RU172898U1 - Параллельный радиомодем - Google Patents

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к области радиотехники и может быть использована для передачи дискретной информации в системах связи коротковолнового диапазона.Технический результат - повышение помехоустойчивости модема.Технический результат достигается за счет включения в каждый из параллельных частотных субканалов адаптивного компенсатора помех (АКП), использующего выходы N разнесенных в пространстве или по поляризации антенн; введения на входе демодулятора блоков субканальных фильтров для обеспечения независимой работы АКП в соседних частотных субканалах (поднесущих); введения в передаваемый информационный поток периодических служебных символов, известных на приемной стороне, для синхронизации демодулятора и подстройки весовых коэффициентов АКП.Для этого в параллельный радиомодем введены: в модулятор (I) - генератор служебных символов модулятора (ГССМ) (1); в демодулятор (II) - N идентичных блоков субканальных фильтров (БСФ) (7-7), М N-канальных адаптивных компенсаторов помех (АКП) (8-8), использующих выходы N разнесенных в пространстве или по поляризации антенн, и генератор служебных символов демодулятора (ГССД) (9).

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области радиотехники и может быть использована для передачи дискретной информации в системах связи коротковолнового диапазона.

Коротковолновый (KB) канал связи в диапазоне частот 1,5-30 МГц, вследствие ионосферного распространения радиоволн обладает уникальной возможностью обеспечить радиосвязь на расстояния несколько тысяч километров при относительно небольшой мощности передатчика. Однако эта специфика распространения радиоволн обуславливает и два существенных недостатка этого диапазона волн, а именно, межсимвольные искажения (МСИ) из-за суперпозиции в точке приема нескольких лучей и наличие большого количества посторонних помеховых излучений со всего Земного шара.

Известны радиомодемы, описанные, например, в работах [1, 2], основанные на последовательной передаче данных по радиоканалу с замираниями. Для борьбы с МСИ в них используются адаптивные корректоры, основанные на периодическом оценивании характеристик канала путем тестирования его специальной служебной последовательностью символов. Эта последовательность должна быть достаточно длинной, чтобы отразить все особенности характеристик канала, обусловленные наличием МСИ. Это приводит к снижению скорости передачи, и при этом уменьшается полезная мощность передаваемого сигнала. Поэтому, как отмечается в работе [3], подобные устройства обладают относительно низкой информационной скоростью.

Что касается помехоустойчивости, то при наличии внутриканальной помехи, сравнимой по амплитуде с сигналом, одноканальный модем оказывается неработоспособным. Причем использование для подавления помех адаптивных антенных решеток совместно с последовательными одноканальными модемами не позволяет компенсировать внутриканальную помеху из-за существенных отличий огибающих спектров помехи в ветвях разнесения, вызванных селективными по частоте замираниями.

Устранения МСИ удается достичь в параллельных модемах, в которых за счет разбиения входного потока данных на М параллельно работающих частотных субканалов длительность информационного символа τ_и увеличивается в М раз и становится больше длительности интерференции лучей τ_и>Δt_л. В этом случае перед информационной частью символа вводят так называемый защитный интервал τ_з>Δt_л, в пределах которого возникают МСИ, и этот интервал исключается из обработки сигнала. Кроме этого в многоканальных модемах также удается уменьшить влияние узкополосных помех типа несущих колебаний, поражающих отдельные субканалы. Один из вариантов такого технического решения приведен в патенте [4].

Однако и последовательный, и параллельный типы модемов имеют низкую помехоустойчивость, особенно при наличии внутриканальных помех, перекрывающих сигнал по спектру и превышающих уровень полезного сигнала.

Помехоустойчивость является критически важным параметром в профессиональных системах KB радиосвязи при воздействии мощных преднамеренных помех от систем радиоэлектронного подавления (РЭП), на 10-20 дБ превышающих полезный сигнал.

