[go: up one dir, main page]

RU2784888C1 - Method for organizing adaptive radio communication in a communication line when using pseudo-random tuning of the operating frequency in radio stations - Google Patents

Method for organizing adaptive radio communication in a communication line when using pseudo-random tuning of the operating frequency in radio stations Download PDF

Info

Publication number
RU2784888C1
RU2784888C1 RU2022113204A RU2022113204A RU2784888C1 RU 2784888 C1 RU2784888 C1 RU 2784888C1 RU 2022113204 A RU2022113204 A RU 2022113204A RU 2022113204 A RU2022113204 A RU 2022113204A RU 2784888 C1 RU2784888 C1 RU 2784888C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
information
station
value
signal
Prior art date
Application number
RU2022113204A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Алексеевич Золотарев
Original Assignee
Акционерное общество "Концерн "Созвездие"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Концерн "Созвездие" filed Critical Акционерное общество "Концерн "Созвездие"
Application granted granted Critical
Publication of RU2784888C1 publication Critical patent/RU2784888C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: radio engineering.
SUBSTANCE: method relates to radio engineering and is used in radio communications. To achieve the effect, in the method for exchanging information using pseudo-random tuning of the operating frequency PPRF, the stations use the method for choosing the optimal operating frequency OTF. In this case, the method for choosing the OTF is used, in which, with an increase in the value of the signal-to-interference power ratio for any frequency, an increase in the value of the selection probability given frequency. In the case of ensuring the exchange of information about the selected OTF stations, they exchange on these frequencies. At the same time, the operation of random number generators, which are used when operating in mode PPRF, continues, and support for their synchronous operation in stations is provided. If the exchange of information on OTF is disrupted, the stations go to mode PPRF.
EFFECT: ensuring the exchange of information at optimal operating frequencies, providing an increase/decrease in the probability of choosing an operating frequency in the event of an increase/decrease in the value of the signal-to-interference power ratio measured at this frequency, thereby increasing communication efficiency through the use of an adaptive algorithm for choosing the optimal operating frequencies jointly with PPRF.
1 cl, 3 dwg

Description

Способ относится к области радиосвязи, может быть использован в линиях связи для организации адаптивной радиосвязи в радиостанциях псевдослучайной перестройки рабочей частоты (ППРЧ).The method relates to the field of radio communication, can be used in communication lines for organizing adaptive radio communication in radio stations with pseudo-random frequency hopping (PRFC).

Известен способ передачи дискретной информации в радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты, включающий на передающем конце деление входного сигнала на блоки, сформированные в виде последовательности двоичных векторов, перестройку частоты передатчика в соответствии с кодом двоичного вектора псевдослучайной последовательности, создаваемой регистром сдвига с обратной связью, модуляцию частоты передатчика и последующее излучение сигнала в пространство, прием сигнала на приемном конце радиолинии одновременно на всех частотах, преобразование сигнала на промежуточную частоту, усиление, демодуляцию и подачу сигнала на оконечное устройство, описанный в патенте RU 2215370, H04B 1/713. Недостатками этого способа является необходимость приема одновременно на всех частотах, низкая помехозащищённость от сосредоточенных по частоте помех, отсутствие адаптации к изменению помеховой обстановки, что приводит к снижению эффективности способа при работе радиосредств в условиях изменяющейся помеховой обстановки.There is a known method for transmitting discrete information in a radio link with pseudo-random hopping of the operating frequency, which includes, at the transmitting end, dividing the input signal into blocks formed as a sequence of binary vectors, hopping the transmitter frequency in accordance with the binary vector code of the pseudo-random sequence generated by a feedback shift register, modulation transmitter frequencies and subsequent signal emission into space, signal reception at the receiving end of the radio link simultaneously at all frequencies, signal conversion to an intermediate frequency, amplification, demodulation and signal supply to the terminal device, described in patent RU 2215370, H04B 1/713. The disadvantages of this method are the need to receive simultaneously at all frequencies, low noise immunity from interference concentrated in frequency, lack of adaptation to changes in the interference environment, which leads to a decrease in the effectiveness of the method when operating radio equipment in a changing interference environment.

Известен способ автоматического выбора рабочих частот, реализованный устройством, описанным в а.с. СССР № 856017, H04B 1/10, опубл. 15.08.81, бюллетень № 30, при использовании которого осуществляется автоматический выбор оптимальных частот радиосвязи для нескольких радиолиний приемного радиоцентра из числа выделенных для связи частот, на которых в момент анализа наблюдаются минимальные значения текущих уровней помех. Недостатками данного способа является отсутствие накопления информации об изменении помеховой обстановки, что приводит к снижению эффективности при работе радиосредств в условиях изменяющейся помеховой обстановки.A known method of automatic selection of operating frequencies, implemented by the device described in and.with. USSR No. 856017, H04B 1/10, publ. 08/15/81, Bulletin No. 30, which automatically selects the optimal radio frequencies for several radio links of the receiving radio center from among the frequencies allocated for communication, at which the minimum values of the current interference levels are observed at the time of analysis. The disadvantages of this method is the lack of accumulation of information about the change in the interference environment, which leads to a decrease in efficiency when operating radio equipment in a changing interference environment.

Известен способ автоматического выбора рабочих частот, реализованный устройством, описанным в а.с. СССР №1573538, H04B 1/10, опубл. 23.06.90, бюллетень № 23, при использовании которого производится оценка и выбор рабочих частот на основе последовательного измерения уровней помех на каждой анализируемой частоте и сравнения этого значения с допустимым (пороговым) значением, величина которого определяется заданным качеством связи, при этом в качестве рабочей частоты выбирается частота с минимальным уровнем помех из группы частот, удовлетворяющих заданному качеству связи. Недостатками известного способа является отсутствие накопления информации об изменении помеховой обстановки, что приводит к снижению эффективности при работе радиосредств в условиях изменяющейся помеховой обстановки.A known method of automatic selection of operating frequencies, implemented by the device described in and.with. USSR No. 1573538, H04B 1/10, publ. 06/23/90, Bulletin No. 23, which is used to evaluate and select operating frequencies based on sequential measurement of interference levels at each analyzed frequency and comparison of this value with an acceptable (threshold) value, the value of which is determined by a given communication quality, while as a working frequency, a frequency with a minimum level of interference is selected from a group of frequencies that satisfy a given communication quality. The disadvantages of the known method is the lack of accumulation of information about the change in the interference environment, which leads to a decrease in efficiency when operating radio equipment in a changing interference environment.

Известен способ автоматического выбора рабочих частот, реализованный устройством автоматического выбора рабочих частот, описанный в а.с. СССР №1501284, Н04B 1/10, опубл. 15.08.89, бюллетень №30, при использовании которого осуществляется выбор оптимальных рабочих частот путем последовательного измерения уровней помех на анализируемых частотах и сравнения измеренных значений с пороговым значением, величина которого определяется заданным качеством связи, при этом в качестве оптимальной рабочей частоты выбирается частота с минимальным текущим значением уровней помех из группы частот, удовлетворяющих заданному качеству связи. Недостатками способа является использование фиксированной рабочей частоты, т.е. без использования ППРЧ, что приводит к снижению эффективности обмена информацией в условиях радиоэлектронного подавления приемников средств радиосвязи, использование уровней помех на анализируемых частотах при определении качества связи, что не является оптимальным при использовании критерия Неймана-Пирсона; отсутствие адаптации к изменению помеховой обстановки, что приводит к снижению эффективности способа при работе радиосредств в условиях изменяющейся помеховой обстановки.A known method of automatic selection of operating frequencies, implemented by the device for automatic selection of operating frequencies, described in and.with. USSR No. 1501284, H04B 1/10, publ. 08/15/89, Bulletin No. 30, using which the selection of optimal operating frequencies is carried out by sequentially measuring the levels of interference at the analyzed frequencies and comparing the measured values with a threshold value, the value of which is determined by the given communication quality, while the frequency with a minimum frequency is selected as the optimal operating frequency the current value of interference levels from the group of frequencies that satisfy the given communication quality. The disadvantages of this method is the use of a fixed operating frequency, i.e. without the use of frequency hopping, which leads to a decrease in the efficiency of information exchange in conditions of electronic jamming of radio communication receivers, the use of interference levels at the analyzed frequencies in determining the quality of communication, which is not optimal when using the Neyman-Pearson criterion; lack of adaptation to changes in the interference environment, which leads to a decrease in the effectiveness of the method when operating radio equipment in a changing interference environment.

