RU2308160C2 - Communication system with broadband signals - Google Patents
Communication system with broadband signals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2308160C2 RU2308160C2 RU2004124595/09A RU2004124595A RU2308160C2 RU 2308160 C2 RU2308160 C2 RU 2308160C2 RU 2004124595/09 A RU2004124595/09 A RU 2004124595/09A RU 2004124595 A RU2004124595 A RU 2004124595A RU 2308160 C2 RU2308160 C2 RU 2308160C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- block
- synchronization
- information
- radio
- Prior art date
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 3
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано для передачи информации шумоподобными сигналами. Аналогичные системы описаны в литературе:The invention relates to the field of radio communications and can be used to transmit information by noise-like signals. Similar systems are described in the literature:
1. Шумоподобные сигналы в системах передачи информации. Под редакцией В.Б.Пестрякова. М.: Сов. радио, 1973 г.1. Noise-like signals in information transmission systems. Edited by V.B.Pestryakova. M .: Sov. radio, 1973
2. Л.Е.Варакин. Системы связи с шумоподобными сигналами. М.: Радио и связь, 1985 г.2. L.E. Varakin. Communication systems with noise-like signals. M .: Radio and communications, 1985
3. CHESS A NEW Reliable High Speed HF Radio Dr David L Herrik, Dr. Poulk Lee. Sanders - Alockhed Martin Company, Nashua, IEEE, 8, 1996.3. CHESS A NEW Reliable High Speed HF Radio Dr David L Herrik, Dr. Poulk Lee Sanders - Alockhed Martin Company, Nashua, IEEE, 8, 1996.
4. Патент на изобретение №2209511 «Широкополосная система связи KB диапазона». Авторы изобретения Бокк О.Ф., Маковий В.А., Аджемов С.С., Бокк Г.О. Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений РФ. г.Москва, 27 июля 2003 г.4. Patent for invention No. 2209511 "Broadband communication system KB range." The inventors Bokk O.F., Makoviy V.A., Adzhemov S.S., Bokk G.O. Registered in the State Register of Inventions of the Russian Federation. Moscow, July 27, 2003
5. Бокк О.Ф., Колесниченко Г.Д. «Особенности систем связи с ШПС». Теория и техника радиосвязи. В.2. 2001 г., с.8.5. Bokk O. F., Kolesnichenko G. D. "Features of communication systems with ShPS." Theory and technique of radio communications. IN 2. 2001, p. 8.
Наиболее подробно принципы работы данных систем рассмотрены в статье Бокк О.Ф., Колесниченко Г.Д. «Особенности систем связи с ШПС» Теория и техника радиосвязи. В.2. 2001 г., с.8 и авторском свидетельстве №227943 Бокк О.Ф., Дущенко Н.И., Колесниченко Г.Д.The most detailed principles of the operation of these systems are discussed in the article Bokk O.F., Kolesnichenko GD “Features of communication systems with ShPS” Theory and technique of radio communication. IN 2. 2001, p. 8 and copyright certificate No. 227943 Bokk O.F., Dushchenko N.I., Kolesnichenko G.D.
В этих работах показаны основные преимущества радиоканалов и систем связи с широкополосной несущей:In these works, the main advantages of radio channels and communication systems with a broadband carrier are shown:
- высокая помехозащищенность;- high noise immunity;
- устойчивость к узкополосным и импульсным помехам;- resistance to narrowband and impulse noise;
- скрытность;- secrecy;
- постоянство амплитуды сигнала и, как следствие, высокий КПД передатчика;- the constancy of the amplitude of the signal and, as a consequence, the high efficiency of the transmitter;
- возможность работы в загруженных участках диапазона.- the ability to work in busy areas of the range.
Кроме того, в них отмечена основная особенность приема ШПС - необходимость временной синхронизации сигналов приемника и передатчика. Из этих работ видно, что для осуществления синхронизации необходим поиск сигнала во всей области неопределенности. В работах [1, 2] вопросы обнаружения сигнала описаны очень подробно, причем оговаривается, что заранее известны: модулирующая ПСП, частота несущей радиосигнала или диапазон, в котором находится эта частота. Но неизвестно время прихода сигнала на вход приемника, т.к. оно определяется временем начала передачи и расстоянием между передатчиком и приемником. По этой причине синхронизация широкополосных сигналов и, как следствие, время синхронизации всей системы является ключевой проблемой.In addition, they noted the main feature of receiving ShPS - the need for temporary synchronization of the signals of the receiver and transmitter. It can be seen from these works that, for synchronization to occur, a signal search is required in the entire uncertainty region. In [1, 2], signal detection issues are described in great detail, and it is stipulated that they are known in advance: modulating SRP, frequency of the radio signal carrier, or the range in which this frequency is located. But the time of arrival of the signal to the input of the receiver is unknown, because it is determined by the start time of the transmission and the distance between the transmitter and receiver. For this reason, synchronization of broadband signals and, as a result, the synchronization time of the entire system is a key problem.