Ослабление влияния помех в многоканальных модемах возможно либо путем дублирования информации на нескольких разнесенных поднесущих, либо избыточного кодирования, либо увеличения базы сигнала, т.е. отношения ширины спектра модулированного сигнала к ширине спектра информационного сигнала. Однако все эти методы, ценою существенного уменьшения скорости передачи, обеспечивают невысокий выигрыш в помехоустойчивости - порядка 2-6 дБ.

Известен отечественный параллельный модем типа АТ-3104 [5], широко применяемый на современных KB радиолиниях. Он представляет собой многоканальный (12 или 20 каналов) модем, в котором поднесущие частоты отличаются по частоте на

, что обеспечивает взаимную ортогональность субканалов на интервале информационной посылки (символа). Поэтому раздельный прием информации по субканалам осуществляется без использования субканальных фильтров, а путем быстрого преобразования Фурье группового сигнала на входе приемной части модема. Для исключения эффекта МСИ в начале каждого символа добавляется защитный интервал, равный соответственно 3,33 мс или 13,33 мс. Для уменьшения ошибок приема, вызванных замираниями сигнала, используется сдвоенный прием на две пространственно разнесенные антенны.

Недостатком описанного аналога является низкая помехоустойчивость при наличии на любой из поднесущих мощной узкополосной помехи, подавляющей (из-за отсутствия субканальных фильтров) несколько ближайших поднесущих, или наличии широкополосной помехи, перекрывающей по спектру весь полезный сигнал.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению можно считать модем МС-5 [6], принятый за прототип.

Функциональная схема модема-прототипа, согласно его описанию, приведена на фиг. 1 и 2, где обозначено:

Фиг. 1:

I - модулятор;

1₂ - блок преобразования информации (БПИ);

1₃ - блок синхронизации модулятора (БСМ);

1_4.1-1_4.М - М фазовых манипуляторов (ФМ);

1₅ - генератор сетки частот модема (ГСЧМ);

1₆ - сумматор;

1₇ - подмодулятор одной боковой полосы (ПОБП);

1₈ - генератор несущей частоты (ГНЧ);

М - число поднесущих.

Фиг. 2:

II - демодулятор;

2 - генератор сетки частот демодулятора (ГСЧД);

3₂-3_2М - 2М перемножителей;

4₁-4_2М - 2М интеграторов со сбросом;

5 - блок синхронизации демодулятора (БСД).

6 - блок обработки решений.

Модулятор II устройства-прототипа содержит БПИ 1₂, выходы которого соединены с входами соответствующих М фазовых манипуляторов 1_4.1-1_4.М, выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора 1₆, выход которого соединен с первым входом ПОБП 1₇, выход которого является выходом модулятора I. При этом выход блока синхронизации 1₃ соединен с синхронизирующим входом БПИ 1₂, первый вход которого является входом модулятора I. Кроме того, выходы ГСЧ 1₅ соединены с опорными входами соответствующих фазовых манипуляторов 1_4.1-1_4.М. Выход ГНЧ 1₈ соединен со вторым входом ПОБП 1₇.

Работа модулятора I происходит следующим образом.

Входной поток двоичных данных разбивается в БПИ 1₂ на М параллельных потоков (М - число субканалов модема), кодируется, преобразуется в информационные сигналы для фазовых манипуляторов 1_4.1…1_4.М. Например, при многопозиционной фазовой манипуляции каждый информационный символ формируется из нескольких входных бит. На опорные входы фазовых манипуляторов 1₄ подаются сигналы канальных частот (поднесущие), которые вырабатываются ГСЧМ 1₅.

В каждом из фазовых манипуляторов опорный сигнал (поднесущая) манипулируется по фазе информационным символом с соответствующего выхода БПИ 1₂. В сумматоре 1₆ все манипулированные по фазе поднесущие складываются, образуя групповой сигнал с ортогональными поднесущими (OFDM). Блок синхронизации 1₃ задает положение информационных символов и защитного интервала.

Защитный интервал можно формировать в модуляторе I путем исключения прохождения выходного сигнала сумматора 1₆ на время τ_З, а можно его исключать при обработке сигнала в демодуляторе II. В устройстве-прототипе применяется второй вариант.

