход блока выделения сигналов через последовательно соединенные блок временного уплотнения, модулятор и передатчик группового сигнала соединен с входом передающего антенно-фидерного устройства, второй выход блока обработки широкополосных сигналов соединен с входом блока выделения ошибок синхронизации, выход которого подключен ко второму входу блока временного уплотнения для передачи ошибок синхронизации абонентским станциям, подстраивающим свои передатчики под бортовой ретранслятор, и генератор опорных широкополосных сигналов, первый выход которого соединен с опорным входом блока выделения ошибок синхронизации, отличающийся тем, что в него дополнительно введены блок выделения командной информации, для распознавания сигналов с командной информацией по признаку "свой-чужой", вход которого соединен с выходом блока выделения сигналов, информационный выход блока выделения командной информации подключен к информационному входу блока формирования командных сигналов, выход блока формирования командных сигналов через передатчик командной информации подключен к информационному входу передающего антенно-фидерного устройства с фазированной антенной решеткой, управляющий выход блока выделения командной информации подключен к входу введенного цифрового блока управления передачей командной информации, выполненного в виде цифрового программно-управляющего устройства, осуществляющего регулировку мощности передатчика командной информации, наведение передающего антенно-фидерного устройства с фазированной антенной решеткой на требуемые зоны и формирование радиоданных путем установки параметров опорного широкополосного сигнала командной информации, причем первый выход цифрового блока управления передачей командной информации соединен с управляющими входами передатчика командной информации и передающего антенно-фидерного устройства с фазированной антенной решеткой, второй выход цифрового блока управления передачей командной информации соединен с первым входом блока формирования радиоданных, второй вход которого соединен со вторым выходом генератора опорных широкополосных сигналов, выход блока формирования радиоданных подключен к опорному входу блока формирования командных сигналов, третий выход генератора опорных широкополосных сигналов подключен к опорному входу модулятора.

2. Бортовой ретранслятор системы связи, содержащий приемное антенно-фидерное устройство, подключенное к блоку обработки широкополосных сигналов, первый выход которого соединен с входом блока выделения сигналов, предназначенного для выделения сигналов, выход блока выделения сигналов через последовательно соединенные блок временного уплотнения, модулятор и передатчик группового сигнала соединен с входом передающего антенно-фидерного устройства, второй выход блока обработки широкополосных сигналов соединен с входом блока выделения ошибок синхронизации, выход которого подключен ко второму входу блока временного уплотнения для передачи ошибок синхронизации абонентским станциям, подстраивающим свои передатчики под бортовой ретранслятор, и генератор опорных широкополосных сигналов, первый выход которого соединен с опорным входом блока выделения ошибок синхронизации, отличающийся тем, что в него дополнительно введены блок выделения командной информации, для распознавания сигналов с командной информацией по признаку "свой-чужой", вход которого соединен с выходом блока выделения сигналов, информационный выход блока выделения командной информации подключен к информационному входу блока формирования командных сигналов, выход блока формирования командных сигналов через передатчик командной информации подключен к информационному входу передающего антенно-фидерного устройства с фазированной антенной решеткой, управляющий выход блока выделения командной информации подключен к входу введенного цифрового блока управления передачей командной информации, выполненного в виде цифрового программно-управляющего устройства, осуществляющего регулировку мощности передатчика командной информации, наведение передающего антенно-фидерного устройства с фазированной антенной решеткой на требуемые зоны, причем выход цифрового блока управления передачей командной информации соединен с управляющими входами передатчика командной информации и передающего антенно-фидерного устройства с фазированной антенной решеткой, вход блока формирования радиоданных, соединен со вторым выходом генератора опорных широкополосных сигналов, выход блока формирования радиоданных подключен к опорному входу блока формирования командных сигналов, третий выход генератора опорных широкополосных сигналов подключен к опорному входу модулятора.

3. Способ ретрансляции широкополосных сигналов в системе связи, заключающийся в том, что в бортовом ретрансляторе принимают групповой широкополосный сигнал, выделяют из него сигналы соответствующих абонентов, определяют задержки между принятым от соответствующего абонента сигналом и опорным сигналом бортового ретранслятора, излучают сигналы задержки на передающие станции абонентов и подстраивают по ним передатчики абонентов в синхронизм с опорным генератором бортового ретранслятора, отличающийся тем, что, дополнительно на бортовой ретранслятор совместно с групповым широкополосным сигналом передаются сигналы с командной информацией, предназначенные для специальных абонентов, сигналы с командной информацией распознаются в ретрансляторе, модулируются в соответствующий формат и передаются по отдельному каналу с наведением на требуемые зоны, в которых находятся специальные абоненты.