Способ и система радиосвязи

Изобретение относится к области радиосвязи, а именно к автоматизированным системам связи. Технический результат состоит в повышении помехоустойчивости за счет создания новых адаптивных процедур и новых режимов работы. Для этого устройство участвует в обмене информацией одновременно n абонентов, способных быть ретрансляторами, использовании двух разнесенных по частоте каналов с псевдослучайной перестройкой рабочих частот, создании процедур, уменьшающих мощность радиоволн, отраженных от поверхности Земли, и межсимвольную интерференцию. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области радиосвязи, а именно к автоматизированным системам связи.

Известен способ и устройство, его реализующее [1]. При этом способе закрепленный за радиостанцией частотный ресурс используется в качестве одного из параметров адаптации к условиям ведения связи. Другими регулирующими параметрами являются скорость передачи и формат кода с коррекцией ошибок, а кроме того мощность передатчика.

Недостатком этого способа и устройства, его реализующего, является то, что не обеспечивается достоверность передачи сообщений в условиях многолучевого распространения радиосигналов и связанных с ними межсимвольной интерференцией.

Другим аналогом заявленному является способ и устройство [2], характеризующиеся тем, что в промежутках между сеансами связи периодически перестраивают радиоприемное устройство по всем выделенным для связи частотам, формируют сигнал контрольной комбинации, величину которого аттенюатором изменяют в заданных пределах от максимума до минимума, преобразуют этот сигнал в аналоговую форму, суммируют с сигналом шумов с выхода радиоприемного устройства, преобразуют в цифровую форму, на каждой частоте сравнивают полученный сигнал с исходной контрольной комбинацией при различных уровнях сигнала и скоростях передачи, подсчитывают количество ошибок на каждой частоте, определяют, при каком уровне сигнала, с какой скоростью передачи можно работать, и выбирают для связи частоту, обеспечивающую максимальную скорость передачи при минимальном сигнале.

Недостатком этого способа и устройства, его реализующего, является то, что не обеспечивается достоверность передачи сообщений в условиях приема радиоволн, отраженных от поверхности Земли, и связанных с ними межсимвольной интерференцией.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) заявленному является способ радиосвязи [3]. В нем на передающей стороне генерируют сигнал несущей частоты, модулируют этот сигнал по фазе основным информационным сигналом, модулированный по фазе сигнал несущей частоты делят по мощности на два равных сигнала, каждый из которых модулируют по амплитуде в противофазе дополнительным информационным сигналом и излучают в пространство с помощью соответствующих передающих антенн, на приемной стороне принимают сигналы с помощью двух приемных антенн, одновременно суммируют и вычитают принятые сигналы, осуществляют фазовую демодуляцию суммарного сигнала, сформированного при суммировании двух принятых сигналов, для выделения основного информационного сигнала, а с целью повышения помехоустойчивости на приемной стороне перед фазовой демодуляцией суммарного сигнала изменяют его фазу на 90°, перемножают разностный сигнал, сформированный при вычитании двух принятых сигналов, с суммарным сигналом, фаза которого повернута на 90°, осуществляют фильтрацию перемноженного сигнала в области нижних частот для выделения дополнительного информационного сигнала, причем приемные и передающие антенны располагают симметрично относительно прямой, совпадающей с направлением на корреспондента, расстояние между передающими антеннами dT, расстояние между приемными антеннами dR, расстояние между передающей и приемной сторонами D и длина волны несущей частоты λ связаны соотношением Dλ(1+2n)=2dR⋅dT, где n=0, 1, 2, …m.

Для реализации предлагаемого способа предлагается устройство, которое содержит на передающей стороне генератор сигналов, модулированных основным сообщением, выход которого соединен с входом разветвителя мощности, первый и второй выходы которого соответственно через первый и второй амплитудные модуляторы соединены с первой и второй передающими антеннами, первый и второй выходы противофазного усилителя соединены с управляющими входами амплитудных модуляторов соответственно, а вход является входом дополнительного сообщения устройства, на приемной стороне первую и вторую приемные антенны, выходы которых соединены соответственно с первыми и вторыми входами сумматора и вычитателя, выход которого через перемножитель соединен с входом фильтра нижний частот (ФНЧ), выход которого является дополнительным выходом устройства, выход сумматора через фазовращатель на 90° соединен с другим входом перемножителя и с входом демодулятора основного сообщения, выход которого является основным выходом устройства. Выход ФНЧ является первым выходом устройства, а выход демодулятора - вторым выходом устройства. Вход генератора сигналов является первым входом устройства, а вход противофазного усилителя - вторым входом устройства.