В ПОБП 1₇ этот групповой сигнал переносится в область верхней или нижней боковой полосы (ОБП) относительно несущей f₀, которая вырабатывается генератором 1₈.

Демодулятор модема-прототипа содержит ГСЧД 2, выходы которого соединены с входами соответствующих 2М перемножителей 3₁-3_2М, выходы которых через соответствующие интеграторы со сбросом 4₁-4_2М подключены к соответствующим входам блока обработки решений 6, выход которого является выходом демодулятора II. Кроме того, выход блока синхронизации демодулятора 5 соединен с управляющими входами интеграторов со сбросом 4₁-4_2М. При этом вход БСД 5 соединен с входами перемножителей 3₁-3_2М и является входом демодулятора II.

Демодулятор (фиг. 2) работает следующим образом.

Входной сигнал ОБП поступает на М пар квадратурных корреляторов, включающих перемножители 3₁-3_2М и интеграторы со сбросом 4₁-4_2М. Пары опорных, находящихся в квадратуре сигналов поднесущих вырабатываются ГСЧД 2. Амплитуды x_j и y_j (j=1÷M) сигналов с выходов интеграторов со сбросом 4₁-4_2М j-й пары квадратурных каналов служат для вычисления фазы n-го информационного символа в j-м канале

а две фазы, измеренные на соседних символах, определяют разность фаз

которая характеризует значение информационного символа при относительной фазовой модуляции. Все эти вычисления осуществляются в блоке обработки решений 6.

Блок синхронизации демодулятора 5 служит для определения моментов начала и конца информационных символов, задающих положение интервала интегрирования, при котором канальные сигналы разделяются без взаимного влияния друг на друга. Импульсы, соответствующие концу информационного символа, поступают на управляющий вход интеграторов 4₁-4_М и обнуляют накопленный за длительность символа результат интегрирования.

Недостатком параллельного модема-прототипа является невозможность приема информации при воздействии помехи, перекрывающей по спектру полезный сигнал и превышающей его по уровню.

Задачей предлагаемого устройства является повышение помехоустойчивости модема.

Для решения поставленной задачи в радиомодем, состоящий из модулятора и демодулятора, причем модулятор содержит блок преобразования информации, первый информационный вход которого является входом модулятора, а М его выходов соединены с информационными входами соответствующих М фазовых манипуляторов, опорные входы которых соединены с соответствующими М выходами генератора сетки частот модулятора (ГСЧМ), а также сумматор с М входами, к которым подключены выходы соответствующих М фазовых манипуляторов, выход сумматора соединен с входом подмодулятора одной боковой полосы (ПОБП), выход которого является выходом модулятора, причем выход генератора несущей частоты (ГНЧ) соединен с опорным входом ПОБП, при этом выход блока синхронизации модулятора соединен с синхронизирующим входом блока преобразования информации; демодулятор содержит генератор сетки частот демодулятора (ГСЧД) с 2М квадратурными выходами, которые подключены к опорным входам М пар квадратурных корреляционных каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных перемножителя и интегратора со сбросом, выходы 2М интеграторов со сбросом соединены с соответствующими 2М входами блока решений, выход которого является выходом демодулятора, а также блок синхронизации демодулятора (БСД), первый выход которого соединен с управляющими входами интеграторов со сбросом, кроме того, первый вход блока синхронизации подсоединен к входу первой пары квадратурных корреляционных каналов, согласно полезной модели, дополнительно введены в модулятор - генератор служебных символов модулятора (ГССМ), выход которого соединен со вторым информационным входом блока преобразования информации, а вход ГССМ - с выходом блока синхронизации модулятора; в демодулятор - N идентичных блоков субканальных фильтров (БСФ), входы которых являются входами радиомодема при разнесенном приеме, М N-канальных адаптивных компенсаторов помех (АКП), генератор служебных символов демодулятора (ГССД), причем каждый БСФ состоит из М разнесенных по частоте полосовых фильтров, объединенных по входам, входы каждого N-канального АКП подключены к одноименным выходам БСФ, входы эталонного сигнала каждого АКП соединены с соответствующими выходами ГССД, вход которого подсоединен ко второму выходу БСД, выход каждого из АКП соединен с соответствующим входом БСД и входом соответствующей пары квадратурных корреляционных каналов.

