Устройство командно-измерительной системы для приема независимых потоков информации

Изобретение относится к средствам для приема независимых потоков информации. Техническим результатом является увеличение объема передаваемой информации командной радиолинией командно-измерительной системы (КИС) при использовании резерва сигнально-кодовой конструкции информационного сигнала, что позволяет обеспечить прием передаваемого дополнительного потока информации с любой скоростью без введения дополнительной антенны или дополнительного приемного устройства КИС и без изменения требований к антенно-фидерному устройству. Устройство, содержащее первый полосовой фильтр с полосой 2 МГц, шесть перемножителей свертки сигнала, обнаружитель, второй полосовой фильтр с полосой 200 кГц, мультиплексор МХ, третий полосовой фильтр с частотной настройкой F0-Fт/2, кольцо фазовой автоподстройки системы слежения за задержкой, N- и М-разрядные генераторы псевдослучайной последовательности, четвертый полосовой фильтр с полосой 5 кГц, пятый полосовой фильтр с частотной настройкой F0+Fт/2, блок частотной автоподстройки, канал измерения скорости, два интегратора, кольцо фазовой автоподстройки по несущей, шестой полосовой фильтр с полосой 64 кГц, фильтр нижних частот, синхронный детектор. 1 ил.

 

Изобретение относится к радиолиниям командно-измерительной системы (КИС) космических аппаратов (КА), и может быть использовано для приема информации различного типа с различной скоростью.

В известных источниках информации рассматриваются различные способы передачи информации по радиоканалам, в частности, вопросы оптимизации параметров радиоканала, а именно сужения полосы частот в эфире при передаче информации, повышения помехоустойчивости или криптостойкости передачи информации и т.п., однако рассмотрения вопросов совместной передачи и приема информации различного типа не обнаружено.

Известно изобретение (патент РФ №2105416 С1), относящееся к области радиосвязи, которое может найти применение в системах связи с кодовым разделением каналов. Применение предлагаемой аппаратуры позволяет уменьшить вероятность регулировки мощности передатчиков абонентских станций, при этом увеличив пропускную способность системы, либо снизить требования к числу градаций мощности и точности их установки. Аппаратура содержит n приемников, анализатор уровней принимаемых сигналов, блок управления, коммутатор, первое согласующее устройство, второе согласующее устройство, блок режекции мощных фазоманипулированных шумоподобных сигналов.

В изобретении используется для приема потоков информации n приемников, что повышает массогабаритные характеристики и энергопотребление. Данное техническое решение применимо для передачи и приема однотипных радиосигналов по различным потокам многопоточной радиолинии, но если радиосигналы имеют существенно разные типы передаваемой информации с разной скоростью, то возникает сильное взаимовлияние между каналами передаваемой информации.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является приемное устройство наземной станции (НС) командной радиолинии управления космическими аппаратами, описанное в статье «Процесс синхронизации синхронной радиолинии командно-измерительной системы» / Д.И. Гинкул, В.Д. Бурков // Вестник Московского государственного университета леса / Лесной вестник. - №1 (106) Том 19 - М.: МГУЛ, 2015. - С. 89-96.

Описываемое устройство работает по методу, описанному в книге Галантерник Ю.М., Гориш А.В., Калинин А.Ф. «Командно-измерительные системы и наземные комплексы управления наземными аппаратами» Монография. - М.: МГУЛ, 2003. - 200 с:

где - частота обратного канала;

А - амплитуда сигнала;

Uк - двоичная информация (±1) длительностью 1 период М-последовательности ОК; смена знака происходит только при передаче логической «1» кода информации (метод относительной фазовой телеграфии, ОФТ);

k - коэффициент, принимающий значения 2 или 4 (В данной модели k=4);

Мк - М-последовательность максимальной длины (±1), сформированная на основе n-разрядного образующего полинома на тактовой частоте , принимающая значения «+1» и «-1».

Из этого выражения видно, что в сигнале на входе антенны имеем остаток несущей половинной мощности (по амплитуде - уровень (1/)) и информацию КИС в широкополосном сигнале вида М.

Тип модуляции принимаемого сигнала таков, что полезная мощность, излучаемая передатчиком БА КИС, делится на две части. Половина излучаемой мощности используется для переноса полезной информации КИС по каналу «борт-земля». Вторая половина мощности излучается передатчиком в виде остатка несущей частоты и используется для ускорения вхождения в связь при штатной эксплуатации БА КИС с наземной станцией.

После вхождения в связь остаток несущей частоты не используется, более того, наличие остатка несущей частоты создает при свертке сигнала передаваемого БА КИС дополнительные помехи. Между тем, мощность остатка несущей могла бы использоваться для передачи дополнительного информационного потока.

