RU2079855C1 - System to transmit and receive discrete information over radio channels of pulse-phase radio navigation system - Google Patents
System to transmit and receive discrete information over radio channels of pulse-phase radio navigation system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2079855C1 RU2079855C1 RU94021286A RU94021286A RU2079855C1 RU 2079855 C1 RU2079855 C1 RU 2079855C1 RU 94021286 A RU94021286 A RU 94021286A RU 94021286 A RU94021286 A RU 94021286A RU 2079855 C1 RU2079855 C1 RU 2079855C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- inputs
- demodulator
- radio
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике радиосвязи, к технике передачи данных, а также к радионавигационной технике, в частности может быть использовано в технике импульсно-фазовых радионавигационных систем (ИФРНС) длинноволнового диапазона (ДВ-диапазона). The invention relates to a radio communication technique, to a data transmission technique, as well as to a radio navigation technique, in particular, it can be used in the technique of pulse-phase radio navigation systems (IFRNS) of the long wavelength range (LW range).
Существуют различные варианты систем передачи дискретной информации (СПДИ), работающих в различных диапазонах радиоволн [1,2]
Эти системы предназначены только для целей передачи и приема дискретных сообщений и не могут быть использованы для целей навигации подвижных объектов.There are various options for discrete information transmission systems (SPDI) operating in different ranges of radio waves [1,2]
These systems are intended only for the purpose of transmitting and receiving discrete messages and cannot be used for the purpose of navigating moving objects.
Существует СПДИ по радиоканалам ИФРНС ДВ -диапазона "Лоран-C", наиболее близкая к предложенному техническому решению и выбранная за прототип. Эта система обеспечивает передачу дискретных сообщений в направлениях от ведущей (ВЩ) к синхронизированным с ней ведомым (ВМ) станциям ИФРНС, а также циркуляционную передачу дискретной информации от ВЩ или от одной из ВМ станций к определяющему свое местоположение подвижному объекту, оборудованному работающим по сигналам наземных станций ИФРНС бортовым приемоиндикатором (БПИ) типа SL-1 [4]
Для передачи с помощью системы-прототипа по радиоканалам ИФРНС навигационные радиосигналы в виде последовательностей пачек из восьми радиоимпульсов, формируемых с постоянным периодом повторения Tн, значения которого лежат в пределах от 50000 до 100000 мкс, кроме основной фазовой манипуляции в пределах от 0o до 180o в соответствии с бинарными кодами Франка [5] подвергаются дополнительной фазовой манипуляции в пределах от -36o до +36o в соответствии с символами алфавита передаваемых дискретных сообщений.There is SPDI on radio channels IFRNS DV-band "Laurent-C", the closest to the proposed technical solution and selected for the prototype. This system provides the transmission of discrete messages in directions from the master (VSC) to the IFRNS slave (VM) stations synchronized with it, as well as the circulation of discrete information from the VSC or from one of the VM stations to a location-determining mobile unit equipped with ground signals IFRNS stations, airborne receiver-indicator (BPI) type SL-1 [4]
For transmission using the prototype system via IFRNS radio channels, navigation radio signals in the form of bursts of eight radio pulses formed with a constant repetition period T n , the values of which lie in the range from 50,000 to 100,000 μs, except for the main phase manipulation in the range from 0 o to 180 o in accordance with the binary codes of Frank [5] are subjected to additional phase manipulation in the range from -36 o to +36 o in accordance with the characters of the alphabet transmitted discrete messages.
Для уменьшения мешающего влияния на точность выполняемых по навигационным радиосигналам ВЩ и ВМ станций ИФРНС радионавигационных измерений в системе-прототипе дополнительной фазовой манипуляции подвергаются только 2 первых радиоимпульса в сигнальных пачках из n навигационных радиоимпульсов (n= 8), излучаемых ВЩ и ВМ станциями ИФРНС. To reduce the interfering effect on the accuracy of radio navigation measurements performed by the VF and VM radio navigation signals on the VF and VM stations in the prototype system, only the first 2 radio pulses in the signal packs of n navigation radio pulses (n = 8) emitted by the VF and VM IFNS stations are subjected to additional phase manipulation.
С помощью бинарных фазовых кодов Франка производится разделение поверхностных и многократно отраженных от ионосферы радиоволн, а также автоматический поиск навигационных радиосигналов ВЩ станции и автоматическое распознавание сигналов ВЩ и ВМ станций, при чем период фазовых кодов Франка одинаков как для сигналов ВЩ, так и для сигналов ВМ станций и равен значения Tк=2Tн.Using binary phase phase codes of Frank, surface waves that are repeatedly reflected from the ionosphere of radio waves are separated, as well as the automatic search for navigation radio signals of the VSC station and the automatic recognition of signals of the VSC and VM stations, the period of the Frank phase codes being the same for both VSC signals and VM signals stations and equal to the values of T to = 2T n .
Рабочая (несущая) частота радиоимпульсов в сигнальных пачках, излучаемых ВЩ и ВМ станциями ИФРНС "Чайка/Лоран-C", равна 100 кГц. The operating (carrier) frequency of the radio pulses in the signal packets emitted by the VSC and the VM IFRNS Chaika / Laurent-C stations is 100 kHz.
Для обеспечения условия временного разделения сигналов ВЩ и синхронизированных с ней ВМ станций ИФРНС сигналы ВМ станций излучаются относительно моментов излучения сигналов ВЩ станции через определенные постоянные временные интервалы, называемые задержками излучения. Для уменьшения влияния перекрестных искажений временной интервал между двумя соседними навигационными радиоимпульсами в сигнальной пачке выбирается равным 1000 мкс, а длительность радиоимпульса на уровне 0,1 амплитуды составляет 100 мкс. To ensure the conditions for the temporary separation of the signals of the HF and synchronized VM stations of the IFRNS, the signals of the VM stations are emitted relative to the moments of emission of the signals of the HF stations at certain constant time intervals, called radiation delays. To reduce the effect of crosstalk, the time interval between two adjacent navigation radio pulses in the signal packet is chosen to be 1000 μs, and the radio pulse duration at the level of 0.1 amplitude is 100 μs.
С помощью БПИ осуществляются высокоточные измерения 2-х временных интервалов, равных разностям времен прихода сигналов от ВЩ и 2-х синхронизированных с ней ведомых станций ИФРНС в пункт расположения подвижного объекта. Эти интервалы называются значениями радионавигационного параметра (РНП) или гиперболическими координатами подвижного объекта. Using BPI, high-precision measurements are made of 2 time intervals equal to the differences in the arrival times of signals from the VSC and 2 IFRNS slave stations synchronized with it at the location of the moving object. These intervals are called radionavigation parameter (RNP) values or hyperbolic coordinates of a moving object.
Для их преобразования в географические координаты (широту и долготу) используется подключаемый к выходам БПИ цифровой преобразователь координат типа А-713 [5]
Перед началом измерений значений РПН с помощью БПИ осуществляется автоматический поиск сигналов ВЩ станции и автоматическое распознавание сигналов ВЩ и ВМ станций ИФРНС. При использовании БПИ в составе СПДИ [3] с его помощью производится полосовая фильтрация и демодуляция 2-х первых навигационных радиоимпульсов в сигнальных пачках, дополнительно манипулированных по фазе напряжения высокой частоты в соответствии с передаваемой дискретной информацией.To convert them into geographical coordinates (latitude and longitude), a digital coordinate converter type A-713 connected to the outputs of the BPI is used [5]
Before starting the measurement of the on-load tap-changer values using the BPI, an automatic search for the signals of the VSC station and automatic recognition of the signals of the VSC and VM stations of the IFRS is carried out. When using BPI as part of SPDI [3], it uses band-pass filtering and demodulation of the first 2 navigation radio pulses in signal packs, additionally manipulated by the phase of the high-frequency voltage in accordance with the transmitted discrete information.