Недостатки прототипа:

- по способу не возможно организовать связь между подвижными абонентами, так как приемные и передающие антенны располагают симметрично относительно оси, связывающей корреспондентов;

- длина волны несущей частоты передатчика жестко связана с расстояниями между приемными антеннами, между передающими антеннами, между корреспондентами, что исключает возможность изменения рабочей частоты и, следовательно, снижает помехозащищенность связи;

- отсутствует защита от радиоволн, отраженных от поверхности Земли, что приводит к появлению при приеме к межсимвольной интерференции, уменьшению отношения сигнал/шум и снижению достоверности передачи информации;

- способ и устройство его реализующее рассчитаны на доставку сообщений только в одном направлении, что значительно сокращает их применяемость;

- способ и устройство предназначены для работы только с одной парой корреспондентов;

- способ трудно реализуем, так как, например, для практического случая при расстоянии между передающими антеннами dT=2 м, расстояние между передающей и приемной сторонами D=10 км и длина волны несущей частоты λ=10 м расстояние между приемными антеннами, рассчитанное по представленной формуле Dλ(1+2n)=2dR⋅dT, где n=0, 1, 2, …m, при n=0 будет равно dR=25 км, при n=9-dR=250 км и так далее.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости за счет создания новых адаптивных процедур и новых режимов работы, в том числе участия в обмене информацией одновременно n абонентов, способных быть ретрансляторами, использования двух разнесенных по частоте каналов с псевдослучайной перестройкой рабочих частот, создания процедур уменьшающих мощность радиоволн, отраженных от поверхности Земли и межсимвольную интерференцию.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе радиосвязи, включающем процессы, при которых на передающей стороне генерируют сигнал и в первом режиме работы делят его по мощности на два равных сигнала, каждый из которых модулируют по фазе сигналами несущей частоты в противофазе, излучают в пространство с помощью двух соответствующих антенн, на приемной стороне принимают сигналы с помощью двух антенн одновременно и для выделения информационного сигнала осуществляют фазовую демодуляцию, суммируют и вычитают принятые сигналы, осуществляют фильтрацию полученного сигнала в области нижних частот, в двухстороннем обмене информацией участвуют одновременно n абонентов, а на передающей стороне все информационные сигналы форматируют к единому виду, удобному для передачи, из них формируют сообщения, которые включают преамбулу, адреса отправителя и адресата, навигационные данные абонента, информацию и служебные данные, затем в соответствии с командой управления коммутируют сигнал для первого режима работы или для второго режима работы, при котором одновременно модулируют два разных сигнала, или для третьего режима работы, при котором модулируют сигнал только первым модулятором, или для четвертого режима работы, при котором модулируют сигнал только вторым модулятором, модулированные сигналы усиливают по мощности и в выделенный интервал времени через приемопередающие антенны транслируют в эфир, на приемной стороне радиосигналы, пройдя соответствующие приемопередающие антенны и процедуру преобразования частоты, преобразуют в цифровую форму, обрабатывают, демодулируют, коммутируют и, в зависимости от режима работы, после фильтрации сигнала в области нижних частот получают суммарный или разностный сигналы, или сигналы промодулированные в первом или втором модуляторах, интервалы передачи и приема формируют с помощью меток точного времени глобальных навигационных спутниковых систем с учетом защитных интервалов для компенсации двухкратного времени распространения радиосигналов до самого дальнего обслуживаемого абонента.