Синхронизация проводится в два этапа:Synchronization is carried out in two stages:
1) поиск сигнала, при котором проверяются все возможные позиции на наличие сигнала, определяется положение сигнала на временной оси с точностью до интервала корреляции τи;1) a signal search, in which all possible positions are checked for the presence of a signal, the position of the signal on the time axis is determined up to a correlation interval τ and ;
2) подстройка, обеспечивающая проверку наличия сигнала и повышения точности его временного положения до долей интервала корреляции (τи/4÷τи/8). Выделение несущей частоты.2) tuning, providing verification of the presence of a signal and increasing the accuracy of its temporal position to fractions of the correlation interval (τ and / 4 ÷ τ and / 8). Carrier frequency allocation.
После синхронизации возможен прием информации, кроме того постоянно или периодически происходит слежение за сигналом и в некоторых случаях поддержание синхронизма между несущей частотой сигнала и копией. Как видно из аналогов, время синхронизации в радиоканале велико и возрастает пропорционально квадрату базы сигнала.After synchronization, information can be received, in addition, the signal is constantly or periodically monitored and, in some cases, maintaining synchronism between the carrier frequency of the signal and the copy. As can be seen from the analogs, the synchronization time in the radio channel is large and increases in proportion to the square of the signal base.
Таким образом, все аналоги обладают существенным недостатком: системы имеют большое время синхронизации.Thus, all analogues have a significant drawback: systems have a long synchronization time.
В самом общем виде широкополосная система связи может быть представлена состоящей из М абонентов (радиостанций) (фиг.1). На фиг.1а, 1б изображены версии включения М абонентов (радиостанций) широкополосной системы связи.In its most general form, a broadband communication system can be represented as consisting of M subscribers (radio stations) (FIG. 1). On figa, 1b shows the version of the inclusion of M subscribers (radio stations) of a broadband communication system.
На фиг.1а представлен частный случай работы системы: связь первого абонента со всеми другими (звезда). Аналогичная система рассмотрена в статье Бокк О.Ф., Колесниченко Г.Д.On figa presents a special case of the system: the connection of the first subscriber with all others (star). A similar system is considered in the article Bokk O.F., Kolesnichenko GD
На фиг.1б изображен пример функционирования системы связи в виде кольца. В процессе работы возникают различные виды соединений абонентов (радиостанций) системы связи, по этой причине нет ограничений на вид соединения абонентов.On figb shows an example of the functioning of the communication system in the form of a ring. In the process, there are various types of connections of subscribers (radio stations) of the communication system, for this reason there are no restrictions on the type of connection of subscribers.
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является система связи, описанная в патенте №2209511 «Широкополосная система связи KB диапазона».Closest to the claimed technical solution is the communication system described in patent No. 2209511 "Broadband communication system KB range."
Функциональная схема системы связи приведена на фиг.2, где обозначено:Functional diagram of a communication system is shown in figure 2, where it is indicated:
1, 2, 3 ... М - абоненты системы связи.1, 2, 3 ... M - subscribers of the communication system.
Укрупненная функциональная схема абонентов (радиостанций), входящих в систему связи, изображена на фиг.3, где введены следующие обозначения.An enlarged functional diagram of subscribers (radio stations) included in the communication system is shown in figure 3, where the following notation is introduced.
1. Радиотракт ВЧ.1. RF path.
2. Входной тракт приемника.2. The input path of the receiver.
3. Усилитель мощности.3. Power amplifier.
4. Аналого-цифровой преобразователь.4. Analog-to-digital converter.
5. Широкополосный (ШПС) возбудитель.5. Broadband (SHPS) pathogen.
6. Блок оптимального выделения информации.6. Block optimal allocation of information.
7. Оптимальный обнаружитель сигнала синхронизации (преамбулы).7. Optimal detector of a synchronization signal (preamble).
8. Формирователь широкополосного сигнала синхронизации (преамбулы).8. Shaper broadband signal synchronization (preamble).
9. Формирователь информационного широкополосного сигнала.9. Shaper information broadband signal.
10. Блок центрального процессора.10. The block of the central processor.
11. Оконечная аппаратура.11. Terminal equipment.
Схема абонентов (радиостанций), изображенная на фиг.3, имеет следующие функциональные связи.The scheme of subscribers (radio stations), depicted in figure 3, has the following functional relationships.
