Способ имитации радиоканала космических систем

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2782569:

Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва (RU)

Изобретение относится к области радиотехники и техники связи и может быть использовано в процессе наземной отработки совместного функционирования компонентов наземных и бортовых комплексов космических систем. Технический результат состоит в расширении функциональных возможностей имитации условий прохождения сигналов в космических системах. Для этого цифровую обработку в соответствии с имитируемыми условиями прохождения сигнала осуществляют посредством перепрограммируемой логической интегральной схемы (ПЛИС) путем формирования значения управляющих параметров имитируемых условий прохождения сигнала, подаваемых для обработки в заданные моменты времени. 1 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и техники связи и может быть использовано в процессе наземной отработки совместного функционирования компонентов наземных и бортовых комплексов космических систем, а также при испытаниях наземных систем орбитальных испытаний полезных нагрузок космических аппаратов, проверке и аттестации контрольно-проверочной аппаратуры модулей полезных нагрузок космических аппаратов.

Известен способ имитации радиоканала в реальном времени на основе цифровой обработки сигналов, реализуемый устройством N5106A РХВ [Keysight Technologies. Контрольно-измерительные решения. Каталог 2016, стр. 46]). Недостаток данного способа, заключается в том, что на его основе не реализуется возможность работы с входными высокочастотными аналоговыми сигналами.

Известен способ имитации радиоканала, реализуемый устройством, описанным в [Бакланов И.Г. Методы измерений в системах связи. ЭКО-ТРЕНДЗ, Москва, 1999, стр. 187]. Недостатком данного способа является то, что он обладает ограниченными функциональными возможностями имитации, а также не учитывает возможное изменение имитируемых условий прохождения сигналов в течение сеанса связи в космических системах.

Наиболее близким к заявляемому является способ имитации радиоканала космических систем, реализуемый в устройстве по патенту RU №181746, который включает перенос входного сигнала по частоте вниз, его преобразование в цифровую форму, цифровую обработку в соответствии с имитируемыми условиями прохождения, преобразование сигнала в аналоговую форму, обратный перенос по частоте вверх и установку заданного уровня мощности.

Недостатком данного способа является то, что он не учитывает в процессе имитации возможное изменение во времени в течение сеанса связи условий прохождения сигнала в космических системах.

В основу изобретения положена задача расширения функциональных возможностей имитации условий прохождения сигналов в космических системах.

Поставленная задача решается тем, что в способе имитации радиоканала космических систем, перенос входного сигнала по частоте вниз, его преобразование в цифровую форму, цифровую обработку в соответствии с имитируемыми условиями прохождения, преобразование сигнала в аналоговую форму, обратный перенос по частоте вверх и установку заданного уровня мощности, дополнительно осуществляют управление цифровой обработкой сигналов на основе задаваемого закона изменения во времени имитируемых условий прохождения сигнала.

На фиг. 1 изображена возможная функциональная схема устройства, реализующего заявляемый способ.

Устройство содержит управляющую электронно-вычислительную машину (УЭВМ) 7, преобразователь частоты вниз (ПЧ вниз) 1, сигнальный вход которого является входом устройства, а выход соединен с сигнальным входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 2, выход аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 2 подключен к сигнальному входу устройства цифровой обработки (УЦО) 3, выход устройства цифровой обработки (УЦО) 3, в свою очередь, подключен к сигнальному входу цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 4, сигнальный выход которого соединен с сигнальным входом преобразователя частоты вверх (ПЧ вверх) 5, выход преобразователя частоты вверх (ПЧ вверх) 5 соединен с сигнальным входом управляемого аттенюатора (УА) 6, являющимся выходом устройства, управляющая электронно-вычислительная машина (УЭВМ) 7 по выходам управления соединена с преобразователем частоты вниз (ПЧ вниз) 1, аналого-цифровым преобразователем (АЦП) 2, устройством цифровой обработки (УЦО) 3, цифроаналоговым преобразователем (ЦАП) 4, преобразователем частоты вверх (ПЧ вверх) 5 и управляемым аттенюатором (УА) 6. В состав измерительно-управляющей ЭВМ (УЭВМ) 7 входит программный модуль (ПМ) 8, который реализует изменение во времени значений управляющих параметров имитируемых условий прохождения сигнала, подаваемых измерительно-управляющей ЭВМ (УЭВМ) 7 на управляющий вход устройства цифровой обработки (УЦО) 3.

