RU2208915C1 - Transmission system of quaternary coded radio signals - Google Patents
Transmission system of quaternary coded radio signals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2208915C1 RU2208915C1 RU2002129542/09A RU2002129542A RU2208915C1 RU 2208915 C1 RU2208915 C1 RU 2208915C1 RU 2002129542/09 A RU2002129542/09 A RU 2002129542/09A RU 2002129542 A RU2002129542 A RU 2002129542A RU 2208915 C1 RU2208915 C1 RU 2208915C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- generator
- frequency
- inputs
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в синхронных и асинхронных системах связи в качестве системы передачи дискретной информации, использующих распространение электромагнитных волн в каналах связи со случайными параметрами (фазой, амплитудой и поляризацей) метрового и декаметрового диапазонов волн с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (ППРЧ) при воздействии преднамеренных помех. The invention relates to communication technology and can be used in synchronous and asynchronous communication systems as a discrete information transmission system using electromagnetic wave propagation in communication channels with random parameters (phase, amplitude and polarization) of the meter and decameter wavelength ranges with pseudo-random tuning of the operating frequency ( IFR) when exposed to intentional interference.
Известны системы (см., например, А.с. 1805550 СССР, МПК7 Н 04 В 14/00, заявл. 07.02.91, опубл. 30.03.93, или статья Roland Wilson and John Richter "Generation and Performance of Quadraphase Welti Codes for Radar and Synchronization of Coherent and Differentially Coherent PSK" (IEEE Transactions on Communications, vol. COM-27, NO. 9, September 1979, p. 1296-1301)).Systems are known (see, for example, A.S. 1805550 USSR, IPC 7 H 04 B 14/00, application 07.02.91, publ. 30.03.93, or Roland Wilson and John Richter's article "Generation and Performance of Quadraphase Welti Codes for Radar and Synchronization of Coherent and Differentially Coherent PSK "(IEEE Transactions on Communications, vol. COM-27, NO. 9, September 1979, p. 1296-1301)).
Известная система по А.с. 1805550 состоит из передающей части, которая содержит генератор радиочастоты, генератор тактовых импульсов, формирователь D-кодов, фазовый модулятор, поляризационный модулятор, соединенный через канал связи с приемной частью, которая содержит поляризационный селектор, согласованный двухканальный фильтр, вычитатель, опорный генератор, перемножитель, фильтр нижних частот, решающий блок, и использует для передачи четверично-кодированных последовательностей фазовую манипуляцию с круговой поляризацией. Known system by A.S. 1805550 consists of a transmitting part, which contains a radio frequency generator, a clock pulse generator, a D-code generator, a phase modulator, a polarization modulator connected through a communication channel to a receiving part, which contains a polarization selector, a matched two-channel filter, a subtractor, a reference generator, a multiplier, low-pass filter, the decisive unit, and uses phase shift keying with circular polarization to transmit quadruply-encoded sequences.
Недостатками такой системы является низкая помехозащищенность при воздействии преднамеренных помех и относительно невысокая достоверность в каналах радиосвязи с нестабильными параметрами (случайно изменяющими параметрами фазой, амплитудой и поляризацией) метрового и декаметрового диапазонов волн, что ограничивает область применения данной системы. The disadvantages of this system are the low noise immunity under the influence of deliberate interference and relatively low reliability in radio channels with unstable parameters (randomly changing the phase, amplitude and polarization parameters) of the meter and decameter wavelengths, which limits the scope of this system.
Известная система, описания в указанной статье R. Wilson и J. Richter, состоит из передающей стороны, которая содержит генератор тактовых импульсов, формирователь D-кодов, фазовый модулятор, генератор радиочастоты, переключатель и фазовращатель, соединенный через канал связи с приемкой стороной, которая содержит фазовые демодуляторы, фильтры нижних частот, согласованный фильтр Велти, вычитатель, решающей блок, и использует для передачи четверично-кодированных последовательностей относительную фазовую манипуляцию. The well-known system described in the said article by R. Wilson and J. Richter consists of a transmitting side, which contains a clock pulse generator, a D-code generator, a phase modulator, a radio frequency generator, a switch and a phase shifter connected through the communication channel to the receiving side, which It contains phase demodulators, low-pass filters, a matched Velty filter, a subtracter, and a decision block, and uses relative phase-shift keying to transmit four-coded sequences.