Благодаря селектированию с помощью БПИ начальных участков фронтов принимаемых радиоимпульсов, дополнительно манипулированных по фазе, что позволяет выполнять радионавигационные измерения и регистрировать пары навигационных радиоимпульсов, дополнительно манипулированных по фазе, по высокостабильным поверхностным радиоволнам при практически исключенном мешающем влиянии нестабильных однократно отраженных от ионосферы пространственных радиоволн, БПИ дает возможность осуществлять высокоточное определение местоположения подвижного объекта и принимать дискретные сообщения на расстояниях до 1500 км от наземной станции ИФРНС при импульсной мощности излучаемых ею сигналов порядка 500 кВт. Due to the detection by BPI of the initial parts of the fronts of the received radio pulses, additionally phase-manipulated, which allows you to perform radio navigation measurements and register pairs of navigation radio pulses, additionally phase-controlled, by highly stable surface radio waves with virtually eliminated the interfering effect of the unstable spatial radio waves once reflected from the ionosphere enables high-precision positioning object and receive discrete messages at distances up to 1500 km from the IFRNS ground station with a pulse power of the signals emitted by it of the order of 500 kW.
Для кодирования символов алфавита из N1=32 дискретных сообщений в СПДИ [3] используется простой безызбыточный 5-элементный телеграфный код (K1=log2N1= 5). Минимальная длительность элементарной бинарной посылки в составе кодовой комбинации этого кода
Ts=Tк=2Tн
Элементарной бинарной посылке вида "0" соответствует дополнительная фазовая манипуляция 2-х пар навигационных радиоимпульсов в двух соседних сигнальных пачках в пределах минимальной длительности элементарной кодовой посылки Ts, условно обозначаемая
+ + -.For coding the alphabetical characters from N1 = 32 discrete messages in SPDI [3] a simple non-redundant 5-element telegraph code is used (K 1 = log 2 N1 = 5). The minimum duration of an elementary binary sending as part of the code combination of this code
T s = T k = 2T n
An elementary binary package of the form “0” corresponds to an additional phase shift keying of 2 pairs of navigation radio pulses in two adjacent signal packets within the minimum duration of an elementary code transmission T s , conventionally denoted
+ + -.
При этом элементарной кодовой посылке вида "1" соответствует дополнительная фазовая манипуляция того же числа навигационных радиоимпульсов в 2-х соседних сигнальных пачках, условно обозначаемая таким образом:
+ +.In this case, an elementary code message of the form “1” corresponds to an additional phase shift keying of the same number of navigation radio pulses in 2 neighboring signal packets, conventionally designated as follows:
+++.
Здесь знаки "+" и "-" соответственно обозначают опережение и задержку навигационных радиоимпульсов, подвергнутых дополнительной фазовой манипуляции относительно опорных навигационных радиоимпульсов в сигнальных пачках, кодированных фазовым кодов Франка. Для повышения помехоустойчивости передачи дискретной информации по радиоканалам ИФРНС при помощи системы-прототипа минимальная длительность элементарной бинарной посылки в составе 5-и элементов кодовой комбинации таких посылок увеличивается в m1=8 раз и становится равной значению
Tm1=m1Ts 8Ts=8Tк=16Tн.Here, the signs “+” and “-” respectively denote the advance and delay of navigation radio pulses subjected to additional phase manipulation relative to the reference navigation radio pulses in signal packets encoded by Frank phase codes. To increase the noise immunity of transmitting discrete information over IFRNS radio channels using the prototype system, the minimum duration of an elementary binary message consisting of 5 elements of the code combination of such packages is increased by m1 = 8 times and becomes equal to
T m1 = m1T s 8T s = 8T k = 16T n .
При этом в состав каждой элементарной бинарной кодовой посылки длительностью Tm1 будет входить последовательность из 2m1=16 пар навигационных радиоимпульсов, подвергнутых дополнительной фазовой манипуляции в соответствии с символами 32-cимвольного алфавита передаваемых по радиоканалам ИФРНС дискретных сообщений.At the same time, each elementary binary code parcel of duration T m1 will include a sequence of 2 m1 = 16 pairs of navigation radio pulses subjected to additional phase manipulation in accordance with the symbols of the 32-character alphabet transmitted over the IFRNS discrete messages.
Скорость передачи по радиоканалам ИФРНС дискретной информации при помощи системы-прототипа будет характеризоваться значением
,
При Tнmax= 0,1 с скорость что позволяет за 1,2 минуты передать 10 символов 32-символьного алфавита дискретных сообщений.The transmission rate on the IFRNS radio channels of discrete information using the prototype system will be characterized by the value
,
At T nmax = 0.1 s, the velocity which allows you to transfer 10 characters of the 32-character alphabet of discrete messages in 1.2 minutes.
Рассматриваемая в качестве прототипа система состоит из передающей и приемной аппаратуры. Структурная схема передающей аппаратуры этой системы приведена на фиг. 3. Она состоит из наборного устройства с клавиатурой 1, шифратора 2, запоминающего устройства 3, кодирующего устройства 4, высокостабильного генератора опорного синусоидального напряжения 5, формирователя импульсов запуска радиопередающего устройства 6, двухкаскадного усилителя частоты 11 с совокупным коэффициентом деления K=K1•K2=8•5=40, фазного модулятора 7, схемы ИЛИ 8 и радиопередающего устройства (РПУ) 9 ключевого типа с передающей антенной 10.Considered as a prototype system consists of transmitting and receiving equipment. The block diagram of the transmitting equipment of this system is shown in FIG. 3. It consists of a typesetting device with a
При нажатии оператором на одну из 32-х клавиш наборного устройства 1 на одном из его 32-х выходов появляется сигнальное напряжение, соответствующее одному из 32-х символов алфавита передаваемых дискретных сообщений. В состав этого алфавита входят 26 букв латинского алфавита и 6 служебных команд вида "Пробел", "Перевод строки", "Возврат каретки" и т.п. Сигнальное напряжение, появляющееся на выходе наборного устройства 1, подается на соответствующий вход шифратора 2. С помощью шифратора 2 это напряжение трансформируется в 5-элементную кодовую комбинацию параллельного бинарного простого безызбыточного кода, позволяющего закодировать N1=2k=25=32 символа алфавитного передаваемых дискретных сообщений. С выходов шифратора 2 5-элементные кодовые комбинации бинарных напряжений подаются в параллельной форме на соответствующие входы запоминающего устройства 3. После набора текста телеграммы, содержащей М ≅ 10 15 символов алфавита передаваемых дискретных сообщений, оператор на наборном устройстве 1 нажимает клавишу "Передача", благодаря чему на один из входов запоминающего устройства 3 начинают поступать с периодом повторения Tн тактовые считающие импульсы с первого выхода формирователя импульсов запуска РПУ. Этими импульсами осуществляется считывание в параллельной форме 5-элементных кодовых комбинаций бинарных напряжений, хранящихся в запоминающем устройстве 3, и их подача в параллельном коде на соответствующие входы кодирующего устройства 4. При помощи кодирующего устройства 4 эти комбинации преобразуется из параллельного в последовательный код. Тактовые импульсы на один из входов кодирующего устройства 4 подаются с периодом T 8Tк 16Tн с промежуточного выхода делителя частоты, обеспечивающего коэффициент деления K 8.When the operator presses one of the 32 keys of the
Тактовые импульсы на вход этого делителя поступают с периодом Tк 2 Tн со второго выхода формирователя импульсов запуска РПУ. Импульсы сброса на второй вход кодирующего устройства 4 поступают с периодом.Clock pulses to the input of this divider come with a period T to 2 T n from the second output of the pulse shaper start RPU. The reset pulses to the second input of the
Ts1=5Tm1=40Tк=80Tн
с выхода делителя частоты 11 с коэффициентом деления K 40. Элементарные бинарные посылки вида "0" и "1" 5-элементных кодовых комбинаций последовательного простого кода длительностью Tm1, появляющиеся на выходе кодирующего устройства 4, поступают на один из входов фазового модулятора 7, на второй вход которого подаются с периодом повторения Tн с третьего выхода формирователя импульсов запуска 6 пары импульсов запуска РПУ, сдвинутых в стороны отставания или опережения относительно двоичных символов фазового кода Франка, кодирующих пары первых радиоимпульсов в пачках из 8-и радиоимпульсов, соответствующих навигационным сигналам, излучаемым наземной станцией ИФРНС. Сдвиг осуществляется на ± 36o или на ±1 мкс при периоде напряжения высокочастотного заполнения сигнальных радиоимпульсов, равном 10 мкс. Элементарной бинарной посылке вида "0" на выходе фазового модулятора 7 соответствует последовательность из 16-и пар импульсов запуска РПУ, сдвинутых в сторону опережения или отставания согласно 32-элементной кодовой комбинации бинарного кода вида:
-+ +- -+ +- -+ +- -+ +- -+ +- -+ +- -+ +- -+ +-.T s1 = 5T m1 = 40T k = 80T n
from the output of the
- + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + -.