Устройство содержит: аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), первый полосовой фильтр с полосой 2 МГц, первый и второй перемножители свертки сигнала для сигнала М, дополнительные третий и четвертый перемножители для сигнала М*, обнаружитель, второй полосовой фильтр с полосой 200 кГц для сигнала М, полосовой фильтр с полосой 200 кГц для сигнала М*, мультиплексор MX, третий полосовой фильтр с частотной настройкой F0 - Fт/2, третий перемножитель, кольцо фазовой автоподстройки системы слежения за задержкой (ФАП ССЗ), N-разрядный генератор псевдослучайной последовательности (ГПСП Np), четвертый полосовой фильтр с полосой 5 кГц, пятый полосовой фильтр с частотной настройкой F0+Fт/2, блок частотной автоподстройки (ЧАП), канал измерения скорости, интегратор, кольцо фазовой автоподстройки (ФАП) по несущей.

Устройство работает следующим образом:

Сигнал от антенны БА принимается антенной, связанной по фидерному тракту с радиоприемным устройством наземной станции. Сигнал с антенны поступает на линейную часть приемного устройства, где осуществляется перенос на промежуточную частоту 32 МГц. Сигнал с выхода линейной части приемного устройства с номинальной частотой 32 МГц поступает на первый вход «промежуточная частота» АЦП, являющийся входом устройства. АЦП тактируется частотой 9,9 МГц от генератора тактовых импульсов, поступающей на второй вход «тактовые импульсы» АЦП. Первый полосовой фильтр с полосой ≈ 2 МГц выделяет третью зону Найквиста, в которую переносится полезный сигнал. В режиме обнаружения этот сигнал подвергается свертке в первом перемножителе с сигналом fнec, модулированным кодом Mk во втором перемножителе свертки сигнала. Результат свертки фильтруется вторым фильтром с полосой 200 кГц, накрывающим диапазон неопределенности по доплеровской частоте. Сигнал поступает на обнаружитель.

В обнаружителе записывается в память реализация входного сигнала длительностью примерно 1 мс, и затем копия сигнала в машинном времени проверяется на свертку со всеми позициями кода ПСП со сдвигами на 250 нс. Полученный массив сверток анализируется с целью выявить максимальный уровень свернутого сигнала. В результате обнаружитель реализует четыре гребенчатых фильтра (4 в канале М) в диапазоне ±70 кГц от несущей частоты с парциальными полосами порядка 1,6 кГц.

Если превышение порога не зафиксировано, процедура повторяется с новой копией сигнала, записанной в процессе обработки на предыдущем цикле. Таким образом, процесс обнаружения происходит непрерывно.

При превышении установленного порога производится проверка на данной частоте (подтверждение), а затем уточнение сдвига по частоте путем интерполяции. Полученная оценка доплеровского сдвига частоты используется как начальная установка частоты несущей в канале скорости.

По окончании процесса обнаружения, по сигналу от обнаружителя включаются кольца слежения за несущей (ФАП по несущей) и задержкой (ФАП ССЗ). Сигнал, формируемый обнаружителем с выхода обнаружителя «поиск по коду», поступает на третий вход «пуск ФАП ССЗ» кольца ФАП ССЗ и второй вход «пуск ФАП по несущей» кольца ФАП по несущей. Дискриминационные характеристики колец построены так, что сигналы ошибки в них независимы, и кольца можно замыкать одновременно. Кольца слежения за несущей и задержкой не описаны, т.к. для рассмотрения процесса выделения сигналов информации существенно лишь наличие синхронизации по коду.

Дополнительные третий и четвертый перемножители для сигнала М*, полосовой фильтр с полосой 200 кГц для сигнала М* не описаны, так как принимаемые сигналы, поступающие на антенну приемного устройства, представляют собой два высокочастотных сигнала (сигнал М и сигнал М*). Каждый из них представляет собой манипулированный сигнал несущей частоты обратного канала. Тип манипуляции - двоичная фазовая (фазовая манипуляция с двумя позициями, в иностранной литературе обозначается BPSK binary phase-shifting keying). Оба канала передают одну и ту же информацию, при этом сигналы М и М* являются ортогональными сигналами. Сигнал М* для описания работы прототипа не требуется.

Кольцо слежения за сигналом несущей замыкается следующим путем: входной сигнал через АЦП и первый фильтр П=2 МГц свертывается в первом и втором перемножителях свертки сигнала с сигналом гетеродина, модулированного кодом Mk, формируемым в ГПСП Np.Свернутый сигнал через мультиплексор MX попадает в четвертый полосовой фильтр с полосой 5 кГц. Сигнал на частоте F0, содержащий информационные составляющие КИС, поступает на вход «входной сигнал» блока ЧАП, построенного по принципу измерения текущего доплеровского сдвига частоты принимаемого сигнала. В нем информация КИС сворачивается, и производится слежение по частоте выделенной несущей FНEC. Петля ЧАП замыкается подачей сигнала fнес с выхода «выходной сигнал» блока ЧАП и кода Mk с выхода ГПСП Np на второй перемножитель. Сигнал F0, содержащий информацию КИС, поступает на вход «Сигнал F0» кольца ФАП по несущей, построенного по схеме Костаса, и попадает на ГУН ФАП (на схеме прототипа - DDS), который запускается по сигналу обнаружителя, поступающему на второй вход «Пуск ФАП по несущей». Это кольцо следит за фазой сигнала F0, частота которого не содержит доплеровского сдвига несущей, а смещена от номинального значения F0 только на величину ошибки в кольце ЧАП. С второго выхода «отфильтрованный сигнал» кольца ФАП по несущей отфильтрованный сигнал с частотой и фазой сигнала F0 поступает в канал измерения скорости методом Доплера, где исключается ошибка кольца ЧАП и формируются оценки радиальной скорости, значение которой выдается в блок ЧАП.