Графические материалы, представленные в заявке:

на фиг. 1 и фиг. 2 - соответственно схемы модулятора и демодулятора модема-прототипа;

на фиг. 3 и фиг. 4 - соответственно схемы модулятора и демодулятора предлагаемого радиомодема;

на фиг. 5 - схема блока субканальных фильтров (БСФ);

на фиг. 6 - схема блока адаптивного компенсатора помех (АКП);

на фиг. 7 - схема генератора служебных символов демодулятора (ГССД);

на фиг. 8 - схема блока синхронизации демодулятора (БСД);

на фиг. 9 - временная структура сигнала на выходе модулятора.

Предлагаемый параллельный радиомодем состоит из модулятора I и демодулятора II. На фиг. 3 представлена схема модулятора I предлагаемого устройства, где обозначено:

I - модулятор;

1₁ - генератор служебных символов модулятора (ГССМ);

1₂ - блок преобразования информации (БПИ);

1₃ - блок синхронизации;

1_4.1-1_4.M - М фазовых манипуляторов;

1₅ - генератор сетки частот модулятора (ГСЧМ);

1₆ - сумматор;

1₇ - подмодулятор одной боковой полосы (ПОБП);

1₈ - генератор несущей частоты (ГНЧ);

М - число поднесущих.

Модулятор I (фиг. 3) содержит блок преобразования информации 1₂, первый информационный вход которого является входом модулятора, блок синхронизации модулятора (БСМ) 1₃, выход которого соединен с синхронизирующим входом БПИ 1₂ и входом генератора служебных символов модулятора (ГССМ) 1₁, выход которого соединен со вторым информационным входом БПИ 1₂. М параллельных выходов БПИ 1₂ соединены с информационными входами соответствующих фазовых манипуляторов 1₄-1_4.М, опорные входы которых соединены с соответствующими выходами ГСЧМ 1₅. Выходы фазовых манипуляторов подключены к соответствующим входам сумматора 1₆, выход которого подключен к входу подмодулятора одной боковой полосы (ПОБП) 1₇, выход которого является выходом модулятора. При этом выход генератора несущей частоты (ГНЧ) 1₈ соединен с опорным входом ПОБП 1₇.

На фиг. 4 приведена схема демодулятора предлагаемого устройства, где обозначено:

II - демодулятор;

2 - генератор сетки частот (ГСЧД);

3₂-3_2М - 2М перемножителей;

4₁-4_2М - 2М интеграторов со сбросом;

5 - блок синхронизации демодулятора (БСД);

6 - блок обработки решений;

7₁ -7_N - N блоков субканальных фильтров;

8₁-8_M - М N-канальных адаптивных компенсаторов помех (АКП);

9 - генератор служебных символов демодулятора (ГССД).

Демодулятор (фиг. 4) содержит N блоков субканальных фильтров 7₁-7_N, каждый из которых содержит М полосовых фильтров 7_i.1-7_i.M, где i=1÷N, разнесенных по частоте и объединенных по входам (фиг. 5), М N-канальных АКП 8₁-8_М, входы каждого из которых подключены к одноименным выходам блоков субканальных фильтров 7₁-7_N. К входам служебных символов АКП 8₁-8_М подключены соответствующие выходы ГССД 9. Выходы АКП 8₁-8_М соединены соответственно с входами М пар квадратурных корреляционных каналов и соответствующими входами блока синхронизации демодулятора (БСД) 5.

Каждый из 2М корреляционных каналов состоит из последовательно соединенных соответствующих перемножителя 3 и интегратора со сбросом 4. Опорные входы перемножителей соединены с соответствующими квадратурными выходами ГСЧД 2.