Прототип содержит последовательно соединенные входной тракт приемника 2 и аналого-цифровой преобразователь 4, выход которого соединен с соответствующими входами оптимального обнаружителя сигнала синхронизации 7 и блока оптимального выделения информации 6, другой вход которого соединен с выходом блока 7, а выход блока 6 соединен с соответствующим входом блока центрального процессора 10, первый выход которого соединен с соответствующими входами формирователей широкополосных сигналов синхронизации 8 и информационного 9. Выходы формирователей широкополосных сигналов 8 и 9 соединены с соответствующими входами ШПС возбудителя 5, выход которого соединен с входом усилителя мощности 3, выход которого соединен с антенной. Вторые вход и выход блока центрального процессора 10 являются входом и выходом оконечной аппаратуры.The prototype contains a serially connected input path of the
В радиотракт ВЧ 1 входят входной тракт приемника 2, аналого-цифровой преобразователь 4, усилитель мощности 3 и ШПС возбудитель 5.The radio path of
В блоке оптимального выделения информационного сигнала 6 с помощью параллельного анализатора спектра, двух обнаружителей сигнала вырабатываются команды на обнаружители информационных символов, которые с учетом синхронизации выделяют информационные сигналы. По сути в блоке обнаруживаются номера частот в каждом скачке, по номерам частот этих сигналов декодер, входящий в состав этого блока, преобразует принятую информацию в двоичную форму.In the block of optimal extraction of the
Блок оптимального обнаружения сигнала синхронизации 7 производит селекцию и детектирование N заранее заданных частот из всех имеющихся на выходе входного тракта 2. Затем на основании известной, предполагаемой формы огибающей сигнала, ширины его спектра блок определяет наличие скачка и сравнивает последовательность из скачков по частоте с одной из преамбул, и в случае их совпадения приемное устройство переходит в режим выделения информации. Работает система-прототип следующим образом. Каждый абонент (радиостанция) может устанавливать связь с любым другим. Все абоненты (радиостанции) находятся в режиме приема (поиска). Для простоты понимания работы системы рассмотрим связь двух абонентов (радиостанций) g и j, пусть это будут в простейшем случае первый и второй абоненты (радиостанции) фиг.2. Связь происходит следующим образом. С одной стороны первый абонент (радиостанция) g включается в режим передачи, а с другой второй абонент (радиостанция) j остается в режиме приема. На стороне передачи оконечная аппаратура 11 требует соединения с абонентом (радиостанцией) j для передачи информации. Формирователь ШПС синхронизации 8 абонента (радиостанции) g вырабатывает в течение необходимого времени ТС сигнал синхронизации для абонента (радиостанции) j, который передается на возбудитель ШПС 5, а затем на усилитель мощности 3, который усиливает эти колебания и подводит их к антенне. Таким образом, преамбула излучается. Для повышения надежности обнаружения, уменьшения вероятности ложных тревог, повышения точности определения времени излучения ШПС преамбула состоит из нескольких периодических повторов N импульсов.The optimal detection unit for the
После излучения преамбулы в течение времени ТС, необходимого для обнаружения преамбулы (синхросигнала), по команде блока центрального процессора 10 начинает работать формирователь информационного ШПС 9, который в соответствии с передаваемой информацией вырабатывает команды на две частоты из N возможных, обе команды передаются на ШПС возбудитель 5, который генерирует на выходе гармонические колебания с заданными частотами, формируя двухчастотный скачок на входе усилителя мощности 3. Усиленный в блоке 3 двухчастотный скачок излучается посредством антенны. Передача информации длится определенное время, например, как представлено на фиг.4. В состав данных входит адрес абонента (нескольких абонентов), которому адресована передача.After the preamble is emitted for the time T C necessary for detecting the preamble (clock signal), at the command of the
Если по преамбуле невозможно определить номер абонента (радиостанции) источника передачи, источник информации определяется по принятым данным при их обработке в блоке центрального процессора 10, который, кроме того, преобразует информацию в форму, определяемую оконечным оборудованием 11.If it is not possible to determine the number of the subscriber (radio station) of the transmission source from the preamble, the information source is determined from the received data when they are processed in the unit of the
На стороне приема второй абонент (радиостанция) работает следующим образом.On the receiving side, the second subscriber (radio station) operates as follows.