Сигнал, поступающий на кольцо слежения за задержкой, формируется следующим образом: поступая с выхода первого фильтра П=2 МГц, сигнал сворачивается в две составляющие, разнесенные на FT в первом перемножителе с сигналом fнec, модулированным кодом Mk во втором перемножителе свертки сигнала. Свернутый сигнал через мультиплексор MX поступает на третий и пятый фильтры с частотами настройки F0-FT/2 и F0+FT/2. Разность этих составляющих, равная FT, полученная в третьем перемножителе, после отфильтровывания в третьем и пятом фильтрах с частотами настройки F0-FT/2 и F0+FT/2, поступает на первый вход «FT» ФАП ССЗ. Опорным сигналом, поступающим на второй вход «опорный сигнал» ФАП ССЗ, является сигнал FT со второго выхода ГПСП Np.Таким образом, кольцо ССЗ состоит из двух связанных петель: внутренняя - ФАП ССЗ и ГПСП Np, и внешняя - опорный код Mk от ГПСП Np, свертка с входным кодом Mk, выделение сигнала FT и ФАП ССЗ.

Кольцо ФАП ССЗ представляет собой двухпетлевую схему слежения за задержкой, отличающуюся инвариантностью дискриминационной характеристики к неопределенности по тактовой частоте и наличию модуляции. Это обеспечивает независимость процессов синхронизации по несущей и задержке и позволяет включать ССЗ сразу после обнаружения свертки несущей в обнаружителе, не дожидаясь окончания синхронизации в канале скорости. Для уменьшения начальной расстройки по тактовой частоте используется введение поправки на тактовую частоту по результатам оценки доплеровского сдвига обнаружителем. При этом отпадает необходимость изменения параметров кольца в процессе синхронизации.

N-разрядный ГПСП Np выдает сигналы ТПСП, синхронные концам символов информации. ТПСП производит опрос интегратора со сбросом, подключенного ко второму выходу «выходной сигнал» ФАП по несущей, темп интегрирования задается сигналом FT от ГПСП Np. Интегратор входит в состав канала выделения информации КИС (в прототипе не показан). В канале выделения информации КИС происходит выделение информации КИС, а так же выделяется сигнал маркера МС. С выхода канала выделения информации КИС, который является выходом приемного устройства, выдается основная информация КИС и сигнал маркера МС. Описанный алгоритм обнаружения не использует остаток несущей частоты в канале М.

Выше были описаны процедуры обнаружения, слежения и выделения целевой информации. Как можно заметить, аппаратно-программное построение устройства таково, что во всех этих процедурах параметры, содержащиеся в остатках несущей частоты принимаемого сигнала, не используются. Остаток несущей частоты принимаемого сигнала требуется для уменьшения времени обнаружения принимаемого сигнала.

Недостатком прототипа является то, что приемное устройство командной радиолинии осуществляет прием только разовых команд по одному каналу передачи информации с низкой скоростью, и возможность приема разнотипной информации возможна только при приеме ее поочередно, т.е. с разделением во времени.

После вхождения в связь остаток несущей частоты не используется, более того, наличие остатка несущей частоты создает при свертке сигнала, передаваемого БА КИС, дополнительные помехи, суммарная мощность которых не зависит от наличия или отсутствия модуляции остатка несущей. Между тем, мощность остатка несущей частоты могла бы использоваться для приема дополнительного информационного потока.

Заявляемым изобретением решаются задачи реализации возможности приема информации различного типа независимыми потоками в разных каналах КИС без разделения по времени на одной несущей частоте:

- при обеспечении синхронности и независимости каналов передачи информации в обратном канале КИС;

- при сохранении требуемой вероятности ошибки на символ при отсутствии организованных помех в радиоканале;

- при приеме на одну антенну;

- при приеме на одно приемное устройство.

Техническими результатами устройства являются:

- увеличение объема принимаемой информации командной радиолинии командно-измерительной системы при приеме на одну антенну и одно приемное устройство двух независимых информационных потоков разнотиповой информации. При этом при совмещении в одной радиолинии независимых потоков информации интерференции сигналов БА КИС не возникает и сохраняется возможность приема информации;

- увеличение объема принимаемой информации при сохранении вида шумоподобного сигнала БА КИС, при этом обеспечивается взаимная ортогональность двух информационных потоков. Это позволяет исключить взаимовлияние двух разных типов информации БА КИС при приеме.