Недостатками такой системы является низкая помехозащищенность при воздействии преднамеренных помех и относительно невысокая достоверность в каналах радиосвязи с нестабильными параметрами (случайно изменяющими параметрами фазой, амплитудой и поляризацией) метрового и декаметрового диапазонов волн, что ограничивает область применения данной системы. The disadvantages of this system are the low noise immunity under the influence of deliberate interference and relatively low reliability in radio channels with unstable parameters (randomly changing the phase, amplitude and polarization parameters) of the meter and decameter wavelengths, which limits the scope of this system.
Наиболее близким по технической сущности и выполняемым функциям к заявленной системе аналогом (прототипом) является система передачи четверично-кодированных радиосигналов, как описано в патенте РФ 2188516, МПК7 Н 04 L 27/26, заявл. 21.05.01, опубл. 27.08.02, Бюл. 24. Известная система содержит передающую часть, состоящую из генератора тактовых импульсов, формирователя D-кодов, формирователя сигналов двукратной частотной манипуляции, тракт распространения, приемную часть, состоящую из селектора сигналов, блока выделения дополнительных последовательностей, двухканального согласованного фильтра, вычитателя и решающего блока.The closest in technical essence and functions performed to the claimed system analogue (prototype) is a system for transmitting quaternary-coded radio signals, as described in RF patent 2188516, IPC 7 H 04 L 27/26, decl. 05/21/01, publ. 08/27/02, Bull. 24. The known system comprises a transmitting part, consisting of a clock generator, a D-code generator, a signal generator of double frequency manipulation, a propagation path, a receiving part, which consists of a signal selector, an additional sequence extraction unit, a two-channel matched filter, a subtractor and a decision block.
Передающая часть содержит генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к формирователю D-кодов, формирователь сигналов двукратной частотной манипуляции, первый и второй входы которого подключены к выходам соответственно генератора тактовых импульсов и формирователя D-кодов, выход формирователя сигналов двукратной частотной манипуляции является выходом передающей части системы, выход передающей части системы соединен через тракт распространения с входом приемной части системы, которая одновременно является входом селектора сигналов, первый, второй, третий и четвертый выходы селектора сигналов подключены соответственно к первому, второму, третьему и четвертому входам блока выделения дополнительных последовательностей, первый и второй выход блока выделения дополнительных последовательностей подключены соответственно к первому и второму входам двухканального согласованного фильтра, первый и второй выход двухканального согласованного фильтра подключены соответственно к первому и второму входам вычитателя, выход вычитателя подключен к решающему блоку, выход которого является выходом приемной части системы. The transmitting part contains a clock pulse generator, the output of which is connected to the D-code generator, a signal generator of double frequency manipulation, the first and second inputs of which are connected to the outputs of the clock generator and D-code generator, respectively, the output of the signal generator of double frequency manipulation is the output of the transmitting part system, the output of the transmitting part of the system is connected through the distribution path to the input of the receiving part of the system, which is also the input of the selector of the signals, the first, second, third and fourth outputs of the signal selector are connected respectively to the first, second, third and fourth inputs of the additional sequences extraction unit, the first and second outputs of the additional sequences extraction unit are connected respectively to the first and second inputs of the two-channel matched filter, the first and the second output of the two-channel matched filter is connected respectively to the first and second inputs of the subtractor, the output of the subtractor is connected to the decision block Whose output is the output of the receiving part of the system.
