Высокоскоростной бортовой модулятор

Авторы патента:

Карутин Андрей Николаевич (RU)

Ерохин Геннадий Алексеевич (RU)

Струков Андрей Петрович (RU)

Петров Алексей Валерьевич (RU)

Симонович Андрей Андреевич (RU)

H04L27/00 - Многоканальные системысвязи с модулированными несущими частотами

H04B10/00 - Передающие системы, использующие потоки корпускулярного излучения или электромагнитные волны, кроме радиоволн, например световые, инфракрасные (оптические соединения, смешивание или разделение световых сигналов G02B; световоды G02B 6/00; коммутация, модуляция и демодуляция светового излучения G02B,G02F; приборы или устройства для управления световым излучением, например для модуляции, G02F 1/00; приборы или устройства для демодуляции, переноса модуляции или изменения частоты светового излучения G02F 2/00; оптические мультиплексные системы H04J 14/00)

Владельцы патента RU 2568786:

Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы") (RU)

Изобретение относится к скоростным модуляторам и может использоваться в бортовых передатчиках спутниковой системы связи и в системах дистанционного зондирования земли. Достигаемый технический результат - осуществление управления выходной мощностью сигнала, формирование любой фазовой, амплитудно-фазовой и квадратурно-амплитудной модуляции, осуществление цифровой обработки передаваемых данных, повышение скорости передачи. Высокоскоростной бортовой модулятор содержит основной и резервный буферы, программируемую логическую интегральную схему, постоянное запоминающее устройство, синтезатор частот, три цифроаналоговых преобразователя, квадратурный модулятор, вентиль, датчик температуры, усилитель и аттенюатор. 2 ил.

Изобретение относится к радиотехническим передатчикам, а именно к бортовым передатчикам спутниковой системы связи и систем дистанционного зондирования земли ДЗЗ.

Из уровня техники известен двухвходовой частотный модулятор (см. патент Российской Федерации на изобретение RU 2248090, опубл. 10.03.2005).

Недостатком указанного аналога является недостаточная скорость передачи данных, невозможность использовать виды модуляции: QPSK, 8PSK, 16APSK, 32APSK.

Из уровня техники известен высокоскоростной модулятор (см. заявку США на изобретение US2013089340, опубл. 11.04.2013).

Недостатком указанного аналога является недостаточная скорость передачи данных, невозможность использовать виды модуляции: QPSK, 8PSK, 16APSK, 32APSK, что негативно влияет на устойчивость к нелинейным искажениям в усилителе мощности передатчика.

Технический результат заявленного устройства заключается в расширении функциональных возможностей устройства, а именно способность управления выходной мощностью сигнала, прием информации по любому из существующих скоростных последовательных интерфейсов с использованием двух буферов, основного и резервного, работа всего устройства от стабильного внешнего низкочастотного опорного генератора, формирование любой фазовой, амплитудно-фазовой и квадратурно-амплитудной модуляции, цифровая обработка передаваемых данных в реальном времени, повышение скорости передачи данных.

Технический результат достигается тем, что высокоскоростной бортовой модулятор включает в себя основной буфер и резервный буфер, первые входы-выходы которых являются соответственно первым и вторым входами-выходами устройства, а вторые входы-выходы соединены соответственно с первым и вторым входами-выходами программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС), третий, четвертый и пятый входы-выходы которой соединены соответственно с входами-выходами постоянно запоминающего устройства (ПЗУ), синтезатора частот и датчика температуры, первый, второй и третий выходы ПЛИС соединены соответственно с первыми входами первого и второго цифроаналоговых преобразователей (ЦАП) и входом третьего ЦАП, вторые входы первого и второго ЦАП соединены соответственно с первым и вторым выходами синтезатора частот, третий выход которого соединен с входом ПЛИС, а вход является первым входом устройства, выходы первого и второго ЦАП соединены соответственно с первым и вторым входами квадратурного модулятора, третий вход которого соединен с выходом первого вентиля, вход которого является вторым входом устройства, выход квадратурного модулятора соединен с первым входом аттенюатора, второй вход которого соединен с выходом третьего ЦАП, а выход соединен с входом усилителя, выход которого соединен с входом второго вентиля, выход которого является выходом устройства, первый вход устройства предназначен для приема опорной частоты, второй вход устройства предназначен для приема промежуточной частоты, при этом ПЛИС выполнена с возможностью обработки и кодирования информации, цифровой фильтрации, формирования цифровых выходных значений орт I и Q, управления работой синтезатора частоты, управления работой цифроаналоговых преобразователей, управления работой температурного датчика, управления режимом работы всего устройства.

