Система связи с подавлением импульсных радиопомех

 

1.СИСТЕМА СВЯЗИ С ПОДАВЛЕНИЕМ ИМПУЛЬСНЫХ РАДИОПОМЕХ,содержащая на передающей стороне последовательно соединенные модулятор, передатчик и передающую антенну, а на приемной стороне последовательно соединенные приемную антенну, приемник и демодулятор , а также линию задержки, причем выход приемника подключен к входу формирователя импульсов, отличающаяся тем, что, с целью повыщёния помехоустойчивости, введены на передающей стороне последовательно соединенные блок фильтров и первый блок линий задержки, а также сумматор, второй блок линий задержки и формирователь дополнительных частотных каналов, выходы которого через второй блок линий задержки подключены к первым входам сумматора, : вторые входы которого соединены с выходами первого блока линий задержки , входы которого соединены с входами формирователя дополнительных частотных каналов, другой выход которого подключен к третьему входу суммаTopaj выход которого подключен к входу , модулятора, на приемной стороне последовательно соединенные блок фильтров, блок линий задержки, блок формирования информационных каналов и сумматор, а также дополнительный блок линий задержки с отводами, каждый из отводов которого соединен с управляющими входами блока формирования информационных каналов, второй вход которого объединен с входаьш блока фильтров и соединен с выходом .демодулятора, причем выход формирователя импульсов подключен к входу линий задержки, выход которой подключен к входу дополнительного блока линий задержки с отводами. 2. Система по п. 1, отличающая с я тем, что формирователь дополнительных частотных каналов Содержит синтезатор частот, а т-акже блок синхронных детекторов, выходы которого через линейный матричный преобразователь подключен к первым входам блока преобразователей частоты , вторые входы которого соединены с выходами синтезатора частот, входы которого соединены с входами блока синхронных детекторов, при этом другие входы блока синхронных детекJTOpoB , другой выход синтезатора час тот и выходы блока преобразователей СО СП частоты являются соответственно входами и выходами формирователя дополОд - нительных частотных каналов, 00 i 3. Система поп. 1, о т л и чающаяся тем, что блок форо мирования информационных каналов содержит синтезатор частот и последовательно соединенные блок синхронных детекторов, блок вычитания, блок ключей,.блок матричных преобразователей , блок усилителей, первые выходы которого подключены к входам блока преобразователей частоты, другие входы которого соединены с первыми выходами синтезатора частот, первые и вторые выходы которого подключены к первым входам блока синхронных де

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

<в>В0<в 995 (51)4 Н 04 В 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ,". :Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3314003! 18-09 (22) 02.07.81 (46) 23.11.88. Бюп. У 43 (72) М.А.Быховский (53) 621.396.6(088.8) (56)Патент США И- 3191124, кл. 325-478, 1965. (54)(57) 1.СИСТЕМА СВЯЗИ С ПОДАВЛЕНИЕМ

ИМПУЛЬСНЫХ РАДИОПОМЕХ, содержащая на передающей стороне последовательно соединенные модулятор, передатчик и передающую антенну, а на приемной стороне последовательно соединенные приемную антенну, приемник и демодулятор, а также линию задержки, причем выход приемника подключен к вхо« ду формирователя импульсов, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены на передающей стороне последовательно соединенные блок фильтров и первый блок линий задержки, а также сумматор, второй блок линий задержки и формирователь дополнительных частотных каналов, выходы которого через второй блок линий задержки подключены к первым входам сумматора, : вторые входы которого соединены с выходами первого блока линий задержки, входы которого .соединены с входами формирователя дополнительных частотных каналов, другой выход которого подключен к третьему входу сумматора выход которого подключен к вхо) ду. модулятора, на приемной стороне последовательно соединенные блок фильтров, блок линий задержки, блок формирования информационных- каналов и сумматор, а также дополнительный блок линий задержки с отводами, каж-: дый из отводов которого соединен с управляющими входами блока формирования информационных каналов, второй вход которого объединен с входами блока фильтров и соединен с выходом . демодулятора, причем выход формирователя импульсов подключен к входу линий задержки, выход которой подключен к входу дополнительного блока линий задержки с отводами.