Система передачи четверично-кодированных радиосигналов-прототип использует для передачи четверично-кодированных последовательностей двукратную частотную манипуляцию, где нечетные элементы четверично-кодированной последовательности передаются на частотах f3 или f4, а четные элементы четверично-кодированной последовательности передаются на частотах f1 или f2, то есть номиналы частоты определяет номер дополнительной последовательности в четверично-кодированном радиосигнале.The quad-coded radio signal transmission system of the prototype uses double frequency manipulation to transmit the quad-coded sequences, where the odd elements of the quad-coded sequence are transmitted at frequencies f 3 or f 4 , and the even elements of the quad-coded sequence are transmitted at frequencies f 1 or f 2 , that is, the frequency ratings determines the number of the additional sequence in the four-coded radio signal.
Недостатками прототипа является низкая помехозащищенность при воздействии преднамеренных помех в каналах радиосвязи с нестабильными параметрами (случайно изменяющими параметрами фазой, амплитудой и поляризацией) метрового и декаметрового диапазонов волн, что ограничивает область применения данной системы, это обусловлено тем, что система работает на фиксированных частотах. The disadvantages of the prototype is the low noise immunity when exposed to deliberate interference in radio channels with unstable parameters (randomly changing the phase, amplitude and polarization parameters) of the meter and decameter wavelengths, which limits the scope of this system, this is due to the fact that the system operates at fixed frequencies.
Целью изобретения является разработка системы передачи четверично-кодированных радиосигналов, обеспечивающей расширение области применения за счет применения двукратной частотной манипуляции с ППРЧ, повышение помехозащищенности и достоверности при воздействии преднамеренных помех в каналах связи с нестабильными параметрами метрового и декаметрового диапазонов волн для систем с кодовым уплотнением сигналов и систем с множественным доступом. The aim of the invention is to develop a system for transmitting quadruple-coded radio signals, providing an extension of the scope through the use of double frequency manipulation with frequency hopping, increasing noise immunity and reliability when exposed to deliberate interference in communication channels with unstable parameters of the meter and decameter wavelengths for systems with code signal compression and multiple access systems.
Для достижения технического результата в известной системе передачи четверично-кодированных радиосигналов, содержащей в передающей части генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к формирователю D-кодов, формирователь сигналов двукратной частотной манипуляции, первый и второй сигнальные входы которого подключены к выходам соответственно генератора тактовых импульсов и формирователя D-кодов, тракт распространения. Приемная часть системы включает селектор сигналов, первый, второй, третий и четвертый информационные выходы которого подключены к соответствующим к первому, второму, третьему и четвертому информационным входам блока выделения дополнительных последовательностей, первый и второй информационные выходы которого подключены соответственно к первому и второму информационным входам двухканального согласованного фильтра, первый и второй информационные выходы которого подключены соответственно к первому и второму информационным входам вычитателя, выход которого подключен к входу решающего блока, выход которого является выходом приемной части системы. Дополнительно в передающую часть системы введены генератор псевдослучайных чисел, синтезатор частот и модулятор, выход генератора тактовых импульсов подключен к тактовым входам синтезатора частот и генератора псевдослучайных чисел, n-управляющих выходов которого, где n≥2 - целое число, подключены к соответствующим n-управляющим входам синтезатора частот, выход которого подключен к модулирующему входу модулятора, информационный вход которого подключен к выходу формирователя сигналов двукратной частотной манипуляции, а выход модулятора является выходом передающей части системы и подключен через тракт распространения к выходу приемной части системы. В приемную часть системы дополнительно введены генератор тактовых импульсов, демодулятор, синтезатор частот и генератор псевдослучайных чисел, n-управляющих выходов которого подключены к соответствующим n-управляющим входам синтезатора частот, выход которого подключен к модулирующему входу демодулятора, выход которого подключен к входу селектора сигналов. Выход генератора тактовых импульсов подключен к тактовым входам синтезатора частот и генератора псевдослучайных чисел. To achieve a technical result in the known system for transmitting quadruple-coded radio signals, containing in the transmitting part a clock pulse generator, the output of which is connected to a D-code generator, a signal generator of double frequency manipulation, the first and second signal inputs of which are connected to the outputs of the clock generator and shaper of D-codes, distribution path. The receiving part of the system includes a signal selector, the first, second, third and fourth information outputs of which are connected to the corresponding to the first, second, third and fourth information inputs of the additional sequences extraction unit, the first and second information outputs of which are connected respectively to the first and second information