Указанный технический результат достигается тем, что система радиосвязи для реализации предлагаемого способа радиосвязи содержит n абонентов, связанных между собой двухсторонними связями через среду распространения, в каждом из которых имеются соединенные генератор сигналов с информационным входом системы, преобразователь сигналов и первый коммутатор, первый выход которого соединен с разветвителем, второй и третий выходы - с первым и вторым модуляторами соответственно, генератор несущих соединен с соответствующим входом первого модулятора и через фазовращатель на 90° с входом второго модулятора, выходы модуляторов через последовательно соединенные соответствующие усилители мощности, переключатели «Передача-Прием» подключены к соответствующим приемопередающим антеннам, выходы переключателей «Передача-Прием» последовательно соединены через соответствующие первый и второй аналогово-цифровые преобразователи (АЦП), первый и второй демодуляторы с первым и вторым входами второго коммутатора, первый и второй выходы которого через сумматор подключены к первому фильтру нижних частот (ФНЧ), третий и четвертый выходы через вычитатель подключены к второму ФНЧ, выход первого ФНЧ является первым информационным выходом системы, выход второго ФНЧ - вторым информационным выходом системы, третий выход второго коммутатора - третьим информационным выходом системы, четвертый выход второго коммутатора - четвертым информационным выходом системы, приемник сигналов глобальных навигационных спутниковых систем соединен с первым входом вычислителя, второй вход вычислителя является вторым входом системы, вычислитель связан двухсторонними связями с генератором сигналов, преобразователем сигналов, первым и вторым коммутаторами, генератором несущих, фазовращателем на 90°, первым и вторым модуляторами, первым и вторым усилителями мощности, первым и вторым переключателями «Передача-Прием», первым и вторым АЦП, первым и вторым демодуляторами.

Предлагаемое изобретение поясняется фигурой, на которой обозначено:

1 - генератор сигналов;

2 - разветвитель;

3 и 4 - первый и второй модуляторы;

5 - n приемопередающих модулей абонента;

6 и 7 - первая и вторая приемопередающие антенны;

8 - преобразователь сигналов;

9 - информационный вход системы;

10 - сумматор;

11 - вычитатель;

12 - фазовращатель на 90°;

13 - первый коммутатор;

14 - первый демодулятор;

15 - первый фильтр нижних частот (ФНЧ);

16 - генератор несущих;

17 - среда распространения;

18 и 20 - первый и второй усилители мощности;

19 и 21 - первый и второй переключатели «Передача-Прием»;

22 - вычислитель;

23 - приемник сигналов глобальных навигационных спутниковых систем;

24 и 26 - первый и второй аналогово-цифровые преобразователи (АЦП);

25 - четвертый информационный выход системы;

27 - второй демодулятор;

28 - второй коммутатор;

29 - второй ФНЧ;

30 - первый информационный выход системы;

31 - второй информационный выход системы;

32 - второй вход системы;

33 - третий информационный выход системы.

Алгоритм обмена данными в заявляемом способе радиосвязи заключается в том, что в нем проводят следующие операции:

- соответствующие программы через второй вход 32 закладываются в вычислитель 22;

- определяют зону радиосвязи, число n обслуживаемых абонентов и присваивают им адреса;

- назначают временные интервалы передачи и приема информации, защитные интервалы, привязанные к точному времени систем ГЛОНАСС/GPS, например, если абоненты равнозначные, то соотношение длительности интервалов 1:1;

- определяют активные частоты из набора разрешенных частот, оптимальных для различных условий распространения радиоволн, ситуаций и электромагнитной совместимости;

- доводят номера активных частот вместе с признаками их активизации в служебном сообщении до всех абонентов, а также протокол множественного доступа с частотным или временным разделением каналов (ВРК), например, при ВРК разбивают время использования каждого частотного канала на временные слоты для доступа к радиоканалу;

- разрабатывают и доводят до всех абонентов структуру (кодограмму) обмена, например, состоящую из преамбулы, адресов отправителя и адресата, навигационных данных абонента (при необходимости), информации и служебных сообщений и вводят эти и другие данные в вычислитель по входу 32;

- разрабатывают список частотной поддержки связи, в котором указывают абонентов с их адресами, обеспечивающих режим ретрансляции информации;

- организуют с помощью преобразователя 8 сигналов и вычислителя 22 пакет канального уровня, содержащий проверочные последовательности, вычисленные с помощью избыточного циклического кода (CRC).