Также техническим результатом является улучшение электромагнитной совместимости сигнала БА КИС с другими отечественными и международными радиосредствами в выделенном диапазоне частот за счет преобразования остатка несущей частоты в независимом канале передачи информации в шумоподобный сигнал.

Для достижения названных технических результатов заявляется устройство командно-измерительной системы для приема независимых потоков информации, которое, как и прототип, содержит аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), первый вход «промежуточная частота» которого является входом устройства, на второй вход АЦП подается тактовая частота 9,9 МГц, выход АЦП соединен с входом первого полосового фильтра с полосой 2 МГц. Выход первого полосового фильтра с полосой 2 МГц соединен с первым входом первого перемножителя свертки сигнала, второй вход которого соединен с выходом второго перемножителя свертки сигнала, а выход - с входом второго полосового фильтра с полосой 200 кГц и входом мультиплексора MX. Первый выход мультиплексора MX соединен с входом третьего полосового фильтра с частотной настройкой F0-Fт/2, второй выход - с входом четвертого полосового фильтра с полосой 5 кГц, третий выход - с входом пятого полосового фильтра с частотной настройкой F0+Fт/2, выход третьего полосового фильтра с частотной настройкой F0-Fт/2 соединен с первым входом третьего перемножителя. Выход пятого полосового фильтра с частотной настройкой F0+Fт/2 соединен со вторым входом третьего перемножителя, выход которого соединен с входом «Fт» кольца ФАП ССЗ, выход которого соединен с входом ГПСП Np. Первый выход ГПСП Np соединен с первым входом второго перемножителя свертки сигнала, второй выход ГПСП Np соединен с входом «опорный сигнал» кольца ФАП ССЗ, а третий выход - с первым входом первого интегратора. Выход четвертого полосового фильтра с полосой 5 кГц соединен с входом «входной сигнал» блока ЧАП и входом «сигнал F0» кольца ФАП по несущей. Выход второго полосового фильтра с полосой 200 кГц соединен с входом обнаружителя, выход «поиск по коду» которого соединен с входом «пуск ФАП ССЗ» кольца ФАП ССЗ и входом «пуск ФАП по несущей» кольца ФАП по несущей. Выход «выходной сигнал» блока ЧАП соединен со вторым входом второго перемножителя свертки сигнала, а вход-выход - с входом-выходом канала измерения скорости. Вход канала измерения скорости соединен с выходом «отфильтрованный сигнал» кольца ФАП по несущей, выход «выходной сигнал» которого соединен со вторым входом первого интегратора канала выделения информации КИС, выход «основная информация КИС» является первым выходом устройства. В отличие от прототипа в заявляемое устройство введены последовательно соединенные М-разрядный генератор псевдослучайной последовательности (ГПСП Мр), четвертый и пятый перемножители свертки сигнала, шестой полосовой фильтр с полосой 64 кГц, шестой перемножитель, синхронный детектор, фильтр нижних частот (ФНЧ), второй интегратор канала выделения информации КИС. Второй вход интегратора канала выделения информации КИС соединен со вторым выходом М-разрядного ГПСП Мр. Второй вход четвертого перемножителя соединен с выходом блока ЧАП. Второй вход пятого перемножителя соединен с выходом первого полосового фильтра с полосой 2 МГц. Первый вход ГПСП Мр соединен с выходом ФАП ССЗ, а второй вход - с выходом первого интегратора канала выделения информации КИС. Второй вход шестого перемножителя соединен с выходом «отфильтрованный сигнал» кольца ФАП по несущей. Выход «дополнительная информация КИС» второго интегратора канала выделения информации КИС является вторым выходом устройства.

Заявленное устройство представлено на чертеже, на котором изображены: АЦП (1), первый полосовой фильтр с полосой 2 МГц (2), первый перемножитель свертки сигнала (3), второй перемножитель свертки сигнала (4), обнаружитель (5), второй полосовой фильтр с полосой 200 кГц (6), мультиплексор MX (7), третий полосовой фильтр с частотной настройкой F0-Fт/2 (8), третий перемножитель (9), кольцо ФАП ССЗ (10), ГПСП Np (11), четвертый полосовой фильтр с полосой 5 кГц (12), пятый полосовой фильтр с частотной настройкой F0+Fт/2 (13), блок ЧАП (14), канал измерения скорости (15), первый интегратор (16), кольцо ФАП по несущей (17), ГПСП Мр (18), четвертый (19) и пятый (20) перемножители свертки сигнала, шестой полосовой фильтр с полосой 64 кГц (21), шестой перемножитель (22), синхронный детектор (23), ФНЧ (24), второй интегратор канала выделения информации КИС (25).

