RU2085038C1

RU2085038C1 - Radio communication system

Info

Publication number: RU2085038C1
Application number: RU92001232A
Authority: RU
Inventors: Ю.В. Заплетин; И.Г. Безгинов; Л.А. Волошин; Н.И. Щукин
Original assignee: Воронежский научно-исследовательский институт связи
Priority date: 1992-10-20
Filing date: 1992-10-20
Publication date: 1997-07-20

Abstract

FIELD: space and ground radio communication lines with frequency reuse provision. SUBSTANCE: system has phase key 1, power splitter 2, amplitude modulators 3, 4, phase-inverting amplifier 5, transmitting antenna feeds 6, 7, transmitting antenna 8, receiving antenna feeds 9,10, receiving antenna 11, sum-difference unit 12, adder 13, subtracting unit 14, synchronous detector 15, amplitude limiter 16, demodulator 17, low-frequency filters 18, 23, polarization axes position control unit 19, carrier and clock generator 20, pseudorandom train generators 21, 29, recirculator 24, threshold shaper 25, comparison unit 26, integrator 28, initial setting units 20, 33, decoder 31, initial setting write unit 32, carrier generator 34, clock generator 35. EFFECT: enlarged functional capabilities. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области радиосвязи и может использоваться в космических и наземных радиолиниях связи с повторным использованием частоты. The invention relates to the field of radio communications and can be used in space and terrestrial radio links with frequency reuse.

Известны устройства с использованием поляризационной модуляции радиосигналов, в частности с эллиптической поляризацией волны, путем изменения параметров эллипса поляризации (Гусев К.Г. Филатов А.Д. Соплев А.П. Поляризационная модуляция. М. Сов. радио, 1974, с. 63-161). Known devices using polarization modulation of radio signals, in particular with elliptical polarization of the wave, by changing the parameters of the ellipse of polarization (Gusev K.G. Filatov A.D. Soplev A.P. Polarization modulation. M. Sov. Radio, 1974, p. 63 -161).

Недостатком этих устройств является то, что они могут быть использованы в условиях, когда параметры распространения сигналов на трассе и взаимное положение передающей и приемной антенн постоянны, т.к. в противном случае возникает большой уровень взаимных помех между отдельными каналами радиолинии. Однако в большинстве случаев изменяются как параметры распространения сигналов, так и взаимное расположение антенн. The disadvantage of these devices is that they can be used in conditions where the parameters of signal propagation along the path and the relative position of the transmitting and receiving antennas are constant, because otherwise, a large level of mutual interference occurs between the individual channels of the radio link. However, in most cases, both the propagation parameters of the signals and the relative position of the antennas change.

Известно такое устройство (патент США N 4087818), в котором повторное использование частоты в условиях изменения параметров среды распространения сигналов и взаимного положения антенны достигается за счет обеспечения ортогональности по поляризации двух передаваемых одновременно сигналов с круговой или линейной поляризацией. Эта ортогональность поддерживается с помощью автоматической цепи в виде замкнутого контура регулирования с применением специальных пилот-сигналов. Оно содержит передающее устройство, формирующее два сигнала, имеющие одинаковую частоту и взаимно ортогональные поляризации волны, приемное устройство, обеспечивающее раздельный прием указанных сигналов за счет их ортогональной поляризации. Однако это устройство в силу высоких требований к необходимой точности обеспечения ортогональности по поляризации передаваемых сигналов имеет сложную систему автоподстройки. Кроме того, реализация этого устройства требует специальной дополнительной линии связи. A device is known (US patent N 4087818) in which frequency reuse in conditions of changing the parameters of the signal propagation medium and the relative position of the antenna is achieved by ensuring orthogonality in polarization of two simultaneously transmitted signals with circular or linear polarization. This orthogonality is maintained using an automatic circuit in the form of a closed loop control using special pilot signals. It contains a transmitting device that generates two signals having the same frequency and mutually orthogonal polarization of the wave, a receiving device that provides separate reception of these signals due to their orthogonal polarization. However, this device, due to the high requirements for the necessary accuracy of ensuring orthogonality in the polarization of the transmitted signals, has a complex auto-tuning system. In addition, the implementation of this device requires a special additional communication line.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство (а.с. N 1385305), представленное на фиг. 1. Система радиосвязи содержит генератор 1 сигналов, разветвитель 2 мощности, амплитудные модуляторы 3 и 4, противофазный усилитель 5, облучатели 6 и 7 передающей антенны 8, облучатели 9 и 10 приемной антенны 11, суммарно-разностный блок 12, состоящий из сумматора 13 и вычитателя 14, синхронный детектор 15, демодулятор 16 основного сообщения, амплитудный ограничитель 17, фильтры 18 и 19 нижних частот (ФНЧ), блок 20 управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны, ключ 21, фазовый детектор 22, фазовращатель 23, линии задержки 24 и 25 и компаратор 26. The closest in technical essence to the proposed device is (a.s. N 1385305), shown in FIG. 1. The radio communication system contains a signal generator 1, a power splitter 2, amplitude modulators 3 and 4, an out-of-phase amplifier 5, transmitting antenna irradiators 6 and 7, transmitting antenna irradiators 9 and 10, a total-difference unit 12, consisting of an adder 13 and a subtractor 14, a synchronous detector 15, a primary message demodulator 16, an amplitude limiter 17, low-pass filters 18 and 19, a low-pass filter 18 and a polarization axis control unit 20, a key 21, a phase detector 22, a phase shifter 23, delay lines 24 and 25 and comparator 26.

