Устройство для моделирования систем связи

 

(II) 506875

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сева Советских

Социалистических

Рвспубляя, (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.04.74 (21) 2015511/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.76. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 31.05.7б (51) М. Кл.- G 066 7/48

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо лелем нэобретений и открытий (53) УДК 681.333(088.8) (72) Авторы изобретения А. С. Гольц, В. Г. Радзиевский, Л. 3. Семеняченко и В. Е. Славин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ

СВЯЗИ

Изобретение относится к моделированию радио3JIBIKTpolHHblx систем и может быть применено при разработке аппаратуры моделирования процесса функционирования сложных радиоэлектронных систем в условиях воздействия, помех.

Извеспны моделирующие уста но в ки типо вого канала с вязи, и с пользующие KBiK а налогolBblp., так и цифровые вычислительные машины. Моделирующие устройства перьвого типа образуются из структур электронных элементов, работающих на постоянно м или переменном токе и непрерыв|но производящих отдельные о перации (сумлиро ва ние, ум ножение, интегрирование и т, д.), кото рыми описываются физические процессы в исследуемом р а диоэлектро н ном устройстве. Моделирующие устройства второго типа характеризуются тем, что в них общая проблема моделирования разбивается .на,ря д част|ных задач, каждая из .которых сводится к разработке блок-схемы программы отдельных частей канало в. При этосом основной метод заключается в ToiM, что сначала составляется HBiIIреpblBlHBH модель, а затем строится ее диск ретный вариант. Известно моделирующее устройство, содержащее генер атор сигналов, блок уп равле ния, выход которого соединении с соответствую шими входами блошка моделирования передающей антенны, траосы распростра|нения, приемБой антенны, передающей антенны источника помех, блок согла со ва ния и регистрирующий блок. Одна ко при использовании известного устройства сложно вы5 полнить модели ро вание изменения пространственно-частотных характеристик физического процесса во времени,,для BiHBлиза влияния изме не ния только одного физического параметра элемента радиоэле ктро нной си стемы

10 или воздействующих помеховых сигнало|в необходимо пересчитывать коэ ффициенты всех решаемых уравнений. Кроме того, в устройстве трудно задавать граничные условия, оно имеет большушие ко нструктивные размеры, 15 при решении трехмерных задач модели ро вания требует большого объе ма памяти и значительного ма шинного времени.

Целью изо бретения является увеличение точности моделирования и по вьпиение быст20 родейст вия. Это достигается тем, что предложен ное устрой ство содержит ам плитуд ные модуляторы, выходы которых подключены к первым входаи фазоlвых модуляторов, и сумматор, выходы которого под ключены к ре25 гистрирующему блоку, IllpHчем первый и второй выходы блока моделирования передающей антенны подключены к первым входам перьвого и второго а м плитудных модуляторов, ко вторым входа м которых подключены вы30 ходы генератора сигналов, а третий и чет506875 вертый выходы — ко вторым входам первого и второго фазовых модуляторов, соединенных выходами через первый блок согласования C первыми входами третьего и четвертого амплитудных моду.7яторо в, ко вторым входам которых подключены первый и второй выходы блока моделирования трассы распространения, соединенного третьим и четвертым выходами со вторыми входами третьего и четвертого фазовых модуляторов, выходы которых под к.7юче ны через второй бло к согласования к первым входам пятого и,шестого амплитудных модуляторо в, вторые входы которых соединены с первым и BTopbIIM выходами блока модели ро вания приемной BIHTpJHIHbI, другие выходы которого подключены ко BTopbIIM