inputs of the two-channel a matched filter, the first and second information outputs of which are connected respectively to the first and second information inputs, you itatelya, the output of which is connected to the input of decision block, whose output is the output of the receiving part of the system. Additionally, a pseudo-random number generator, a frequency synthesizer and a modulator are introduced into the transmitting part of the system, the output of a clock generator is connected to the clock inputs of a frequency synthesizer and a pseudo-random number generator, whose n-control outputs, where n≥2 is an integer, are connected to the corresponding n-control the inputs of the frequency synthesizer, the output of which is connected to the modulating input of the modulator, the information input of which is connected to the output of the driver of signals of double frequency manipulation, and the output of the modulator It is the output of the transmitting part of the system and is connected through the propagation path to the output of the receiving part of the system. A clock generator, a demodulator, a frequency synthesizer and a pseudo-random number generator are added to the receiving part of the system, the n-control outputs of which are connected to the corresponding n-control inputs of the frequency synthesizer, the output of which is connected to the modulating input of the demodulator, the output of which is connected to the input of the signal selector. The output of the clock generator is connected to the clock inputs of the frequency synthesizer and the pseudo random number generator.
Синтезатор частот состоит из делителя с переменным коэффициентом деления, n-управляющих входов которого являются соответствующими n-управляющими входами синтезатора частот, а его информационный вход подключен к выходу управляемого генератора, являющемуся модулирующим выходом синтезатора частот. Выход и вход делителя частоты на четыре подключены соответственно к управляющему входу фазового детектора и выходу делителя с переменным коэффициентом деления. Вход управляемого генератора подключен к выходу фазового детектора, вход которого является тактовым входом синтезатора частот. The frequency synthesizer consists of a divider with a variable division coefficient, the n-control inputs of which are the corresponding n-control inputs of the frequency synthesizer, and its information input is connected to the output of the controlled generator, which is the modulating output of the frequency synthesizer. The output and input of the frequency divider into four are connected respectively to the control input of the phase detector and the output of the divider with a variable division coefficient. The input of the controlled generator is connected to the output of the phase detector, the input of which is the clock input of the frequency synthesizer.
Благодаря новой совокупности существенных признаков за счет введения генератора случайных чисел, синтезатора частот, модулятора, демодулятора и генератора тактовых импульсов обеспечивается возможность использования двукратной частотной манипуляции с ППРЧ при передаче четверично-кодированной последовательности. Этим достигается возможность расширения области применения заявленной системы, в частности повышения помехозащищенности и достоверности при воздействии преднамеренных помех в каналах связи с нестабильными параметрами (случайно изменяющими параметрами фазой, амплитудой и поляризацией) метрового и декаметрового диапазонов волн для систем с кодовым уплотнением сигналов и систем с множественным доступом. Thanks to a new set of essential features, by introducing a random number generator, a frequency synthesizer, a modulator, a demodulator, and a clock generator, it is possible to use double frequency manipulation with frequency hopping when transmitting a four-coded sequence. This makes it possible to expand the scope of the claimed system, in particular, to increase the noise immunity and reliability under the influence of deliberate interference in communication channels with unstable parameters (randomly changing the phase, amplitude and polarization parameters) of the meter and decameter wavelengths for systems with code compression of signals and systems with multiple access.
Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупность признаков, тождественными всеми признаками заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленного устройства условию патентоспособности "новизна". The analysis of the prior art made it possible to establish that analogues that are characterized by a set of features that are identical with all the features of the claimed technical solution are absent, which indicates compliance of the claimed device with the patentability condition of "novelty".
Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного объекта, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенных признаков заявленного изобретения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень". Search results for known solutions in this and related fields of technology in order to identify features that match the distinctive features of the claimed object from the prototype showed that they do not follow explicitly from the prior art. The prior art also did not reveal the popularity of the influence of the envisaged essential features of the claimed invention transformations to achieve the specified technical result. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "inventive step".