Демодулятор 16 основного сообщения состоит из фазового детектора (ФД) 27, ФНЧ 28 и генератора управляемого напряжения (ГУН) 29. Demodulator 16 of the main message consists of a phase detector (PD) 27, low-pass filter 28 and a controlled voltage generator (VCO) 29.

Система работает следующим образом. The system operates as follows.

Генератор 1 сигналов формирует сигнал основных сообщений, модулированный по частоте или фазе основными сообщениями. The signal generator 1 generates a signal of the main messages, modulated in frequency or phase of the main messages.

Этот сигнал имеет вид:
U_c(t) = Ucos[ωt+Φ(t)] (1),
где U постоянная амплитуда сигнала;
Φ(t) функции изменения фазы сигнала, соответствующая частотной или фазовой модуляции основными сообщениями S_o;
ω угловая частота.This signal has the form:
U _c (t) = Ucos [ωt + Φ (t)] (1),
where U is the constant amplitude of the signal;
Φ (t) the phase change function of the signal corresponding to the frequency or phase modulation of the main messages S _o ;
ω angular frequency.

Сигнал (1) поступает на вход разветвителя 2 мощности, с выхода которого сигнал разветвляется на два канала, в которых установлены амплитудные модуляторы 3 и 4, выполненные в виде высокочастотных усилителей. В них амплитуда проходящих сигналов изменяется противофазно по закону передаваемых дополнительных сообщений с помощью напряжений, снимаемых с противофазного усилителя 5. При этом сигналы на выходах амплитудных модуляторов 3 и 4 следующие:

где U₃(t) и U₄(t) сигналы на выходах модуляторов 3 и 4 соответственно;
U₁ постоянная амплитуда;
f(t) функции изменения амплитуды сигналов, соответствующая дополнительным сообщениям S_д.The signal (1) is fed to the input of a power splitter 2, from the output of which the signal branches into two channels in which

amplitude modulators

3 and 4 are installed, made in the form of high-frequency amplifiers. In them, the amplitude of the transmitted signals changes out of phase according to the law of the transmitted additional messages using voltages taken from the out-of-phase amplifier 5. The signals at the outputs of the

amplitude modulators

3 and 4 are as follows:

where U ₃ (t) and U ₄ (t) signals at the outputs of

modulators

3 and 4, respectively;
U ₁ constant amplitude;
f (t) the function of changing the amplitude of the signals corresponding to additional messages S _d .

Сигналы (2) и (3) поступают на входы облучателей 6 и 7 передающей антенны 8. Передающая антенна 8 может быть сделана в виде зеркальной антенны с двумя облучателями 6 и 7 или в виде вибраторных антенн с соответствующими возбудителями. Облучатели 6 и 7 создают поля с ортогональной одна относительно другой линейной или круговой поляризацией. Сигналы, которые излучает передающая антенна 8, принимаются приемной антенной 11. Ее облучатели (возбудители) 9 и 10 имеют взаимно ортогональные линейную или круговую поляризации. Приемная антенна 11 с облучателями (возбудителями) 9 и 10 выполнена аналогично передающей. The signals (2) and (3) are fed to the inputs of the irradiators 6 and 7 of the transmitting antenna 8. The transmitting antenna 8 can be made in the form of a mirror antenna with two irradiators 6 and 7 or in the form of vibrating antennas with the corresponding pathogens. Irradiators 6 and 7 create fields with orthogonal one relative to the other linear or circular polarization. The signals emitted by the transmitting antenna 8 are received by the receiving antenna 11. Its irradiators (pathogens) 9 and 10 are mutually orthogonal linear or circular polarization. The receiving antenna 11 with irradiators (pathogens) 9 and 10 is made similar to the transmitting one.

На выходах облучателей 9 и 10 приемной антенны 11 получаем сигналы

где n_x(t) флуктуационная помеха в виде нормального гауссова шума составляющей оси X;
n_xu(t) импульсная помеха составляющей оси Х;
α угол рассогласования по поляризации.The outputs of the irradiators 9 and 10 of the receiving antenna 11 receive signals

where n _x (t) is the fluctuation noise in the form of normal Gaussian noise component of the X axis;
n _xu (t) impulse noise component of the X axis;
α polarization mismatch angle.

где n_y(t) флуктуационная помеха в виде нормального гауссова шума составляющей оси Y;
n_yn(t) импульсная помеха составляющей оси Y.

where n _y (t) is the fluctuation interference in the form of normal Gaussian noise of the Y axis component;
n _yn (t) is the impulse noise of the component of the Y axis.

С выхода сумматора 13 получаем сигнал

В качестве демодулятора 16 используется синхронно-фазовый демодулятор (СФД) с устройством отбраковки аномальных перескоков фазы, кратных 2π радиан, возникающих во входной смеси сигнала с помехой под действием как флуктуационных, так и импульсных помех, что позволяет повысить помехоустойчивость при воздействии комплекса помех на единицы и десятки децибел в зависимости от базы сигнала.From the output of the adder 13 we get a signal

As a demodulator 16, a synchronous-phase demodulator (SFD) is used with a device for rejecting anomalous phase jumps that are multiples of 2π radians arising in the input signal mixture with interference under the influence of both fluctuation and pulsed interference, which allows to increase the noise immunity when the interference complex is affected by units and tens of decibels depending on the signal base.