Радиосигнал попадает на вход приемного устройства j, принятый антенной, усиливается, преобразуется по частоте входным трактом приемника 2, подается на АЦП 4, с выхода которого в цифровой форме подается на оптимальный обнаружитель сигнала синхронизации 7, один из каналов которого настроен на синхросигнал от абонента (радиостанции) g. Сигнал синхронизации принимается абонентом (радиостанцией) j и по сигналу от блока 6 на блок центрального процессора 10, который определяет, что вызывается абонент (радиостанция) j, абонент (радиостанция) j переходит в режим передачи. В течение необходимого времени ТС сигнал синхронизации для абонента (радиостанции) g, генерируется формирователем широкополосного сигнала синхронизации 8 и передается на ШПС возбудитель 5, а затем на усилитель мощности 3 абонента (радиостанции) j. Таким образом, радиосигнал излучается абонентом (радиостанцией) j.The radio signal goes to the input of the receiving device j, received by the antenna, amplified, frequency-converted by the input path of the
Попав на вход приемного устройства абонента (радиостанции) g, радиосигнал во входном тракте приемника 2 усиливается и преобразуется по частоте, оцифровывается в аналого-цифровом преобразователе 4 и подается на оптимальный обнаружитель сигнала синхронизации 7, один из каналов которого настроен на сигнал синхронизации от абонента (радиостанции) j. После приема сигнала от j абонент (радиостанция) g представляет канал связи для передачи информации.Once at the input of the subscriber’s receiving device (radio station) g, the radio signal in the input path of
Обнаружитель сигнала синхронизации 7 на основании известной, предполагаемой формы огибающей сигнала, ширины его спектра определяет наличие скачка и если последовательность из N скачков и одной из преамбул по частоте совпадут, то приемное устройство переходит в режим выделения информации.The detector of the
В режиме выделения информации в блоке 6 из обнаруженных сигналов с учетом синхронизации от обнаружителя синхросигналов 7 выделяют информационные сигналы. По сути, обнаруживаются номера частот в каждом скачке, по номерам частот этих сигналов блок 6 преобразует принятую информацию в двоичную форму и передает ее на блок центрального процессора 10. В блоке центрального процессора 10 происходит окончательная обработка принятого сигнала: декодирование с целью коррекции и обнаружения ошибок, определение адреса вызываемого абонента (радиостанции), формирование выходного информационного сигнала в форме, необходимой для работы оконечного оборудования, формирование сигналов индикации начала, окончания передачи сообщения, качества канала связи и т.д. В этом блоке происходит обработка информации, в частности выделение служебной информации. По служебной информации устанавливается получатель информации (адреса), контрольные суммы и т.д.In the mode of extracting information in
Таким образом, перед каждым сеансом обмена информацией происходит синхронизация, которая требует значительного времени. Обозначим его 2ТС. Очевидно, что временные затраты на синхронизацию (поиск) при установлении связи между вторым и третьем абонентами (радиостанциями) будут тоже 2ТС, и так далее при установлении связи между любой парой абонентов (радиостанций) затраты на синхронизацию будут 2ТС. Общие затраты будутThus, before each information exchange session, synchronization takes place, which requires considerable time. We denote it by 2m with. Obviously, the time required for synchronization (search) for establishing communication between the second and third subscribers (stations) will also C 2T, and so forth for the communication between any pair of subscribers (stations) for synchronization costs will 2T C. Total costs will be
TСС=ТСС2 М.T CC = T C C 2 M.
С2 М - число сочетаний из М по 2. Например, при числе абонентов (радиостанций) М=50 С2 М=50*49/2. Таким образом, затраты на синхронизацию в системе значительны.C 2 M is the number of combinations from M to 2. For example, with the number of subscribers (radio stations) M = 50 C 2 M = 50 * 49/2. Thus, the cost of synchronization in the system is significant.
Реализация блоков системы CHESS принципиально известна. Линейный тракт приемника, АЦП, усилитель мощности не требуют даже пояснений. Следует отметить, что в прототипе, согласно [3], возможна передача скачков на частотах, необязательно образующих гребенку с равномерным шагом. Учитывая сильную загрузку KB диапазона мощными радиопередатчиками, передачу целесообразно осуществлять на частотах, свободных от помех. Это решение требует дополнительного расширения полосы частот передатчика и приемника.The implementation of the CHESS system blocks is fundamentally known. The receiver linear path, ADC, power amplifier do not even require explanation. It should be noted that in the prototype, according to [3], it is possible to transmit jumps at frequencies that do not necessarily form a comb with a uniform pitch. Considering the strong load of the KB range with powerful radio transmitters, it is advisable to transmit at frequencies free of interference. This solution requires an additional extension of the frequency band of the transmitter and receiver.