2. Система по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что формирователь дополнительных частотных каналов Со. держит синтезатор частот, а также блок синхронных детекторов, выходы которого через линейный матричный преобразователь подключен к первым входам блока преобразователей часто- g ты, вторые входы которого соединены с.выходами синтезатора частот, входы которого соединены с входами блока синхронных детекторов, при этом другие входы блока синхронных детек;торов, другой выход синтезатора час тот и выходы блока преобразователей частоты являются соответственно входами и выходами формирователя допол.нительных частотных каналов.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок формирования информационных каналов содержит синтезатор частот и поспедовательно соединенные блок синхронных детекторов, блок вычитания, блок ключей,.блок матричных преобразователей, блок усилителей, первые выходы которого подключены к входам блока преобразователей частоты, другие входы которого соединены с первыми .выходами синтезатора частот, первые и вторые выходы которого подключены к первым входам блока синхронных де)

995680

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах радиорелейной, тропосферной и спутниковой связи при действии мощных импульсных радиопомех. 5

Известна система связи с подавле.нием импульсных радиопомех, содержащая на передающей стороне последовательно соединенные модулятор, пере-датчик и передающую антенну; .а на приемной стороне последовательно соединенные приемную антенну, приемник и демодулятор,а также линию saдержки, причем выход приемника подключен к входу формирователя импульсов.

Однако известная система имеет недостаточную помехоустойчивость вследствие того, что она имеет большие искажения принимаемого сигнала при воэдействии импульсных помех в тех случаях, когда длительность импульсов помехи превышает время корреляции передаваемых полезных сооб» щений.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости.

Для этого в.систему связи с подавлением импульсных радиопомех введены на передающей стороне последовательно соединенные блок Фильтров, первый блок линий задержки, а также сумматор, второй блок линий задержки и Формирователь дополнительных, частотных каналов, выходы которого через вто- 35 рой блок линий задержки подключены к первым входам сумматора, вторые входы которого соединены с выходами первого блока линий задЕржки, входы ко» торого соединены с входами формирова- 40 теля дополнительных частотных каналов, другой выход которого подключен к третьему входу сумматора, выход которого подключен к входу модулятора, на приемной стороне последователь-45 но соединенные блок фильтров, блок

2 линий задержки, блок формирования информационных каналов и сумматор . а также дополнительный блок линий задержки с отводами, каждый из отводов которого соединен с управляющими входами блока формирования информационных каналов, второй вход которого объединен с входами блока Фильтров и соединен с выходом демодулятора, причем выход формирователя импульсов подключен к входу линий задержки, выход которой подключен к входу дополнительного блока линий задержки с отводами.

Причем формирователь дополнительных частотных каналов содержит синтезатор частот, а также блок синхронных детекторов, выходы которого через линейный матричный преобразователь подключен к первым входам блока преобразователей частоты, вторые входы которого соединены с выходами синтезатора частот, входы которого соединены с входами блока синхронных детекторов, при этом другие входы блока синхронных детекторов, другой выход синтезатора частот и выходы блока преобразователей частоты являются соответственно входами и выхода,ми Формирователя дополнительных частотных каналов.

А блок Формирования информационных каналов содержит синтезатор частот и последовательно соединенные блок синхронных детекторов, блок вычитания, блок ключей, блок матричных преобразователей, блок усилителей, первые выходы которого подключены к входам, .блока преобразователей частоты, дру; гие входы которого соединены с первыми выходами синтезатора частот, первые и вторые выходы которого подключены к первым входам блока синхронных детекторов, причем первые и вторые выходы блока усилителей подключены ко вторым входам блока вычитекторов, причем первые и вторые выходы блока усилителей подключены ко вторым входам блока вычитания, при этом вторые входы блока синхронных детекторов, вторые входы блока ключей, вход синтезатора частот и выходы блока преобразователей частоты являются соатветственно входами и выходами блока Формирования информаци-. онных канапов.