Известно устройство автоматического определения каналов радиосвязи с максимальным отношением сигнал-шум, описанное в патенте РФ на ПМ №133993, H04B 1/10, недостатком которого является отсутствие адаптации к изменению помеховой обстановки, что приводит к снижению эффективности способа при работе радиосредств в условиях изменяющейся помеховой обстановки.A device is known for automatically determining radio channels with a maximum signal-to-noise ratio, described in the RF patent for PM No. 133993 , H04B 1/10, the disadvantage of which is the lack of adaptation to changes in the interference environment, which leads to a decrease in the efficiency of the method when operating radio equipment in conditions of changing interference environment.

Известен способ и устройство для адаптивной радиосвязи, описанные в патенте РФ №2284659, H04B 7/005, в которых качество канала связи оценивают путем сравнения сигнала контрольной комбинации, уровень которого изменяют в заданных пределах, с тем же сигналом, искаженным шумами и помехами в месте приема. На каждой выделенной для связи частоте подсчитывают количество ошибок, определяют, с какой максимальной скоростью передачи можно работать, и выбирают для связи частоту, обеспечивающую максимальную скорость передачи при минимальном сигнале. Недостатком этого способа является отсутствие адаптации к изменению помеховой обстановки, что приводит к снижению эффективности способа при работе радиосредств в условиях изменяющейся помеховой обстановки.A known method and device for adaptive radio communication, described in the patent of the Russian Federation No. 2284659, H04B 7/005, in which the quality of the communication channel is evaluated by comparing the signal of the control combination, the level of which is changed within the specified limits, with the same signal, distorted by noise and interference in place reception. On each frequency allocated for communication, the number of errors is counted, the maximum transmission rate is determined at which it is possible to work, and a frequency is selected for communication that provides the maximum transmission rate with a minimum signal. The disadvantage of this method is the lack of adaptation to changes in the interference environment, which leads to a decrease in the effectiveness of the method when operating radio equipment in a changing interference environment.

Наиболее близким аналогом по технической сущности к предлагаемому является способ, описанный в патенте RU № 2755032 H04B 1/713, принятый за прототип. The closest analogue in technical essence to the present invention is the method described in the patent RU No. 2755032 H04B 1/713 adopted as a prototype.

Способ обмена информацией с использованием псевдослучайной перестройки рабочей частоты совместно с алгоритмом выбора оптимальных рабочих частот заключается в обмене информацией между двумя станциями, работающими с использованием режима межсимвольной псевдослучайной перестройки рабочей частоты (ППРЧ), при котором расширение спектра обеспечивается путем синхронного скачкообразного изменения несущей частоты в выделенном для средства связи диапазоне частот, станции начинают работу в режиме ППРЧ, в течение заранее заданного времени осуществляют выбор оптимальной рабочей частоты (ОРЧ), обеспечивающей прием информации с наибольшей эффективностью. Работа датчиков случайных чисел, которые используются при работе в режиме ППРЧ, и поддержка их синхронной работы в станциях осуществляется непрерывно в течение всего времени работы станций, в случае если оптимальная рабочая частота не была выбрана к моменту времени перехода на новую частоту, который определяется при работе в режиме ППРЧ, станция передает соответствующее кодовое сообщение, и осуществляет переход на частоту, выбранную при работе в режиме ППРЧ, после того, как была выбрана оптимальная рабочая частота, станции продолжают работу на частотах, выбранных при использовании алгоритма ППРЧ. При этом станция, выбравшая ОРЧ, передает соответствующее значение оптимальной рабочей частоты так, чтобы был обеспечен заданный уровень вероятности передачи информации, в интервале приема другая станция определяет факт приема информации о значении оптимальной частоты, если информация о значении оптимальной частоты была принята, другая станция передает сообщение, подтверждающее факт приема данной информации, таким образом, что обеспечивается заданный уровень вероятности доведения сообщения, начиная с момента времени, в который осуществляют переход на другую частоту при работе в режиме ППРЧ, другая станция осуществляет передачу на оптимальной рабочей частоте, если другая станция получила информацию о значении оптимальной рабочей частоты, отправила сообщение о приеме данной информации и перешла в режиме передачи на этой частоте, а станция, передавшая информацию, не получила подтверждение о приеме информации о значении оптимальной рабочей частоты, то в этом случае станция, передавшая информацию, не переходит в режиме приема на ОРЧ и поэтому не принимает переданную информацию, если станция получает информацию, подтверждающую факт приема другой станцией значения оптимальной рабочей частоты, то эта станция, начиная с момента времени, в который осуществляют переход на другую частоту при работе в режиме ППРЧ, осуществляет прием информации на оптимальной рабочей частоте, если станция не получает информацию, подтверждающую факт приема другой станцией значения оптимальной рабочей частоты, сообщение о приеме данной информации не передается, другая станция в момент времени, в который осуществляют переход на другую частоту при работе в режиме ППРЧ, переходит на частоту, значение которой было определено при использовании алгоритма ППРЧ. Переданная информация хранится до момента приема информации, подтверждающей прием другой станцией переданной информации, в случае если в течение установленного времени станцией, передавшей информацию, не будет принята информация о том, что другая станция эту информацию приняла, то после перехода на новую рабочую частоту, переданная информация передается повторно.The method for exchanging information using pseudo-random hopping of the operating frequency together with the algorithm for selecting the optimal operating frequencies consists in the exchange of information between two stations operating using the inter-symbol pseudo-random hopping of the operating frequency (ISFR) mode, in which spectrum spreading is provided by synchronous hopping of the carrier frequency in the allocated for a means of communication in the frequency range, the stations begin to work in the frequency hopping mode, within a predetermined time they select the optimal operating frequency (ORF), which ensures the reception of information with the greatest efficiency. The operation of random number sensors, which are used when operating in the frequency hopping mode, and support for their synchronous operation in stations is carried out continuously throughout the entire time of operation of the stations, if the optimal operating frequency has not been selected by the time of transition to a new frequency, which is determined during operation. in the frequency hopping mode, the station transmits the corresponding code message, and switches to the frequency selected when operating in the hopping mode, after the optimal operating frequency has been selected, the stations continue to work on the frequencies selected using the hopping algorithm. At the same time, the station that has chosen ORF transmits the corresponding value of the optimal operating frequency so that the specified level of information transmission probability is provided, in the reception interval, another station determines the fact of receiving information about the value of the optimal frequency, if information about the value of the optimal frequency was received, the other station transmits a message confirming the fact of receiving this information in such a way that a given level of probability of delivering a message is provided, starting from the time at which the transition to another frequency is carried out when operating in the frequency hopping mode, the other station transmits at the optimal operating frequency if the other station received information about the value of the optimal operating frequency, sent a message about the reception of this information and switched to transmission mode at this frequency, and the station that transmitted the information did not receive confirmation of receipt of information about the value of the optimal operating frequency, then in this case the station that transmitted the information rmation, does not switch to ORF in the receive mode and therefore does not receive the transmitted information, if the station receives information confirming the fact that another station has received the value of the optimal operating frequency, then this station, starting from the time at which the transition to another frequency is made when operating in frequency hopping mode, receives information at the optimal operating frequency, if the station does not receive information confirming the fact that another station has received the value of the optimal operating frequency, the message about the reception of this information is not transmitted, the other station at the time at which the transition to another frequency is performed during operation in the frequency hopping mode, jumps to the frequency, the value of which was determined using the hopping algorithm. The transmitted information is stored until the moment of receiving information confirming the reception of the transmitted information by another station, if within the set time the station that transmitted the information does not receive information that the other station has received this information, then after switching to a new operating frequency, the transmitted information is retransmitted.

Недостатком способа-прототипа является то, что при выборе оптимальных рабочих частот не используется адаптивный подход, при применении которого управляющие решения принимаются на основе априорной информации, уточняемой на каждом шаге процесса на основе поступающей информации, что приводит к снижению эффективности способа при работе радиосредств в условиях изменяющейся помеховой обстановки.The disadvantage of the prototype method is that when choosing the optimal operating frequencies, an adaptive approach is not used, when applying which control decisions are made on the basis of a priori information, refined at each step of the process based on incoming information, which leads to a decrease in the efficiency of the method when operating radio equipment in conditions changing interference environment.