-,ходам фазовых модуляторов, выходами соединенных через третий блок согласования с первязь|и,и. вторым входами сумматора, а выходы генерато ра помех подключены к первым входам седьмого и восьмого ам плитудных модуляторов, вторые входы которых соединены с первым и вторым выходами блока моделирования передаю щей а нтенны источника помех, вторые выходы которого подключены ко вторым входам фазовых модуляторов, выхода ми соединенных через четвертый блок согласования с третьим и четвертым входами сумматора. K poiMe того, в устройстве блоки моделирования передающей и приCMlHOH à TTBHtHbI И ПЕРЕДаЮЩЕй BHTBIHiHbi ИСтОЧникака помех выпо". .HpHbl в виде последовательно соединенных оптичес кoIIo квантового генератора, коллиматора и расщепителя, выходы которого подключе ны к цепочкам последователыно соединенных по.7я ризатора, элемента перемеяной о птической плотности и оптического прео бразо вателя, прячем выходы оптических преобразователей соединены с последовательно соединенными матричным фотоrIpHeMzmKoiM, преобразователем аналог — код, вычиолителыны м блоком и преобразователем код — а налог; бло к моделирования т ра ссы

paciI7pocTpaiHeH«H содержит последовательно соедиееяные дефлекторы и дополнительные оптические преобразователи, причем входы дефлекторо в соединены с выходами поляризаторо в, а выходы дополнительных о птических элементов подключены ко входам элементо в перемепной оптической плотности.

На чертеже дана схема предложен ного уст ройсов а.

Оно содержит блок управления 1, генератор сигналов 2, оптический иванто вый геяератор 3, коллиматор 4, расщепитель 5, поля ризатор 6, дефле кто р 7, допол нителыный оптический прео б разо ватель 8, элемент переме нной оптической плотности 9, оптический прoolopазователь 10, матричный фотоп риемник 11, п1реоб разователь а налог — 1код 12, вычислителыный блок 13, преобразователь код— аналог !4, амплитудный модулятор 15, фазовый модулятор 1,6, блок согласования 17, генератор помех 18, сумматор 19 и ретистрирую щий блек 20.

Выходной сигнал генератора 2 последовательно в каждом поляризацио нном канале проходит через амплитудные 15 и фазо вые

16 модуляторы б.токов моделирования передающей антенны, трассы распространения и приемной антенны, При этом сигналы генератора 2 модулируются по амплитуде и фазе на каждой ортогональной поляризации, согласно 3BKGIHам из менения этих параметров при излучении, распространении и приеме реалыных cHpHBJIQIB. В Ka>K+otM блоке моделирования когерентный световой поток оптического KiaaiHroiaoro генератора 3 последовательно проходит через коллиматор 4 и .расщепитель

5 и поступает в четыре оптичес кие ка нала, в каждом из кото рых по с.7едователыно соединены поляризатор 6 (бланк моделирования трассы распространения †вЂ,ze)JJleKrop 7, доно,,нительный оптический преобразователь 8), элемент переменной оптической плотности 9 и оптический преобразо вате7ь 10, Регистрация светового потока и преобразование его в эле(кт рический си|пиал осуществляются матричным фотоприемником 11. Сигналы с выходов матричных фотоприемников каждого оптического канала поступают через преобразователь аналог — код 12 на вычислительный блок 13, осуществляющий вычисление амплитуды и фазы моделируемого процесса. С выходов сычислнтслного блока 13 сигналы поступают через п реобразо ватель код — аналог 14 на амплитудные 15 H фаэо вые 16 модуляторы IIQJIBpHза цион ных каналов соответствующих блоков моделирования. Промодулированный сигнал ге нератора 2 поступает на первый и вто рой входы сумматора 19. Выход ной сигнал генератора помех 18 поступает на амплитудные

15 и фазовые 16 модуляторы блока моделиро вания передающей BHTBHIHbl источника помех, на выходе которых получаем модулирова еный по|мехо вый сипнал, подоб реалыному. Модулированный помеховый сигнал поступает IHB третий и четвертый,входы сумматора 19. Си гнал с выхода суIMMBTolpa поступает на вход, регистри рующего блока 20.

Поляризаторы 6 предназначены для соглаcoBBIHHH поляризации, при которой зафиксироBBIHbi элементы переменной оптической

1плот ности 9 с поляризацией IMccTBFIBIB.7HBB.IQщего светового потока. Нео бходимость в использо вании четырех оптических KBIHaлов вытекает из то го, что произ водится вычисле ние ам плитуды и фазы на основе использования на каждой из двух ортогоналыных поляризаций двух ивадратурных KaiHBJIQIB.