Элементарной бинарной посылке вида "1" соответствует последовательность вида:
+- -+ +- -+ +- -+ +- -+ +- -+ +- -+ +- -+ +- -+.An elementary binary premise of the form "1" corresponds to a sequence of the form:
+ - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - +.
Здесь знак "+" соответствует дополнительному временному сдвигу в сторону опережения импульса запуска РПУ на 1 мкс, а знак "-" соответствует дополнительному временному сдвигу в сторону отставания импульса запуска РПУ на 1 мкс. Исходные временные положения импульсов запуска РПУ определяются двоичными символами кодовых комбинаций кодов Франка. Here, the “+” sign corresponds to an additional time shift in the direction of the advance of the RPU start pulse by 1 μs, and the “-” sign corresponds to the additional time shift in the direction of the delay of the RPU start pulse by 1 µs. The initial temporary positions of the RPU start pulses are determined by the binary characters of the code combinations of the Frank codes.
Выходные импульсы фазового модулятора 7 через схему ИЛИ 8 подается на запуск РПУ 9. Кроме того, через ту же схему ИЛИ 8 на запуск РПУ 9 посылается последовательность пачек из 6-и импульсов, кодированных по временному положению бинарным кодом Франка. Пачки импульсов этой последовательности формируются с периодом повторения Tн на одном из 4-х выходов формирователя 6 импульсов запуска РПУ 9.The output pulses of the
В результате с помощью РПУ 9 ключевого типа с передающей антенны 10 на наземной станции ИФРНС формируются с периодом повторения Tн навигационные радиосигналы и сигналы-переносчики дискретной информации в виде последовательности пачек из 8-и радиоимпульсов, кодированных с периодом Tк 2Tн бинарным кодом Франка с помощью дискретного сдвига начальной фазы напряжения высокочастотного заполнения радиоимпульса в пределах от 0 до 180 градусов.As a result, using key-
Причем, для формирования сигналов-переносчиков дискретной информации производится дополнительная фазовая манипуляция в пределах ±36o 2-х первых радиоимпульсов каждой из сигнальных пачек в соответствии с символами алфавита передаваемых дискретных сообщений.Moreover, for the formation of signal carriers of discrete information, an additional phase shift keying is performed within ± 36 o of the first 2 radio pulses of each of the signal packets in accordance with the alphabet characters of the transmitted discrete messages.
В течение временных интервалов, соответствующих отсутствию передачи наземной станцией ИФРНС дискретной информации, с помощью передающей аппаратуры (фиг.3) происходит формирование сигналов цикловой синхронизации. Эти сигналы формируются в формирователе 6 импульсов запуска РПУ 9 с периодом Ts1=40Tк и имеют длительность Tк 2Tн. Их формирование производится с помощью дополнительной фазовой манипуляции в пределах от -36o до +36o 2-х первых радиоимпульсов в сигнальных пачках в течение временного интервала Tк согласно следующему закону: ++ --. Здесь знак "+" по-прежнему означает дополнительный сдвиг начальной фазы радиоимпульса в сторону опережения, а знак "-" в сторону запаздывания на 36o по отношению к двоичным символам фазового кода Франка.During the time intervals corresponding to the absence of the IFRNS ground station transmitting discrete information, using the transmitting equipment (Fig. 3), the formation of cyclic synchronization signals occurs. These signals are generated in the
На вход формирователя 6 импульсов запуска РПУ поступает синусоидальное напряжение, вырабатываемое с частотой 5 мГц высокостабильным опорным генератором 5. At the input of the
Структурная схема приемной аппаратуры СПДИ [3] приведена на фиг. 4. Она состоит из БПИ 27 ИФРНС с приемной антенной 26, регистрирующего устройства 28, содержащего инвертор 42, две схемы совпадения 39, 40 и статический триггер 41, а также демодулятора 29, содержащего схему равнозначности 32 с подключенным к ее выходу одним из входов схемы совпадения 33, второй вход которой присоединен ко второму выходу БПИ 27. К выходу схемы совпадения 33 подключен накопительный бинарный счетчик 34, емкостью V1 log24m1 log232 5 двоичных разрядов, выход которого подключен к пороговому устройству 43, на выходе которого в зависимости от уровня цифрового напряжения, накопленного бинарным счетчиком за временной интервал Tm1 m1Tк 2m1Tн формируются бинарные сигналы вида "0" и "1", соответствующие двоичным символам принимаемых 5-элементных кодовых комбинаций. В состав приемной аппаратуры СПДИ входит также декодирующее устройство 36, содержащее приемный регистр сдвига 44, емкостью 5 двоичных разрядов, пять схем совпадения 45, 46, 47, 48 и 49 и регистр памяти 50 длиной 5 двоичных разрядов. Кроме того, в состав этой аппаратуры входят печатающее устройство 37, устройство цикловой синхронизации 30 и цифровой преобразователь координат 38.The block diagram of the receiving equipment SPDI [3] is shown in FIG. 4. It consists of a IFRNS 27 with a receiving
После окончания с помощью БПИ 27 автоматического поиска и распознавания навигационных радиосигналов, принимаемых от ВЩ и ВМ станций ИФРНС, а также после окончания с помощью устройства цикловой синхронизации 30 процесса цикловой синхронизации в пределах временного интервала Ts1 Km1Tк 40Tк передающей и риемной аппаратуры приемная аппаратура становится готовой к приему дискретной информации. При приеме этой информации появляющаяся в смеси с помехами на выходе полосового фильтра радиоприемного устройства, входящего в состав БПИ 27, последовательность пар из первого и второго навигационных радиоимпульсов в пачках из 8-и таких импульсов, подвергнутых дополнительной фазовой манипуляции в соответствии с символами алфавита передаваемых дискретных сообщений, подается одновременно на входы находящихся в составе регистрирующего устройства 28 инвертора 42 и схемы совпадения 39. Выходное напряжение инвертора, сдвинутое в сторону запаздывания на 180o по отношению к напряжению на его входе, подается на один из входов схемы совпадения 40, также входящей в состав регистрирующего устройства 28. На вторые входы схем совпадения 39 и 40 со второго выхода БПИ 27 поступают с периодом Tн пары опорных селекторных импульсов, временные положения которых совпадают с моментами появления на выходе радиоприемного устройства БПИ 27 первых радиоимпульсов в сигнальных пачках. Выходные импульсы схем совпадения 39 и 40 соответственно подаются на первый и второй входы статического RS-триггера 41, последовательно переключая его из положения "логический 0" в положение "логической 1" в соответствии с бинарными кодами 16 пар радиоимпульсов.After the automatic search and recognition of navigation radio signals received from the VHF and VM of IFRNS stations, using
Прямоугольные импульсы вида "0" и "1", формируемые с помощью, триггера 41, подаются с одного из его выходов на один из выходов схемы равнозначности 32, входящей в состав демодулятора 29. На второй вход этой схемы с одного из выходов устройства цикловой синхронизации 3,0 поступает с периодом повторения Tm1 8Tк 16Tн последовательность прямоугольных бинарных импульсов с амплитудами вида "0" и "1", соответствующая единичным элементарным бинарным посылкам передаваемых наземной станцией ИФРНС 5-элементных кодовых комбинаций. При совпадении импульсов на входах схемы равнозначности 32 на ее выходе будет формироваться постоянное напряжение единичной амплитуды, при несовпадении постоянное напряжение нулевой амплитуды.Rectangular pulses of the form "0" and "1", formed using the
Выходные напряжения схемы равнозначности 32 подаются на один из входов схемы совпадения 33, на второй вход которой поступают с периодом повторения Tн пары селекторных импульсов от БПИ 27. Выходные импульсы схемы совпадения 33 посылаются в качестве тактовых импульсов на вход счетчика 34. Через временной интервал Tm1 импульсами, формируемыми на одном из 3-х выходов устройства цикловой синхронизации 30 осуществляется сброс до нулевого уровня цифрового напряжения, накопленного бинарным счетчиком 34.The output voltages of the
В том случае, если к моменту поступления на вход бинарного счетчика 34 импульса сброса накопленное цифровое напряжение окажется равным или превышающим уровень порога
L0 4m1/2 2m1 16,
на выходе подключенного к бинарному счетчику 34 порогового устройства 43 появится сигнал импульсный сигнал, поступающий на вход 5-разрядного регистра сдвига 44, входящего в состав декодирующего устройства 36. К выходу каждого из 5-и двоичных разрядов этого регистра подключен один из входов схем совпадения 45 49. На вторые входы каждой из этих схем совпадения поступают с периодом Ts1 40Tк 80Tн тактовые импульсы с третьего выхода устройства цикловой синхронизации 30. При этом на выходах схем совпадения 45 - 48 будут формироваться 5-элементные кодовые комбинации бинарных напряжений вида "0" и "1", соответствующие символам алфавита передаваемых дискретных сообщений. Эти комбинации с выходов схем совпадения 45 49 поступают через пятиразрядный регистр памяти 50 на соответствующие входы печатающего устройства 37, служащего для документирования принимаемых дискретных сообщений.In the event that at the time of arrival at the input of the
L 0 4m1 / 2 2m1 16,
at the output of the
С помощью подключенного к соответствующему (четвертому) выходу БПИ 27 цифрового преобразователя координат 38 осуществляется автоматическое преобразование результатов измерений при помощи БПИ разности времени прихода в пункт расположения подвижного объекта навигационных сигналов соответственно от каждой из двух ВМ и ВЦ станций в географические координаты подвижного объекта (широту и долготу). Using a digital coordinate
При передаче дискретных сообщений по радиоканалам ИФРНС сталкиваются с проблемой, связанной с влиянием передачи дискретной информации на качество приема радионавигационных сигналов. В частности, в системе, принятой за прототип, это влияние обусловлено наличием дополнительной фазовой модуляции 2-х навигационных радиоимпульсов в сигнальных пачках, что вызывает, в свою очередь, систематический сдвиг огибающей навигационных радиоимпульсов относительно точки перехода через ноль третьего периода напряжения высокочастотного заполнения, используемой в качестве отсчетной при измерении времени прихода радионавигационных сигналов. When transmitting discrete messages over radio channels, IFRNSs face a problem associated with the influence of the transmission of discrete information on the quality of reception of radio navigation signals. In particular, in the system adopted as a prototype, this effect is due to the presence of additional phase modulation of 2 navigation radio pulses in signal packs, which, in turn, causes a systematic shift of the envelope of navigation radio pulses relative to the transition point through zero of the third period of the high-frequency filling voltage used as a reference when measuring the arrival time of radio navigation signals.