Задача предлагаемого способа – обеспечение обмена информацией на оптимальных рабочих частотах, с обеспечением увеличения/уменьшения вероятности выбора рабочей частоты в случае увеличения/уменьшения значения отношения мощностей сигнала и помехи, измеренных на этой частоте, и за счет этого повышение помехоустойчивости линий радиосвязи в условиях изменяющейся помеховой обстановки.The objective of the proposed method is to ensure the exchange of information at optimal operating frequencies, ensuring an increase/decrease in the probability of choosing an operating frequency in the event of an increase/decrease in the value of the signal-to-interference power ratio measured at this frequency, and thereby increase the noise immunity of radio communication lines in conditions of changing interference environment.

Для решения поставленной задачи в способе организации адаптивной радиосвязи в линии связи при использовании в радиостанциях псевдослучайной перестройки рабочей частоты, заключающемся в обмене информацией между двумя станциями, работающими с использованием режима межсимвольной псевдослучайной перестройки рабочей частоты (ППРЧ), при котором расширение спектра обеспечивается путем синхронного скачкообразного изменения несущей частоты в выделенном для средства связи диапазоне частот, станции начинают работу в режиме ППРЧ, в течение заранее заданного времени осуществляют выбор оптимальной рабочей частоты (ОРЧ), обеспечивающей прием информации с наибольшей эффективностью, работа датчиков случайных чисел, которые используются при работе в режиме ППРЧ, и поддержка их синхронной работы в станциях осуществляется непрерывно в течение всего времени работы станций, в случае если оптимальная рабочая частота не была выбрана к моменту времени перехода на новую частоту, который определяется при работе в режиме ППРЧ, станция передает соответствующее кодовое сообщение и осуществляет переход на частоту, выбранную при работе в режиме ППРЧ, после того, как была выбрана оптимальная рабочая частота, станции продолжают работу на частотах, выбранных при использовании алгоритма ППРЧ, при этом станция, выбравшая ОРЧ, передает соответствующее значение оптимальной рабочей частоты так, чтобы был обеспечен заданный уровень вероятности передачи информации, в интервале приема другая станция определяет факт приема информации о значении оптимальной частоты, если информация о значении оптимальной частоты была принята, другая станция передает сообщение, подтверждающее факт приема данной информации, таким образом, что обеспечивается заданный уровень вероятности доведения сообщения, начиная с момента времени, в который осуществляют переход на другую частоту при работе в режиме ППРЧ, другая станция осуществляет передачу на оптимальной рабочей частоте, если другая станция получила информацию о значении оптимальной рабочей частоты, отправила сообщение о приеме данной информации и перешла в режиме передачи на этой частоте, а станция, передавшая информацию, не получила подтверждение о приеме информации о значении оптимальной рабочей частоты, то в этом случае станция, передавшая информацию, не переходит в режиме приема на ОРЧ и поэтому не принимает переданную информацию, если станция получает информацию, подтверждающую факт приема другой станцией значения оптимальной рабочей частоты, то эта станция, начиная с момента времени, в который осуществляют переход на другую частоту при работе в режиме ППРЧ, осуществляет прием информации на оптимальной рабочей частоте, если станция не получает информацию, подтверждающую факт приема другой станцией значения оптимальной рабочей частоты, сообщение о приеме данной информации не передается, другая станция в момент времени, в который осуществляют переход на другую частоту при работе в режиме ППРЧ, переходит на частоту, значение которой было определено при использовании алгоритма ППРЧ, переданная информация хранится до момента приема информации, подтверждающей прием другой станцией переданной информации, в случае если в течение установленного времени станцией, передавшей информацию, не будет принята информация о том, что другая станция эту информацию приняла, то после перехода на новую рабочую частоту, переданная информация передается повторно, согласно изобретению, в режиме обмена информацией в станциях в интервалах времени, отведенных для приема сообщений, измеряют мощность помехи, мощность аддитивной смеси сигнала и помехи, рассчитывают значение мощности сигнала, отношение значений мощностей сигнала и помехи, измерение мощности помехи осуществляют в интервале времени, в котором отсутствует сигнал, и который расположен непосредственно перед интервалом времени, в котором измеряют мощность аддитивной смеси сигнала и помехи; To solve the problem in a method for organizing adaptive radio communication in a communication line when using pseudo-random hopping of the operating frequency in radio stations, which consists in the exchange of information between two stations operating using the inter-symbol pseudo-random hopping of the operating frequency (IFFR) mode, in which the spectrum spreading is provided by synchronous hopping changes in the carrier frequency in the frequency range allocated for the communication means, the stations begin to work in the frequency hopping mode, within a predetermined time they select the optimal operating frequency (ORF), which ensures the reception of information with the greatest efficiency, the operation of random number generators that are used when operating in the mode Frequency hopping, and support for their synchronous operation in the stations is carried out continuously throughout the entire time of operation of the stations, if the optimal operating frequency has not been selected by the time of transition to a new frequency, which is determined during operation in the frequency hopping mode, the station transmits the corresponding code message and switches to the frequency selected when operating in the hopping mode, after the optimal operating frequency has been selected, the stations continue to work on the frequencies selected using the hopping algorithm, while the station that selected the , transmits the corresponding value of the optimal operating frequency so that a given level of information transmission probability is provided, in the reception interval, another station determines the fact of receiving information about the value of the optimal frequency, if information about the value of the optimal frequency has been received, the other station transmits a message confirming the fact of receiving this information, in such a way that a given level of probability of delivering a message is provided, starting from the moment at which the transition to another frequency is carried out when operating in the frequency hopping mode, the other station transmits at the optimal operating frequency if the other station has received information about the value of the opt low operating frequency, sent a message about the reception of this information and switched to the transmission mode at this frequency, and the station that transmitted the information did not receive confirmation of the receipt of information about the value of the optimal operating frequency, then in this case the station that transmitted the information does not switch to the mode reception on OFR and therefore does not receive the transmitted information, if the station receives information confirming the fact that another station has received the value of the optimal operating frequency, then this station, starting from the time at which the transition to another frequency is made when operating in the frequency hopping mode, receives information at the optimal operating frequency, if the station does not receive information confirming the fact that the other station has received the value of the optimal operating frequency, the message about the reception of this information is not transmitted, the other station at the time at which the transition to another frequency is made when operating in the frequency hopping mode, switches to frequency, the value of which was determined when using the frequency hopping algorithm, the transmitted information is stored until the moment of receiving information confirming the receipt of the transmitted information by another station, if within the set time the station that transmitted the information does not receive information that the other station has received this information, then after switching to a new operating frequency, the transmitted information is retransmitted, according to the invention, in the information exchange mode in stations in the time intervals allotted for receiving messages, the interference power, the power of the additive mixture of signal and interference are measured, the signal power value is calculated, the ratio of signal and interference powers, measurement interference power is carried out in the time interval in which there is no signal, and which is located immediately before the time interval in which the power of the additive mixture of signal and interference is measured;

измерение мощности аддитивной смеси сигнала и помехи осуществляют в интервал времени ближайший к моменту, в который осуществляют переход на другую частоту, при этом выполняется условие, что разность значений момента времени, в который осуществляют переход на другую частоту, и момента времени, в который завершают измерение мощности сигнала и помехи, превышает значение времени, необходимого для расчета значения частоты приема и подготовки соответствующих данных; the measurement of the power of the additive mixture of signal and interference is carried out in the time interval closest to the moment at which the transition to another frequency is carried out, while the condition is met that the difference between the values of the moment of time at which the transition to another frequency is carried out and the moment of time at which the measurement is completed signal strength and interference, exceeds the value of the time required to calculate the value of the reception frequency and prepare the corresponding data;

момент времени, в который осуществляют переход на другую частоту, определяется алгоритмом, обеспечивающим работу в режиме ППРЧ;the time at which the transition to another frequency is carried out is determined by the algorithm that provides operation in the frequency hopping mode;