С полученными сообщениями на физическом уровне могут быть осуществлены, например, операции:

- сверточное кодирование данных для прямой коррекции ошибок;

- перемежение данных для борьбы с пакетированием ошибок из-за замираний;

- преобразование последовательности из трех или двух, или одного бита (в зависимости от скорости передачи данных и вида модуляции, например, 2-ФМн, 4-ФМн или 8-ФМн) в значения фазы сигнала поднесущей выбранной частоты (адаптация по скорости);

- скремблирование данных для выравнивания спектра передаваемого сигнала;

- формирование в преамбуле ключевой синхронизирующей последовательности и преамбулы, содержащей известную последовательность для обучения адаптивного демодулятора, и информацию о скорости передачи данных и глубине перемежения;

- формирование в преамбуле коротких обучающих последовательностей, которые вставляют в поток передаваемых данных пользователя, для реализации адаптивных методов приема сообщения;

- формирование заданной формы огибающей каждого символа, например, типа приподнятого косинуса с α=0,6, для обеспечения заданной спектральной маски излучаемого сигнала;

- формирование сигнала, например, с классом излучения 14К0G1DE - с полосой, занимаемой сигналом 14 кГц, фазовой модуляцией (G) несущей одного цифрового канала без поднесущей, передачей данных (D) и многоусловным кодированием (Е);

- производят модуляцию, усиление до требуемого уровня мощности, управляемого с помощью вычислителя 22 (адаптация по мощности), и излучение радиосигналов в заданных слотах (на двух заданных частотах) - их предварительно разносят во времени или по частоте, чтобы на принимающем абоненте можно было определить импульсную характеристику канала связи, раздельно оценить качество сигналов, поступающих по двум каналам и выбрать лучший из них;

- осуществляют обмен пакетными данными на каждом активном канале с множественным доступом абонентов 5 при заданной интенсивности потока сообщений;

- обеспечивают автоматический выбор рабочей частоты из списка разрешенных частот, принимают радиосигналы, которые прошли соответствующие антенны, процедуру преобразования частоты (при необходимости);

- преобразуют радиосигналы в цифровую форму, например, в соответствии с технологией SDR «программируемое радио», с помощью аналогово-цифровых преобразователей 24 и 26;

- обрабатывают цифровые данные с выходов АЦП 24 и 26, например, в вычислителе 22;

- управляют с помощью вычислителя 22 работой узлов системы: генератора 1, преобразователя 8 сигналов, коммутаторов 13 и 28, генератора 16 несущих, фазовращателя 17 на 90°, усилителей 18 и 20 мощности, переключателей 19 и 21 «Передача-Прием», АЦП 24 и 26, демодуляторов 14 и 27,

- сохраняют исходные данные, введенные по входу 32, а также протоколы и другие программы в вычислителе 22;

- обрабатывают навигационные данные с выхода приемника 23 сигналов глобальных навигационных спутниковых систем с антенной для выдачи своих параметров движения (если объект подвижный) и местоположения;

- организуют в вычислителе 22 точную временную шкалу, синхронизированную секундными метками с выхода приемника 23 сигналов глобальных навигационных спутниковых систем и формируют из нее стробы «Передача-Прием» на переключатели 19 и 21, импульсов дискретизации для АЦП 24 и 26;

- демодулируют, дескремблируют, деперемежают, декодируют с прямой коррекцией ошибок, после АЦП 24 и 26 (с использованием выходов первого и второго АЦП подключенных к соответствующим входам вычислителя) цифровые сигналы с помощью вычислителя 22 и демодуляторов 14 и 27 проверяют на наличие не исправленных декодером ошибок. В случае отсутствия ошибок и совпадения адреса получателя сообщение выдают на вход второго коммутатора 28;

- коммутируют данные узлом 28 в зависимости от выбранного на передающей стороне режима, признак которого принят в служебном сообщении;

- фильтруют сигналы в области нижних частот узлами 15 и 29 и в зависимости от режима работы получают суммарный или разностный сигналы соответственно (выходы 30 или 31) или сигналы (выходы 33 или 25) промодулированные в первом или втором модуляторах (3 или 4);

- выбирают лучшую частоту связи, регистрируют ее и передают абоненту, находящемуся на связи;

- инициируют на каждом абоненте 5 процедуру поиска частоты при включении оборудования или после разъединения линии, если не возможно больше обнаружить радиосигналы от других абонентов на прежних частотах. После автовыбора частоты и регистрации на новом канале производят обмен пакетными данными до тех пор, пока качество радиоканала превышает допустимый уровень. При ухудшении качества радиоканала ниже допустимого уровня выбирают новый радиоканал и соответствующего ему абонента 5, затем регистрируются на новом радиоканале;

- проводят «по событию» с помощью вычислителя 22 автоматический встроенный контроль технической исправности, так как все основные узлы системы имеют с ним обратную связь.