Признаки и сущность заявленного изобретения поясняются в последующем детальном описании, иллюстрируемом чертежами, где показано следующее.

На фиг. 1 представлена блок-схема заявленного высокоскоростного бортового модулятора, где:

1. Основной буфер;

2. Резервный буфер;

3. ПЛИС;

4₁. Первый ЦАП;

4₂. Второй ЦАП;

4₃. Третий ЦАП;

5. Синтезатор частот;

6. Квадратурный модулятор;

7. Первый вентиль;

8. Датчик температуры;

9. Аттенюатор;

10. Усилитель;

11. Второй Вентиль;

12. ПЗУ

На фиг. 2 показан алгоритм работы ПЛИС.

Устройство работает следующим образом.

Вход 1 служит входом опорной частоты от внешнего стабильного генератора частот для работы синтезатора частот 5 со встроенным генератором, управляемым напряжением (ГУН), управление которым осуществляется при помощи ПЛИС 3 со входа-выхода 4. Синтезатор частот 5 формирует тактовые частоты, которые по независимым линиям поступают на ПЛИС 3, первый ЦАП4₁, второй ЦАП4₂.

Входные данные поступают по скоростному последовательному интерфейсу через основной буфер 1 или резервный буфер 2 в ПЛИС 3. Структура ПЛИС программируется из ПЗУ и выполняет следующие функции: обработка информации и кодирование, цифровая фильтрация, формирование цифровых выходных значений орт I и Q, управление работой синтезатором частоты 7, управление работой первого, второго и третьего ЦАП 4₁,4₂,4₃, управление работой температурного датчика 8, управление режимом работы всего устройства.

Орты I и Q с выходов первого ЦАП 4₁ и второго ЦАП 4₂на низкой частоте подаются на первый и второй входы квадратурного модулятора 6 соответственно, который производит формирование выходного радиосигнала на промежуточной частоте внешнего высокостабильного генератора, которая поступает со второго входа устройства. Температурный датчик 8 определяет температурный режим работы усилителя 10, эта информация обрабатывается в ПЛИС 3, поступает на третий ЦАП 4₃, затем на второй вход аттенюатора 9, где управляет уровнем входного сигнала, который с выхода аттенюатора 9 поступает на усилитель 10, затем на второй вентиль 11 и далее на выход устройства.

ПЛИС 3 работает следующим образом (см. фиг. 2). Осуществляется подача тактовой частоты по входу 1 и частоты по входу 2. Осуществляется подача питания. Выполняется загрузка конфигурации ПЛИС 3 из ПЗУ 12. Загружаются команды управления синтезатора частот 5. Производится непрерывное измерение температуры при помощи датчика 8 и установка требуемого уровня сигнала на аттенюаторе 9 через третий ЦАП 4₃до момента выключения питания. Осуществляется фильтрация заранее подготовленного массива данных, передача информации с выхода фильтров на входы первого и второго ЦАП. При подаче команды передачи данных осуществляется кодирование входной информации, фильтрация информации с выхода кодера, вывод информации с выхода фильтров на входы первого и второго ЦАП до момента выключения питания.

Предлагаемый высокоскоростной бортовой модулятор позволяет осуществлять модуляцию и передачу данных на скоростях более 2 Гбит/с.