с использованием полученного значения отношения мощностей сигнала и помехи определяют ОРЧ, на которой должна приниматься информация в очередном интервале времени, отведенном для приема сообщений – ОРЧ приема, при этом используют способ выбора ОРЧ приема, при применении которого при увеличении значения отношения мощностей сигнала и помехи для какой-либо частоты, обеспечивается увеличение величины числового интервала, соответствующего данной частоте, на которые делят отрезок единичной длины, используемый для определения значений ОРЧ;using the obtained value of the ratio of the signal and interference powers, the OFR is determined, on which information should be received in the next time interval allotted for receiving messages - the OFR of reception, while using the method of choosing the OFR of reception, when applied, with an increase in the value of the signal-to-interference power ratio for any frequency, an increase in the value of the numerical interval corresponding to this frequency is provided, into which a segment of unit length is divided, used to determine the values of the OFR;

определяют номер ОРЧ приема с использованием очередного числа псевдослучайной последовательности чисел (ПсПЧ), на которой будет осуществляться прием в следующем цикле приема-передачи, как номер интервала, на которые разбит отрезок единичной длины, в который попадает число, выработанное генератором ПсПЧ; determine the number of OFR reception using the next number of pseudo-random sequence of numbers (PRSN), which will be received in the next cycle of reception-transmission, as the number of the interval into which the segment of unit length is divided, into which the number generated by the PRSN generator falls;

при реализации способа выбора ОРЧ приема используют второй генератор ПсПЧ, отличный от генератора, который используют для обеспечения режима ППРЧ, работу данных генераторов, находящихся в различных радиостанциях, не синхронизируют; when implementing the method for selecting OFR reception, a second FSFC generator is used, which is different from the generator that is used to provide the frequency hopping mode, the operation of these generators located in different radio stations is not synchronized;

работа станций продолжается по описанному алгоритму до момента завершения сеанса связи. the work of the stations continues according to the described algorithm until the end of the communication session.

Предлагаемый способ заключается в следующем. The proposed method is as follows.

Работа станций (станция 1 и станция 2) начинается в режиме ППРЧ. При работе в режиме ППРЧ работа датчиков случайных чисел, используемых для обеспечения данного режима работы, и поддержка их синхронной работы в станциях, осуществляется в течение всего времени работы станций. The stations (station 1 and station 2) start in the frequency hopping mode. When operating in the frequency hopping mode, the operation of random number generators used to ensure this mode of operation, and support for their synchronous operation in stations, is carried out during the entire time of operation of the stations.

В режиме обмена информацией в станциях в интервалах времени, отведенных для приема сообщений, измеряют мощность помехи, мощность аддитивной смеси сигнала и помехи. Рассчитывают значение мощности сигнала, отношение значений мощностей сигнала и помехи (графическое пояснение приведено на фиг. 1). In the mode of information exchange in stations in the time intervals allotted for receiving messages, the interference power, the power of the additive mixture of signal and interference are measured. Calculate the value of the signal power, the ratio of the values of the signal power and interference (graphical explanation is shown in Fig. 1).

Измерение мощности помехи осуществляют в интервале времени, в котором отсутствует сигнал, и который расположен непосредственно перед интервалом времени, в котором измеряют мощность аддитивной смеси сигнала и помехи. The measurement of interference power is carried out in the time interval in which there is no signal, and which is located immediately before the time interval in which the power of the additive mixture of signal and interference is measured.

Измерение мощности аддитивной смеси сигнала и помехи осуществляют в интервал времени ближайший к моменту, в который осуществляют переход на другую частоту, при этом выполняется условие, что разность значений момента времени, в который осуществляют переход на другую частоту, и момента времени, в который завершают измерение мощности сигнала и помехи, превышает значение времени, необходимого для расчета значения частоты приема и подготовки соответствующих данных (tрп) (графическое пояснение приведено на фиг. 2). The measurement of the power of the additive mixture of signal and interference is carried out in the time interval closest to the moment at which the transition to another frequency is carried out, while the condition is met that the difference between the values of the moment of time at which the transition to another frequency is carried out and the moment of time at which the measurement is completed signal power and interference exceeds the time required to calculate the value of the frequency of reception and preparation of the corresponding data (t p ) (a graphical explanation is shown in Fig. 2).

Момент времени, в который осуществляют переход на другую частоту, определяется алгоритмом, обеспечивающим работу в режиме ППРЧ.The point in time at which the transition to another frequency is performed is determined by the algorithm that provides operation in the frequency hopping mode.

Измерение мощностей сигнала и помехи с высокой точностью, за небольшое время может осуществляться, например, способом, описанным в патенте RU 2675386 H04B 1/10. Measurement of signal power and interference with high accuracy, in a short time can be carried out, for example, by the method described in patent RU 2675386 H04B 1/10.

Рассчитывают отношение мощностей сигнала и помехи. С использованием полученного значения определяют ОРЧ, на которой должны принимать информацию в очередном цикле передачи – приема – ОРЧ приема. При этом используют способ выбора ОРЧ приема, при применении которого при увеличении значения отношения мощностей сигнала и помехи для какой-либо частоты, обеспечивается увеличение величины числового интервала, соответствующего данной частоте, на которые делят отрезок единичной длины, используемые для определения значений ОРЧ.Calculate the ratio of signal power and interference. Using the obtained value, the OFR is determined, on which information should be received in the next cycle of transmission - reception - OFR of reception. At the same time, a method for selecting OFR reception is used, when using which, with an increase in the value of the ratio of signal and interference powers for any frequency, an increase in the value of the numerical interval corresponding to a given frequency is provided, into which a segment of unit length is divided, used to determine the values of OFR.

В общем случае для расчета величин числовых интервалов могут использоваться функции, удовлетворяющие условию, что рассчитанная величина числового интервалов тем больше, чем больше значение отношения мощностей сигнала и помех. In the general case, to calculate the values of the numerical intervals, functions can be used that satisfy the condition that the calculated value of the numerical intervals is the greater, the greater the value of the signal power-to-noise ratio.

Может использоваться, например, следующий способ выбора ОРЧ приема. For example, the following ORF reception selection method can be used.

Считается, что число рабочих частот любой радиостанции – N известно. В каждой радиостанции предварительно весь список рабочих частот нумеруется, например, в порядке возрастания значений частот. It is believed that the number of operating frequencies of any radio station - N is known. In each radio station, the entire list of operating frequencies is preliminarily numbered, for example, in ascending order of frequency values.

Генератор псевдослучайной последовательности чисел (ПсПЧ) вырабатывает случайные числа, распределенные по равномерному закону в отрезке единичной длины. The Pseudo-Random Number Sequence Generator (PRS) generates random numbers uniformly distributed over a segment of unit length.

После первого измерения мощностей сигнала и помехи на i-ой частоте и расчета значения их отношений – qi значениям отношения мощностей сигнала и помехи для всех оставшихся частот присваивают данное рассчитанное значение After the first measurement of the signal and interference powers at the i-th frequency and the calculation of the value of their ratios - q i, the values of the ratio of the signal and interference powers for all remaining frequencies are assigned this calculated value

qj= qi q j = q i

j=1, 2, …, N, j≠ i.j=1, 2, …, N, j≠ i.

Рассчитывают величины промежутков отрезка единичной длины, которые используют при определении номера частоты приемаCalculate the gaps of a segment of unit length, which are used in determining the reception frequency number

pi= qi/

Figure 00000001
qj, (1)p i = q i /
Figure 00000001
q j , (1)

где: N – число рабочих частот радиостанций. where: N is the number of operating frequencies of radio stations.

Формируют отрезок из полуоткрытых промежутковA segment is formed from half-open gaps

[0, p1), [p1, p1+ p2), …, [

Figure 00000002
pi, 1]. (2)[0, p 1 ), [p 1 , p 1 + p 2 ), …, [
Figure 00000002
p i , 1]. (2)

После получения случайного числа от второго генератора ПсПЧ, определяют номер ОРЧ приема как номер полуоткрытого промежутка, в который попадает случайное число. After receiving a random number from the second FSCH generator, the ORF reception number is determined as the number of the half-open gap in which the random number falls.

Если обмен информацией о номере ОРЧ между станциями произведен с положительным результатом, то в очередном интервале передачи-приема информации станция, принявшая информацию о значении ОРЧ, передает информацию на данной частоте, станция, передавшая информацию о значении ОРЧ, принимает информацию на данной частоте.If the exchange of information about the number of OFR between stations is carried out with a positive result, then in the next interval of transmission and reception of information, the station that received information about the value of OFR transmits information at a given frequency, the station that transmitted information about the value of OFR receives information at this frequency.