Первый вход «промежуточная частота» АЦП (1) является входом устройства. На второй вход «тактовые импульсы» АЦП (1) подается тактовая частота 9,9 МГц, а выход АЦП соединен с входом первого полосового фильтра с полосой 2 МГц (2), выход которого соединен с первым входом первого перемножителя свертки сигнала (3). Второй вход первого перемножителя свертки сигнала (3) соединен с выходом второго перемножителя свертки сигнала (4), а выход - с входом второго полосового фильтра с полосой 200 кГц (6) и входом мультиплексора MX (7), первый выход которого соединен с входом третьего полосового фильтра с частотной настройкой F0-Fт/2 (8), второй выход - с входом четвертого полосового фильтра с полосой 5 кГц (12), третий выход - с входом пятого полосового фильтра с частотной настройкой F0+Fт/2 (13). Выход третьего полосового фильтра с частотной настройкой F0-Fт/2 (8) соединен с первым входом третьего перемножителя (9), выход пятого полосового фильтра с частотной настройкой F0+Fт/2 (13) соединен со вторым входом третьего перемножителя (9). Выход третьего перемножителя (9) соединен с входом [1] «Fт» кольца ФАП ССЗ (10), выход которого соединен с входом ГПСП Np (11), первый выход которого соединен с первым входом второго перемножителя свертки сигнала (4). Второй выход ГПСП Np (11) соединен с входом [2] «опорный сигнал» кольца ФАП ССЗ (10), а третий выход - с первым входом первого интегратора (16). Выход четвертого полосового фильтра с полосой 5 кГц (12) соединен с входом «входной сигнал» блока ЧАП (14) и входом [1] «сигнал F0» кольца ФАП по несущей (17). Выход второго полосового фильтра с полосой 200 кГц (6) соединен с входом обнаружителя (5), выход «поиск по коду» которого соединен с входом [3] «пуск ФАП ССЗ» кольца ФАП ССЗ (10) и входом [2] «пуск ФАП по несущей» кольца ФАП по несущей (17). Выход «выходной сигнал» блока ЧАП (14) соединен со вторым входом второго перемножителя свертки сигнала (4), а вход-выход - с входом-выходом канала измерения скорости (15), вход которого соединен с выходом [1] «отфильтрованный сигнал» кольца ФАП по несущей (17). Выход [2] «выходной сигнал» кольца ФАП по несущей (17) соединен со вторым входом первого интегратора (16) канала выделения информации КИС, выход «основная информация КИС» которого является первым выходом устройства.

ГПСП Мр (18), четвертый (19) и пятый (20) перемножители свертки сигнала, шестой полосовой фильтр с полосой 64 кГц (21), шестой перемножитель (22), синхронный детектор (23), ФНЧ (24), второй интегратор (25) канала выделения информации КИС последовательно соединены. Второй вход второго интегратора (25) канала выделения информации КИС соединен со вторым выходом ГПСП Мр (18). Второй вход четвертого перемножителя (19) соединен с выходом блока ЧАП (14). Второй вход пятого перемножителя (20) соединен с выходом первого полосового фильтра с полосой 2 МГц (2). Первый вход ГПСП Мр (18) соединен с выходом кольца ФАП ССЗ (10), а второй вход - с выходом первого интегратора (16) канала выделения информации КИС. Второй вход шестого перемножителя (22) соединен с выходом [1] «отфильтрованный сигнал» кольца ФАП по несущей (17). Выход «дополнительная информация КИС» второго интегратора (25) канала выделения информации КИС является вторым выходом устройства.

Устройство, представленное на чертеже, работает следующим образом.

Выделение основной информации КИС происходит аналогично работе прототипа.

Вместе с основной информацией КИС первым интегратором (16) канала выделения информации КИС выделяется сигнал синхромаркера развертки обратного канала МС.

По сигналу маркера МС запускается ГПСП Мр (18), соответствующий модулирующей функции, тактируемый тактами Fт от ГПСП Np (11).

Сигнал с антенны поступает на линейную часть приемного устройства, где осуществляется перенос на промежуточную частоту 32 МГц (на чертеже не показаны). Сигнал с выхода линейной части приемного устройства с номинальной частотой 32 МГц поступает на АЦП (1), который тактируется частотой 9,9 МГц от генератора тактовых импульсов (на чертеже не показан). Первый полосовой фильтр с полосой ≈ 2 МГц (2) выделяет третью зону Найквиста, в которую переносится полезный сигнал. Полезный сигнал поступает на пятый перемножитель (20) свертки сигнала, где происходит процедура его свертывания с сигналом fнec, модулированным кодом Мт в четвертом перемножителе (19) свертки сигнала. Код Мт формируется в ГПСП Мр (11). Свернутый сигнал попадает в шестой полосовой фильтр с полосой 64 кГц (21). Сигнал поступает через шестой перемножитель (22) на синхронный детектор (23), где при помощи опорного сигнала выделяются сигналы дополнительной информации. Сигнал дополнительной информации попадает на ФНЧ (24).