Высокоскоростной бортовой модулятор, включающий в себя основной буфер и резервный буфер, первые входы-выходы которых являются соответственно первым и вторым входами-выходами устройства, а вторые входы-выходы соединены соответственно с первым и вторым входами-выходами программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС), третий, четвертый и пятый входы-выходы которой соединены соответственно с входами-выходами постоянно запоминающего устройства (ПЗУ), синтезатора частот и датчика температуры, первый, второй и третий выходы ПЛИС соединены соответственно с первыми входами первого и второго цифроаналоговых преобразователей (ЦАП) и входом третьего ЦАП, вторые входы первого и второго ЦАП соединены соответственно с первым и вторым выходами синтезатора частот, третий выход которого соединен с входом ПЛИС, а вход является первым входом устройства, выходы первого и второго ЦАП соединены соответственно с первым и вторым входами квадратурного модулятора, третий вход которого соединен с выходом первого вентиля, вход которого является вторым входом устройства, выход квадратурного модулятора соединен с первым входом аттенюатора, второй вход которого соединен с выходом третьего ЦАП, а выход соединен с входом усилителя, выход которого соединен с входом второго вентиля, выход которого является выходом устройства, первый вход устройства предназначен для приема опорной частоты, второй вход устройства предназначен для приема промежуточной частоты; при этом ПЛИС выполнена с возможностью обработки и кодирования информации, цифровой фильтрации, формирования цифровых выходных значений орт I и Q, управления работой синтезатора частоты, управления работой цифроаналоговых преобразователей, управления работой температурного датчика, управления режимом работы всего устройства.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к устройствам формирования сигналов квадратурной амплитудной манипуляции (КАМ), применяемых на линиях многоканальной цифровой связи.

Способ декодирования сигналов связи // 2565014

Изобретение относится к области передачи дискретной информации или передачи данных и предназначено для применения в устройствах приема (декодирования) сигналов в системах связи, в частности в каналах с многолучевым распространением.

Устройство беспроводной передачи, система беспроводной передачи и способ управления устройством беспроводной передачи // 2562812

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах беспроводной связи. Технический результат состоит в повышении эффективности передачи данных в полосе беспроводной передачи при условии, при котором применяются схема адаптивной модуляции и схема FDD, и сигналы с фиксированной скоростью и сигнал с переменной скоростью передаются с мультиплексированием.

Способ формирования сигналов квадратурной амплитудной манипуляции // 2550521

Изобретение относится к способам формирования сигналов квадратурной амплитудной манипуляции (КАМ-16), применяемым на линиях многоканальной цифровой связи, цифрового радиовещания и телевидения.

Устройство обнаружения атак в беспроводных сетях стандарта 802.11g // 2545516

Изобретение относится к области электросвязи и может быть использовано для определения состояния беспроводной сети связи, обнаружения в ней атак и повышения достоверности принятия решения системами обнаружения атак в беспроводных сетях.

Многоканальный приемник с кодовым разделением каналов для приема квадратурно-модулированных сигналов повышенной структурной скрытности // 2544767

Изобретение относится к области радиосвязи. Технический результат изобретения заключается в обеспечении надежного приема квадратурно-модулированных сигналов повышенной структурной скрытности.

Устройство радиопередачи и способ радиопередачи // 2542750

Изобретение относится к области связи. Техническим результатом является снижение ошибок флуктуации уровня, обусловленных замиранием, и гарантирование требуемого качества SCCH.

Способ обнаружения модуляции несущей частоты импульсов периодической последовательности // 2540839

Изобретение относится к области электронной обработки сигналов и предназначено для использования в радиоприемных системах. Достигаемый технический результат - обеспечение возможности однозначного обнаружения модуляции несущей частоты импульсов периодической последовательности.