На выходе демодулятора 16, работающего в синхронном режиме, возникает напряжение, изменяющееся согласно закону изменения частоты или фазы входного сигнала, т.е. демодулированное сообщение. At the output of the demodulator 16 operating in synchronous mode, a voltage arises which varies according to the law of changing the frequency or phase of the input signal, i.e. demodulated message.

Для компенсации постоянного фазового сдвига использован фазовращатель 23 на 90^o, с выхода которого поступает опорный сигнал, не содержащий информацию о помехе, на синхронный детектор 15.To compensate for the constant phase shift, a phase shifter 23 by 90 ^{° was used} , from the output of which a reference signal containing no information about the interference is supplied to the synchronous detector 15.

При воздействии на вход системы флуктуационного шума и импульсной помехи (ИП) на первый вход фазового детектора 22 поступает суммарный сигнал с выхода амплитудного ограничителя 17, а на второй вход фазового детектора 22 опорный сигнал с выхода фазовращателя 23. Возникающая разница между опорным и входным сигналами вызывает появление на выходе ФНЧ 19 напряжения помехи. В случае превышения порога чувствительности компаратора 26 на его выходе появляется сигнал запрета, который закрывает ключ 21 и сигнал "Пораженный ИП" не проходит на вход демодулятора 16 на время действия ИП. При этом, как правило, постоянная времени ФНЧ 18 больше, чем время действия ИП. Таким образом, демодулятор 16 не выходит из состояния синхронизма на время действия ИП. When exposure to the input of the system fluctuation noise and impulse noise (IP) to the first input of the phase detector 22 receives the total signal from the output of the amplitude limiter 17, and to the second input of the phase detector 22 the reference signal from the output of the phase shifter 23. The resulting difference between the reference and input signals causes the appearance at the output of the low-pass filter 19 interference voltage. If the sensitivity threshold of the comparator 26 is exceeded, a prohibition signal appears at its output, which closes the key 21 and the signal “Affected IP” does not pass to the input of the demodulator 16 for the duration of the IP. Moreover, as a rule, the time constant of the low-pass filter 18 is greater than the duration of the IP. Thus, the demodulator 16 does not exit the state of synchronism for the duration of the IP.

В случае отсутствия на входе устройства ИП на выходе компаратора 26 сигнал запрета отсутствует, и ключ 21 открыт. If there is no IP input at the output of the comparator 26, there is no inhibit signal, and the key 21 is open.

На время анализа помеховой обстановки и выработки сигнала управления для ключа 21 необходимо задержать суммарный сигнал в канале обработки с угловой модуляцией. На это же время необходимо задержать и разностный сигнал в другом канале, для чего служат линии 24 и 25 задержки. Время задержки линий 24 и 25 задержки выбирается одинаковым. Это время, в основном, определяется полосой пропускания ФНЧ 19. During the analysis of the interference situation and the generation of the control signal for key 21, it is necessary to delay the total signal in the processing channel with angular modulation. At the same time, it is necessary to delay the difference signal in another channel, for which delay lines 24 and 25 serve. The delay time of the delay lines 24 and 25 is selected the same. This time is mainly determined by the passband of the low-pass filter 19.

С выхода синхронного детектора 15 сигнал идет на узкополосный ФНЧ 18, с помощью которого выделяется постоянная составляющая, знак которой зависит от знака угла рассогласования a. С выхода ФНЧ 18 эта составляющая поступает на блок управления положением осей поляризации облучателей (возбудителей), который поворачивает облучатели так, что угол a становится равным нулю. При рассогласовании в другую сторону (угол a -отрицательный) указанная составляющая положительная, облучатели повернуты в противоположную сторону. From the output of the synchronous detector 15, the signal goes to a narrow-band low-pass filter 18, with which a constant component is extracted, the sign of which depends on the sign of the mismatch angle a. From the output of the low-pass filter 18, this component enters the control unit for the position of the polarization axes of the irradiators (pathogens), which rotates the irradiators so that the angle a becomes equal to zero. If there is a mismatch in the other direction (angle a is negative), this component is positive, the irradiators are turned in the opposite direction.

ФНЧ 18 имеет полосу пропускания, значительно меньшую по сравнению с шириной спектра функции. Поэтому ФНЧ 18 может пропускать только медленно меняющиеся сигналы, обусловленные изменениями взаимного положения антенны. The low-pass filter 18 has a passband that is much smaller compared to the width of the function spectrum. Therefore, the low-pass filter 18 can only pass slowly varying signals due to changes in the relative position of the antenna.

Блок 20 с помощью напряжения, снимаемого с ФНЧ 18, устраняет рассогласование между поляризацией приходящих сигналов и поляризацией облучателей приемной антенны. При этом система регулирования работает по принимаемому сигналу, несущему информацию о передаваемых сообщениях. Block 20 using the voltage removed from the low-pass filter 18, eliminates the mismatch between the polarization of the incoming signals and the polarization of the irradiators of the receiving antenna. In this case, the control system operates on a received signal that carries information about the transmitted messages.