Синхронизация по коду обеспечивается синхронным с бортовой аппаратурой запуском ГПСП Мр (18) по сигналу маркера МС. Опорный сигнал, поступающий на вход синхронного детектора (23), берется из кольца ФАП по несущей (17) через шестой перемножитель (22), в котором выбирается разность задержек в четвертом и шестом фильтрах П=5 кГц (2) и П=64 кГц (21). На выходе синхронного детектора (23) выделяются сигналы дополнительной информации.

М-разрядный ГПСП Мр (18) выдает сигналы ТПСПТЛМ, синхронные концам символов информации. ТПСПТЛМ производит опрос второго интегратора (25) канала выделения информации КИС, подключенного к ФНЧ (24). Темп интегрирования задается сигналом FT от ГПСП Np (11). Второй интегратор (25) канала выделения информации КИС, как и первый интегратор (16) канала выделения информации КИС, входит в состав канала выделения информации КИС (на чертеже не показан). Отфильтрованный сигнал дополнительной информации с ФНЧ (24) поступает на вход второго интегратора (25) канала выделения информации КИС, на выходе «дополнительная информация КИС» которого выделяется дополнительная информация КИС.

Описанные выше решения сигнально-кодовой конструкции радиоканала КИС (такие как тактовая частота формирования элементов М последовательностей («чипов»), степень образующего полинома М последовательности N и др.) в зависимости от режима работы системы могут варьироваться одновременно в двух каналах в определенных пределах для обеспечения требуемых характеристик КИС - скорости передачи информации, максимальной наклонной дальности до КА, энергетического запаса для обеспечения достоверности передаваемой информации.

Предложенное техническое решение применимо к командным радиолиниям управления КИС космических аппаратов и может быть использовано для приема с бортовой аппаратуры на наземную станцию информации различного типа.

Актуальность обусловлена необходимостью решения задачи повышения информативности командной радиолинии при разработке нового поколения командно-измерительной системы. Данное техническое решение обеспечивает устойчивый прием разнотиповой информации по каналам с различной скоростью, а также повышенную защищенность транспортировки информации при малом уровне излучаемой мощности и имеет высокую спектральную эффективность. При этом достигается улучшение электромагнитной совместимости сигнала БА КИС с другими отечественными и международными радиосредствами в выделенном диапазоне частот за счет распределения мощности остатка несущей частоты по всему спектру шумоподобного сигнала.

Целесообразность применения предложенного технического решения состоит в том, что использование резерва сигнально-кодовой конструкции информационного сигнала БА КИС позволяет обеспечить прием передаваемого дополнительного потока информации с любой скоростью без введения дополнительной антенны или дополнительного приемного устройства КИС и без изменения требований к антенно-фидерному устройству.

Приемное устройство командно-измерительной системы, содержащее аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), первый вход которого является входом устройства, на второй вход АЦП подается тактовая частота 9,9 МГц, выход АЦП соединен с входом первого полосового фильтра с полосой 2 МГц, выход которого соединен с первым входом первого перемножителя свертки сигнала, второй вход которого соединен с выходом второго перемножителя свертки сигнала, а выход - с входом второго полосового фильтра с полосой 200 кГц и входом мультиплексора MX, первый выход которого соединен с входом третьего полосового фильтра с частотной настройкой F0-Fт/2, второй выход - с входом четвертого полосового фильтра с полосой 5 кГц, третий выход - с входом пятого полосового фильтра с частотной настройкой F0+Fт/2, выход третьего полосового фильтра с частотной настройкой F0-Fт/2 соединен с первым входом третьего перемножителя, выход пятого полосового фильтра с частотной настройкой F0+Fт/2 соединен со вторым входом третьего перемножителя, выход которого соединен с входом «Fт» кольца фазовой автоподстройки системы слежения за задержкой (ФАП ССЗ), выход которого соединен с входом N-разрядного генератора псевдослучайной последовательности (ГПСП Np), первый выход которого соединен с первым входом второго перемножителя свертки сигнала, второй выход N-разрядного ГПСП Np соединен с входом «опорный сигнал» кольца ФАП ССЗ, а третий выход - с первым входом первого интегратора, выход четвертого полосового фильтра с полосой 5 кГц соединен с входом «входной сигнал» блока частотной автоподстройки (ЧАП) и входом «сигнал F0» кольца фазовой автоподстройки (ФАП) по несущей, выход второго полосового фильтра с полосой 200 кГц соединен с входом обнаружителя максимального уровня свернутого сигнала, выход «поиск по коду» которого соединен с входом «пуск ФАП ССЗ» кольца ФАП ССЗ и входом «пуск ФАП по несущей» кольца ФАП по несущей, выход «выходной сигнал» блока ЧАП соединен со вторым входом второго перемножителя свертки сигнала, а вход-выход - с входом-выходом канала измерения скорости, вход которого соединен с выходом «отфильтрованный сигнал» кольца ФАП по несущей, выход «выходной сигнал» которого соединен со вторым входом первого интегратора канала выделения информации КИС, выход «основная информация КИС» которого является первым выходом устройства, отличающееся тем, что в него введены последовательно соединенные М-разрядный генератор псевдослучайной последовательности (ГПСП Мр), четвертый и пятый перемножители свертки сигнала, шестой полосовой фильтр с полосой 64 кГц, шестой перемножитель, синхронный детектор, фильтр нижних частот (ФНЧ), второй интегратор канала выделения информации КИС, второй вход которого соединен со вторым выходом М-разрядного ГПСП Мр, второй вход четвертого перемножителя соединен с выходом блока ЧАП, второй вход пятого перемножителя соединен с выходом первого полосового фильтра с полосой 2 МГц, первый вход ГПСП Мр соединен с выходом ФАП ССЗ, а второй вход - с выходом первого интегратора канала выделения информации КИС, второй вход шестого перемножителя соединен с выходом «отфильтрованный сигнал» кольца ФАП по несущей, выход «дополнительная информация КИС» второго интегратора канала выделения информации КИС является вторым выходом устройства.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к вычислительным комплексам и компьютерным сетям. Техническим результатом является обеспечение информационного взаимодействия в единой информационной среде объектов.