В интервалы времени, предназначенные для измерения мощностей сигнала и помехи, осуществляют измерение значений данных параметров на ОРЧ приема (второе измерение). In the time intervals intended for measuring the signal and interference powers, the values of these parameters are measured on the reception OFR (second measurement).

Рассчитывают значения их отношений – qi рассчитывают величину промежутков отрезка единичной длины, которые используют при определении номера частоты приема по формуле (1) с использованием рассчитанного значения qi.The values of their ratios are calculated - q i calculate the size of the intervals of a segment of unit length, which are used in determining the reception frequency number according to the formula (1) using the calculated value q i .

После получения случайного числа, значения которого равномерно распределены в единичном интервале, определяют номер ОРЧ приема как номер полуоткрытого промежутка, в который попадает случайное число. After receiving a random number, the values of which are evenly distributed in a unit interval, determine the number of ORF reception as the number of a half-open interval, which falls into a random number.

В дальнейшем, после очередного измерения мощностей сигнала и помехи на i-ой частоте, рассчитывают значения их отношений – qi. Рассчитывают величину промежутков отрезка единичной длины, которые используют при определении номера частоты приема по формуле (1) с использованием рассчитанного значения qi. После получения случайного числа, значения которого равномерно распределены в единичном интервале, определяют номер ОРЧ приема как номер полуоткрытого промежутка, в который попадает случайное число. In the future, after the next measurement of the signal and interference powers at the i-th frequency, the values of their ratios are calculated - q i . Calculate the size of the intervals of the segment of unit length, which are used in determining the reception frequency number according to the formula (1) using the calculated value of q i . After receiving a random number, the values of which are evenly distributed in a unit interval, determine the number of ORF reception as the number of a half-open interval, which falls into a random number.

После того, как была выбрана первая ОРЧ, станции продолжают работу на частотах, выбранных при использовании алгоритма ППРЧ. При этом передают: станция 1 станции 2, станция 2 станции 1 соответствующие значения оптимальных рабочих частот так, чтобы был обеспечен заданный уровень вероятности передачи информации. Once the first OFR has been selected, stations continue to operate on the frequencies selected using the frequency hopping algorithm. At the same time, station 1 of station 2, station 2 of station 1 transmit the corresponding values of the optimal operating frequencies so that a given level of probability of information transmission is provided.

Заданный уровень вероятности передачи информации обеспечивают, например, путем использования способа модуляции с необходимой степенью кодирования.A given level of information transmission probability is provided, for example, by using a modulation method with the required degree of coding.

В интервале приема определяют факт приема информации о значении оптимальной частоты.In the reception interval, the fact of receiving information about the value of the optimal frequency is determined.

Факт приема информации определяется, например, по факту превышения отношением измеренных значений мощности сигнала и мощности помехи заданного порогового уровня. The fact of receiving information is determined, for example, by the fact that the ratio of the measured values of signal power and interference power exceeds a predetermined threshold level.

Если информация о значении ОРЧ станцией принята, то станция передает сообщение, подтверждающее факт приема данной информации, например, с использованием соответствующей модуляции и степени кодирования, обеспечивающих доведение информации с вероятностью не ниже заданного значения. После чего данная станция, начиная с момента времени, в который осуществляют переход на другую частоту, осуществляет передачу на оптимальной рабочей частоте. If the information about the value of the OFR is received by the station, then the station transmits a message confirming the fact of receiving this information, for example, using the appropriate modulation and coding degree, ensuring that the information is delivered with a probability not lower than a given value. After that, this station, starting from the moment of time at which the transition to another frequency is carried out, transmits at the optimal operating frequency.

Если станция, передавшая информацию о значении ОРЧ, получает информацию, подтверждающую факт приема другой станцией значения ОРЧ, то данная станция, начиная с момента времени, в который осуществляют переход на другую частоту, осуществляет прием информации на ОРЧ. If the station that transmitted information about the OFR value receives information confirming the fact that another station has received the OFR value, then this station, starting from the time at which the transition to another frequency is made, receives information on the OFR.

Если станция не получает информацию, подтверждающую факт приема другой станцией значения ОРЧ, то данная станция в момент времени, в который осуществляют переход на другую частоту, переходит на частоту, значение которой было определено при использовании алгоритма ППРЧ. В этом случае другая станция не получает сигнал на ОРЧ. При этом данная станция продолжает работу на этой частоте до момента перехода на другую частоту, выбранную при использовании алгоритма ППРЧ. После чего прием осуществляется на частоте, которую к этому моменту определяют при использовании алгоритма ППРЧ. If the station does not receive information confirming the fact that another station has received the OFR value, then this station, at the time at which the transition to another frequency is made, switches to the frequency, the value of which was determined using the frequency hopping algorithm. In this case, the other station does not receive a signal on ORF. At the same time, this station continues to work on this frequency until the moment of switching to another frequency selected using the frequency hopping algorithm. After that, the reception is carried out at the frequency, which at this point is determined using the frequency hopping algorithm.

Поскольку работа датчиков случайных чисел, которые используются при работе в режиме ППРЧ, и поддержка их синхронной работы в станциях осуществляется в течение всего времени работы станций, то срыва связи в этом случае не происходит. Since the operation of random number sensors, which are used when operating in the frequency hopping mode, and support for their synchronous operation in stations is carried out during the entire time of operation of the stations, there is no communication breakdown in this case.

Переданная информация хранится до момента приема информации, подтверждающей прием другой станцией переданной информации. The transmitted information is stored until the receipt of information confirming the receipt of the transmitted information by another station.

В случае если в течение установленного времени станцией, передавшей информацию, не будет принята информация о том, что другая станция эту информацию приняла, то после перехода на новую рабочую частоту, переданная информация передается повторно. If, within the set time, the station that transmitted the information does not receive information that another station has received this information, then after switching to a new operating frequency, the transmitted information is transmitted again.

Работа станций продолжается по описанному алгоритму до момента завершения сеанса связи. The work of the stations continues according to the described algorithm until the end of the communication session.

При использовании предлагаемого способа в отличие от способа-прототипа возможно осуществление обмена информацией на ОРЧ. Причем для выбора ОРЧ приема используют способ, при применении которого при увеличении значения отношения мощностей сигнала и помехи для какой-либо частоты, обеспечивается увеличение величины числового интервала, соответствующего данной частоте, на которые делят числовой отрезок, используемый для определения значений ОРЧ. За счет этого увеличивается вероятность использования ОРЧ и, соответственно, данная частота будет использоваться чаще. When using the proposed method, in contrast to the prototype method, it is possible to exchange information on the OFR. Moreover, to select OFR reception, a method is used, when applying which, with an increase in the value of the ratio of signal and interference powers for any frequency, an increase in the value of the numerical interval corresponding to this frequency is provided, into which the numerical segment used to determine the values of RFR is divided. This increases the likelihood of using OFR and, accordingly, this frequency will be used more often.

Таким образом, за счет обеспечения обмена информацией на оптимальных рабочих частотах, а также обеспечения увеличения/уменьшения вероятности выбора рабочей частоты в случае увеличения/уменьшения значения отношения мощностей сигнала и помехи, измеренных на этой частоте, повышается эффективность обмена информации в условиях изменяющейся помеховой обстановки.Thus, by ensuring the exchange of information at optimal operating frequencies, as well as increasing/decreasing the probability of choosing an operating frequency in the event of an increase/decrease in the value of the signal-to-interference power ratio measured at this frequency, the efficiency of information exchange increases under changing interference conditions.

Структурная схема устройства для реализации предлагаемого способа, приведена на фиг. 3, где обозначено:The block diagram of the device for implementing the proposed method is shown in Fig. 3, where it is indicated:

1 – антенна; 1 - antenna;

2 – смеситель; 2 - mixer;

3 – усилитель промежуточной частоты (УПЧ); 3 - intermediate frequency amplifier (IFA);

4 – полосовой фильтр (ПФ); 4 - bandpass filter (PF);

5 – гетеродин; 5 - heterodyne;

6 – блок расчета мощностей сигнала и помехи; 6 - block for calculating signal and interference powers;

7 – цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП); 7 - digital-to-analog converter (DAC);

8 – аналого-цифровой преобразователь (АЦП); 8 – analog-to-digital converter (ADC);

9 – модем;9 - modem;

10 – передатчик;10 - transmitter;

11 – вычислительное устройство (ВУ);11 - computing device (CD);

12.1, 12.2 – первый и второй генераторы псевдослучайной последовательности чисел (ПсПЧ).12.1, 12.2 - the first and second generators of a pseudo-random sequence of numbers (PRS).