Выходы 2М интеграторов со сбросом 4₁-4_2M соединены с соответствующими 2М входами блока решений 6, выход которого является выходом демодулятора. Первый выход БСД 5 подключен к входу синхронизации ГССД 9, а второй - к управляющим входам интеграторов со сбросом 4₁-4_2М.

На фиг. 6 представлена схема адаптивного компенсатора помех (АКП) 8, где обозначено: 8_1.1-8_1.N - квадратурные перемножители, 8_2.1 - формирователь весовых коэффициентов (ФВК); 8_3.1 - сумматор.

АКП 8 содержит N квадратурных перемножителей 8_1.1-8_1.N, входы которых являются соответствующими N входами АКП 8 и соединены с соответствующими входами ФВК 8_2.1. Выходы перемножителей 8_1.1-8_1.N подключены к соответствующим входам сумматора 8_3.1, выход которого является выходом АКП 8 и подключен к соответствующему входу ФВК 8_2.1, другой вход которого является входом служебных символов (эталонного сигнала). Вторые входы квадратурных перемножителей подключены к соответствующим выходам ФВК 8_2.1.

На фиг. 7 представлена схема генератора служебных символов демодулятора (ГССД) 9, где обозначено: 9_1.1-9_1.M - М перемножителей; 9₂ - генератор субканальных опорных сигналов (ГСОС); 9₃ - генератор сетки частот (ГСЧ).

ГССД 9 содержит ГСЧ 9₃, М выходов которого соединены с первыми входами М перемножителей 9_1.1-9_1.M соответственно, М выходов ГСОС 9₂ подсоединены ко вторым входам соответствующих М перемножителей 9_1.1-9_1.M, выходы которых являются соответствующими выходами ГССД 9. При этом вход ГСОС 9₂ является входом сигнала синхронизации ГССД 9.

На фиг. 8 приведена схема блока синхронизации демодулятора (БСД) 5, где обозначено: 5₁ - сумматор с М входами; 5₂ - коммутатор; 5₃ - обнаружитель заголовка; 5₄ - обнаружитель служебного символа; 5₅, 5₈ - первое и второе пороговые устройства; 5₆, 5₇ - первый и второй детекторы огибающей; 5₉ - генератор тактовых импульсов (ГТИ); 5₁₀ - делитель частоты.

БСД 5 (фиг. 8) содержит сумматор 5₁ с М входами, выход которого соединен с коммутатором 5₂, соответствующие выходы которого подсоединены к входам обнаружителя заголовка 5₃ и обнаружителя служебного символа 5₄, выход которого через последовательно соединенные второй детектор огибающей 5₇, второе пороговое устройство 5₈ и ГТИ 5₉ подключен к входу делителя частоты 5₁₀, вход и выход которого является первым и вторым выходами блока синхронизации демодулятора. Кроме того, выход обнаружителя заголовка 5₃ через последовательно соединенные первый детектор огибающей 5₆ и первое пороговое устройство 5₅ подключен ко второму входу коммутатора 5₂.

Предлагаемый параллельный радиомодем работает следующим образом.

Цифровая информация, предназначенная для передачи, в виде битового потока поступает на вход БПИ 1₂ модулятора I (фиг. 3), в котором последовательный поток бит разбивается на М параллельных субканалов, кодируется, в каждый канальный поток добавляются служебные символы из генератора служебных символов модулятора 1₁ и преобразуется в информационные сигналы для фазовых манипуляторов 1_4.1-1_4М. Блок синхронизации модулятора 1₃ задает положение информационных символов, защитных интервалов в них, а также периодически запускает ГССМ 1₁, формирующий служебные символы, в том числе заголовок информационного пакета, для каждого из М субканалов (как показано на фиг. 9).

На опорные входы фазовых манипуляторов 1_4.1-1_4.М подаются сигналы канальных частот (поднесущие), которые вырабатываются ГСЧМ 1₅. Значения канальных частот определяются формулой (вытекающей из условия ортогональности на интервале τ_и)

где i=1, 2…М.