Отметим, что в системе, взятой за прототип, кроме значительных потерь времени на синхронизацию каждый сеанс связи между абонентами (радиостанциями) начинается с поиска, т.е., во-первых, длительное время происходит излучение сигналов для синхронизации, а во-вторых, канал предоставляется с задержкой. Если учесть многократные обращения абонентов (радиостанций), то потери времени на синхронизацию по сравнению с 2ТС дополнительно возрастают.Note that in the system taken as a prototype, in addition to significant loss of synchronization time, each communication session between subscribers (radio stations) begins with a search, i.e., firstly, signals for synchronization are emitted for a long time, and secondly, The channel is delayed. If we take into account the multiple calls of subscribers (radio stations), then the time loss for synchronization compared with 2T With additionally increase.
Недостатком системы-прототипа является длительное время на синхронизацию и поиск сигнала.The disadvantage of the prototype system is a long time to synchronize and search for a signal.
Для устранения указанного недостатка предлагается система связи широкополосных сигналов, состоящая из (n+1), где n≥2 радиостанций, каждая из которых содержит оптимальный обнаружитель сигнала синхронизации и последовательно соединенные радиотракт ВЧ, блок оптимального выделения информационного сигнала, блок центрального процессора, формирователи иформационного и синхронизационного широкополосных сигналов, выходы которых соединены с соответствующими входами радиотракта ВЧ, вторые вход и выход блока центрального процессора соединены с оконечной аппаратурой, согласно изобретению в каждую радиостанцию введены блок поиска, блок памяти задержек на n позиций, блок обнаружения, блок временных интервалов, выход которого соединен с блоком синхронизации системы i-го абонента, n выходов которого соединены с n входами блока поиска, n выходов которого соединены с соответствующими входами блока памяти задержек на n позиций, n выходов которого соединены с соответствующими входами блока обнаружения, n выходов которого соединены с блоком оптимального выделения информационного сигнала, выход радиотракта ВЧ соединен с соответствующими входами блоков поиска и обнаружения, выход синхронизации передатчика блока синхронизации системы i-го абонента соединен с входом формирователя широкополосного сигнала синхронизации. Причем блок поиска состоит из n последовательно соединенных ключа и блока оптимального обнаружителя сигнала синхронизации, входы ключей соединены с соответствующими входами радиотракта ВЧ и блока синхронизации системы i-го абонента, выходы ключей соединены с соответствующими входами n оптимальных обнаружителей сигнала синхронизации, выходы которых соединены с соответствующими входами блока памяти задержек на n позиций.To eliminate this drawback, a broadband signal communication system is proposed, consisting of (n + 1), where n≥2 radio stations, each of which contains an optimal detector of the synchronization signal and a radio frequency path connected in series, an optimal signal extraction unit, a central processor unit, information shapers and synchronization broadband signals, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the RF radio path, the second input and output of the central processor unit are connected with terminal equipment, according to the invention, a search block, a delay memory block for n positions, a detection block, a time slot block, the output of which is connected to the synchronization block of the system of the i-th subscriber, n outputs of which are connected to n inputs of the search block, n are entered into each radio station the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the delay memory unit at n positions, n outputs of which are connected to the corresponding inputs of the detection unit, n outputs of which are connected to the optimal signal allocation unit , The radio link RF output coupled to respective inputs of the search blocks and the detection unit transmitter synchronization output of the synchronization system i-th subscriber is connected to the input of the wideband synchronization signal. Moreover, the search unit consists of n series-connected key and the optimal synchronization signal detector unit, the key inputs are connected to the corresponding inputs of the RF radio path and the synchronization unit of the i-th subscriber, the key outputs are connected to the corresponding inputs of the n optimal synchronization signal detectors, the outputs of which are connected to the corresponding the inputs of the delay memory block at n positions.
Функциональная схема системы представлена на фиг.2 и фиг.5.Functional diagram of the system is presented in figure 2 and figure 5.
На фиг.5 обозначено:Figure 5 is indicated:
1 - радиотракт ВЧ.1 - RF path.
2 - блок поиска.2 - search block.
3 - входной тракт приемника.3 - input path of the receiver.
4 - аналого-цифровой преобразователь.4 - analog-to-digital Converter.
5 - усилитель мощности.5 - power amplifier.
6 - блок оптимального выделения информационного сигнала.6 - block optimal allocation of the information signal.
7а, 7b, ... 7n - группа оптимальных обнаружителей сигнала синхронизации (преамбулы).7a, 7b, ... 7n is a group of optimal detectors of a synchronization signal (preamble).
8 - формирователь широкополосного сигнала синхронизации (преамбулы).8 - shaper broadband signal synchronization (preamble).
9 - формирователь информационного широкополосного сигнала.9 - shaper information broadband signal.
10 - блок центрального процессора.10 - block of the central processor.
11 - ШПС возбудитель.11 - ShPS pathogen.