Устройство для приема сигналов, способ для приема сигналов и программа для приема сигналов // 2517236

Изобретение относится к устройству и способу для приема сигналов. Технический результат состоит в возможности вычисления среднего значения принятых сигналов для каждой сигнальной точки.

Новая структура кодовой комбинации для передачи фреймов и сигналов в системе с множеством несущих // 2504075

Изобретение относится к компьютерной технике, а именно к структуре кодовой комбинации для передачи фреймов и сигналов в системах с множеством несущих. Технический результат - обеспечение возможности гибкой настройки на требуемую часть полосы пропускания передачи и малое содержание служебных данных.

Способ передачи сообщений оптическими сигналами между устройствами рефлективной памяти // 2568785

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в ускорении обслуживания запросов абонентов на передачу сообщений.

Мониторинг скважины с помощью средства распределенного измерения // 2568652

Изобретение относится к мониторингу продуктивных нефтегазовых скважин в реальном времени. Техническим результатом является обеспечение своевременной идентификации любых проблем и регулирование параметров процесса отработки скважин.

Оптическая сетевая система связи с приемопередающим устройством оптического линейного терминала и способ ее работы // 2564100

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в оптической сетевой системе связи. Технический результат состоит в повышении пропускной способности и увеличения объема передаваемой информации.

Способ и устройство для управления оптической мощностью // 2563968

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах оптической связи. Технический результат состоит в повышении помехоустойчивости передачи оптической информации.

Способ и устройство для приема оптического входного сигнала и передачи оптического выходного сигнала // 2563801

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системе пассивной связи. Технический результат состоит в повышении пропускной способности передачи.

Приемо-передающее устройство // 2563587

Изобретение относится к технике оптической связи, в частности к атмосферным системам передачи информации, и может быть использовано в качестве однопролетной беспроводной линии связи при организации передачи информации между устройствами СЦБ и локомотивом.

Способ передачи данных по оптическому каналу связи и устройство для его реализации // 2562965

Изобретение относится к области радиолокации и технике связи и может быть использовано в радиолокационных станциях с фазированными антенными решетками для синхронизации системы передачи цифровых данных с приемных модулей фазированных антенных решеток в специализированную цифровую вычислительную машину по волоконно-оптической линии связи.

Способ и устройство для обнаружения блока оптической сети и система пассивной оптической сети // 2562962

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах оптической связи. Технический результат состоит в повышении скорости и надежности передачи информации.

Устройство оптического приемопередатчика и система пассивных оптических сетей с мультиплексированием с разделением по длине волны // 2562808

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах оптической связи. Технический результат состоит в повышении пропускной способности.

Устройство пеленгации источника лазерного излучения // 2561877

Устройство пеленгации источников лазерного излучения относится к области оптико-электронного приборостроения, а более конкретно к устройствам обнаружения и пеленгации источников лазерного излучения для систем защиты подвижных объектов военной техники.

Сетевой узел и способ в узле, обеспечивающий возможность первому блоку подключаться или быть подключенным ко второму блоку в режиме самоорганизующейся сети // 2569323

Изобретение относится к сетевому узлу, в частности к обеспечению возможности первому блоку подключаться ко второму блоку в режиме самоорганизующейся сети (ad-hoc) в системе, сконфигурированной для удаленных и основных блоков. Техническим результатом является обеспечение гибкого подключения основных блоков и удаленных блоков, без требования установления заранее сконфигурированной топологии сети. Предложен сетевой узел (16) в оптической сети (15), который принимает запрос на подключение от первого блока (17) по оптической сети (15). Сетевой узел (16) устанавливает подключение к первому блоку (17) для управляющих данных и сохраняет управляющие данные, относящиеся к первому блоку (17). Управляющие данные извлекаются из первого блока (17) по установленному подключению, и при этом управляющие данные обеспечивают возможность первому блоку (17) подключаться/быть подключенным ко второму блоку (18) в режиме ad-hoc для передачи пользовательских данных по физическому пути через оптическую сеть (15). 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.