Соседние частоты отличаются друг от друга на величину

В сумматоре 1₆ (фиг. 3) все манипулированные по фазе поднесущие складываются, образуя групповой сигнал с ортогональными поднесущими (OFDM). В подмодуляторе ОБП 1₇ этот групповой сигнал переносится в область верхней или нижней боковой полосы относительно несущей, которая вырабатывается генератором 1₈.

Демодулятор II предлагаемого радиомодема работает следующим образом.

Входные сигналы, принятые N разнесенными в пространстве антеннами, поступают на соответствующие блоки субканальных фильтров 7₁-7_N (фиг. 4). Каждый блок субканальных фильтров 7 (фиг. 5) обеспечивает разделение по частоте М сигналов параллельных субканалов, а также обеспечивает независимость обработки колебаний в каждом субканале. Тем самым появляется возможность частотной или пространственной режекции помех независимо в каждом субканале.

Далее одноименные сигналы субканальных фильтров 7₁-7_N поступают на входы N-канальных (по числу антенн) АКП 8₁-8_М. Например, на входы первого АКП 8₁ поступают сигналы с выходов N первых фильтров, на входы последнего М-того АКП 8_М - сигналы с выходов N последних М-тых фильтров. Таким образом, в каждом из частотных субканалов включен N-канальный АКП 8.

Каждый из АКП 8₁-8_М (фиг. 6) представляет собой блок, в котором производится весовое суммирование N сигналов разнесенных антенн в каждом из частотных субканалов. Входные сигналы перемножаются в квадратурных перемножителях 8_1.1-8_1.N с весовыми коэффициентами, полученными в ФВК 8_2.1. Для формирования квадратурных весовых коэффициентов на входы ФВК 8_2.1 поступают N входных сигналов АКП 8 и служебные символы (эталонный сигнал), сформированные в ГССД 9.

Оптимальным вариантом построения ФВК 8_2.1 (фиг. 6) является реализация известного алгоритма прямого обращения корреляционной матрицы входных сигналов, описанного, например, в [7] на стр. 22. В соответствии с этим алгоритмом вектор весовых коэффициентов АКП - W, минимизирующий отклонение выходного напряжения от эталонного колебания (в данном случае служебного символа) рассчитывается следующим образом:

где R_xx - корреляционная матрица входных колебаний. Для двухканального АКП эта матрица выглядит следующим образом

υ₁ и υ₂ напряжения на первом и втором входе компенсатора соответственно, * - знак комплексного сопряжения, верхняя черта означает операцию усреднения по времени,

- вектор корреляции служебного символа (эталона) с входными сигналами, т - знак транспонирования. Элементы вектора весовых коэффициентов рассчитываются следующим образом:

В результате описанной весовой обработки сигналов в АКП 8 в каждом частотном субканале формируется индивидуальная диаграмма направленности антенной системы с нулем в направлении на помеху. Число управляемых нулей определяется числом разнесенных антенн N и равно N-1.

С выходов субканальных АКП 8₁-8_М сигналы, очищенные от помех, поступают на М пар квадратурных каналов, состоящих из соответствующих перемножителя 3₁-3_2M и интегратора со сбросом 4₁-4_2М. На опорные входы перемножителей из ГСЧД 2 поступают пары квадратурных (Sin ω_it и Cos ω_it) сигналов поднесущих ω_i;, которые обеспечивают формирование из субканального сигнала пары квадратурных составляющих и перенос их на нулевую частоту. Интеграторы со сбросом 4₁-4_2М формируют оценку квадратурных составляющих субканальных сигналов за длительность информационного символа, которые поступают в блок решений 6, в котором производятся операции в соответствии с формулами (1) и (2). Сигналы сброса интеграторов формируются в блоке синхронизации демодулятора 5 и поступают на соответствующие входы интеграторов 4₁-4_2М.