Устройству-прототипу присущ недостаток, заключающийся в том, что при использовании в нем шумоподобных сигналов с большими базами (4000 и более) наряду с хорошей помехозащищенностью и большим ансамблем сигналов значительно увеличивается время вхождения в синхронизм. Для уменьшения этого времени на практике используют многоканальные схемы поиска, которые обеспечивают сравнительно быстрое устранение неопределенности по задержке. Но при больших базах сигнала их реализация требует такого количества каналов, которое приводит к чрезвычайному усложнению аппаратуры. The prototype device has a disadvantage in that, when using noise-like signals with large bases (4000 or more) in it, along with good noise immunity and a large ensemble of signals, the time to enter synchronism is significantly increased. To reduce this time, in practice, multichannel search schemes are used that provide a relatively quick elimination of delay uncertainty. But with large signal bases, their implementation requires such a number of channels, which leads to an extremely complicated equipment.

Для устранения этого недостатка в устройство, содержащее на передающей стороне генератор сигналов, разветвитель мощности, выходы которого через первый и второй амплитудные модуляторы соединены с облучателями передающей антенны, вторые входы амплитудных модуляторов соединены с выходами противофазного усилителя; на приемной стороне, содержащей устройство поворота поляризации, входы которого соединены с облучателями приемной антенны, суммарно-разностное устройство, состоящее из сумматора и вычитателя, объединенные входы которых соединены с выходами устройства поворота поляризации, третий вход которого соединен с выходом первого ФНЧ, выход сумматора соединен со входом амплитудного ограничителя, а также содержащее синхронный детектор, выход которого соединен со входом первого ФНЧ, второй ФНЧ и демодулятор основных сообщений, введены на передающей стороне ГНТЧ, содержащий последовательно соединенные генератор несущей частоты и генератор тактовой частот, генератор ПСП, вход которого соединен с выходом ГНТЧ, блок начальной установки, дешифратор, один вход которого соединен с выходом блока начальной установки, другие входы соединены с выходами генератора ПСП, выход дешифратора соединен со входом противофазного усилителя, между выходом генератора ПСП и входом разветвителя мощности присоединен перемножитель, второй вход которого соединен с выходом генератора сигналов, второй вход которого соединен с выходом ГНТЧ; на приемной стороне введены последовательно соединенные рециркулятор, формирователь порога, схема сравнения, второй вход которой соединен с выходом рециркулятора, последовательно соединенные блок начальной установки, блок записи начальной установки, второй вход которой соединен с выходом схемы сравнений, генератор ПСП, перемножитель, интегратор, выход которого соединен со входом демодулятора основных сообщений, вход перемножителя объединен со входом синхронного детектора и соединен с выходом амплитудного ограничителя, второй вход синхронного детектора соединен с выходом вычитателя, а выход -со входом второго ФНЧ. To eliminate this drawback, a device containing a signal generator on the transmitting side, a power splitter, the outputs of which through the first and second amplitude modulators are connected to the transmitting antenna feeds, the second inputs of the amplitude modulators are connected to the outputs of the antiphase amplifier; on the receiving side, containing a polarization rotation device, the inputs of which are connected to the irradiators of the receiving antenna, a sum-difference device consisting of an adder and a subtractor, the combined inputs of which are connected to the outputs of the polarization rotation device, the third input of which is connected to the output of the first low-pass filter, the output of the adder is connected with the input of the amplitude limiter, as well as containing a synchronous detector, the output of which is connected to the input of the first low-pass filter, the second low-pass filter and the main message demodulator are input to the transmission to her GNSS side, containing a carrier frequency generator and a clock generator connected in series, a PSP generator whose input is connected to the GNSS output, an initial installation unit, a decoder, one input of which is connected to the output of the initial installation unit, other inputs are connected to the outputs of the PSP generator, output the decoder is connected to the input of the out-of-phase amplifier, between the output of the PSP generator and the input of the power splitter is connected a multiplier, the second input of which is connected to the output of the signal generator, the second input d is connected to output GNTCH; on the receiving side, a recirculator, a threshold driver, a comparison circuit are introduced, a second input of which is connected to a recirculator output, a initial setup unit, a recording unit for initial setup, a second input of which is connected to the output of a comparison circuit, a bandwidth generator, a multiplier, an integrator, an output which is connected to the input of the main message demodulator, the input of the multiplier is combined with the input of the synchronous detector and connected to the output of the amplitude limiter, the second input with the synchronous detector is connected to the output of the subtractor, and the output is connected to the input of the second low-pass filter.