При выходе за пределы радиогоризонта, хотя бы одного из абонентов 5 или приближении к границе зоны устойчивой радиосвязи, определяемой в вычислителе 22 по величине отношения сигнал/шум, с его помощью выбирают программно один из списка абонентов 5, который может быть использован в качестве ретранслятора, и в дальнейшем через него организуется связь.

Схема системы, реализующей предложенный способ радиосвязи, приведенная на фигуре и содержит: n абонентов 5, связанных между собой двухсторонними связями через среду распространения 17, в каждом из которых имеются соединенные генератор 1 сигналов с информационным входом 9 системы, преобразователь 8 сигналов и первый коммутатор 13, первый выход которого соединен с разветвителем 2, второй и третий выходы - с первым и вторым модуляторами 3 и 4 соответственно, генератор 16 несущих соединен с соответствующим входом первого модулятора 3 и через фазовращатель на 90° 12 с входом второго модулятора 4, выходы модуляторов 3 и 4 через последовательно соединенные усилители 18 и 20 мощности, переключатели «Передача-Прием» 19 и 21 подключены к соответствующим приемопередающим антеннам 6 и 7, выходы переключателей «Передача-Прием» 19 и 21 последовательно соединены через первый и второй АЦП 24 и 26, первый и второй демодуляторы 14 и 27 с первым и вторым входами второго коммутатора 28, первый и второй выходы которого через сумматор 10 подключены к первому ФНЧ 15, третий и четвертый через вычитатель 11 к второму ФНЧ 29, выход первого ФНЧ 15 является первым информационным выходом системы 30, выход второго ФНЧ 29 - вторым информационным выходом системы 31, третий выход второго коммутатора 28 - третьим информационным выходом системы 33, четвертый выход второго коммутатора 28 - четвертым информационным выходом 25 системы, приемник сигналов глобальных навигационных спутниковых систем 23 соединен с первым входом вычислителя 22, второй вход вычислителя 22 является вторым входом системы 32, вычислитель 22 связан двухсторонними связями с генератором 1 сигналов, преобразователем 8 сигналов, первым и вторым коммутаторами 13 и 28, генератором 16 несущих, фазовращателем на 90° 12, первым и вторым модуляторами 3 и 4, первым и вторым усилителями 18 и 20 мощности, первым и вторым переключателями «Передача-Прием» 19 и 21, первым и вторым АЦП 24 и 26, первым и вторым демодуляторами 14 и 27.

Система, реализующая предложенный способ, работает следующим образом. Подвижные и неподвижные n абонентов обмениваются данными между собой через среду распространения (радиоканалы). Для организации двухстороннего обмена у каждого абонента осуществляются следующие процедуры. Поступающие на первый вход 9 системы разных протоколов (RS-232, Ethernet и другие) в генераторе 1 сигналов форматируются в единый протокол, удобный для преобразователя 8 сигналов, в котором с помощью вычислителя 22 формируются одно или несколько передаваемых сообщений. Они могут состоять, например, из преамбулы, адресов отправителя и адресата, навигационных данных абонента (при необходимости), информации и служебных данных. Определены несколько режимов работы системы.

В первом режиме работы после первого коммутатора 13, управляемого вычислителем 22, сообщение через разветвитель 2 по мощности распределяют на входы двух фазовых модуляторов, которые модулируют несущие колебания одной или разных частот. Эти радиосигналы, пройдя последовательно узлы 18, 19, 6, среду 17 распространения, на приемной стороне - узлы 6, 19, 24, 14, 28, поступают на третий информационный выход 33 системы, а через узлы 20, 21, 7, среду 17 распространения, на приемной стороне - узлы 7, 21, 26, 27, 28, поступают на четвертый информационный выход 25 системы. При подаче с вычислителя 22 соответствующей команды управления на второй коммутатор 28 сигналы с его первого и второго выходов суммируются в узле 10 для повышения отношения сигнал/шум и после фильтрации в ФНЧ 15 поступают на первый информационный выход 30 системы.

Во втором режиме модулируются два разных сигнала, поданные после коммутации раздельно на первый и второй модуляторы 3 и 4. Далее, пройдя по двум последовательным цепочкам узлов, рассмотренных ранее, они поступают на третий и четвертый информационные выходы 33 и 25 системы. Разнесение сигналов по частоте увеличивает помехоустойчивость [4, 5].