12 - блок обнаружения.12 is a detection unit.
13 - оконечная аппаратура.13 - terminal equipment.
14а, 14b, ...14n - блоки оптимального выделения сигнала с фиксированной настройкой на "своего" корреспондента.14a, 14b, ... 14n are blocks of optimal signal isolation with a fixed setting for "their" correspondent.
15а, 15b...15n - ключи.15a, 15b ... 15n are keys.
16 - блок памяти задержек на n позиций.16 - block memory delays n positions.
17 - блок синхронизации системы i-го абонента.17 - block synchronization system of the i-th subscriber.
18 - блок временных интервалов.18 is a block of time intervals.
Предлагаемая радиостанция имеет следующие функциональные связи.The proposed radio station has the following functional connections.
Антенна подключается к радиотракту ВЧ 1, выход которого соединен с входами блока оптимального выделения информационного сигнала 6 блока поиска 2 и блока обнаружения 12, выходы которого соединены с соответствующими входами блока 6, выход которого соединен с блоком центрального процессора 10, первый выход которого соединен с формирователями информационного 9 и синхро 8 широкополосных сигналов, выходы которых соединены с соответствующими входами ШПС возбудителя 10, выход которого соединен с усилителем мощности 5, выход которого соединен с антенной. Вторые вход и выход центрального процессора 10 соединены с входом и выходом оконечной аппаратуры 13. Выходы блока поиска 2 соединены с соответствующими входами блока памяти задержек 16, выходы которого соединены со вторыми входами соответствующих блоков оптимального выделения сигнала 14а, 14b...14n, к первому входу которых подключен выход АЦП 4. Управляющие входы ключей 15а, 15b...15n подключены к соответствующим выходам блока синхронизации системы 17i, вход которого соединен с выходом блока формирования временных интервалов 18. Блок поиска состоит из n последовательно включенных ключей 15 и оптимальных обнаружителей сигнала синхронизации 7. Блок обнаружения 12 содержит n блоков оптимального выделения сигнала 14. Радиотракт ВЧ 1 содержит последовательно соединенные входной тракт приемника 3 и АЦП 4 и последовательно соединенные ШПС возбудитель 11 и усилитель мощности 5.The antenna is connected to the
Работает система следующим образом. В начальный момент времени блок временных интервалов 18 вырабатывает метки временных отрезков и подает их на вход блока синхронизации системы i-го абонента 17, который вырабатывает n отрезков времени, длительность которых равна времени обнаружения ШПС ТС при неизвестной временной позиции ПСП передатчика. Для конкретизации описания представим, что в первый отрезок времени первый абонент (радиостанция) фиг.2 включается на передачу, т.е блок синхронизации системы 171 включает формирователь широкополосного сигнала синхронизации 8, выходное напряжение которого через ШПС возбудитель 11 подается на усилитель мощности 5 и излучается антенной.The system works as follows. At the initial moment of time, the block of time intervals 18 generates timestamp marks and feeds them to the input of the system synchronization block of the i-th subscriber 17, which generates n time slices, the duration of which is equal to the detection time of the BSS T C at an unknown time position of the PSP transmitter. To clarify the description, imagine that in the first time interval the first subscriber (radio station) of FIG. 2 is turned on for transmission, that is, the system synchronization unit 17 1 includes a broadband
Все другие абоненты (радиостанции), кроме первого, в течение первого отрезка времени работают в режиме приема. Конкретно, блок временных интервалов 18 вырабатывает метки временных отрезков и подает их на вход соответствующего блока синхронизации системы i-го абонента 17, который на время поиска ТС включает ключи 15а. Здесь i=2, 3...n. Сигнал с антенны абонента поступает на входной тракт его приемника 3, аналого-цифровой преобразователь 4, поступает через замкнутый ключ 15а на блоки оптимального обнаружения сигнала 7а, которые настроены на синхросигнал i-го первого абонента (радиостанции), после обнаружения сигнала в блоках 7а его временная позиция записывается в блоках памяти задержек 16 во всех абонентах (радиостанциях), кроме первого. Во втором отрезке времени ТС, выработанном в блоках синхронизации системы i-го абонента 17 под воздействием блоков временных интервалов 18, на излучение работает второй абонент (радиостанция), а все остальные на прием. На время ТС открываются ключи 15b во всех абонентах (радиостанциях), кроме второго. Как и в первом случае, в блоках 7b определяется временное положение сигнала синхронизации и его временная позиция записывается в блоках памяти задержек 16 во всех абонентах (радиостанциях), кроме второго. Процесс происходит n раз. Каждый абонент (радиостанция) "узнает" время прихода сигнала синхронизации от всех других n-1 абонентов (радиостанций).All other subscribers (radio stations), except the first, during the first period of time work in the reception mode. Specifically, the block of time intervals 18 generates timestamp marks and feeds them to the input of the corresponding system synchronization block of the i-th subscriber 17, which includes keys 15a for the search time Т С. Here i = 2,3 ... n. The signal from the subscriber’s antenna enters the input path of its
Алгоритм работы соответствует таблице.The operation algorithm corresponds to the table.