Изобретение относится к области интерфейсов конечного пользователя для взаимодействия с контентом. Техническим результатом является обеспечение пользовательского интерфейса для взаимодействия пользователей с медиаданными, предоставляющего при отображении аудио элементов мультимедиа, соответствующих общему периоду времени, ассоциированному с визуальным элементом мультимедиа, отображенным в упорядоченном отображении аудиодорожки, получать доступ к визуальным элементам мультимедиа независимо от отображения аудиоэлементов мультимедиа.

Изобретение относится к области компьютерной безопасности. Технический результат заключается в повышении полноты обнаружения вредоносных компьютерных программ, в том числе подвергнутых полиморфным преобразованиям.

Изобретение относится к области техники связи. Технический результат заключается в усовершенствовании обработки контента на мобильном терминале.

Изобретение относится к области компьютерной безопасности. Технический результат заключается в повышении достоверности обнаружения вредоносных программ и элементов.

Изобретение относится к области технической кибернетики. Технический результат заключается в обеспечении оперативного способа контроля состояния сети передачи данных для оперативного обнаружения нештатной ситуации, инцидента, связанных, например, с угрозой нарушения безопасности или с нарушением требований безопасности.

Изобретение относится к области навигации по данным изображения. Технический результат – обеспечение уменьшения задержки, возникающей при навигации по данным изображения, за счет повышения точности предсказания запросов вида.

Изобретение относится к коммуникационным технологиям. Технический результат заключается в повышении эффективности обработки информации.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в обеспечении управления удалением офлайновых данных при обновлении в офлайновом режиме облегченного приложения.

Изобретение относится к беспроводной связи. Технический результат - повышение качества связи при управлении двунаправленной передачей, даже при сокращении количества управляющей или служебной информации.

Изобретение относится к области радиопередающих устройств и может быть использовано в составе бортовой аппаратуры космических аппаратов. Технический результат заключается в уменьшении величины интермодуляционных искажений третьего и пятого порядка сигналов радиопередающих устройств.

Изобретение относится к области систем мобильной связи с использованием системы со многими входами и многими выходами, представляющей собой передачу с пространственным мультиплексированием, где различные потоки данных параллельно передаются с передающих антенн, и обеспечивает устранение конкуренции между потоками данных.

Изобретение относится к области радиосвязи и предназначено для использования в радиосетях широкого применения, в частности радиосетях адаптивной КВ-радиосвязи. Технический результат заключается в организации системы коротковолновой радиосвязи, состоящей из N взаимосвязанных через радиоэфир узлов связи, автоматическом управлении работой коммутатора приемного центра с помощью вычислителя, выборе вероятностно-оптимальной частоты с помощью сканирующего по частоте одного из n приемных трактов, управляемого вычислителем, для адаптации системы.

Изобретение относится к авиационной радиосвязи и может быть использовано для организации декаметровой (ДКМ) радиосвязи в каналах «борт летательного аппарата (ЛА) - наземный опорный радиоцентр (ОпРЦ)» на незакрепленных частотах без частотного планирования.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах космической связи. Технический результат состоит в повышении надежности связи и точности определения координат радиобуев.

Изобретение относится к спутниковой системе связи, в частности к системе управления космическим аппаратом (КА ) и предназначено для исключения искажения команд управления, передаваемых с наземного комплекса управления (НКУ) на борт КА, вызванного узкополосной помехой.

Изобретение относится к крупномасштабным сетям и узлам радиодоступа диапазона ДКМВ и может быть использовано для создания национальных или континентальных сетей радиодоступа со сплошной зоной обслуживания.