995680 ные с a;(t) по Гильберту, Ф; — несущие частоты парцильыых сигналов. С помощью блока 4 фильтров, центральные частоты которых равны rd а полосы—

F/n, выделяются сигналы Ь.;(t), эти сигналы поступают на входы формирователей 5 дополнительньпс частотных ка-. налов. На выходе формирователя 5 .Формируются m дополнительных сигналов

7 > сстя ), с сигналами b;(t)(i=t,n) линейным образом. Эта связь может быть записана так: тания, при этом вторые входы блока синхронных детекторов, вторые входы блока ключей, вход синтезатора част и выходы блока преобразователей час тоты являются соответственно входами и выходами блока формирования ин

Формационных каналов.

На Фиг. 1 представлена структур,ная.электрическая схема передающей части, на фиг. 2 — структурная элек рическая схема приемной части, на

Фиг. 3 — структурная электрическая схема формирователя дополнительных частотных каналов, на фиг. 4 — струк-15 турная электрическая схема блока формирования информационных каналов.

Система связи содержит модулятор

1, передатчик 2, передающую антенну

3, блок 4 фильтров, формирователь 5 20 дополнительных частотных каналов, блоки 6 и 6 линий- задержки, сумматор 7, приемную антенну 8, приемник

9, демодулятор 10, формирователь 11 импульсов, блок 12 фильтров, блок 13 25 линий задержки, блок 14 формирования информационных каналов, сумматор 15, блок 16 линий задержки с отводами, линия задержки 17.

Причем формирователь 5 дополни-, 30 тельных частотных каналов содержит блок 18 синхронных детекторов, синте: затор 19 частот, линейный матричный преобразователь 20 частоты, блок 21 преобразователей частоты.. Блок 14

Формирования информационных каналов содержит блок 22.синхронных детекторов, синтезатор 23 частот, блок

24 вычитания, блок 25 ключей, блок

26 матричных преобразователей, блок 40

27 усилителей, блок 28 преобразователей частоты.

Система связи с подавлением импульсньл радиопомех работает следующим образом. 45

На вход передающей части (фиг.1) системы связи поступает сигнал à (t) с полосой 7.-, который всегда может быть представлен в виде суммы и парциональных сигналов с полосой Р/а. 58

Х-b;(t)

1=1 где а -(t) — парциальные сигналы с по1 л лосой F/n, a;(t) — сигналы, сопряж

a(t)= .a;(t) sin&;t+a,(t)ñîaû,.t

1ю1

b >+<(с)ан+е (t)sinu„+et+a „,с(t) i

° созш „., (t)= 7- с„.а,.(t), л а „„(t) = . - "е1а1(t) р с1

1 где д „ — постоянные коэффициенты, а 1 = 1,m. Несущие частоты М в (,2) выбираются неравными несущим частотам . ы;в (1), например так, чтобй спектр сигналов (2) был расположен выше верхней граничной частоты спект-. ра сообщения a(t).

В сумматоре 7 объединяются все сигнапы b,.(t)i = 1,(n+m), прошедшие предварительно блок 6 линий задержи ки, вносящие разное запаздывание т.е. на выходе сумматора 7 имеем сигнал

11+ Е

B(t) = K. b;(t-2.) (3)

1 1

Этот сигнал поступает на модулятор 1, который осуществляет амплитудную, частотную либо какую-нибудь иную модуляцию несущей частоты передатчика 2 сообщением S(t) и излучается передающей антенной 3 в эфир. Выбор метода модуляции должен основываться на соображениях, связанных с необходимостью получения энергетического выигрыша с ограничениями на полосу частот отводимой системе связи.и т.п.

Сигнал контрольной частоты, служащий для восстановления на приеме сетки частот, вырабатываемой синтезатором 19, частот, входящим в Формирователь 5 (фиг . 3), на выходе синтезатора 19 сигнал передается в одном из промежутков между полосамид занимаемыми дополнительными частотными каналами известными методаж.

5 99568

На приемной стороне принимаемой приемной антенной 8 сигнал усиливается в приемнике 9 и демодулируется в демодуляторе 10. При отсутствии шумов помех на выходе демодулятора 10 действует сигнал B(t) определенный в (3) . С помощью блока 12 Фильтров из этого сигнала выделяются отдельные составляющие Ь;(t- ;), занимающие 10 неперекрывающиеся полосы частот.