Блок синхронизации демодулятора 5 (фиг. 8) на этапе вхождения в связь включен в режим обнаружения заголовка пакета информации (верхнее положение переключателя 5₂), который (заголовок) точно известен на приемной стороне. Обнаружитель заголовка 5₃ представляет собой согласованный фильтр (коррелятор) известного сигнала. Как только последний символ заголовка попадает в такой согласованный фильтр, на выходе последнего формируется корреляционный пик огибающей сигнала, который детектируется в первом детекторе огибающей 5₆ и приводит к срабатыванию первого порогового устройства 5₅. Порог срабатывания этого устройства выбирается исходя из требуемой вероятности ложной тревоги.

Далее сигнал с выхода первого порогового устройства 5₅ приводит к переключению коммутатора 5₂ в нижнее положение и демодулятор II переходит в режим связи. В структуре принятого сигнала служебные символы, известные на приемной стороне, периодически повторяются (фиг. 9). В режиме связи в момент окончания принятого служебного символа на выходе обнаружителя служебного символа 5₄ формируется корреляционный пик. Огибающая корреляционного пика с выхода второго детектора огибающей 5₇ приводит к срабатыванию второго порогового устройства 5₈, которое в свою очередь синхронизирует фазу генератора тактовых импульсов 5₉. В дальнейшем с приходом очередного служебного символа производится подсинхронизация тактового генератора 5₉. Длительность сигнала с выхода этого генератора точно равна длительности информационного символа и используется для обнуления интеграторов со сбросом 4₁-4_2M. Коэффициент деления в делителе частоты 5₁₀ равен количеству символов, приходящихся на период повторения служебного символа. Следовательно, импульс с длительностью символа появляется на выходе делителя частоты в момент появления служебного символа в принимаемой последовательности. Этот импульс используется в качестве синхронизирующего для формирования копии служебного символа в ГССД 9.

Таким образом, эта копия служебного символа формируется одновременно с приходящим из эфира служебным символом и служит эталонным сигналом для АКП 8₁-8_М в каждом из частотных субканалов.

Генератор служебных символов ГССД 9 (фиг. 7) предназначен для формирования копий эталонных колебаний для АКП 8₁-8_М каждого частотного субканала в момент их ожидаемого приема из эфира. Для этого по синхроимпульсу из блока синхронизации демодулятора 5 формируются субканальные опорные сигналы в генераторе 9₂, которые затем с помощью генератора сетки частот 9₃ и перемножителей 9₁-9_М переносятся на поднесущие частоты субканалов.

Функции остальных блоков, входящих в предлагаемый модем, следуют из их названий. Их реализация не вызывает принципиальных затруднений.

Радиомодем конструктивно расположен в одном корпусе и может быть выполнен на цифровом сигнальном процессоре, например, типа Texas Instruments ОМАР L138.

Таким образом, технический результат достигается за счет:

- включения в каждый из параллельных частотных субканалов адаптивного компенсатора помех (АКП), использующего выходы N разнесенных в пространстве или по поляризации антенн,

- введения на входе демодулятора блоков субканальных фильтров для обеспечения независимой работы АКП в соседних частотных субканалах (поднесущих),

- введения в передаваемый информационный поток периодических служебных символов, известных на приемной стороне, для синхронизации демодулятора и подстройки весовых коэффициентов АКП.

1. Д.Д. Кловский, Б.И. Николаев. Инженерная реализация радиотехнических схем. М., «Связь», 1976, гл. 5.

2. Егоров В.В., Мингалев А.Н. Последовательные KB модемы с адаптивной коррекцией. Доклады 7-й Международной конференции и выставки «Цифровая обработка сигналов и ее применение». М.,2005 г.

3. Егоров В.В., Мингалев А.Н. Установление связи и выбор структуры корректирующего фильтра при последовательной передаче сообщений по KB радиоканалам. Доклады 8-й Международной конференции и выставки «Цифровая обработка сигналов и ее применение». М., 2006 г.

4. Румянцева Н.Б., Зефиров С.Л., Султанов Б.В., Шутов С.Л., Колотков А.Ю. Патент на изобретение «Радиомодем» №2460215 от 30.12.2010 г.

5. Изделие АТ-3104 РЯ2.131.127 ТО Техническое описание, ОАО «Алмаз», г. Ростов-на-Дону.