Таким образом, через время (n ТC) каждый абонент (радиостанция) "узнает" время прихода сигнала от всех других n-1 абонентов (радиостанций) и может принимать сигналы от них без поиска. Следует отметить, что для предлагаемой системы связи в режиме синхронизации для увеличения мощности сигнала синхронизации может излучаться только одна синхро-ПСП при отключенном канале передачи информации. После завершения отрезка времени (nTC) блок временных интервалов 18 прекращает генерировать временные метки и система переходит ко второму этапу работы - режиму обмена информацией между абонентами (радиостанциями) i и k.Thus, after a time (n T C ), each subscriber (radio station) “knows” the time of arrival of the signal from all other n-1 subscribers (radio stations) and can receive signals from them without searching. It should be noted that for the proposed communication system in the synchronization mode, to increase the power of the synchronization signal, only one sync-PSP can be emitted with the information transmission channel off. After the completion of the time interval (nT C ), the block of time intervals 18 stops generating time stamps and the system proceeds to the second stage of operation - the mode of exchange of information between subscribers (radio stations) i and k.
В этом случае все абоненты (радиостанции) переходят в режим приема сигнала от антенны через входной тракт приемника 3 и АЦП 4 одновременно подключается к первым входам блоков оптимального выделения сигнала 14а, 14b...14n, настроенным каждый на "своего" корреспондента, и блока оптимального выделения информационного сигнала 6. Далее работа происходит следующим образом: от оконечной аппаратуры 13 вызывающего i-го абонента (радиостанции) сигналы информации подаются на блок центрального процессора 10, который в свою очередь приводит в действие формирователи широкополосного сигнала синхронизации (преамбулы) 8 и информационного широкополосного сигнала 9.In this case, all subscribers (radio stations) go into the mode of receiving a signal from the antenna through the input path of the
Сигналы с выходов формирователей через ШПС возбудитель 11 подаются на усилитель мощности 5 и излучаются антенной.The signals from the outputs of the shapers through the
На приемном конце сигнал от i-го абонента (радиостанции) принимается и после прохождения блоков 3 и 4 оказывается на первом входе блоков оптимального выделения синхросигнала, с фиксированной настройкой на "своего" корреспондента, 14а, 14b ... 14n. Однако сигнал синхронизации принимается только блоком 14i, на второй вход которого подается сигнал о возможном времени прихода сигнала от i-го корреспондента, по этой причине синхросигнал принимается без поиска. С выхода блока 14i на i-й управляющий вход блока оптимального выделения информационного сигнала 6 подается сигнал подстройки блока 6, благодаря чему блок 6 согласуется с приходящим информационным сигналом и на его выходе выделяется информационный сигнал, который подается на блок центрального процессора 10. Как отмечалось выше при описании работы прототипа, в блоке центрального процессора 10 происходит обработка информации, в частности выделение служебной информации. На основе служебной информации (адреса) получатель определяет, принадлежит ли информация ему или нет. В нашем случае информация адресована k-му абоненту (радиостанции). Следовательно, k-й абонент (радиостанция) сможет в блоке центрального процессора 10 выделить полезную информацию и передать ее на вход оконечной аппаратуры 13. В то время как остальные n-2 абонента (радиостанций) перейдут в режим приема. Оконечная аппаратура k-го абонента, приняв информацию, прейдет в режим ответа. От оконечной аппаратуры 13 вызванного k-го абонента (радиостанции) сигналы информации подаются на блок центрального процессора 10, который в свою очередь приводит в действие формирователи широкополосного сигнала синхронизации (преамбулы) 8 и информационного широкополосного сигнала 9. Сигналы с выходов формирователей через ШПС возбудитель 11 подаются на усилитель мощности 5 и излучаются антенной k-го абонента (радиостанции). At the receiving end, the signal from the i-th subscriber (radio station) is received and after passing
Теперь прием осуществляется i-м абонентом (радиостанцией) совершенно аналогично приему и обработке сигнала в k-м абоненте (радиостанции). Таким образом, в режиме обмена информацией связь между двумя абонентами (радиостанциями) i и k устанавливается без затрат времени на поиск. В режиме обмена информацией блок поиска сигнала синхронизации 2 не участвует.Now, reception is carried out by the ith subscriber (radio station) in exactly the same way as receiving and processing a signal in the kth subscriber (radio station). Thus, in the exchange of information mode, communication between two subscribers (radio stations) i and k is established without spending time searching. In the information exchange mode, the synchronization
Таким образом, за время T*N система входит в синхронизм. Экономия времени происходит за счет параллельной работы абонентов (радиостанций) в режиме поиска. Получаем выигрыш в заявляемой системе по сравнению с прототипом.Thus, during T * N, the system enters into synchronism. Saving time is due to the parallel operation of subscribers (radio stations) in search mode. We get a gain in the inventive system compared to the prototype.