Блок 13 линий задержки предназначен для выравнивания задержек 7;, внесенных в сигналы Ь,(t) на передаче. Величина вносимой ими задержки равна (i — i; ) и . („, макс ;!,var

Полученные оценки первых и сигналов b4(t- 2g (i=1,n), действующие на выходах блокй 14, объединяются в сумматоре 15, формируя оценку по- лезного сигнала а

a*(t-" )= 2. Ъ".(-,)- 7 а".(t-";)" ЗО

4=1 1 1= л . «sinu>,(t-7,)+а (й-2 )cosa;(t- Г,) (4) Здесь звездочка указывает, что сигнал является оценкой соответствующего переданного. Если помимо по35 лезного сигнала на вход приемника

9 поступает мощная импульсная помеха, то в демодуляторе 10 в течение этого времени происходит подавление .полезного сигнала. Паразитный импульс помехи, действующей на выходе демодулятора 10, одновременно возбуждает блок 12 Фильтров. Однако, если запаздывания ь сигналов b;(t) В пере 45 дающем устройстве быпи выбраны так, чтобы ; — I h(igj.), где длительность импульсной реакции блока 12 фипьтров, приблизительно обратнопропорциональная их полосе частот, равной Р/n, то после прохождения через блок 13 отдельные сигналы b „(t-i) будут поражены импульсной помехой длительностью „ в разные моменты времени.

Таким образом, в любой момент вре-55 мены на входах блока 14 лишь один из сигналов b;(t»,) поражен импульсной помехой, а остальные (n+m-1) сигналов свободны от помех и в блоке

14 на основе анализа этих непораженных помехой сигналов осуществляется восстановление полезного сообщения

a(t l>), Какой из сигналов Ъ;(Й-;",), действующих на входе блока 14, поражен в данный момент времени импульсной помехой и, следовательно, должен быть исключен из анализа при восстановлении полезного сообщения, определяется с помощью цепи,.содержащей Формирователь 11 импульсов и блок

16 линий задержки с отводами. В момент появления импульсной помехи на выходе приемника 9 происходит срабатывание формирователя 11 импульсов, который формирует импульс с длительностью a> „ . На отдельных отводах блока 16 линий задержки сформированный импульс появляется одновременно с появлением импульсной помехи в одном из каналов, в которых действуют сигналы b;(t-,). Этот импульс, воздействуя на соответствующий управляющий вход блока 14, отключает на время „ пораженный помехой канал и, таким образом, сигнал этого канала не участвует в формировании оценки полезного сообщения a*(t- .). Оценки b+(t- i,), действующие на выходах блока 14, объединяются в сумматоре

15, на выходе которого получаем оценку полезного сигнала a*(t- Я,), представленного формулой (4). .Дпя Формирования оценок Ь,(t-,) в блоке 14 используется синхросигнал, действующий на выходе демодулятора

10. Этот синхросигнал выделяется в синтезаторе 23 частот, входящем в состав блока 14 (фиг. 4), из входного сигнала, поступающего на вход (синхронизации) блока 14.

Формирователь 5 дополнительных частотных каналов работает следующим образом (фиг. 3).

На входе блока 18 синхронных де- текторов поступают сигналы

Ь; (t) =а; (t) sin ь t+a, (t) cos ы;(с) На опорные входы этих детекторов поступают с синтезатора 19 опорные напряжения V;(t)2cosa;t. После перемножения сигналов V;(t) и b;(t) и фильтрации осцилляторных членов на выходах блока 18 имеем напряжение а,.(t) Эти напряжения поступают на линейный матричный преобразователь

7 995680

20, представляющий собой резистивную матрицу, имеющую п входов и m выходов. На 1-м выходе преобразователя формируется сигнал

a„ic (t) = > е ai(t)

1=1 представляющий собой. сумму входных сигналов а,(t), взЯтых с весамн de : 10

В частности, практически интересным случаем является выбор m = 1 и

1 т.е. при этом формируется лишь п один дополнительный канал, в котором 15 передается сумма напряжений a;(t), взятых с одинаковым весом.