Этот сдвиг приводит к снижению вероятности правильного устранения многозначности фазовых отсчетов в ИФРНС, что крайне нежелательно, так как отрицательно влияет на основную техническую характеристику ИФРНС. This shift leads to a decrease in the probability of correct elimination of the ambiguity of phase readings in IFRNS, which is extremely undesirable, since it negatively affects the main technical characteristic of IFRNS.
Устранение влияния передачи дискретной информации на качество приема радионавигационных сигналов является тем техническим результатом, который получается при осуществлении изобретения. Elimination of the influence of discrete information transmission on the quality of reception of radio navigation signals is the technical result that is obtained by the implementation of the invention.
Для достижения этого результата в систему передачи и приема дискретной информации по радиоканалам ИФРНС длинноволнового диапазона, состоящую из передающей и приемной аппаратуры, причем, передающая аппаратура содержит последовательно соединенные наборное устройство, шифратор, заполняющее устройство и кодирующее устройство, а также последовательно соединенные генератор опорного напряжения, формирователь импульсов запуска, фазовый модулятор, схему ИЛИ, радиопередающее устройство и передающую антенну. To achieve this result, in the system for transmitting and receiving discrete information on the long-wavelength IFRNS radio channels, consisting of transmitting and receiving equipment, moreover, the transmitting equipment contains a dial-up device, an encoder, a filling device and an encoding device, as well as a voltage reference generator connected in series, trigger pulse generator, phase modulator, OR circuit, radio transmitting device and transmitting antenna.
При этом выход кодирующего устройства подключен ко второму входу фазового модулятора, второй выход формирователя импульсов запуска подключен к входу делителя частоты, а третий выход этого формирователя по второму входу схемы ИЛИ, выход делителя частоты соединен со вторым входом кодирующего устройства, а приемная аппаратура содержит последовательно соединенные приемную антенну, бортовой приемоиндикатор, регистрирующее устройство и демодулятор, второй вход которого подключен ко второму выходу бортового приемоиндикатора и второму и третьему входам регистрирующего устройства, а также устройство цикловой синхронизации, вход которого подключен к первому выходу бортового приемоиндикатора, декодирующее устройство, выход которого соединен с печатающим устройством, и цифровой преобразователь координат, вход которого подключен к третьему входу бортового приемоиндикатора. In this case, the output of the encoder is connected to the second input of the phase modulator, the second output of the driver pulse shaper is connected to the input of the frequency divider, and the third output of this shaper is connected to the second input of the encoder by the second input of the OR circuit, and the receiving equipment contains series-connected a receiving antenna, an on-board receiver-indicator, a recording device and a demodulator, the second input of which is connected to the second output of the on-board receiver-indicator and the second, etc. etemu inputs of recording device, as well as frame synchronization unit having an input connected to the first output of the airborne receiver-indicator, the decoder output is connected to the printing apparatus, and digital coordinate converter whose input is connected to the third input of the receiver-indicator onboard.
При этом демодулятор содержит первый канал демодуляции в виде последовательно соединенных схемы равнозначности, схема совпадения и бинарного счетчика, второй вход схемы совпадения является вторым входом демодулятора, а вход сброса бинарного счетчика является третьим входом демодулятора, соединенным с первым выходом устройства цикловой синхронизации. In this case, the demodulator contains the first demodulation channel in the form of series-connected equivalence circuits, the coincidence circuit and the binary counter, the second input of the coincidence circuit is the second input of the demodulator, and the binary counter reset input is the third input of the demodulator connected to the first output of the cyclic synchronization device.
Дополнительно в передающую аппаратуру введен генератор псевдослучайной последовательности (ПСП), содержащий последовательно соединенные первый сумматор по модулю 2, схему ИЛИ и регистр сдвига, параллельные выходы которого подключены ко входам детектора кодовой комбинации, выход которого соединен со вторым входом второго сумматора по модулю 2. In addition, a pseudo-random sequence generator (PSP) is introduced into the transmitting equipment, containing a first adder modulo 2 connected in series, an OR circuit, and a shift register whose parallel outputs are connected to the inputs of the code combination detector, the output of which is connected to the second input of the second adder modulo 2.
При этом первый вход первого сумматора по модулю 2 подключен к выходу последнего разряда регистра сдвига, выход предпоследнего разряда которого является выходом генератора ПСП и подключен ко второму входу первого сумматора по модулю 3 и третьему входу кодирующего устройства, второй вход схемы ИЛИ является входом генератора ПСП и соединен с выходом последнего разряда делителя частоты и вторым входом запоминающего устройства, тактовые входы каждого разряда регистра сдвига объединены и являются тактовым входом генератора ПСП, соединенным со вторым выходом формирователя импульсов запуска и вторым входом шифратора. In this case, the first input of the first adder modulo 2 is connected to the output of the last digit of the shift register, the output of the penultimate digit of which is the output of the SRP generator and connected to the second input of the first adder modulo 3 and the third input of the encoder, the second input of the OR circuit is the input of the SRP generator and connected to the output of the last bit of the frequency divider and the second input of the storage device, the clock inputs of each bit of the shift register are combined and are the clock input of the SRP generator, connected the second output of the start pulses and the second input of the encoder.
В приемную аппаратуру введены формирователь опорных напряжений и N-входовое решающее устройство. A voltage driver and an N-input solver are introduced into the receiving equipment.
При этом входы формирователя опорных напряжений соединены соответственно с первым выходом бортового приемоиндикатора и вторым входом устройства цикловой синхронизации, а выходы этого формирователя подключены к соответствующим входам демодулятора, выходы которого соединены с входами декодирующего устройства через N-входовое решающее устройство, второй вход устройства цикловой синхронизации подключен к четвертому выходу бортового приемоиндикатора. In this case, the inputs of the reference voltage driver are connected respectively to the first output of the onboard transceiver and the second input of the cyclic synchronization device, and the outputs of this driver are connected to the corresponding inputs of the demodulator, the outputs of which are connected to the inputs of the decoding device via an N-input decider, the second input of the cyclic synchronization device is connected to the fourth output of the onboard transceiver.