Устройство содержит последовательно соединенные антенну 1, смеситель 2, УПЧ 3, полосовой фильтр 4, АЦП 8, модем 9, выход-вход которого является вторым выходом-входом устройства. Кроме того, первый выход модема 9 соединен с первым входом передатчика 10, выход которого соединен с входом антенны, выход-вход которого является первым выходом-входом устройства. При этом выход полосового фильтра 4 соединен с входом блока расчета мощностей сигнала и помехи 6, выход которого соединен с первым входом ВУ 11, первый выход которого через последовательно соединенные ЦАП 7 и гетеродин 5 подключен ко второму входу смесителя 2. Второй выход модема 9 соединен со вторым входом ВУ 11, второй выход которого соединен со вторым входом передатчика 10. Третий выход ВУ 11 подключен к третьему входу передатчика 10. Выход первого генератора ПсПЧ 12.1 соединен с третьим входом ВУ 11, а выход второго генератора ПсПЧ 12.2 – с четвертым входом ВУ 11.The device contains serially connected antenna 1, mixer 2, IF 3, bandpass filter 4, ADC 8, modem 9, the output-input of which is the second output-input of the device. In addition, the first output of the modem 9 is connected to the first input of the transmitter 10, the output of which is connected to the input of the antenna, the output-input of which is the first output-input of the device. At the same time, the output of the bandpass filter 4 is connected to the input of the block for calculating the signal and interference powers 6, the output of which is connected to the first input of the VU 11, the first output of which is connected to the second input of the mixer 2 through series-connected DAC 7 and the local oscillator 5. The second output of the modem 9 is connected to the second input of the VU 11, the second output of which is connected to the second input of the transmitter 10. The third output of the VU 11 is connected to the third input of the transmitter 10. The output of the first generator PsCh 12.1 is connected to the third input of the VU 11, and the output of the second generator PsCh 12.2 is connected to the fourth input of the VU 11 .

Устройство работает следующим образом. The device works as follows.

Смесь сигнала и помехи с антенны 1 поступает в смеситель 2, где осуществляется понижение или повышение значения частоты сигнала до значения промежуточной частоты. Полученную смесь сигнала и помехи усиливают в УПЧ 3. Усиленный сигнал фильтруют полосовым фильтром 4 и подают в АЦП 8, где формируют в цифровом виде отсчеты смеси сигнала и помехи. Отсчеты подают в модем 9, где полученную информацию демодулируют и через второй выход-вход подают на внешнее устройство (на фиг. 3 не показано). Со второго выхода модема 9 демодулированную информацию подают в ВУ 11. A mixture of signal and interference from antenna 1 enters mixer 2, where the signal frequency is reduced or increased to the value of the intermediate frequency. The resulting mixture of signal and noise is amplified in IF 3. The amplified signal is filtered by a bandpass filter 4 and fed to ADC 8, where the samples of the mixture of signal and noise are formed in digital form. The readings are fed to the modem 9, where the received information is demodulated and fed through the second output-input to an external device (not shown in Fig. 3). From the second output of the modem 9, the demodulated information is fed to the WU 11.

В вычислительном устройстве 11, например, по алгоритму, описанному в патенте РФ 2284659 H04B7/005, для каждой выделенной для связи частоты, осуществляют оценку качества канала связи, например, путем сравнения сигнала контрольной комбинации, уровень которого изменяется в заданных пределах, с тем же сигналом, искаженным шумами и помехами в месте приема, подсчет количества ошибок, расчет максимальной скорости передачи, с которой можно работать, или, например, путем сравнения значения отношения мощностей сигнала и помехи с заданным порогом.In the computing device 11, for example, according to the algorithm described in RF patent 2284659 H04B7/005, for each frequency allocated for communication, the quality of the communication channel is assessed, for example, by comparing the signal of the control combination, the level of which varies within the specified limits, with the same signal distorted by noise and interference at the receiving site, counting the number of errors, calculating the maximum transmission rate that can be worked with, or, for example, by comparing the value of the signal-to-interference power ratio with a given threshold.

Также в ВУ 11 осуществляют расчет значений рабочих частот с использованием какой-либо псевдослучайной последовательностью (алгоритм ППРЧ), и определяют значение оптимальной рабочей частоты приема в цифровом виде, переданное другой станцией. Also, in VU 11, the values of operating frequencies are calculated using some pseudo-random sequence (PHR algorithm), and the value of the optimal operating frequency of reception in digital form transmitted by another station is determined.

В блоке расчета мощностей сигнала и помехи 6 осуществляют расчет мощностей сигнала и помехи, например, с использованием способа и устройства, описанных в патенте RU 2675386 H04B 1/10. In the block for calculating the signal and interference powers 6, the signal and interference powers are calculated, for example, using the method and device described in patent RU 2675386 H04B 1/10.

Расчет мощностей сигнала и помехи в блоке 6 производят следующим образом. Принятую аддитивную смесь сигнала и помехи разветвляют на две одинаковые составляющие, которые затем умножают друг на друга (возводят в квадрат). Затем полученный сигнал фильтруют фильтром нижних частот (ФНЧ) полоса которого согласована с полосой сигнала. Одновременно полученный сигнал фильтруют полосовым фильтром, полоса пропускания которого выбирают так, что верхняя частота полосового фильтра соответствует верхней частоте сигнала, нижнюю частоту полосового фильтра выбирают минимально возможной. Отсчеты сигналов, прошедших полосовой фильтр и ФНЧ, формируют в цифровом виде, путем преобразования в соответствующих аналого-цифровых преобразователях. Данные значения вычитаются одно из другого в вычислительном устройстве. Полученные значения суммируют (сумма мощностей сигнала и помехи). Из полученной суммы вычитают сумму разностей отсчетов, полученных по такому же алгоритму в течение временного интервала анализа помехи, который расположен непосредственно перед обрабатываемым информационным символом, и в котором содержится только помеха (мощность помехи). Полученное значение является достаточно точной оценкой мощности сигнала.Calculation of signal power and interference in block 6 is performed as follows. The received additive mixture of signal and interference is branched into two identical components, which are then multiplied by each other (squared). Then the received signal is filtered by a low-pass filter (LPF), the band of which is matched with the signal band. At the same time, the received signal is filtered by a band-pass filter, the bandwidth of which is chosen so that the upper frequency of the band-pass filter corresponds to the upper frequency of the signal, the lower frequency of the band-pass filter is chosen to be the lowest possible. The samples of the signals that have passed the band-pass filter and low-pass filter are formed in digital form by conversion in the corresponding analog-to-digital converters. These values are subtracted from one another in the computing device. The obtained values are summarized (the sum of the signal and interference powers). From the resulting sum, the sum of the differences in the readings obtained by the same algorithm is subtracted during the interference analysis time interval, which is located immediately before the processed information symbol, and which contains only interference (interference power). The resulting value is a fairly accurate estimate of the signal strength.

Значения мощностей сигнала и помехи в цифровом виде передают в ВУ 11, где рассчитывают отношение мощностей сигнала и помехи, сравнивают значение полученного отношения с пороговым значением, и по результату сравнения делают вывод о том, что информация принята или не принята. The values of the signal and interference powers are digitally transmitted to the VU 11, where the ratio of the signal and interference powers is calculated, the value of the obtained ratio is compared with the threshold value, and, based on the result of the comparison, it is concluded that the information is received or not received.

С выхода ВУ 11 информацию о значении частоты в цифровом виде подают в ЦАП 7 и на второй вход передатчика 10. С выхода ЦАП 7 напряжение пропорциональное значению частоты в аналоговом виде подают на вход гетеродина 5. На его выходе формируется частота, обеспечивающая преобразование частоты входного сигнала в промежуточную частоту.From the output of VU 11, information about the frequency value in digital form is supplied to the DAC 7 and to the second input of the transmitter 10. From the output of the DAC 7, a voltage proportional to the frequency value in analog form is fed to the input of the local oscillator 5. At its output, a frequency is generated that provides frequency conversion of the input signal to an intermediate frequency.