В третьем режиме модулируют сигнал после коммутации первым модулятором 3, на второй модулятор 4 сигнал не подается. Далее, пройдя по последовательной цепочке узлов, рассмотренных ранее, он поступает на третий информационный выход 33 системы и после соответствующей коммутации в узле 28 из сигнала с помехами с третьего выхода второго коммутатора 28 вычитаются коррелированные помехи с четвертого выхода второго коммутатора 28, что повышает отношение сигнал/шум. После фильтрации в ФНЧ 29 сигнал поступает на второй информационный выход 31 системы.

В четвертом режиме модулируют сигнал после коммутации вторым модулятором 4, на первый модулятор 3 сигнал не подается. Далее, пройдя по последовательной цепочке узлов, рассмотренных ранее, он поступает на четвертый информационный выход 25 системы и после соответствующей коммутации в узле 28 из сигнала с помехами с четвертого выхода второго коммутатора 28 вычитаются коррелированные помехи с третьего выхода второго коммутатора 28, что повышает отношения сигнал/шум. После фильтрации в ФНЧ 29 сигнал поступает на второй информационный выход 31 системы.

Для защиты информации с помощью узлов 22, 16 и 12 может быть реализована процедура псевдослучайной перестройки частоты. В этом случае в вычислители 22 всех абонентов 5 через второй вход 32 должна быть заложена соответствующая программа.

Установка известных всем абонентам начальных частот и режимов работы осуществляется с входа 32 вычислителя 22.

Для того, чтобы минимизировать вероятность коллизий случайного доступа, не создавать помех текущей передаче сообщения, с помощью АЦП 24 и 26, вычислителя 22 применяют процедуры, например, как в режиме VDL-2, множественного доступа к каналу с прослушиванием несущей (CSMA) и подготовленное сообщение передают только в том случае, когда радиоканал свободен.

В вычислитель 22 могут быть заложены известные алгоритмы выбора абонентов-ретрансляторов по их взаимному расположению, высокоскоростных адаптивных модемов, рассчитанных на работу в каналах с многолучевостью, например, алгоритм демодуляции с использованием эквалайзера с решающей обратной связью, субоптимальный алгоритм Витерби приема в целом с поэлементным принятием решения в условиях многолучевости, алгоритм максимального правдоподобия с идентификацией текущих параметров канала (импульсной характеристики канала) на основе методов стохастической аппроксимации и другие.

Взаимная синхронизация работы системы осуществляется на основе использования всеми абонентами 5 единого глобального всемирного координированного времени (UTC), получаемого от существующих объектов глобальных навигационных спутниковых систем с помощью приемников 23 [5].

Для обеспечения требуемого динамического диапазона в системе могут быть применены высокоскоростные серийные АЦП (более 1 ГГбит/с) с числом разрядов квантования 16. В некоторых случаях применения при обработке радиосигналов с несущей частотой, например, более 1 ГГц, в АЦП могут входить дополнительные узлы, преобразующие высокочастотные сигналы в сигналы промежуточной частоты и не показанные на фигуре.

Узлы 1-4, 10-12, 14-15 одинаковые с прототипом. Приемные и передающие антенны совмещают в единой конструкции. Вычислитель 22 может быть выполнен, например, на универсальном вычислительном процессоре, например, типа СРС 10502, совместно с микросхемой ADSP-21060 (фирмы Analog Devices), программируемыми логическими интегральными схемами EPF10K50 (фирмы Altera), контроллерами AVR ATmega16 (фирмы Atmel), остальные узлы - на серийных ИМС.

Благодаря введенным процедурам и их обеспечивающих узлам, появляются новые возможности системы радиосвязи и достигается сразу несколько преимуществ:

- способ и система, его реализующая, предназначены для одновременной двухсторонней работы с множеством n корреспондентов в четырех помехоустойчивых режимах;

- способ и реализующая его система, позволяют организовать связь не только с неподвижными, но и с подвижными абонентами;

- адаптация по мощности, скорости передачи, рабочей частоте повышают помехоустойчивость системы радиосвязи;

- наличие защиты от радиоволн, отраженных от поверхности Земли, снижает появление при приеме межсимвольной интерференции, что повышает отношение сигнал/шум и достоверность передачи информации;

На момент подачи заявки разработаны алгоритмы функционирования и программное обеспечение заявляемой системы радиосвязи.