На фиг. 2 приведена функциональная схема предлагаемого устройства, где: 1 -генератор сигналов основных сообщений фазовый манипулятор; 2 разветвитель мощности; 3, 4 амплитудные модуляторы; 5 фазоинверсный усилитель; 6, 7 - облучатели передающей антенны; 8 передающая антенна; 9, 10 облучатели приемной антенны; 11 приемная антенна; 12 суммарно-разностное устройство; 13 -сумматор; 14 вычитающее устройство; 15 синхронный детектор; 16 - амплитудный ограничитель; 17 демодулятор; 18, 23 первый и второй ФНЧ; 19 - устройство поворота поляризации; 20 генератор несущей и тактовой частот; 21, 29 генератор ПСП; 22, 27 перемножители; 24 рециркулятор; 25 - формирователь порога; 26 схема сравнения; 28 интегратор; 30, 33 блоки начальной установки; 31 дешифратор; 32 блок записи начальной установки; 34 генератор несущей частоты; 35 генератор тактовой частоты. In FIG. 2 shows a functional diagram of the proposed device, where: 1 is a signal generator of the main messages phase manipulator; 2 power splitter; 3, 4 amplitude modulators; 5 phase inverse amplifier; 6, 7 - transmitting antenna feeds; 8 transmitting antenna; 9, 10 feed antenna irradiators; 11 receiving antenna; 12 total difference device; 13 adder; 14 subtracting device; 15 synchronous detector; 16 - amplitude limiter; 17 demodulator; 18, 23 the first and second low-pass filters; 19 is a polarization rotation device; 20 carrier and clock frequencies; 21, 29 generator PSP; 22, 27 multipliers; 24 recirculator; 25 - threshold shaper; 26 comparison chart; 28 integrator; 30, 33 initial installation blocks; 31 decoder; 32 recording unit initial setup; 34 carrier frequency generator; 35 clock generator.

Предлагаемое устройство имеет следующие связи. На передающей стороне первый выход генератора несущей и тактовой частот 20 (ГНТЧ) соединен со входом фазового манипулятора 1, на второй вход которого подается передаваемая информация, второй выход ГНТЧ 20 через генератор ПСП 21 и перемножитель 22 соединен со входом разветвителя мощности 2, два выхода которого соединены соответственно с первыми входами амплитудных модуляторов 3, 4, ко вторым входам которых подключены соответствующие выходы противофазного усилителя 5, вход которого подключен к выходу дешифратора 31, вход которого соединен с выходом блока начальной установки 30, а другие n-входы соответственно с n- выходами генератора ПСП 21; выходы амплитудных модуляторов 3, 4 подключены к облучателям 6, 7 передающей антенны 8 соответственно; второй вход перемножителя 22 соединен с выходом фазового манипулятора 1. На приемной стороне облучатели 9, 10 приемной антенны 11 подключены соответственно к двум входам устройства поворота поляризации 19, для выхода которого соединены со входами сумматора 13 и вычитателя 14 суммарно-разностного устройства 12, выход сумматора 13 через последовательно соединенные амплитудный ограничитель 16, перемножитель 27, интегратор 28 и демодулятор 17 соединен с выходом устройства, выход вычитателя 14 через синхронный детектор 15, второй ФНЧ 23, рециркулятор 24 соединен с первым входом схемы сравнения 26 и через формирователь порога 25 со вторым входом той же схемы сравнения, выход синхронного детектора 15, кроме того, через первый ФНЧ 18 подключен к управляющему входу устройства поворота 19, а выход амплитудного ограничителя 16, кроме того, соединен со вторым входом синхронного детектора 15, выход схемы сравнения 26 соединен с первым входом блока записи начальной установки 32, второй вход которого подключен к выходу блока начальной установки 33, а n-выходы блока записи 32 соединены с n-входами генератора ПСП 29, выход которого подключен ко второму входу перемножителя 27. The proposed device has the following connections. On the transmitting side, the first output of the carrier and clock frequency generator (GNTC) 20 is connected to the input of the phase manipulator 1, to the second input of which the transmitted information is supplied, the second output of the GNTC 20 through the PSP 21 generator and the multiplier 22 is connected to the input of the power splitter 2, whose two outputs connected respectively to the first inputs of the amplitude modulators 3, 4, to the second inputs of which the corresponding outputs of the antiphase amplifier 5 are connected, the input of which is connected to the output of the decoder 31, the input of which is connected to the output th initial setting unit 30, and the other n-inputs respectively to the outputs n- CAP generator 21; the outputs of the amplitude modulators 3, 4 are connected to the irradiators 6, 7 of the transmitting antenna 8, respectively; the second input of the multiplier 22 is connected to the output of the phase manipulator 1. On the receiving side, the irradiators 9, 10 of the receiving antenna 11 are connected respectively to two inputs of the polarization rotation device 19, for the output of which are connected to the inputs of the adder 13 and subtractor 14 of the sum-difference device 12, the output of the adder 13 through series-connected amplitude limiter 16, multiplier 27, integrator 28 and demodulator 17 is connected to the output of the device, the output of the subtractor 14 through a synchronous detector 15, the second low-pass filter 23, the recirculator 24 inen with the first input of the comparison circuit 26 and through the threshold shaper 25 with the second input of the same comparison circuit, the output of the synchronous detector 15, in addition, through the first low-pass filter 18 is connected to the control input of the rotation device 19, and the output of the amplitude limiter 16 is also connected with the second input of the synchronous detector 15, the output of the comparison circuit 26 is connected to the first input of the recording unit 32, the second input of which is connected to the output of the initial unit 33, and the n-outputs of the recording unit 32 are connected to the n-inputs of the PSP generator 29, you the course of which is connected to the second input of the multiplier 27.