6. Аппаратура передачи дискретной информации МС-5. / Под ред. A.M. Заездного и Ю.Б. Окунева. - М. Связь, 1970.

7. Под редакцией Ю.И. Лосева Адаптивная компенсация помех в каналах связи, М., «Радио и связь», 1988 г.

Claims (4)

1. Параллельный радиомодем, состоящий из модулятора и демодулятора, причем модулятор содержит блок преобразования информации, первый информационный вход которого является входом модулятора, а М его выходов соединены с информационными входами соответствующих М фазовых манипуляторов, опорные входы которых соединены с соответствующими М выходами генератора сетки частот модулятора (ГСЧМ), а также сумматор с М входами, к которым подключены выходы соответствующих М фазовых манипуляторов, выход сумматора соединен с входом подмодулятора одной боковой полосы (ПОБП), выход которого является выходом модулятора, причем выход генератора несущей частоты (ГНЧ) соединен с опорным входом ПОБП, при этом выход блока синхронизации модулятора соединен с синхронизирующим входом блока преобразования информации; демодулятор содержит генератор сетки частот демодулятора (ГСЧД) с 2М квадратурными выходами, которые подключены к опорным входам М пар квадратурных корреляционных каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных перемножителя и интегратора со сбросом, выходы 2М интеграторов со сбросом соединены с соответствующими 2М входами блока решений, выход которого является выходом демодулятора, а также блок синхронизации демодулятора (БСД), первый выход которого соединен с управляющими входами интеграторов со сбросом, кроме того, первый вход блока синхронизации подсоединен к входу первой пары квадратурных корреляционных каналов, отличающийся тем, что дополнительно введены в модулятор - генератор служебных символов модулятора (ГССМ), выход которого соединен со вторым информационным входом блока преобразования информации, а вход ГССМ - с выходом блока синхронизации модулятора; в демодулятор - N идентичных блоков субканальных фильтров (БСФ), входы которых являются входами радиомодема при разнесенном приеме, М N-канальных адаптивных компенсаторов помех (АКП), генератор служебных символов демодулятора (ГССД), причем каждый БСФ состоит из М разнесенных по частоте полосовых фильтров, объединенных по входам, входы каждого N-канального АКП подключены к одноименным выходам БСФ, входы эталонного сигнала каждого АКП соединены с соответствующими выходами ГССД, вход которого подсоединен ко второму выходу БСД, выход каждого из АКП соединен с соответствующим входом БСД и входом соответствующей пары квадратурных корреляционных каналов.

2. Радиомодем по п. 1, отличающийся тем, что БСД содержит последовательно соединенные сумматор с М входами и коммутатор, соответствующие выходы которого подсоединены к входам обнаружителя заголовка и обнаружителя служебного символа, выход которого через последовательно соединенные второй детектор огибающей, второе пороговое устройство и генератор тактовых импульсов подключен к входу делителя частоты, вход и выход которого является первым и вторым выходами БСД, кроме того, выход обнаружителя заголовка через последовательно соединенные первый детектор огибающей и первое пороговое устройство подключен к управляющему входу коммутатора.

3. Радиомодем по п. 1, отличающийся тем, что N-канальный АКП содержит N квадратурных перемножителей, входы которых являются соответствующими N входами АКП и соединены с соответствующими входами формирователя весовых коэффициентов (ФВК), выходы перемножителей подключены к соответствующим входам сумматора, выход которого является выходом АКП и подключен к соответствующему входу ФВК, другой вход которого является входом служебных символов (эталонного сигнала), при этом вторые входы квадратурных перемножителей подключены к соответствующим выходам ФВК.

4. Радиомодем по п. 1, отличающийся тем, что генератор служебных символов демодулятора содержит генератор сетки частот, М выходов которого соединены с опорными входами М перемножителей соответственно, М выходов генератора субканальных опорных сигналов подсоединены к сигнальным входам соответствующих М перемножителей, выходы которых являются соответствующими выходами ГССД, при этом вход генератора субканальных опорных сигналов является входом сигнала синхронизации ГССД.

Images