Литература:

1. Патент РФ №2138926.

2. Патент РФ №2284659.

3. Патент РФ №2001531 (прототип).

4. Б.И. Кузьмин «Сети и системы цифровой электросвязи», часть 1 «Концепция» ИКАО CNS/ATM. Москва Санкт-Петербург: ОАО «НИИЭР», 1999, 206 с.

5. GPS - глобальная система позиционирования. - М.: ПРИН, 1994, 76 с.

1. Способ радиосвязи, включающий процессы, при которых на передающей стороне генерируют сигнал и в первом режиме работы делят его по мощности на два равных сигнала, каждый из которых модулируют по фазе сигналами несущей частоты в противофазе, излучают в пространство с помощью двух соответствующих антенн, на приемной стороне принимают сигналы с помощью двух антенн одновременно и для выделения информационного сигнала осуществляют фазовую демодуляцию, суммируют и вычитают принятые сигналы, осуществляют фильтрацию полученного сигнала в области нижних частот, отличающийся тем, что в двухстороннем обмене информацией участвуют одновременно n абонентов, а на передающей стороне все информационные сигналы форматируют к единому виду, удобному для передачи, из них формируют сообщения, которые включают преамбулу, адреса отправителя и адресата, навигационные данные абонента, информацию и служебные данные, затем в соответствии с командой управления коммутируют сигнал для первого режима работы или для второго режима работы, при котором одновременно модулируют два разных сигнала, или для третьего режима работы, при котором модулируют сигнал только первым модулятором, или для четвертого режима работы, при котором модулируют сигнал только вторым модулятором, модулированные сигналы усиливают по мощности и в выделенный интервал времени через приемопередающие антенны транслируют в эфир, на приемной стороне радиосигналы, прошедшие соответствующие приемопередающие антенны и процедуру преобразования частоты, преобразуют в цифровую форму, обрабатывают, демодулируют, коммутируют и, в зависимости от режима работы, после фильтрации сигнала в области нижних частот получают суммарный или разностный сигналы, или сигналы, промодулированные в первом или втором модуляторах, интервалы передачи и приема формируют с помощью меток точного времени глобальных навигационных спутниковых систем с учетом защитных интервалов для компенсации двухкратного времени распространения радиосигналов до самого дальнего обслуживаемого абонента.

2. Система радиосвязи для реализации способа по п. 1, содержащая n абонентов, связанных между собой двухсторонними связями через среду распространения, в каждом из которых имеются соединенные генератор сигналов с информационным входом системы, преобразователь сигналов и первый коммутатор, первый выход которого соединен с разветвителем, второй и третий выходы - с первым и вторым модуляторами соответственно, выходы разветвителя соединены с соответствеющими входами первого и второго модуляторов, генератор несущих соединен - с соответствующим входом первого модулятора и через фазовращатель на 90° - с входом второго модулятора, выходы модуляторов через последовательно соединенные соответствующие усилители мощности, переключатели «Передача-Прием» подключены к соответствующим приемопередающим антеннам, выходы переключателей «Передача-Прием» последовательно соединены через соответствующие первый и второй аналогово-цифровые преобразователи (АЦП), первый и второй демодуляторы - с первым и вторым входами второго коммутатора, первый и второй выходы которого через сумматор подключены к первому фильтру нижних частот (ФНЧ), третий и четвертый выходы через вычитатель подключены к второму ФНЧ, выход первого ФНЧ является первым информационным выходом системы, выход второго ФНЧ - вторым информационным выходом системы, третий выход второго коммутатора - третьим информационным выходом системы, четвертый выход второго коммутатора - четвертым информационным выходом системы, приемник сигналов глобальных навигационных спутниковых систем соединен с первым входом вычислителя, второй вход вычислителя является вторым входом системы, вычислитель связан двухсторонними связями с генератором сигналов, преобразователем сигналов, первым и вторым коммутаторами, генератором несущих, фазовращателем на 90°, первым и вторым модуляторами, первым и вторым усилителями мощности, первым и вторым переключателями «Передача-Прием», первым и вторым АЦП, первым и вторым демодуляторами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области связи. Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности передач.