Сигналы а „+ (й) поступают -на входы блока 21 преобразователей частоты, на опорные входы которых с выходов 20 синтезатора 19 подаются несущие частоты ш„, В блоке 21 осуществляется однополосная модуляция этих несущих частот, в результате чего Формируются сигналы by+e (t)=a „+ (t)cos >n+e "+ 25

+а „., (С) $1п E „.et °

Блок 14 Формирования информационных каналов работает следующим образом.

На входы блока 22 синхронных де- ЗО текторов поступают сигналы b;(t- 9,)

«a;(t-,) соз ь>,(t- ь,)+a;(t- i,,) sin(t-Я

На опорные выходы с блока 22 . синхронизируемого синтезатора 23 ,поступают опорные напряжения v >(t)

2сов,(- i,). После перемножения сигналов v>(t) и b;(t- 7ъ) и фк юьтрации осцилляторных членов на выходах блока 22 детекторов имеем напряжения а,(с- 9,) . Обозначим на- О пряжения на выходах блока 27 усилителей через a (t- ь,), где а (t) представляет собой оценку сигнала

a;(t). В блоке 24 вычитания, на вшо-: дах которого действуют сигналы a<(t- 45

-,) и a (t- ".,), формируется сигнал ошибки E;(t)=а .(t- д )-а (- vy). Сигналы K;(t) поступают на блок 25, на выходах которого Формируются сигналы

М (t) < q(t)+, "g < в+е() (6)

Здесь коэффицйенты И такие же, как и в (2), т.е. такие же, как s линейном матричном преобразователе

20 на передающей стороне.

Далее сигналы u„(t)(k1,n) поступают на второй матричный преобразователь блока 26, в котором на й-ом (d

1,m+n) выходе формируются сигналы (t) = () при а и 1 и (d (t) с. ale;td ° (С) и+1 el dnemy (7) д . Ф

Эти сигналы устанавливаются в бло-. ке 27 усилителей и поступают на вторые входы блока 24 вычитания, на выходе которых формируются оценки

a (t- c ) =k р,(t) i 1,n (8) .

В.(8) k — коэфФициент усиления усили- . телей блока 27.

Коэффициенты k усиления усилителей блока 2Т усилителей (Фиг. 4) выбирают ся большими (k » 1); Кроме того, в том случае, когда m >, 1, то ВесРЯ даже в том случае, когда один (любой) из элементов й. матрицы и равен О, 1 т.е. даже в том случае, когда полезное сообщение поражено импульсной помехой.

На входах блака 28 преобразователей частоты (i=1,n) действуют оценки сообщений, переданных в первых и каналах в передающей части (фиг. 1).После их преобразования по спектру они объединяются в сумматоре 15 (фиг.2) формируя на его выходе оценку

a*(t) переданного и задержанного на время ь сообщения a(t) и

a*(t)= 7 a+(t)sinu t+a+(t)cosa);t (9) *1 1

Таким образом, в предлагаемой системе связи переданный сигнал восстанавливается даже в том случае когда приемное устройство поражается мощной импульсной помехой. Вследствие этого данная система связи имеет повышенную помехоустойчивость жри. воздействии на нее импульсных радиопомех..

С,(й) й; Е. (t) =a. { a,.(t- i,)-a*(t-g,) p (5) где и од=1, когда ключ открыт, т.е. импульсной помехи в канале, где действует сигнал Ь,(t- i i), нет, и й; О, е 55 когда ключ закрыт, т.е. этот канал поражен импульсной помехой. Далее сигналы,.(t) поступают на входы первого матричного преобразователя бло8 ка 26, представляющего собой резистивную матрицу, имеющую (и+а входов и и выходов. На k-м выходе этого преобразователя формируется сигнал

995680

У мрфв ффинсу"

-, pun.4

Редактор Н.Сипьнягина Техред И.Моргентал Корректор 3.Лончакова

Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д, 4/5

Заказ .6487

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная 4