Эле ме нты переменной оптической п.7от ности

9,в ивадратур ных каналах ха ра ктеризуют одно и то же а иплитудно- фазовое распределение поля, однако их регист ра ция производится при сдвинутых на л/2 опорных сигналах.

В блоке моделиро ва ния трассы распространения элементы перемен ной оптической плотности 9 представляют собой набор OT,7ãëbíûõ субэлементов, получеаных для р азличных

506875.6 трасс распространения сиги B ë B. Вы бор р азлич ных трасс распространения полез|ного и помехового сивналов осуществляется дефлектором 7 и донолнительны м оптическим преобразователем 8.с матрицы субэлемеиTQB переменной оптической п IoTIHoñòè 9. Для исключения взаимного влияния между блоками моделирования в каждом поляризационном ка1нале сигнал проходит через блок согласова ния 17.

Формула изобретен и я

1. Устройство для мо|делирования систем связи, содержащее генератор сипналов, блок упра вле ния, выход которого соединен с соответствующи ми входа ми блоков моделирования передающей BFITeH|Hbl, трассы раапростра нения, п риемной BkITBHIHbl, передающей антенны источника помех, блок согласоBBiHHsf и регистрирующий блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности моделирования и повышения быстродействия, оно содержит амплитудные модуляторы, выходы которых подключены к первым входам фазовых модуляторов, и сумматор, выходы которого подключены к регистрирующему блоку, причем первый и второй выходы блока моделирования передающей антенны подключены к первым входам первого и второго амплитудных модуляторов, ко вторым входам которых подключены выходы ге нератора сигналов, а третий и четвертый выходы — ко зторьпм входам первого и второго фазовых модуляторов, соединенных выходами через первый блок согласо вания с пер вы ми входами третьего и четвертого ам плитуднblx модуляторов, ко .BTopbIM входам которых подкл1сче|ны,первый и второй выходы блока моделирования трассы распространения, соединенного третьим и четвертым выходами со вто рыми входа ми третьего и четвертого фазовых модуляторов, выходы которых подключены

З0

40 через второй блок согласования к первым входам пятого и шестого амплитудных модуляторов, вторые входы которых соединены с первым и вторым выходами блока модели рования прием ной антенны, другие входы кото рого подключены ко вторым входам фазовых модуляторов, выходами соединенных через третий блок согласова ния с первым и вторым входами сутиматора, а выходы генератора помех подключены к первым входам седьмого и восьмого амплитудных модулятоpoiB, вторые входы которых соединены с первым и BTopbIIM выходами блока моделиро вания передающей акитен ibl источ ника помех, вторые выходы кото рого подключены ко вторы м входам фазовых модуляторо в, выходами соединенных через четвертый блок согласования с третьим и четвертьгм входами сумматораа.

2. Устройство по п. 1, отличающееся терм, что в нем блоки моделирования переда:ющей и приемной а нтенны и передающей антенны источника помех выполнены в виде последовательно соединенных оптического

zBaiHToiBoro ге нерагора, коллиматора и расщепителя, выходы которого подключеныкцепочкам последовательно соединенных поляризатора, элемента перемен ной оптической плотности и оптического преобразователя, причем выходы оптических преобразователей соединены с последо|вательно соединенными матричным фотонрием ни ком, преобразователем аналог — код, вычислительным блоком и преобразователем код в аналог.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что з нем блок моделирования трассы распростра нения содержит последовательно соеди ненные дефлекторы и дополнительные оптические преобразователи, причем входы дефлекторов соединены с выходами поляризаторов, а выходы дополнительных оптических преобразователей под клочены ко входам элементов переменной оптической плотности.

506875

Составитель А. Гольц

Техред T. Колесова

Редактор Л. Тюрина

Корректор А. Галахова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1085/10 Изд. № 1174 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Мшп:стров ССС1 по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5