На вход-выход модема 9 подают информацию от внешнего устройства (на фиг. 3 не показано). Информацию, преобразованную в модеме 9, подают в передатчик 10.The input-output of the modem 9 is supplied with information from an external device (not shown in Fig. 3). The information converted in the modem 9 is fed to the transmitter 10.

В передатчике 10 с использованием информации о значении частоты, поступающей с ВУ 11, осуществляют преобразование частоты сигнала, поступающего с модема 9, до значения несущей частоты сигнала, на которой он излучается через антенну 1.In the transmitter 10, using information about the frequency value coming from the VU 11, the frequency of the signal coming from the modem 9 is converted to the value of the carrier frequency of the signal at which it is emitted through the antenna 1.

Расчет номеров рабочих частот осуществляют в ВУ 11 с использованием случайных чисел, которые подают в него с первого 12.1 и второго 12.2 генераторов ПсПЧ.The calculation of the numbers of operating frequencies is carried out in the VU 11 using random numbers that are fed into it from the first 12.1 and second 12.2 PsCh generators.

В первом 12.1 и втором 12.2 генераторах ПсПЧ используют различные алгоритмы генерации ПсПЧ или различные значения констант, используемых в алгоритме генерации ПсПЧ. The first 12.1 and the second 12.2 PsP generators use different PsP generation algorithms or different constant values used in the PsP generation algorithm.

Числа, формируемые первым генератором ПсПЧ 12.1, используют для выбора рабочих частот в режиме ППРЧ. Числа, формируемые вторым генератором ПсПЧ 12.2, используют для выбора ОРЧ.The numbers generated by the first generator PsCh 12.1 are used to select the operating frequencies in the frequency hopping mode. The numbers generated by the second generator PsCh 12.2 are used to select the OFR.

Работу вторых генераторов ПсПЧ 12.2, используемых в различных радиостанциях, не синхронизируют. The work of the second generators PSCH 12.2, used in various radio stations, do not synchronize.

Выбор частот и порядок их использования осуществляют по алгоритму, описанному выше.The choice of frequencies and the order of their use is carried out according to the algorithm described above.

Вычислительное устройство 11 может быть выполнено, например, в виде единого микропроцессорного устройства с соответствующим программным обеспечением, например процессора серии TMS320VC5416 фирмы Texas Instruments, или в виде программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС), с соответствующим программным обеспечением, например ПЛИС XCV400 фирмы Xilinx.The computing device 11 can be made, for example, in the form of a single microprocessor device with the appropriate software, for example, a TMS320VC5416 series processor from Texas Instruments, or as a programmable logic integrated circuit (FPGA), with the appropriate software, for example, XCV400 FPGA from Xilinx.

ЦАП 7 может быть выполнен, например, на микросхеме AD5443YRМ фирмы Analog Devices.DAC 7 can be made, for example, on the AD5443YRM chip from Analog Devices.

АЦП 8 может быть выполнен, например, на микросхеме AD7495BR фирмы Analog Devices.ADC 8 can be made, for example, on the AD7495BR chip from Analog Devices.

Таким образом, описанное устройство позволяет реализовать способ организации адаптивной радиосвязи в линии связи при использовании в радиостанциях псевдослучайной перестройки рабочей частоты, который обеспечивает обмен информацией на оптимальных рабочих частотах, а также обеспечивает увеличение/уменьшение вероятности выбора рабочей частоты в случае увеличения/уменьшения значения отношения мощностей сигнала и помехи, измеренных на этой частоте.Thus, the described device makes it possible to implement a method for organizing adaptive radio communication in a communication line when using pseudo-random tuning of the operating frequency in radio stations, which ensures the exchange of information at optimal operating frequencies, and also provides an increase/decrease in the probability of choosing an operating frequency in the event of an increase/decrease in the value of the power ratio signal and interference measured at that frequency.

Claims (7)

Способ организации адаптивной радиосвязи в линии связи при использовании в радиостанциях псевдослучайной перестройки рабочей частоты, заключающийся в обмене информацией между двумя станциями, работающими с использованием режима межсимвольной псевдослучайной перестройки рабочей частоты (ППРЧ), при котором расширение спектра обеспечивается путем синхронного скачкообразного изменения несущей частоты в выделенном для средства связи диапазоне частот, станции начинают работу в режиме ППРЧ, в течение заранее заданного времени осуществляют выбор оптимальной рабочей частоты (ОРЧ), обеспечивающей прием информации с наибольшей эффективностью, работа датчиков случайных чисел, которые используются при работе в режиме ППРЧ, и поддержка их синхронной работы в станциях осуществляется непрерывно в течение всего времени работы станций, в случае если оптимальная рабочая частота не была выбрана к моменту времени перехода на новую частоту, который определяется при работе в режиме ППРЧ, станция передает соответствующее кодовое сообщение и осуществляет переход на частоту, выбранную при работе в режиме ППРЧ, после того, как была выбрана оптимальная рабочая частота, станции продолжают работу на частотах, выбранных при использовании алгоритма ППРЧ, при этом станция, выбравшая ОРЧ, передает соответствующее значение оптимальной рабочей частоты так, чтобы был обеспечен заданный уровень вероятности передачи информации, в интервале приема другая станция определяет факт приема информации о значении оптимальной частоты, если информация о значении оптимальной частоты была принята, другая станция передает сообщение, подтверждающее факт приема данной информации, таким образом, что обеспечивается заданный уровень вероятности доведения сообщения, начиная с момента времени, в который осуществляют переход на другую частоту при работе в режиме ППРЧ, другая станция осуществляет передачу на оптимальной рабочей частоте, если другая станция получила информацию о значении оптимальной рабочей частоты, отправила сообщение о приеме данной информации и перешла в режиме передачи на этой частоте, а станция, передавшая информацию, не получила подтверждение о приеме информации о значении оптимальной рабочей частоты, то в этом случае станция, передавшая информацию, не переходит в режиме приема на ОРЧ и поэтому не принимает переданную информацию, если станция получает информацию, подтверждающую факт приема другой станцией значения оптимальной рабочей частоты, то эта станция, начиная с момента времени, в который осуществляют переход на другую частоту при работе в режиме ППРЧ, осуществляет прием информации на оптимальной рабочей частоте, если станция не получает информацию, подтверждающую факт приема другой станцией значения оптимальной рабочей частоты, сообщение о приеме данной информации не передается, другая станция в момент времени, в который осуществляют переход на другую частоту при работе в режиме ППРЧ, переходит на частоту, значение которой было определено при использовании алгоритма ППРЧ, переданная информация хранится до момента приема информации, подтверждающей прием другой станцией переданной информации, в случае если в течение установленного времени станцией, передавшей информацию, не будет принята информация о том, что другая станция эту информацию приняла, то после перехода на новую рабочую частоту, переданная информация передается повторно, отличающийся тем, что в режиме обмена информацией в станциях в интервалах времени, отведенных для приема сообщений, измеряют мощность помехи, мощность аддитивной смеси сигнала и помехи, рассчитывают значение мощности сигнала, отношение значений мощностей сигнала и помехи, измерение мощности помехи осуществляют в интервале времени, в котором отсутствует сигнал, и который расположен непосредственно перед интервалом времени, в котором измеряют мощность аддитивной смеси сигнала и помехи; A method for organizing adaptive radio communication in a communication line when using pseudo-random hopping of the operating frequency in radio stations, which consists in the exchange of information between two stations operating using the inter-symbol pseudo-random hopping of the operating frequency (ISFR) mode, in which spectrum spreading is provided by synchronous hopping of the carrier frequency in the selected for a communication facility in the frequency range, the stations begin to work in the frequency hopping mode, within a predetermined time they select the optimal operating frequency (ORF), which ensures the reception of information with the greatest efficiency, the operation of random number sensors that are used when operating in the hopping mode, and support them synchronous operation in stations is carried out continuously during the entire time of operation of the stations, if the optimal operating frequency has not been selected by the time of transition to a new frequency, which is determined when operating in the frequency hopping mode, the station transmits corresponding code message and switches to the frequency selected when operating in the frequency hopping mode, after the optimal operating frequency has been selected, the stations continue to operate at the frequencies selected using the hopping algorithm, while the station that has selected the OFFR transmits the corresponding value of the optimal operating frequency frequency so that a given level of information transmission probability is provided, in the reception interval, another station determines the fact of receiving information about the value of the optimal frequency, if information about the value of the optimal frequency has been received, the other station transmits a message confirming the fact of receiving this information, so that a given level of message delivery probability is provided, starting from the moment at which the transition to another frequency is carried out when operating in the frequency hopping mode, the other station transmits at the optimal operating frequency, if the other station received information about the value of the optimal operating frequency, sent message about the reception of this information and switched to the transmission mode at this frequency, and the station that transmitted the information did not receive confirmation of the receipt of information about the value of the optimal operating frequency, then in this case the station that transmitted the information does not switch to the ORF reception mode and therefore does not receive the transmitted information, if the station receives information confirming the fact that another station has received the value of the optimal operating frequency, then this station, starting from the time at which the transition to another frequency is made when operating in the frequency hopping mode, receives information at the optimal operating frequency, if the station does not receive information confirming that the other station has received the value of the optimal operating frequency, the message about the reception of this information is not transmitted, the other station, at the time at which the transition to another frequency is made when operating in the frequency hopping mode, switches to the frequency whose value was determined using the frequency hopping algorithm, before this information is stored until the moment of receiving information confirming the reception of the transmitted information by another station, if within the set time the station that transmitted the information does not receive information that the other station has received this information, then after switching to a new operating frequency, the transmitted information is retransmitted, characterized in that in the mode of information exchange in stations in the time intervals allotted for receiving messages, the interference power, the power of the additive mixture of signal and interference are measured, the signal power value, the ratio of the signal and interference powers are calculated, the interference power is measured in the time interval in which there is no signal, and which is located immediately before the time interval in which the power of the additive mixture of signal and interference is measured; измерение мощности аддитивной смеси сигнала и помехи осуществляют в интервал времени ближайший к моменту, в который осуществляют переход на другую частоту, при этом выполняется условие, что разность значений момента времени, в который осуществляют переход на другую частоту, и момента времени, в который завершают измерение мощности сигнала и помехи, превышает значение времени, необходимого для расчета значения частоты приема и подготовки соответствующих данных; the measurement of the power of the additive mixture of signal and interference is carried out in the time interval closest to the moment at which the transition to another frequency is carried out, while the condition is met that the difference between the values of the moment of time at which the transition to another frequency is carried out and the moment of time at which the measurement is completed signal strength and interference, exceeds the value of the time required to calculate the value of the reception frequency and prepare the corresponding data; момент времени, в который осуществляют переход на другую частоту, определяется алгоритмом, обеспечивающим работу в режиме ППРЧ; the time at which the transition to another frequency is carried out is determined by the algorithm that provides operation in the frequency hopping mode; с использованием полученного значения отношения мощностей сигнала и помехи определяют ОРЧ, на которой должна приниматься информация в очередном интервале времени, отведенном для приема сообщений – ОРЧ приема, при этом используют способ выбора ОРЧ приема, при применении которого при увеличении значения отношения мощностей сигнала и помехи для какой-либо частоты, обеспечивается увеличение величины числового интервала, соответствующего данной частоте, на которые делят отрезок единичной длины, используемый для определения значений ОРЧ; using the obtained value of the ratio of the signal and interference powers, the OFR is determined, on which information should be received in the next time interval allotted for receiving messages - the OFR of reception, while using the method of choosing the OFR of reception, when applied, with an increase in the value of the signal-to-interference power ratio for any frequency, an increase in the value of the numerical interval corresponding to this frequency is provided, into which a segment of unit length is divided, used to determine the values of the OFR; определяют номер ОРЧ приема с использованием очередного числа псевдослучайной последовательности чисел (ПсПЧ), на которой будет осуществляться прием в следующем цикле приема-передачи, как номер интервала, на которые разбит отрезок единичной длины, в который попадает число, выработанное генератором ПсПЧ; determine the number of OFR reception using the next number of pseudo-random sequence of numbers (PRSN), which will be received in the next cycle of reception-transmission, as the number of the interval into which the segment of unit length is divided, into which the number generated by the PRSN generator falls; при реализации способа выбора ОРЧ приема используют второй генератор ПсПЧ, отличный от генератора, который используют для обеспечения режима ППРЧ, работу данных генераторов, находящихся в различных радиостанциях, не синхронизируют; when implementing the method for selecting OFR reception, a second FSFC generator is used, which is different from the generator that is used to provide the frequency hopping mode, the operation of these generators located in different radio stations is not synchronized; работа станций продолжается по описанному алгоритму до момента завершения сеанса связи.the work of the stations continues according to the described algorithm until the end of the communication session.
RU2022113204A 2022-05-17 Method for organizing adaptive radio communication in a communication line when using pseudo-random tuning of the operating frequency in radio stations RU2784888C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2784888C1 true RU2784888C1 (en) 2022-11-30

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4653068A (en) * 1984-10-19 1987-03-24 Itt Corporation Frequency hopping data communication system
US6865215B1 (en) * 2000-02-16 2005-03-08 Iowa State University Research Foundation, Inc. Spread spectrum digital data communication overlay system and method
RU2356167C1 (en) * 2007-12-29 2009-05-20 Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" Method for adaptive transfer of data in radio link with pseudo-random tuning of working frequency
RU2544006C1 (en) * 2013-10-22 2015-03-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" System for radio communication with mobile objects
RU2755032C1 (en) * 2020-10-08 2021-09-10 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Method for information exchange using frequency hopping spread spectrum combined with an algorithm for selecting optimal traffic frequencies

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4653068A (en) * 1984-10-19 1987-03-24 Itt Corporation Frequency hopping data communication system
US6865215B1 (en) * 2000-02-16 2005-03-08 Iowa State University Research Foundation, Inc. Spread spectrum digital data communication overlay system and method
RU2356167C1 (en) * 2007-12-29 2009-05-20 Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" Method for adaptive transfer of data in radio link with pseudo-random tuning of working frequency
RU2544006C1 (en) * 2013-10-22 2015-03-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" System for radio communication with mobile objects
RU2755032C1 (en) * 2020-10-08 2021-09-10 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Method for information exchange using frequency hopping spread spectrum combined with an algorithm for selecting optimal traffic frequencies

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7986966B2 (en) Wireless communication device and signal detection circuit
US20080037665A1 (en) Radio communication apparatus for controlling bandwidth of channel
US5214788A (en) Process and device for information transmission between radioelectric transceivers of the same network operating in frequency hopping
CA2983824C (en) Fast time acquisition in a frequency-hopped communications link
CN109995394A (en) Device and method for adaptively canceling passive intermodulation signals
CN104426617A (en) Mobile communication terminal test device and mobile communication terminal test method
RU2784888C1 (en) Method for organizing adaptive radio communication in a communication line when using pseudo-random tuning of the operating frequency in radio stations
JPH06334630A (en) Spread spectrum communication method
RU2593378C1 (en) Method and apparatus for adaptive radio communication
US11337077B2 (en) Method of channel selection in a wireless network
CN114374586A (en) Data transmission method, transmitter and receiver
RU2781567C1 (en) Method for selecting the transmission rate in radio links
RU2812812C1 (en) Method for adaptive dynamic routing in communication network
RU2217874C2 (en) Radar jamming device
RU2799089C1 (en) Method for transmitting information using frequency shift modulation in the presence of interference with non-uniform spectral density
RU19626U1 (en) MOBILE INFORMATION TRANSMISSION SYSTEM
RU2808202C1 (en) Repeater
RU2704108C1 (en) Method for adaptive power control in a radio line with linear prediction of the second order of interference power value
RU2237372C2 (en) Device for generating radar station response noise
RU2799491C1 (en) Operating frequency control method
RU2191473C1 (en) Method for transmission of information to moving objects
RU2811900C1 (en) Method for energy detection of signal with compensation of combinational components under conditions of exposure to non-stationary interference
RU2713218C1 (en) Demodulator
RU19625U1 (en) MOBILE INFORMATION TRANSMISSION SYSTEM
RU19595U1 (en) MOBILE OBJECT DETERMINATION SYSTEM