В демодулятор введены (N 1) каналов демодуляции, вторые входы элементов И N каналов объединены и подключены ко второму входу демодулятора, выходы сброса счетчиков подключены к третьему входу демодулятора, первые входы схем равнозначности всех каналов также объединены и подключены к первому входу демодулятора, а вторые входы являются входами опорных напряжений демодулятора и подключены к соответствующим выходам формирователя опорных напряжений, выходы счетчика являются вторым выходами демодулятора. (N 1) demodulation channels are introduced into the demodulator, the second inputs of the elements AND N channels are combined and connected to the second input of the demodulator, the reset outputs of the counters are connected to the third input of the demodulator, the first inputs of the equivalence circuits of all channels are also combined and connected to the first input of the demodulator, and the second the inputs are the inputs of the reference voltage of the demodulator and are connected to the corresponding outputs of the driver of the reference voltage, the outputs of the counter are the second outputs of the demodulator.
Кодирующее устройство выполнено в виде последовательно соединенных первого, второго, третьего и четвертого сумматоров по модулю 2, причем второй вход четвертого сумматора является третьим входом кодирующего устройства, а выход этого сумматора выходом кодирующего устройства, первые входы которого являются входами первой, второй, третьей и четвертой схем И, вторые входы первой, второй и третьей схем И являются вторыми выходами кодирующего устройства, при этом выходы первой и второй схем И соединены соответственно с первым и вторым входами первого сумматора по модулю 2, выход третьей схемы И соединены со вторым входом второго сумматора по модулю 2, выход четвертой схемы И со вторым входом третьего сумматора, второй вход четвертой схемы И является входом напряжения питания положительной полярности. The encoder is made in the form of series-connected first, second, third and fourth adders modulo 2, the second input of the fourth adder being the third input of the encoder, and the output of this adder as the output of the encoder, the first inputs of which are the inputs of the first, second, third and fourth circuits AND, the second inputs of the first, second and third circuits AND are the second outputs of the encoder, while the outputs of the first and second circuits AND are connected respectively to the first and second inputs first adder modulo 2, the output of the third AND gate connected with the second input of the second modulo
Совокупность существенных признаков позволяет решить поставленную задачу и получить необходимый технический результат за счет того, что передача дискретных сообщения по радиоканалам ИФРНС осуществляется с помощью излучаемых с периодом повторения Tн одиночных дополнительных радиоимпульсов, маркирующих излучаемые с тем же периодом повторения Tн пачки из основных 8-и навигационных радиоимпульсов, являющихся навигационными радиосигналами, изучаемыми ведущими и синхронизированными с ней ведомыми станциями. При этом параметры дополнительных маркирующих радиоимпульсов полностью идентичны соответствующим параметрам основных навигационных радиоимпульсов, а временной интервал между последним навигационным импульсом в пачке и маркирующим импульсом должен быть больше интервала между соседними навигационными импульсами (в случае использования ИФРНС типа "Чайка/Лоран-С" этот временной интервал составляет 2200 мкс для ВЩ станции и 1200 мкс для ВМ). При этом начальная фаза напряжения высокочастотного заполнения маркирующих радиоимпульсов в сигнальных пачках, излучаемых ВЩ или ВМ станциями, подвергаются дискретному сдвигу на 180o в сторону запаздывания в соответствии с элементарными бинарными посылками вида "0" и "1" из m 32-элементарных кодовых комбинаций обладающего самосинхронизирующими свойствами биортогонального модифицированного кода Рида-Малера без запятой [1] кодирующего символы алфавита из N=2K=24 передаваемых по радиоканалам ИФРНС дискретных сообщений. Сформированная таким образом сигнальная кодовая комбинация, т.е. комбинация из 32-х пачек по 8-навигационных импульсов и 32-х дополнительных маркирующих радиоимпульсов, подвергающихся фазовой манипуляции с соответствии с биортогональным кодом, позволяет обеспечить метод приема "в целом", в отличие от поэлементного метода приема сигналов. При приеме "в целом" решение о декодировании сигнальной кодовой комбинации из K-элементарных сигналов, соответствующих простому безызбыточному коду, принимается единственный раз и только после приема в смеси с помехами всех входящих в ее состав элементов. В методе поэлементного приема принимается K решений о декодировании каждого из элементов сигнальной кодовой комбинации, что приводит к потерям информации за счет необходимого включения в состав декодирующего устройства дополнительного порогового устройства. В свою очередь это приводит к снижению помехоустойчивости и надежности системы, что не позволяет эффективно решить поставленную задачу.The set of essential features allows us to solve the problem and obtain the necessary technical result due to the fact that the transmission of discrete messages on the IFRNS radio channels is carried out using single additional radio pulses emitted with a repetition period T n marking emitted from the same repetition period T n packet from the main 8- and navigation radio pulses, which are navigation radio signals studied by the leading and synchronized slave stations with it. In this case, the parameters of additional marking radio pulses are completely identical to the corresponding parameters of the main navigation radio pulses, and the time interval between the last navigation pulse in the pack and the marking pulse should be greater than the interval between adjacent navigation pulses (in the case of IFRS type Chaika / Laurent-S, this time interval is 2200 μs for the VSC station and 1200 μs for the VM). In this case, the initial phase of the voltage of the high-frequency filling of the marking radio pulses in the signal packets emitted by the HF or VM stations undergo a 180 ° discrete shift in the direction of delay in accordance with elementary binary premises of the form "0" and "1" from m 32-element code combinations having self-synchronizing properties of the biorthogonal modified Reed-Mahler code without a comma [1] encoding alphabet characters from N = 2 K = 24 discrete messages transmitted via IFRNS radio channels. The signal code combination thus generated, i.e. a combination of 32 packs of 8 navigation pulses and 32 additional marking radio pulses subjected to phase manipulation in accordance with the biorthogonal code allows us to provide a “whole” reception method, in contrast to the element-by-element method of receiving signals. When receiving "as a whole", the decision to decode a signal code combination of K-elementary signals corresponding to a simple non-breakeven code is made only once and only after receiving all the elements included in the mixture with interference. In the element-wise reception method, K decisions are made on decoding each of the elements of the signal code combination, which leads to information loss due to the necessary inclusion of an additional threshold device in the decoding device. In turn, this leads to a decrease in noise immunity and system reliability, which does not allow to effectively solve the task.
Сущность изобретения поясняется чертежами. The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 представлена структурная схема передающей аппаратуры заявляемой СПДИ; на фиг. 2 структурная схема приемной аппаратуры заявляемой СПДИ; на фиг. 3 структурная схема передающей аппаратуры системы-прототипа; на фиг.4 - структурная схема приемной аппаратуры системы-прототипа. Figure 1 presents the structural diagram of the transmitting equipment of the inventive SPDI; in FIG. 2 block diagram of the receiving equipment of the claimed SPDI; in FIG. 3 block diagram of the transmitting equipment of the prototype system; figure 4 is a structural diagram of the receiving equipment of the prototype system.