Изобретение относится к системе беспроводной связи и предназначено для повышения эффективности механизмов для передачи сигнала с использованием антенной решетки c формированием диаграммы направленности.

Изобретение относится к области антенной техники, в частности к формированию диаграммы направленности антенной решетки, и предназначено для эффективного формирования диаграммы направленности с желаемыми формами лучей и предусмотрены механизмы формирования луча с использованием антенной решетки, содержащей элементы с двойной поляризацией.

Настоящее изобретение относится к области связи, и в частности, к устройствам связи в СВЧ-диапазоне. Устройство СВЧ-связи включает в себя: первый модуль преобразования, второй модуль преобразования, сконфигурированные для выполнения взаимного преобразования между сигналом основной полосы частот или сигналом промежуточной частоты и СВЧ-сигналом, причем СВЧ-сигналы, принятые или выведенные первым модулем преобразования и вторым модулем преобразования, имеют, соответственно, одинаковое направление поляризации либо перпендикулярные направления поляризации; и ортомодовый преобразователь с тремя волноводными портами, сконфигурированный для выполнения разделения и синтеза ортогонально поляризованных СВЧ-сигналов.

Изобретение относится к технике беспроводной связи и может быть использовано для подавления кросс-поляризованных помех. Первое устройство беспроводной станции определяет, является ли отношение несущей к шуму у волны с вертикальной поляризацией ниже первого порогового значения, определяет, что настоящий способ модуляции для волны с вертикальной поляризацией нужно заменить другим способом модуляции, имеющим другое число позиций, которое меньше, чем настоящее число позиций настоящего способа модуляции, когда отношение несущей к шуму у волны с вертикальной поляризацией ниже первого порогового значения, и передает информацию о способе модуляции в противостоящее устройство беспроводной станции.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах беспроводной связи. Технический результат состоит в повышении пропускной способности и повышении надежности приема данных.
Изобретение относится к способу поворота плоскости поляризации радиоволны. Технический результат заключается в устранении энергетических потерь радиоволны.

Изобретение относится к области беспроводной связи и может быть использовано в области мобильной связи и доступа в Интернет. .

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано при работе терминала в режиме ожидания. .

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для обработки сигналов в системе связи. .

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в дуплексных и полудуплексных асинхронных системах передачи данных с каналом обратной связи. Технический результат заключается в повышении надежности системы передачи данных за счет контроля за состоянием выделенного частотного ресурса, не снижающего информационной скорости передачи данных.

Изобретение относится к области систем обработки сигналов в средствах связи. Технический результат заключается в уменьшении количества параметров оптимизации адаптивного алгоритма без потери в качестве работы цифровой системы линеаризации.

Изобретение относится к области техники связи. Технический результат – повышение достоверности информации о качестве предоставляемых услуг связи.

Изобретение относится к системам формирования сигнала спутниковой радионавигационной системы ГЛОНАСС, а именно к средствам управления передачей и её коррекцией. Техническим результатом является уменьшение погрешностей формирования сигнала посредством цифрового формирования групповых навигационных радиосигналов диапазонов L1, L2, которые излучаются одной антенной.

Изобретение относится к области радиосвязи, а именно к устройствам, предназначенным для сетей беспроводной связи при многолучевом распространении радиосигнала OFDM, и может быть использовано на базовых станциях и в мобильных терминалах.

Изобретение относится к области радиосвязи и может использоваться при построении адаптивных систем и комплексов КВ радиосвязи. Технический результат заключается в повышении пропускной способности адаптивной системы связи с OFDM сигналами.

Изобретение относится к технике радиосвязи при передаче массивов информации в цифровом формате. Технический результат состоит в обеспечении оптимальной скорости и дальности связи путем варьирования частотой передачи в зависимости от условий связи в канале.

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 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.

Изобретение относится к области связи. Раскрыты способ и система осуществления энергосбережения базовой станции.

Изобретение относится к области радиосвязи, а именно к автоматизированным системам связи. Технический результат состоит в повышении помехоустойчивости за счет создания новых адаптивных процедур и новых режимов работы. Для этого устройство участвует в обмене информацией одновременно n абонентов, способных быть ретрансляторами, использовании двух разнесенных по частоте каналов с псевдослучайной перестройкой рабочих частот, создании процедур, уменьшающих мощность радиоволн, отраженных от поверхности Земли, и межсимвольную интерференцию. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх