Способ приема информации по многомодовому волновому каналу связи
oi>856026
Союз Советскик
Социаектнческнк республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСИОММ СВИДИТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт, свид-ву(22) Заявлено 151278 (21) 2698308/18-09 р }м. кл.з
H 04 В 7/08 с присоединением заявки H9Госудврстввнямй комитет
CCCt во дмаи мзобретеяяй я еткрмтяй (23) ПриоритетОпубЛиковаио 150881. Бюллетень МВ 30
Дата опубликования описания 1508.81 (53) УДК 621. 396. 621 (0BB.8) (72) Автор изобретения
Э.Л. Афраймович
1 Ииститут земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн AH СССР (71) Заявитель (54 ) спОсОБ пРиемА инфоРМАЦии по мнОГомодовому
ВОЛНОВОМУ КАНАЛУ СВЯЗИ
Изобретение относится к радиотех. нике и может быть использовано для
Повышения быстродействия, помехозащищенности и достоверности приема информации по волновым каналам связи, использующим передачу информации через естественные нестационарные и неоднородные среды (ионосферу - КВ канал связи, тропосферу - УКВ канал связи, водную среду — гидроакустический канал связи) .
Известен способ приема информации по многомодовому волновому каналу связи, основанный на перемножении комплексных сигналов пространственнораэиесеиных антенн на комплексные множители и сложения результатов перемножений (1).
Однако помехозащищенность данного способа невелика.
Цель изобретения — повышение помехозащищенности.
Цель достигается тем, что в соответствии со способом приема информации по многомодовому волновому каналу связи, основанном на перемножении к жплексных сигналов пространственнораэйесенных антенн на комплексные множители и сложении результатов перемножения, из комплексных сигналов выделяют полосу частот около несущей, определяют комплексные частотные спектры комплексного сигнала, для каждой из антенн в выделенной полосе частот около несущей выбирают составляющую частотного спектра каждой из антенн, перемножают на комплексный
-множитель, равный обратному значению выбранной составляющей частотного спектра.
Обработка сигнала в приемном устройстве состоит из следующих основных операций.
1. Измерение комплексных амплитуд ортогональных проекций полного вектора поля принимаемой волны в разнесенных по пространству точках. Для простоты изложения способа допустим, что в точках с пространственной ко- ° ординатой х=О и x=d расположены антенны, позволяющие измерять ортого нальные проекции полного вектора .поля волны U (t), v (t), Ug(t),ч, ), где t - время °
Комплексный сигнал этих антенн подается в аппаратный зал радиоцентра и суммируется когерентно с предварительным сдвигом по фазе и выравниванием по амплитуде, что зквиЗо валентно умножению на комплексный
856026 множитель k ke ), где k - коэффициент ослабления, 8 - сдвиг по фаэеэ
2. Выделение иэ полосы частот принимаемого сигнала полосы частот ,около несущей Жо
О bhug l lp<
Выделение в окрестности несущей ограниченной полосы частот 2AQO не представляет затруднений при современной технике фильтрации. Величина д(Ю/2Я в KB диапазоне выбирается 10Гц что, с одной стороны, существенно меньше границы полосы частот модуляции передаваемого сообщения, а с другой стороны больше максимально ожидаемого в нормальной ионосферной обстановке допплеровского смещения частоты KB сигнала, а, следовательно, и полосы частот спектра несущей многомсдового сигнала.
З.Определение комплексных частотных спектров несущей для комплексных амплитуд ортогональных проекций поля волны, например,с помощью прямого пре» образования Фурье временных реализаций Ц (t) ()О4),0 И),Ч)(t), Гс )„5(в)„ в
6 ж1,о = 5(®g,ое
= —, 1чо(+) e «)
5 (В)„ = S()0 < g Ф(- )О,а
t I
К,)И) е 1 М)Ч З=йи >Ч e ! À
= ф ч ве а где В(а) и ф (Ф) - амплитудные и фаэовые спектры; интервал интегрирования.
Процедуры определения комплексных частотных спектров несущей 8(ш),о ч ц обеспечивают допплеровскую фильтра-. цию магнитоионных компонент и модов многомодового сигнала, основанную на допплеровском различии сигналов обыкновенной и не обыкновенной компоненты волны при распространении в ионосфере по различным траекториям. Экспериментальные исследования, .проведенные для различных радиотрасс, показали, что допплеровское различие магннтоионных компонент и модов для невозмущенной ионосферы находится в диапазоне 0,05-1,0 Гц.
В предлагаемом способе комплексные множители задаются равными обратному значению соответствующей выбранной составляющей UU ÷àñòîòíîãî спектра
Sg6) (выбор составляющей производят, например, из энергетических соображений на основе анализа амплитудного спектра /Б(ОМ /
4О EH)» = = ;+ - - - +—
Б(щ ), ь(а )„9(ю, g() g
Путем несложных преобразований получим для нашего примера
45 ® go ge o
Sj uo БЬю)уд з(а )Ч,0 6(Ы)v,Д
8 = 9(И)0 о-Ф (а )„о= Ф(ю) - ф(Ы)„ =b, 5() -c(= Ф6® )о,о - 4>(® )î, =Ф« )ч,о Ф g,<=g.
Здесь. учтено, что поляризация
Р=ре и угол прихода 9=си-садов -у +-Я не отличаются для точек х = 0 и х=d, кроме того, предполагается, что
5(, Ъ,о 5(QIJ )%О
R )О,а 5(в )ч,а где ) - длина волны.
Описанная процедура производит .согласование сигнала и приемного устройства по поляризации (k = вЂ, К= 4,) р и по углу прихода (д =- g) . Эффективность согласования можно оценить по.
10 (5 ао
Отсюда следует,что моды и компо- ненты могут быть разделены, если отно-сительная нестабильность частоты пе-редатчика 10(-10 (что соответствует современному стандарту в КВ диапазоне), а интервал интегрирования. Т 10-100 с.
Эксперименты показывают, что такого же порядка и постоянные времени изменения углов прихода и поляризацяи
KB сигнала (т.е. фактически амплитуд и фаэ составляющих миогомодового сигнала), что и позволяет реализовать с помощью комплексного спектрального анализа комплексных ам плитуд поля s полосе спектра несущей диагностику канала связи (среды распространения).
Важной особенностЬю диагностики канала распространения методом ана- лиза комплексного спектра несущей является ее помехозащищенность, поскольку эквивалентная ширина полосы частот единичного доаплеровского фильтра 0,01 Гц (при полосе частот модуляции до 10 кГц) .
4. Синтез модулйрованного сигнала путем когерентного сложения комплексных сигналов Uе (+), чо (+,) -О,у (+.), Чд (4) с предварительным умножением нх на комплексные множители ® = ()о) оо+ о" ч,о+()д (о, )В "ч а
856026
Формула- изобретения
Составитель В. Лякишев
Редактор О. Персиянцева Техред Н. Ковалева Корректор N. Демчик
Заказ 6967/87
Тираж 698 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 выражению для мощности суммарного сигнала для нашего примера
E =A(e)Ь(Р,ь)=(Юсова со e+ ) » E<> K Р + 2 peas (g-4 ) )
5 Угловой множитель A(9) н поля, риэациониый множитель В {р,ь ) перемножаются, что обеспечивает высокую избирательность поляриэационно-интер ференционного фильтра, поскольку мо- Ж ды принимаемого в КВ диапазоне сигнала существенно отличаются друг от друга по параметрам 9,р, а.
При необходимости можно подавить выбранный мод (Ki $ d=ft-ау с =X- ), 15 причем избирательность по подавлению мода витые, чем по выделению.
Способ приема информации по многомодовому волновому каналу связи, ос/ нованный на перемножении комплексных сигналов пространственно-разнесенных антенн на комплексные множнтели и сложении результатов перемножения, отличающийся тем, что, с целью повьааения цомехоэащищениости иэ комплексных сигналов выделяют полосу частот около несущей, определя» ют комплексные частотные спектры комплексного сигнала, для каждой иэ антенн в выделенной полосе частот около. несущей выбирают составляющую частотного спектра каждой иэ asтени, перемножают иа комплексный множитель, равный обратному эначе"
sse выбранной составляющей частотного спектра.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Гусев В.Д., Березин Ю.В. Вьщеление одной магнитоионной компоненты с эллиптической поляризацией при приеме отраженных от ионосферы радиоволн. Геомагнетиэм и аэрономия,.
1970, 10, 9 1, с. 59-61.