Изобретение относится к области слежения за полетом космических аппаратов (КА) и может быть использовано в командно-измерительной системе (КИС) спутниковой связи. Способ включает передачу с наземного сегмента управления КИС по линии «Земля - КА» сигналов, содержащих команды управления КА.

Предлагаемое устройство относится к области радиосвязи и может быть использовано для передачи сигналов управления с диспетчерского пункта на системы жизнеобеспечения (теплоснабжения, водоснабжения, газоснабжения, электроснабжения, канализации, вентиляции и т.д.) сложных объектов, а также для сбора информации с указанных систем для централизованного контроля и управления технологическими процессами на них.Технической задачей изобретения является повышение помехоустойчивости и достоверности обмена аналоговой и дискретной информацией между диспетчерским пунктом и системами жизнеобеспечения сложных объектов путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным каналам.Устройство дистанционного мониторинга систем жизнеобеспечения сложных объектов содержит диспетчерский пункт и системы жизнеобеспечения сложных объектов.Диспетчерский пункт (каждая система жизнеобеспечения сложных объектов) содержит источник 1.1 (1.2) аналоговых сообщений, модулятор 2.1 (2.2) с двойным видом модуляции, генератор 3.1 (3.2) несущей частоты, амплитудный модулятор 4.1 (4.2), фазовый манипулятор 5.1 (5.2), источник 6.1 (6.2) дискретных сообщений, передатчик 7.1 (7.2), первый гетеродин 8.1 (8.2), первый смеситель 9.1 (9.2), усилитель 10.1 (10.2) первой промежуточной частоты, первый усилитель 11.1 (11.2) мощности, дуплексер 12.1 (12.2), приемопередающую антенну 13.1 (13.2), приемник 14.1 (14.2), второй усилитель 5.1 (15.2) мощности, второй гетеродин 16.1 (16.2), второй смеситель 17.1 (17.2), усилитель 18.1 (18.2) второй промежуточной частоты, амплитудный ограничитель 19.1 (19.2), синхронный детектор 20.1 (20.2), перемножитель 21.1 (21.2), полосовой фильтр 22.1 (22.2), фазовый детектор 23.1 (23.2), блок 24.1 регистрации и анализа (исполнительный блок 24.2), усилитель 25.1 (25.2) суммарной частоты, амплитудный детектор 26.1 (26.2) и ключ 27.1 (27.2).

Изобретение относится к системам радиосвязи и может быть использовано при выборе частот излучения, которые обеспечивают электромагнитную совместимость (ЭМС) и малый уровень помех.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиопередающем устройстве наземной радионавигационной станции (РНС) длинноволнового диапазона. Достигаемый технический результат - повышение точности навигационных определений автономным потребителям. Технический результат достигается тем, что в радиопередающее устройство, состоящее из возбудителя, усилителя мощности, согласующего устройства и антенны, дополнительно между генератором и усилителем мощности вводятся фазосдвигающее устройство, блок суммирования (сумматор), блок формирования сигнала повышенной точности, содержащий делитель напряжения, генератор псевдослучайной последовательности (ПСП), умножитель. При этом генератор формирует сигнал стандартной точности (СТ), делитель напряжения делит пополам амплитуду навигационного сигнала СТ, генератор ПСП формирует ПСП биполярных импульсов, перемножитель формирует фазокодоманипулированный (ФКМн) сигнал, фазосдвигающее устройство сдвигает начальную фазу несущего импульса на π/4, сумматор формирует навигационный сигнал, включающий сигнал СТ и сигнал ПТ, что позволяет сохранить стандартный навигационный сигнал, обеспечивая возможность навигационных определений стандартной точности с использованием существующего парка навигационной аппаратуры потребителей. 5 ил.

Изобретение относится к средствам для приема независимых потоков информации. Техническим результатом является увеличение объема передаваемой информации командной радиолинией командно-измерительной системы при использовании резерва сигнально-кодовой конструкции информационного сигнала, что позволяет обеспечить прием передаваемого дополнительного потока информации с любой скоростью без введения дополнительной антенны или дополнительного приемного устройства КИС и без изменения требований к антенно-фидерному устройству. Устройство, содержащее первый полосовой фильтр с полосой 2 МГц, шесть перемножителей свертки сигнала, обнаружитель, второй полосовой фильтр с полосой 200 кГц, мультиплексор МХ, третий полосовой фильтр с частотной настройкой F0-Fт2, кольцо фазовой автоподстройки системы слежения за задержкой, N- и М-разрядные генераторы псевдослучайной последовательности, четвертый полосовой фильтр с полосой 5 кГц, пятый полосовой фильтр с частотной настройкой F0+Fт2, блок частотной автоподстройки, канал измерения скорости, два интегратора, кольцо фазовой автоподстройки по несущей, шестой полосовой фильтр с полосой 64 кГц, фильтр нижних частот, синхронный детектор. 1 ил.

Наверх