Работает предлагаемое устройство следующим образом. В передатчике генератор несущей и тактовых частот 20 (ГНТЧ) формирует сигнал несущей частоты, который с генератора 34 подается на один из входов фазового манипулятора 1, где осуществляется фазовая манипуляция его по закону информационного сигнала S_o, поступающего на второй вход фазового манипулятора 1. Проманипулированный по фазе сигнал с выхода фазового манипулятора 1 поступает на один из входов перемножителя 22, где перемножается двоичной ПСП, поступающей на второй вход этого перемножителя с генератора ПСП 21. Тактируется генератор ПСП 21 тактовыми импульсами, формируемыми генератором тактовых частот 35. На выходе перемножителя 22, таким образом, получается сигнал, представляющий собой колебание несущей частоты с постоянной амплитудой, манипулированный по фазе на 180^o по закону двоичной ПСП. Этот сигнал поступает на разветвитель мощности 2, где осуществляется разделение мощности сигнала пополам, и выдается соответственно по двум выходам на амплитудные манипуляторы 3, 4, выполненные в виде высокочастотных усилителей с двумя входами, на вторые входы которых подаются противофазные видеоимпульсы с тактовой частотой, равной длительности элемента информационного сигнала.The proposed device operates as follows. In the transmitter, the carrier and clock generator 20 (GNTC) generates a carrier frequency signal, which is supplied from the generator 34 to one of the inputs of the phase manipulator 1, where it is phase-locked according to the law of the information signal S _o supplied to the second input of the phase manipulator 1. Manipulated in phase, the signal from the output of the phase manipulator 1 is fed to one of the inputs of the multiplier 22, where it is multiplied by a binary memory bandwidth supplied to the second input of this multiplier from the generator of the PSP 21. The generator of the PSP 21 is clocked clock pulses generated by the clock generator 35. At the output of the multiplier 22, in this way, a signal is obtained, which is a oscillation of the carrier frequency with a constant amplitude, phase-manipulated by 180 ^o according to the law of binary SRP. This signal is fed to a power splitter 2, where the signal power is divided in half, and issued respectively at two outputs to amplitude manipulators 3, 4, made in the form of high-frequency amplifiers with two inputs, the second inputs of which are supplied with antiphase video pulses with a clock frequency equal to the duration information signal element.

С генератора ПСП 21 сигнал параллельным кодом подается на дешифратор 31, который из этого сигнала формирует тактовые импульсы и выдает на вход противофазного усилителя 5, которые в противофазе подаются на вторые входы амплитудных модуляторов 3 и 4. Начальная установка этих тактовых импульсов задается блоком начальной установки 30. Таким образом, на выходах амплитудных модуляторов получается сигнал несущей частоты, проманипулированный по фазе и промодулированный по амплитуде тактовыми импульсами, выдаваемыми дешифратором 31. С выходов амплитудных модуляторов 3, 4 сигнал поступает соответственно на облучатели 6 и 7 передающей антенны 8, которая может быть реализована в виде зеркальной антенны с двумя облучателями или в виде вибраторных систем с соответствующими возбудителями. Облучатели 6 и 7 создают поля с ортогональной одна относительно другой линейной или круговой поляризацией. From the PSP generator 21, a signal in parallel code is supplied to a decoder 31, which generates clock pulses from this signal and outputs it to the input of the out-of-phase amplifier 5, which are supplied in opposite phase to the second inputs of the amplitude modulators 3 and 4. The initial setting of these clock pulses is set by the initial setting unit 30 Thus, at the outputs of the amplitude modulators, a carrier frequency signal is obtained, phase-manipulated and amplitude-modulated by the clock pulses provided by the decoder 31. From the amplitude outputs For modulators 3, 4, the signal is supplied respectively to the irradiators 6 and 7 of the transmitting antenna 8, which can be implemented as a mirror antenna with two irradiators or in the form of vibrator systems with corresponding pathogens. Irradiators 6 and 7 create fields with orthogonal one relative to the other linear or circular polarization.

Приемная антенна 11 конструктивно выглядит аналогично передающей 8, и облучатели 9, 10 имеют также взаимно ортагональную линейную или круговую поляризацию. The receiving antenna 11 is structurally similar to the transmitting 8, and the irradiators 9, 10 also have mutually orthogonal linear or circular polarization.

Принятый сигнал поступает на суммарно-разностное устройство 12, состоящее из сумматора 13, где сигнал принятый на облучатель 9 и 10, суммируется и вычитается, где получается разность этих же сигналов. Сигнал с выхода сумматора 13 через амплитудный ограничитель 16, который при наличии узкополосных помех, превышающих сигнал, ограничивает их, поступает на один из входов перемножителя 27, на второй вход которого подается опорный сигнал -псевдослучайная последовательность с генератора 29. Сигнал с выхода амплитудного ограничителя 16, кроме того, подается на один из входов синхронного детектора 15 в качестве опорного сигнала, на второй вход этого детектора разностной сигнал с выхода вычитающего устройства 14. На выходе синхронного детектора 15, таким образом, получили сигнал, содержащий постоянную составляющую, знак которой зависит от знака угла рассогласования a принимаемого сигнала с облучателями приемной антенны и которая равна
U₌= -KV_osinα,
где K коэффициент передачи синхронного детектора;
α угол рассогласования.The received signal is fed to the sum-difference device 12, consisting of an adder 13, where the signal received by the irradiator 9 and 10 is summed and subtracted, where the difference of the same signals is obtained. The signal from the output of the adder 13 through the amplitude limiter 16, which, in the presence of narrow-band interference exceeding the signal, restricts them, is fed to one of the inputs of the multiplier 27, the second input of which is supplied with a reference signal — the pseudorandom sequence from the generator 29. The signal from the output of the amplitude limiter 16 , in addition, is fed to one of the inputs of the synchronous detector 15 as a reference signal, to the second input of this detector, a differential signal from the output of the subtractor 14. At the output of the synchronous detector 15, so Thus, we received a signal containing a constant component, the sign of which depends on the sign of the mismatch angle a of the received signal with the irradiators of the receiving antenna and which is equal to
U ₌ = -KV _o sinα,
where K is the gain of the synchronous detector;
α mismatch angle.