1. На полную синхронизацию системы ушло время T*N, а не время T*N(N-1)/2, т.е. в (N-1)/2 раз меньше.1. The complete synchronization of the system took the time T * N, and not the time T * N (N-1) / 2, i.e. in (N-1) / 2 times less.
2. Не требуется дальнейших затрат времени и система предоставляет канал для связи без задержки.2. No further time is required and the system provides a channel for communication without delay.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004124595/09A RU2308160C2 (en) | 2004-08-12 | 2004-08-12 | Communication system with broadband signals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004124595/09A RU2308160C2 (en) | 2004-08-12 | 2004-08-12 | Communication system with broadband signals |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004124595A RU2004124595A (en) | 2006-01-27 |
RU2308160C2 true RU2308160C2 (en) | 2007-10-10 |
Family
ID=36047574
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004124595/09A RU2308160C2 (en) | 2004-08-12 | 2004-08-12 | Communication system with broadband signals |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2308160C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2465725C1 (en) * | 2011-04-21 | 2012-10-27 | Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Broadband system for radio communication in short-wave range |
RU2824041C1 (en) * | 2024-02-28 | 2024-08-01 | Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" | Communication system with broadband multi-frequency signal in short-wave frequency range |
-
2004
- 2004-08-12 RU RU2004124595/09A patent/RU2308160C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2465725C1 (en) * | 2011-04-21 | 2012-10-27 | Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Broadband system for radio communication in short-wave range |
RU2824041C1 (en) * | 2024-02-28 | 2024-08-01 | Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" | Communication system with broadband multi-frequency signal in short-wave frequency range |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004124595A (en) | 2006-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5293380A (en) | Frame synchronization system among multiple radio base stations for TDMA digital mobile communications system | |
US5867292A (en) | Method and apparatus for cordless infrared communication | |
US7155240B2 (en) | Method of determining the position of a target using transmitters of opportunity | |
RU2142672C1 (en) | Device and method for regulation of power and transmission rate in wireless communication networks | |
US4280222A (en) | Receiver and correlator switching method | |
RU2354048C1 (en) | Method and communication system with fast acquisition by ultra-wideband signals | |
CA2311890A1 (en) | Method and system for determining position of mobile radio terminals | |
US20060040616A1 (en) | Method and apparatus for determining repeater use in wireless communications | |
CN102904707A (en) | Training sequence for a radio communications system | |
US4688251A (en) | Wave packet communication subsystem for determining the sync pulses and correlating the data pulses of a wave packet | |
US6317424B1 (en) | Antenna diversity radio receiving arrangement for telecommunications systems using block-oriented transmission of radio messages | |
US6577615B1 (en) | Method, mobile station and base station for frequency synchronization of a mobile station in a radio communications system | |
US9014154B2 (en) | Method and apparatus for improved base station cell synchronization in LTE downlink | |
WO1998016031A2 (en) | Improved synchronization of a receiver with a transmitter using early-late testing during coarse synchronization | |
EP1744168B1 (en) | Device and method for measuring VSWR using a pilot signal | |
RU2308160C2 (en) | Communication system with broadband signals | |
US7668273B2 (en) | Method and apparatus for synchronization of a mobile radio receiver to a base station | |
US3117305A (en) | Frequency shift transmission system | |
KR100588325B1 (en) | Method and apparatus for acquiring transmission / reception switching synchronization from base station signal in time division duplex system | |
US3475685A (en) | Interrogating apparatus for determining optimum frequency for radio communication | |
RU2221330C2 (en) | Short-wave broadband radio communication system | |
EP0931390B1 (en) | Improved synchronization of a receiver with a transmitter using nonlinear transformation metrics | |
US5936947A (en) | Mobile communication system and control channel setting method in mobile communication system | |
RU2422991C1 (en) | Noise-immune method to identify coded information sent to consumer by means of packs of ultra-wideband pulses | |
RU2779079C1 (en) | Radio communication system with mobile objects |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140813 |