Передающая аппаратура СПДИ по фиг.1 содержит последовательно соединенные наборное устройство НУ 1, шифратор Ш 2, запоминающее устройство ЗУ 3 и кодирующее устройство КУ 4, а также последовательно соединенные генератор опорного напряжения ГОН 5, формирователь импульсов запуска ФИЗ 6, фазовый модулятор ФМ 7, схему ИЛИ 8, радиопередающее устройство РПУ 9 и передающую антенну ПА 10. Выход кодирующего устройства КУ 4 подключен ко второму входу ФМ 7, второй выход ФИЗ 6 подключен ко второму входу шифратора Ш 2 и тактовому входу делителя частоты ДЧ 11, выход последнего разряда которого подключен ко второму входу ЗУ 3 и первому входу генератора псевдослучайной последовательности ГПСП 12. Второй вход ГПСП 12 подключен ко второму выходу ФИЗ 6 и является тактовым. Третий выход ФИЗ 6 соединен со вторым входом схемы ИЛИ 8, параллельный выход ДЧ 11 соединен со вторым входом КУ 4. Третий вход КУ 4 подключен к выходу ГПСП 12, содержащего последовательно соединенные сумматор по модулю 2 СМ 13, второй сумматор по модулю 2 СМ 14, схему ИЛИ 15, выход которой подключен к входу сдвига регистра сдвига РгС 16 (емкостью log2m =ν=5 двоичных разрядов), параллельные выходы разрядов которого соединены с входами детектора Д 17, выход которого подключен ко второму входу СМ 14. Выход последнего разряда РгС 16 соединен с первым входом СМ 13 и является выходом ГПСП 12. Второй вход СМ 13 подключен к выходу предпоследнего разряда РгС 16. Тактовые входы каждого разряда РгС 16 объединены и являются тактовым входом ГПСП 12.The transmitting equipment SPDI in figure 1 contains a series-connected dial-up
Кодирующее устройство передающей аппаратуры КУ 4 выполнено в виде последовательно соединенных первого сумматора по модулю 2 СМ 18, второго - СМ 19, третьего СМ 20 и четвертого СМ 21, второй вход последнего сумматора СМ 21 является третьим входом КУ 4. Первые входы КУ 4 являются входами первой схемы И 22, второй И23, третьей И 24 и четвертой И 25. Вторые входы схем И 22, И 23 и И 24 являются вторыми входами КУ 4. Выходы первой и второй схем И 22, И 23 соединены соответственно с первым и вторым входами первого СМ 18, выход схемы И 24 соединен со вторым входом второго сумматора СМ 19, выход четвертой схемы И 25 соединен со вторым входом третьего сумматора СМ 20. Второй вход схемы И 25 является входом напряжения питания положительной полярности. The coding device of the
Приемная аппаратура заявляемой СПДИ по фиг.2 содержит последовательно соединенные приемную антенну ПрА 26, бортовой приемоиндикатор БП 17, регистрирующее устройство РУ 28 и демодулятор ДМ 29. Второй выход БП 27 соединен со вторым входом ДМ 29, вторым и третьим входами РУ 28. Третий вход ДМ 29 подключен к первому входу устройства цикловой синхронизации УЦС 30, второй выход которого подключен ко второму входу формирователя опорных напряжений ФОН 31. Первый вход УЦС 30 объединен с первым входом ФОН 31 и подключен к первому выходу БП 27, третий выход которого соединен со вторым входом УЦС 30. Демодулятор ДМ 29 содержит N каналов демодуляции, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных схемы равнозначности СхP 32i, схемы совпадения И 33i и бинарного счетчика Сч 34i (1≅i≅N). Первые входы схем равнозначности Схp 32i объединены и подключены к первому входу ДМ 29, вторые входы схем совпадения И 33i объединены и подключены ко второму входу ДМ 29, вторые входы СхP 32i являются входами опорных напряжений ДМ 29 и подключены к соответствующим выходам формирователя опорных напряжений ФОН 31. Входы сброса счетчиков Сч 34i подключены к третьему входу ДМ 29. Выходы N каналов демодулятора ДМ 29 подключены к соответствующим входам решающего устройства РшУ 35, выход которого через декодирующее устройство ДУ 36 подключен к печатающему устройству ПУ 37. Четвертый выход БП 27 подключен ко входу цифрового преобразователя координат ЦПК 38. Регистрирующее устройство РУ 28 может быть выполнено в виде первой и второй схем совпадения И 39 и И 40, первые входы которых являются соответственно вторым и третьим входами РУ 28, а выходы подключены ко входам статического RS-триггера с раздельными входами Тг 41, выход которого является выходом РУ 28. Первый вход схемы совпадения И 39 объединен со входом инвертора НЕ 42 и является первым входом РУ 28. Выход инвертора НЕ 42 соединен со вторым входом схемы совпадения И 40. Все узлы и блоки СПДИ выполнены на стандартных цифровых логических элементах на базе интегральных микросхем серий 133 и 564. ЦПК 38 представляет собой преобразователь координат типа А-713 [5]
Принцип работы системы передачи и приема дискретной информации по радиоканалам ИФРНС длинноволнового диапазона по фиг.1,2 заключается в следующем.The receiving equipment of the inventive SPDI in figure 2 contains a series-connected
The principle of operation of the system for transmitting and receiving discrete information on the radio channels IFRNS long-wave range of Fig.1,2 is as follows.
С помощью алфавита из N=16 символов по радиоканалам ИФРНС можно передать 10 десятичных цифр в пределах от 0 до 9 и 6 специальных знаков вида +; -; /; (пробел). Этот алфавит находит применение в технике цифровой связи, в частности при обмене информацией между ЭВМ [6] Первичное кодирование каждого из N символов этого алфавита осуществляется при помощи простого безызбыточного бинарного кода с числом элементарных бинарных посылок вида "0" и "1" в кодовой комбинации, определяемым по формуле
K=log2N=log216=4
В передающем устройстве (фиг.1) с каждого из K=4 выходов шифратора Ш 2 (представляющего собой кодопреобразователь одиночных кодовых символов параллельного кода с основанием N=16, появляющихся в виде напряжения с амплитудой "1" на одном из 16-ти выходов наборного устройства, в соответствующие им четырехэлементные кодовые комбинации бинарных напряжений вида "0" или "1" параллельного простого безызбыточного кода с основанием 2) бинарного напряжения вида "0" или "1" поступают на соответствующие входы запоминающего устройства ЗУ 3. ЗУ 3 представляет собой M=15 последовательно соединенных друг с другом четырехразрядных регистров памяти. При помощи ЗУ 3 формируются предназначенные для передачи телеграммы из M≅ 10-15 символов алфавита дискретных сообщений. Тексты телеграмм набираются оператором с помощью клавиатуры НУ 1.Using an alphabet of N = 16 characters, 10 decimal digits ranging from 0 to 9 and 6 special characters of the form + can be transmitted over the IFRNS radio channels; -; /; (space). This alphabet is used in digital communication technology, in particular when exchanging information between computers [6] The primary coding of each of the N characters of this alphabet is carried out using a simple redundant binary code with the number of elementary binary premises of the form "0" and "1" in a code combination defined by the formula
K = log 2 N = log 2 16 = 4
In the transmitting device (figure 1) from each of the K = 4 outputs of the encoder Ш 2 (which is a code converter of single code symbols of a parallel code with a base N = 16, appearing in the form of a voltage with an amplitude of "1" on one of the 16 outputs of the dial-up devices, in the corresponding four-element code combinations of binary voltages of the form "0" or "1" of a parallel simple non-redundant code with a base 2) of a binary voltage of the form "0" or "1" are fed to the corresponding inputs of the
Бинарные напряжения параллельного кода, поступающие на соответствующие входы первого K-разрядного регистра памяти, входящего в ЗУ 3, преобразуется на выходе последнего K-го разряда этого регистра в последовательность из K элементарных бинарных посылок вида "0" и "1" того же самого кода, подаваемую на вход первого разряда второго K-разрядного регистра. Процесс последовательной перезаписи K-элементных кодовых комбинаций будет продолжаться до тех пор, пока первая из них не запишется в последний, а последняя в первый регистр памяти ЗУ 3. При отсутствии передачи телеграмм наземные станции ИФРНС излучают кодовые комбинации из фазоманипулированных маркирующих радиоимпульсов, соответствующих символу "пробел". The binary voltages of the parallel code supplied to the corresponding inputs of the first K-bit memory register included in the
Кодирующее устройство КУ 4, на вход которого поступают сигналы с выходов ЗУ 3, предназначено для преобразования K-элементных кодовых комбинаций простого кода в m=32-х элементные кодовые комбинации бинарных посылок вида "0" и "1" последовательно биортогонального модифицированного кода Рида-Малера, обладающего самосинхронизирующими свойствами. Применение этого кода в предлагаемой СПДИ позволяет осуществлять и поддерживать цикловую синхронизацию приемо-передающей аппаратуры непосредственно в процессе передачи дискретной информации без использования специального синхронизирующего сигнала. The
Сигналы с выхода ЗУ 3 в параллельной форме подаются на соответствующие входы КУ 4 при нажатии оператором на клавишу "Передача" на клавиатуре наборного устройства НУ 1. При этом на вход ЗУ 3 с выхода последнего разряда бинарного делителя частоты ДЧ 11 с коэффициентов деления 32 начинают поступать импульсы с периодом повторения, равным длительности кодовой комбинации биортогонального модифицированного PM-кода без запятой из m=32 элементов, а на тактовый вход делителя частоты ДЧ 11-тактовые импульсы с периодом повторения Тн, поступающие с формирователя импульсов запуска ФИ 36. Делитель ДЧ 11 представляет собой пятиразрядный счетчик RS-типа. Сигналы с выходов первых трех разрядов ДЧ 11 поступают на вторые входы схем совпадения И 22, И 23, И 24 в виде прямоугольных импульсов. Второй вход четвертой схемы совпадения И 25 подключен к источнику напряжения положительной полярности. На первые входы каждой из четырех схем совпадения И 22, И 23, И24 и И25 поступают бинарные напряжения с выходов 4-разрядного регистра памяти, находящегося в ЗУ 3. Сигналы с выходов первой И 22 и второй И 23 схем совпадения подаются соответственно на первый и второй входы первого одноразрядного сумматора по модулю 2 СМ 18, входящего в состав КУ 4.The signals from the output of the
Сигнал с выхода третьей схемы совпадения И 24 поступает на первый вход второго сумматора по модулю 2 СМ 19, на второй вход которого подается сигнал с выхода СМ 18. Соответственно в третьем сумматоре по модулю 2 СМ 20 складываются сигналы с выхода четвертой схемы совпадения И 25 и с выхода СМ 19. The signal from the output of the third coincidence circuit And 24 is fed to the first input of the second adder modulo 2 CM 19, the second input of which is fed a signal from the output of CM 18. Accordingly, the signals from the output of the fourth coincidence circuit I 25 and modulo 2 CM 20 are summed up in the third adder from the exit of CM 19.