Функционирование устройства по предлагаемому способу в процессе имитации условий прохождения сигналов в космических системах рассматривается на примере наземной отработки совместного функционирования абонентских терминалов связи (АТ1, АТ2) 9 и 10 в направлении АТ1→АТ2 и осуществляется следующим образом. Сигнал с выхода абонентского терминала АТ1 (9), например, через направленный ответвитель, управляемый аттенюатор или любое другое устройство, обеспечивающее приведение уровня выходного сигнала AT1 к входному диапазону работы устройства (на фиг. 1 не показаны), поступает на вход ПЧ вниз 1, который является входом устройства. ПЧ вниз 1 осуществляет функцию переноса сигнала в промежуточную полосу частот необходимую для последующей оцифровки в АЦП 2. Оцифрованный сигнал поступает на вход УЦО 3, выполненного на основе перепрограммируемой логической интегральной схемы (ПЛИС). В устройстве цифровой обработки осуществляется преобразование сигнала в соответствии с заданным алгоритмом, определяемым загруженным по входу управления от УЭВМ 7 файлом конфигурации ПЛИС и сформированными в текущий момент времени ПМ 8 параметрами имитируемых условий прохождения сигнала Y (уровень затухания, доплеровский сдвиг, частотные характеристики канала, уровень шума, уровень нелинейных искажений, задержка и др.).

С выхода УЦО 3 обработанный сигнал в цифровом виде поступает на вход ЦАП 4, где осуществляется его преобразование в аналоговую форму в промежуточной полосе частот и при помощи ПЧ вверх 5 переносится обратно в исходную в полосу частот (полосу частот занимаемым входным сигналом). На основе УА 6 осуществляется установка необходимого уровня мощности сигнала на выходе устройства. Сигнал с выхода устройства подается на вход AT2 (10).

В процессе функционирования устройства программный модуль ПМ 8 формирует значения управляющих параметров имитируемых условий прохождения сигнала, подаваемых при помощи УЭВМ на управляющий вход УЦО 3 в заданные моменты времени. Формирование текущих значений управляющих параметров Y с их привязкой к шкале времени в течении сеанса связи осуществляется на основе алгоритма, задаваемого оператором устройства и представленного в рамках заявки в общем виде функцией f(t).

Функциональная зависимость Y = f(t) задается в соответствии с параметрами орбитального движения КА, параметрами движения абонентских терминалов, атмосферных явлений и особенностей рельефа местности в местах их нахождения и пр., а также в соответствии с их возможным изменением в течение сеанса связи и может быть представлена в аналитическом виде или табличной форме на основе известных методик, программных средств моделирования, или систем компьютерной математики, что в целом не влияет на суть заявляемого изобретения.

В соответствии с вышеизложенным, заявляемый способ реализует расширение функциональных возможностей имитации условий прохождения сигналов в космических системах при наземной отработке совместного функционирования отдельных компонентов наземного и бортовых комплексов (или их испытаниях), например посредством изменения во времени (в течение сеанса связи) скорости движения транспортных средств-носителей абонентских терминалов и/или аппаратуры ретрансляции, климатических условий местности, изменения режимов работы ретранслятора КА и пр. Тем самым обеспечивается решение положенной в основу изобретения задачи.

Способ имитации радиоканала космических систем, включающий перенос входного сигнала по частоте вниз, его преобразование в цифровую форму, цифровую обработку в соответствии с имитируемыми условиями прохождения, преобразование сигнала в аналоговую форму, обратный перенос по частоте вверх и установку заданного уровня мощности, отличающийся тем, что цифровую обработку в соответствии с имитируемыми условиями прохождения сигнала осуществляют посредством перепрограммируемой логической интегральной схемы (ПЛИС) путем формирования значения управляющих параметров имитируемых условий прохождения сигнала, подаваемых для обработки в заданные моменты времени.