Эта составляющая выделяется с помощью низкочастотного узкополосного фильтра 18 и подается на устройство управления 19 положением осей поляризации облучателей 9, 19, которое повернет облучатели так, что угол a станет равным нулю. При рассогласовании в другую сторону (угол a отрицательный) указанная составляющая будет положительной и облучатели будут повернуты в противоположную сторону. Низкочастотный узкополосный фильтр 18 имеет полосу пропускания, значительно меньшую по сравнению с шириной полосы спектра полезного сигнала, и он может пропускать только медленно меняющиеся сигналы, обусловленные изменениями взаимного положения приемной антенны и приходящего сигнала. This component is extracted using a low-pass narrow-band filter 18 and fed to the control device 19 of the position of the polarization axes of the irradiators 9, 19, which will turn the irradiators so that the angle a becomes zero. If there is a mismatch in the other direction (angle a is negative), this component will be positive and the irradiators will be turned in the opposite direction. The low-pass narrow-band filter 18 has a bandwidth that is much smaller than the useful signal spectrum bandwidth, and it can only transmit slowly changing signals due to changes in the relative position of the receiving antenna and the incoming signal.

Сигнал с выхода синхронного детектора 15, кроме того, подается на вход второго ФНЧ 22, который выделит огибающую импульса, который выдается дешифратором 31 на передающей стороне и которым был промодулирован сигнал в амплитудных модуляторах 3, 4. С выхода ФНЧ 23 огибающая импульса подается на рециркулятор 24, где осуществляется его накопление. Накопленный в рециркуляторе сигнал подается на первый вход схемы сравнения 26, где он сравнивается с пороговым напряжением, формируемым из того же сигнала формирователем порога 25. Видеоимпульс с выхода схемы сравнения 26 подается на синхронизирующий вход блока записи начальной установки 32, тем самым синхронизируя запись кода начальной установки из блока начальной установки 33, которая записана в блок 33 и может меняться, например, сменой ПЗУ или каким-либо другим способом. Следовательно, генератор ПСП 29 будет вырабатывать структуру сигнала в соответствии с начальной установкой подаваемой параллельным кодом с выхода блока записи 32. Таким образом, копии опорного сигнала, подаваемые на второй вход перемножителя 27 с генератора копий 29, будут точно совпадать во времени со структурой принятого сигнала и поступающего на первый вход перемножителя 27. С выхода перемножителя 27 информационный сигнал через интегратор 17 подается на выход устройства. Таким образом, если в устройстве-прототипе при использовании шумоподобных сигналов с большими базами наряду с хорошей помехозащищенностью и большим ансамблем сигналов значительно увеличивается время вхождения в синхронизм, для уменьшения которого на практике используют многоканальные схемы поиска, обеспечивающие сравнительно быстрое устранение неопределенности по задержке, но при больших базах сигнала их реализация требует такого количества каналов, что приводит к значительному усложнению и увеличению габаритов приемной аппаратуры, что не всегда желательно, то предлагаемое устройство позволяет значительно уменьшить время вхождения в синхронизм за счет применения специального синхроимпульса, что позволяет обходиться одноканальной схемой поиска, а это, в свою очередь, позволяет значительно упростить и уменьшить габариты приемной аппаратуры. The signal from the output of the synchronous detector 15, in addition, is fed to the input of the second low-pass filter 22, which will separate the envelope of the pulse, which is issued by the decoder 31 on the transmitting side and by which the signal was modulated in the amplitude modulators 3, 4. From the output of the low-pass filter 23, the pulse envelope is fed to the recirculator 24, where it is accumulated. The signal accumulated in the recirculator is fed to the first input of the comparison circuit 26, where it is compared with the threshold voltage generated from the same signal by the threshold shaper 25. A video pulse from the output of the comparison circuit 26 is fed to the synchronizing input of the recording unit 32, thereby synchronizing the recording of the initial code settings from the initial installation unit 33, which is recorded in the unit 33 and can be changed, for example, by changing the ROM or in some other way. Therefore, the PSP generator 29 will generate a signal structure in accordance with the initial setting supplied by the parallel code from the output of the recording unit 32. Thus, copies of the reference signal supplied to the second input of the multiplier 27 from the copy generator 29 will exactly coincide in time with the structure of the received signal and arriving at the first input of the multiplier 27. From the output of the multiplier 27, an information signal through the integrator 17 is fed to the output of the device. Thus, if in the prototype device, when using noise-like signals with large bases, along with good noise immunity and a large ensemble of signals, the synchronization time increases significantly, to reduce which in practice multi-channel search schemes are used that provide a relatively quick elimination of the delay uncertainty, but with large signal bases their implementation requires such a number of channels, which leads to a significant complication and increase the size of the receiving apparatus ry, which is not always desirable, the proposed device can significantly reduce the time of entering synchronism due to the use of a special clock pulse, which makes it possible to dispense with a single-channel search circuit, and this, in turn, can significantly simplify and reduce the size of the receiving equipment.