В результате в процессе каждого цикла из 32-х тактовых импульсов, приходящих на тактовый вход ДЧ 11, на выходе СМ 20 формируются 32-элементные последовательности элементарных бинарных посылок минимальной длительности, равной Тн, каждая из которых представляет собой 32-элементную комбинацию последовательного биортогонального кода Рида-Малера. Для трансформации этих комбинаций в обладающие самосинхронизирующими свойствами 32-элементные кодовые комбинации последовательного модифицированного M-кода без запятой двоичные напряжения вида "0" и "1" подаются с выхода третьего одноразрядного сумматора СМ 20 на один из двух входов четвертого одноразрядного сумматора по модулю 2 СМ 21. На второй вход этого сумматора поступают элементарные бинарные сигналы вида "0" и 4"1" от генератора 12 псевдослучайной 32-элементной бинарной последовательности.As a result, during each cycle of 32 clock pulses arriving at the clock input of the
Эти сигналы формируются в ГПСП 12 следующим образом. На вход 6-разрядного регистра сдвига РгС 16 поступают тактовые импульсы со второго выхода формирователя импульсов запуска ФИ 36 с периодом повторения Тн. Импульсы записи на вход этого регистра подаются с периодом повторения
Tc= mTн= 32Tн с выхода последнего 5-го разряда бинарного делителя ДЧ 11 через схему ИЛИ 15. Двоичные сигналы вида "0" и "1", формируемые при помощи регистра сдвига PгС 16, поступают на соответствующие входы детектора Д 17, а с 5-го и 6-го выходов РгС 16 соответственно на первый и второй входы одноразрядного сумматора по модулю 2 СМ 13, выходные сигналы этого сумматора поступают на один из входов одноразрядного сумматора по модулю 2 СМ 14, на второй вход которого подаются двоичные сигналы с выхода детектора Д 17. Сигналы с выхода СМ 14 вида "0" и "1" поступают через схему ИЛИ 15 в цепь записи первой ячейки памяти регистра сдвига РгС 16.These signals are generated in the
T c = mT n = 32T n from the output of the last 5th bit of the
В результате с помощью генератора псевдослучайной последовательности из m двоичных элементов вида a(К)=0;1} в соответствии с алгоритмом
где a(-6)=1, a(-5)=a(-4)=a(-1)=0, К=0, 1, 2,
Эта последовательность из m=32 двоичных элементов вида "0" и "1" поступает на второй вход СМ 21. На выходе СМ 21 формируются последовательность из m= 32 двоичных элементов, соответствующая кодовой комбинации последовательного биортогонального модифицированного PM-кода без запятой. Эти выходные сигналы подаются на второй вход фазового модулятора ФМ 7, на первый вход которого с первого выхода ФИ 36 поступают импульсы запуска РПУ 9 с периодом повторения Tн, моменты формирования которых соответствуют моментам излучения наземной станцией ИФРНС девятых маркирующих радиоимпульсов. Девятые маркирующие радиоимпульсы в сигнальных пачках, содержащих также 8 навигационных радиоимпульсов, манипулированы в соответствии с передаваемой дискретной информацией по фазе напряжения высокой частоты с помощью дискретного сдвига начальной фазы напряжения высокой частоты на 180 o. Для осуществления фазовой манипуляции маркирующих радиоимпульсов соответствующие им импульсы запуска РПУ 9 на выходе фазового модулятора ФМ 7 в моменты поступления на его второй вход двоичных напряжений, соответствующих элементарным бинарным посылкам биортогонального модифицированного PM-кода вида "1", сдвигаются в сторону запаздывания на временной интервал, равный половине периода To=10 мкс напряжения высокочастотного заполнения радиоимпульсов, излучаемых наземной станцией ИФРНС, на временной интервал
To/2=5 мкс.As a result, using a generator of a pseudo-random sequence of m binary elements of the form a (K) = 0; 1} in accordance with the algorithm
where a (-6) = 1, a (-5) = a (-4) = a (-1) = 0, K = 0, 1, 2,
This sequence of m = 32 binary elements of the form "0" and "1" is fed to the second input of CM 21. At the output of SM 21, a sequence of m = 32 binary elements is formed corresponding to the code combination of a sequential biorthogonal modified PM code without a decimal point. These output signals are fed to the second input of the
T o / 2 = 5 μs.
Скорость передачи по радиоканалам ИФРНС дискретной информации с помощью предлагаемой в настоящем изобретении СПДИ определяется выражением
Приемная аппаратура СПДИ (см. фиг.2) работает следующим образом.The transmission rate on the IFRNS radio channels of discrete information using the proposed in the present invention SPDI is determined by the expression
Receiving equipment SPDI (see figure 2) works as follows.
После окончания с помощью БПИ 27 автоматического поиска и распознавания навигационных радиосигналов, принимаемых от ведущей и 2-х синхронизированных с ней ведомых станций ИФРНС, а также после завершения по сигналам-переносчикам дискретной информации, принимаемым от ВЩ или одной из 2-х ВМ станций, цикловой синхронизации в пределах интервала Tc=mTн=32Tн передающей и приемной аппаратуры, приемная аппаратура СПДИ становится готовой в приему дискретной информации.After the automatic search and recognition of navigation radio signals received from the leading and 2 IFRNS slave stations synchronized with it using
При приеме этой информации, появляющейся в смеси с помехами на выходе полосового фильтра радиоприемного устройства БПИ 27 (первым выходе БПИ 27), последовательность из 32 одиночных маркирующих радиоимпульсов, подвернутых фазовой манипуляции в пределах 0 180o в соответствии со сложными сигналами, кодирующими символы алфавита передаваемых по радиоканалам ИФРНС дискретных сообщений, подается одновременной на входы находящихся в составе регистрирующего устройства РУ 28 инвертора НЕ 42 и схемы совпадения И 39. Выходное напряжение инвертора, сдвинутое в сторону запаздывания на 180o относительно напряжения на его входе, посылается на один из входов схемы совпадения И 40. На вторые входы схем И 39 и И 40 со второго выхода БПИ 27 поступают с периодом повторения Тн одиночные селекторные импульсы, вырабатываемые формирователем, входящим в состав БПИ 27. Временные положения селекторных импульсов совпадают с моментами появления на первом выходе БПИ 27 максимумов полуволн напряжения высокочастотного заполнения маркирующих радиоимпульсов, принимаемых от ВЩ или от одной из ВМ станций в районе третьего периода напряжения высокой частоты этих радиоимпульсов. Выходные импульсы схем И 39 и И 40 соответственно подаются на первый и второй входы статического RS-тригера Тг 41, переключая его из положения "логический 0" в положение "логическая 1" и наоборот согласно коду фазовой манипуляции напряжения высокой частоты маркирующих радиоимпульсов. Сформированные на выходе Тг 41 прямоугольные бинарные посылки вида "0" и "1" соответственно подаются на первые входы схем равнозначности CxP 32 (i1, 2, 16), входящих в состав демодулятора ДМ 29. На вторые входы этих схем соответственно поступают 16 опорных напряжений в виде 32-элементных кодовых комбинаций прямоугольных бинарных посылок вида "0" и "1" биортогонального модифицированного PM-кода без запятой, соответствующих символам алфавита передаваемых по радиоканалам ИФРНС дискретных сообщений. Опорные напряжения соответственно формируются на 16-ти выходах формирователя опорных напряжений ФОН 31. Тактовые импульсы на первый вход ФОН 31 подаются с периодом повторения Тн с первого выхода БПИ 27. На второй вход ФОН 31 поступает 32-элементная псевдослучайная последовательность элементарных бинарных посылок вида "0" и "1" с малым уровнем боковых лепестков автокорреляционной функции. Эта последовательность формируется на втором выходе устройства цикловой синхронизации УЦС 30. Прямоугольные элементарные бинарные посылки вида "0" и "1", появляющиеся на выходе шестнадцати схем равнозначности CxP 32i (i=1, 2, 16), подаются соответственно на первые входы схем совпадения И 33i, находящиеся в составе ДМ 29. На вторые входы каждой из этих схем поступают с периодом повторения Tн одиночные селекторные импульсы со второго выхода БПИ 27. Выходные импульсы каждой из шестнадцати схем совпадения И 33i соответственно посылаются в качестве тактовых на входы подключенных к ним шестнадцати бинарных накопительных счетчиков Сч 34i, с емкостью каждого V= log232 5 двоичных разрядов.When receiving this information, which appears in a mixture with interference at the output of the bandpass filter of the