Настоящее изобретение относится к области беспроводной связи. Техническим результатом является обеспечение равноправного занятия ресурсов канала с другими системами беспроводной связи в нелицензированном спектре.

Радиоэлектронный модуль беспилотного летательного аппарата для мониторинга беспроводных сетей передачи данных // 2781267

Настоящее изобретение относится к области радиотехники, а именно к удаленному мониторингу в системе телекоммуникаций. Техническим результатом является обеспечение возможности дистанционного управления с земли радиоэлектронным оборудованием беспилотного летательного аппарата с целью аутентификации в беспроводных сетях передачи данных для контроля работы сетевого и клиентского оборудования, а также обеспечение возможности определения местоположения данного оборудования, который достигается за счет того, что радиоэлектронный модуль беспилотного летательного аппарата для мониторинга беспроводных сетей передачи данных включает блок управления 1, к которому подключен канал управления, который состоит из последовательно соединенных приемопередатчика сигналов управления 2, усилителя сигналов управления 3 и антенны 4.

Способ и оборудование измерения канала // 2781123

Изобретение относится области связи. Технический результат состоит в достижении возможности точного выбора луча на основе мощности принимаемых опорных сигналов (RSRP) при наличии помех.

Устройство для оценки текущего отношения сигнал-шум // 2780819

Изобретение относится к области цифровых систем приема и обработки сигналов и может найти применение для повышения эффективности работы алгоритмов мягкого декодирования, управления мощностью и выделения ресурсов, реализуемых в многоканальных системах приема ортогональных сигналов. Техническим результатом изобретения является расширение области применения устройства путем обеспечения дополнительной возможности когерентного приема детерминированных ортогональных сигналов.

Пользовательский терминал и способ радиосвязи // 2779149

Изобретение относится к системе мобильной связи следующего поколения. Технический результат изобретения заключается в возможности конфигурации, в которой в операции восстановления луча будущей системы радиосвязи ведется мониторинг пространства поиска, отличного от пространства поиска для сигнала ответа на запрос восстановления после сбоя луча (BFRQR).

Пользовательский терминал и способ радиосвязи // 2778100

Изобретение относится к системе мобильной связи. Технический результат изобретения заключается в эффективном обнаружении сбоя луча и восстановлении после сбоя луча.

Способ обработки опорного сигнала, сетевое устройство и терминальное устройство // 2777725

Изобретение относится к области технологий связи и раскрывает способ обработки опорного сигнала. Технический результат изобретения заключается в уменьшении активации интервала измерения, что уменьшает прием и отправку данных терминального устройства.

Способ испытаний бортовых навигационных модулей устройств/систем вызова экстренных оперативных служб автотранспортных средств // 2776718

Изобретение относится к испытаниям бортовых навигационных модулей. Способ испытаний навигационных модулей устройств/систем вызова экстренных оперативных служб в составе автотранспортного средства, в котором испытуемое автотранспортное средство, укомплектованное испытываемым бортовым навигационным модулем и модулем радиосвязи, размещают на поворотном стенде электромагнитной безэховой камеры, оснащенной имитатором излучения группировки спутников, угломестной направляющей антенны имитатора излучения группировки спутников, имитатором базовой радиостанции, эталонным навигационным модулем, компьютером со специализированным программным обеспечением, а также линиями связи компьютера с имитатором базовой радиостанции, с эталонным навигационным модулем и устройствами/системой вызова экстренных оперативных служб.

Способы и системы полнодуплексной связи // 2775522

Изобретение относится к области связи. Технический результат состоит в предотвращении помех, возникающих из-за асимметричности FD связи, вызванной разными STA при DL и UL передачах.

Способ декомпозиции сложного сигнала с использованием корреляционной обратной связи // 2772607

Изобретение относится к области цифровой обработки сигналов и может быть использовано для разложения сложного сигнала на сумму составляющих, математическая обработка которых более проста и более полно раскрывает информационные аспекты исходного сигнала. Предложен способ декомпозиции сигнального радиопрофиля, зарегистрированного при собственном излучении электронных устройств, на отдельные затухающие колебания с последующим определением их основных параметров, композицией и введением корреляционной обратной связи для корректировки значений исходных параметров.