Пример реализации блока 32 записи начальной установки (комбинации) приведен в книге "Шумоподобные сигналы в системах передачи информации" /Под ред. В. Б. Пестрякова. М. Сов. радио, 1973, с. 150, рис. 425. Блоки 30 и 33 начальной установки ГПСП могут быть реализованы на ПЗУ или с помощью наборных полей из тумблеров, с помощью которых набираются комбинации 0,1 для любой структуры начальной установки. Остальные блоки и узлы общеизвестны и опубликованы в технической литературе. An example of the implementation of the block 32 recording the initial setup (combination) is given in the book "Noise-like signals in information transmission systems" / Ed. V. B. Pestryakova. M. Sov. radio, 1973, p. 150, fig. 425. Blocks 30 and 33 of the initial installation of the GPSS can be implemented on ROM or using typesetting fields from the toggle switches, with the help of which 0.1 combinations are typed for any structure of the initial installation. The remaining blocks and nodes are well known and published in the technical literature.

Claims

Система радиосвязи, содержащая на передающей стороне фазовый манипулятор, разветвитель мощности, выходы которого соединены с входами первого и второго амплитудных модуляторов, выходы которых соединены с облучателями передающей антенны, и фазоинверсный усилитель, выходы которого соединены с вторыми входами амплитудных модуляторов, а на приемной стороне блок управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны, а управляющий вход соединен с выходами первого фильтра нижних частот, два выхода блока управления положением осей поляризации облучателей приемной антенны соединены с соответствующими входами сумматора и вычитателя, выход сумматора соединен с входами амплитудного ограничителя, а также синхронный детектор, выход которого соединен с входом первого фильтра нижних частот, второй фильтр нижних частот и демодулятор, отличающаяся тем, что на передающей стороне введены последовательно соединенные генератор несущей частоты и генератор тактовой частоты, генератор псевдослучайной последовательности, вход которого соединен с выходом генератора тактовой частоты, блок начальной установки, дешифратор, вход которого соединен с выходом блока начальной установки, другие входы дешифратора соединены с выходами генератора псевдослучайной последовательности, выход дешифратора подключен к входу фазоинверсного усилителя, выход генератора псевдослучайной последовательности подключен к первому входу перемножителя, выход которого подключен к входу разветвителя мощности, второй вход которого соединен с выходом фазового манипулятора, второй вход которого соединен с выходом генератора несущей частоты, на приемной стороне введены последовательно соединенные рециркулятор, формирователь порогового напряжения, блок сравнения, второй вход которого соединен с выходом рециркулятора, последовательно соединенные блок начальной установки, блок записи начальной установки, генератор псевдослучайной последовательности, перемножитель и интегратор, выход которого соединен с входом демодулятора, выход амплитудного ограничителя подключен к входам перемножителя и синхронного детектора, второй вход которого соединен с выходом вычитателя, выход синхронного детектора подключен к входу второго фильтра нижних частот, выход блока сравнения подключен к второму входу блока записи начальной установки. A radio communication system comprising a phase manipulator on the transmitting side, a power splitter whose outputs are connected to the inputs of the first and second amplitude modulators, the outputs of which are connected to the transmitting antenna feeds, and a phase-inverse amplifier, the outputs of which are connected to the second inputs of the amplitude modulators, and on the receiving side control the position of the polarization axes of the irradiators of the receiving antenna, and the control input is connected to the outputs of the first low-pass filter, two outputs of the position control unit the polarization axes of the irradiators of the receiving antenna are connected to the corresponding inputs of the adder and subtracter, the output of the adder is connected to the inputs of the amplitude limiter, as well as a synchronous detector, the output of which is connected to the input of the first low-pass filter, a second low-pass filter and a demodulator, characterized in that on the transmitting side a carrier frequency generator and a clock generator, a pseudo-random sequence generator, the input of which is connected to the output of the clock generator, are introduced in series the frequency of the unit, the initial installation unit, a decoder whose input is connected to the output of the initial installation unit, the other inputs of the decoder are connected to the outputs of the pseudo-random sequence generator, the decoder output is connected to the input of the phase-inverting amplifier, the output of the pseudo-random sequence generator is connected to the first input of the multiplier, the output of which is connected to the input of the power splitter, the second input of which is connected to the output of the phase manipulator, the second input of which is connected to the output of the generator nth frequency, on the receiving side, a recirculator, a threshold voltage generator, a comparison unit, the second input of which is connected to the recirculator output, a series setup unit, an initial setup recording unit, a pseudo-random sequence generator, a multiplier and an integrator whose output is connected to the input, are introduced demodulator, the output of the amplitude limiter is connected to the inputs of the multiplier and the synchronous detector, the second input of which is connected to the output is subtracted By fading, the output of the synchronous detector is connected to the input of the second low-pass filter, the output of the comparison unit is connected to the second input of the recording unit of the initial setup.