После окончания приема сложного сигнала длительность
Tc mTн 32Tн,
бинарные напряжения, накопленные счетчиками, поступают на соответствующие входы 16-входового решающего устройства РшУ 35. С помощью этого устройства определяется номер одного из 16 бинарных счетчиков, накопившего к моменту окончания приема сложного сигнала максимальное цифровое напряжение, соответствующее принятому символу алфавита из N 16 передаваемых по радиоканалам ИФРНС дискретных сообщений. Сигнальное напряжение, появляющееся на одном из шестнадцати выходов РшУ 35, подается на соответствующий ему вход декодирующего устройства ДУ 36 (выполненного, например, в виде последовательно соединенных дешифратора и регистра памяти), осуществляющего преобразование поступающих на его входы одноразрядных чисел с основанием 16 в 4-разрядные числа с основанием 2. После окончания демодуляции и декодирования сложного сигнала длительностью Tc на входы сброса каждого из шестнадцати двоичных счетчиков Сч 34i от УЦС 30 подается импульс сброса, подготавливающий счетчики к приему и демодуляции следующего сложного сигнала.After receiving a complex signal, the duration
T c mT n 32T n ,
the binary voltages accumulated by the counters are supplied to the corresponding inputs of the 16-
Двоичные напряжения вида "0" и "1", появляющиеся на выходах ячеек памяти 4-разрядного регистра памяти ДУ 36, образуют бинарные кодовые комбинации простого параллельного кода, соответствующие символам алфавита дискретных сообщений, передаваемых ведущей или одной из синхронизированных с ней ведомых станций ИФРНС. Эти напряжения в параллельной форме подаются на соответствующие входы печатающего устройства ПУ 37, обеспечивающего документирование дискретных сообщений, передаваемых по каналам ИФРНС. Binary voltages of the form "0" and "1" appearing at the outputs of the memory cells of the 4-bit
Таким образом, в заявляемой системе передачи и приема дискретной информации по радиоканалам ИФРНС исключено влияние этой информации на качество приема радионавигационных сигналов. При этом сохраняется точность и повышается помехоустойчивость системы. Thus, in the inventive system for transmitting and receiving discrete information on radio channels IFRNS the influence of this information on the quality of reception of radio navigation signals is excluded. At the same time, accuracy is maintained and the noise immunity of the system is increased.
Источники информации
1. Голомб С. Цифровые методы в космической связи. М. Связь, 1985.Sources of information
1. Golomb S. Digital methods in space communications. M. Communication, 1985.
2. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. М. Радио и связь, 1985. 2. Varakin L.E. Communication systems with noise-like signals. M. Radio and Communications, 1985.
3. Feldman D.A. Letts M.A. Menzel R.J. The Coast Guard Two Pulse Loran-C Communications System. Navigation, Winter, 1976-77, v. 23, N 4 - прототип. 3. Feldman D.A. Letts M.A. Menzel R.J. The Coast Guard Two Pulse Loran-C Communications System. Navigation, Winter, 1976-77, v. 23, N 4 - prototype.
4. Раудсон М.В. Бортовая аппаратура РНС ЛОРАН. "Зарубежная радиоэлектроника", 1976, N 3. 4. Raudson M.V. On-board equipment RNS LORAN. "Foreign Radio Electronics", 1976,
5. Умнов И.Н. Морозков Е.Ф. Чапурский Д.И. Особенности построения алгоритма преобразования гиперболических координат в географические по обобщенному способу линий положения. "Вопросы радиоэлектроники", серия ОТ, вып. 8, 1972, с. 113-117. 5. Umnov I.N. Morozkov E.F. Chapursky D.I. Features of the construction of the algorithm for converting hyperbolic coordinates to geographical coordinates using the generalized method of position lines. "Questions of Radio Electronics", OT series, no. 8, 1972, p. 113-117.
6. Супрун Б.А. Первичные коды. М. Связь, 1978. 6. Suprun B.A. Primary codes. M. Communication, 1978.
7. Стиффлер Дж. Теория синхронной связи. М. Связь, 1978. 7. Stiffler J. Theory of synchronous communication. M. Communication, 1978.
8. Копничев Л. К. Алешин В. С. Оконечные устройства документальной электросвязи. М. Радио и связь, 1986. 8. Kopnichev L. K. Aleshin V. S. Terminal devices of documentary telecommunications. M. Radio and Communications, 1986.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94021286A RU2079855C1 (en) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | System to transmit and receive discrete information over radio channels of pulse-phase radio navigation system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94021286A RU2079855C1 (en) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | System to transmit and receive discrete information over radio channels of pulse-phase radio navigation system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94021286A RU94021286A (en) | 1996-08-10 |
RU2079855C1 true RU2079855C1 (en) | 1997-05-20 |
Family
ID=20156907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94021286A RU2079855C1 (en) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | System to transmit and receive discrete information over radio channels of pulse-phase radio navigation system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2079855C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2762717C1 (en) * | 2021-04-02 | 2021-12-22 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Discriminator for synchronization by delay of a b-frequency discretely encoded signal |
-
1994
- 1994-06-07 RU RU94021286A patent/RU2079855C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Раудсон М.В. Бортовая аппаратура РНС ЛОРАН. - Зарубежная радиоэлектроника. 1976, N 3. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2762717C1 (en) * | 2021-04-02 | 2021-12-22 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Discriminator for synchronization by delay of a b-frequency discretely encoded signal |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94021286A (en) | 1996-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0059724B1 (en) | Self-clocking data transmission system | |
EP0102815B1 (en) | Optical communication | |
EP0369703A2 (en) | Spread spectrum communication system | |
US4357609A (en) | Noncoherent two way ranging apparatus | |
US3794978A (en) | Systems for the transmission of control and/or measurement information | |
US3209356A (en) | Vlf long range navigation system without significant ambiguities | |
KR930002448B1 (en) | Method and apparatus for message communication on loran-c navigational signal broadcats and the like with reduced navigation errors | |
US3868633A (en) | Block coded communication system | |
RU2079855C1 (en) | System to transmit and receive discrete information over radio channels of pulse-phase radio navigation system | |
US3818478A (en) | Coded navigation system | |
CA1092242A (en) | Method and apparatus for digital data transmission in television receiver remote control systems | |
CA2214543C (en) | Method and device for measuring the distance between two stations connected by a communications channel | |
CN115695116B (en) | Tracking signaling control method and device based on time synchronization | |
GB1376081A (en) | Data coding | |
CN112272069B (en) | Satellite-to-ground time synchronization method and system based on GNSS satellite time service and feature code matching | |
US3728485A (en) | Time-multiplexed time reference dissemination system | |
US11774538B2 (en) | Methods and devices for transmitting a bit sequence and estimating the arrival time of same | |
US3587086A (en) | Code translator controlled by the most significant digit of a code group | |
US3939472A (en) | Coded navigation system | |
SU1453608A1 (en) | Multichannel noncoherent information transceiving system | |
RU2158933C1 (en) | System for reception and transmission of information messages using radio navigation channel of pulse-phase radio navigation system | |
GB2139788A (en) | Underwater communication | |
SU801280A1 (en) | Multi-beam radio communication system | |
SU767994A1 (en) | Device for detecting clock signal | |
RU2452100C1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR MESSAGE TRANSFER USING FIBONACCI p-CODES |