Заявленное изобретение поясняется чертежами, на которых показаны:
фиг. 1 - структурная схема системы передачи четверично-кодированных радиосигналов;
фиг.2 - структурная схема синтезатора частот.The claimed invention is illustrated by drawings, which show:
FIG. 1 is a block diagram of a quad-coded radio signal transmission system;
figure 2 is a structural diagram of a frequency synthesizer.
Система передачи четверично-кодированных радиосигналов, представленная на фиг.1, содержит в передающей части генератор тактовых импульсов 1, выход которого подключен к формирователю D-кодов 2, формирователь сигналов двукратной частотной манипуляции 3, первый и второй сигнальные входы которого подключены к выходам соответственно генератора тактовых импульсов 1 и формирователя D-кодов 2. Выход генератора тактовых импульсов 1 подключен к тактовым входам синтезатора частот 5 и генератора псевдослучайных чисел 6, n-управляющих выходов которого, где n≥2 - целое число, подключены к соответствующим n-управляющим входам синтезатора частот 6, выход которого подключен к модулирующему входу модулятора 4, информационный вход которого подключен к выходу формирователя сигналов двукратной частотной манипуляции 3. Выход модулятора 4 является выходом передающей части системы и подключен через тракт распространения 7 к выходу приемной части системы, которая одновременно является информационным входом демодулятора 8. Генератор псевдослучайных чисел 10, n-управляющих выходов которого подключены к соответствующим n-управляющим входам синтезатора частот 9, выход которого подключен к модулирующему входу демодулятора 8, выход которого подключен к входу селектора сигналов 11. Выход генератора тактовых импульсов 1 подключен к тактовым входам синтезатора частот 9 и генератора псевдослучайных чисел 10. Селектор сигналов 11, первый, второй, третий и четвертый информационные выходы которого подключены к соответствующим первому, второму, третьему и четвертому информационным входам блока выделения дополнительных последовательностей 13, первый и второй информационные выходы которого подключены соответственно к первому и второму информационным входам двухканального согласованного фильтра 14, первый и второй информационные выходы которого подключены соответственно к первому и второму информационным входам вычитателя 16, выход которого подключен к входу решающего блока 16, выход которого является выходом приемной части системы. The quadruple-coded radio signal transmission system shown in Fig. 1 contains a
Генераторы тактовых импульсов 1 и 12 предназначены для формирования импульсов определенной длительности с требуемой частотой fТГ=B, где В - скорость передачи последовательности элементов D-кода (техническая скорость). Они могут быть реализованы, как описано в книге Л.М. Гольденберга, Ю.Т. Бутыльского, М.Х. Поляка "Цифровые устройства на интегральных схемах в технике связи" (М.: Связь, 1979, с. 72-76, рис. 3.14).
Формирователь 2 D-кодов предназначен для формирования кодовой последовательности (D-кода) с периодом N=2k, где k≥2 - целое число. Он может быть реализован, как описано в А. с. СССР 1177910, МПК6 Н 03 М 5/00, заявл. 18.04.84, опубл. 07.09.85, А. с. СССР 1805550, МПК6 Н 04 L 14/00, заявл. 07.02.91, опубл. 30.03.93 или в статье Roland Wilson and John Richter "Generation and Performance of Quadraphase Welti Codes for Radar and Synchronization of Coherent and Differentially Coherent PSK" (IEEE Transactions on Communications, vol. COM-27, NO. 9, September 1979, p. 1296-1301, фиг.1).Shaper 2 D-codes is designed to generate a code sequence (D-code) with a period N = 2 k , where k≥2 is an integer. It can be implemented as described in A. p. USSR 1177910, IPC 6 N 03
Формирователь 3 сигналов двукратной частотной манипуляции предназначен для формирования четверично-кодированного радиосигнала. Он может быть реализован, как описано в книге Н.Л. Теплов, Е.Н. Куделин, О.П. Лежнюк "Нелинейные радиотехнические устройства. Часть I" (М.: Воениздат, 1982, с. 342-344, рис. 8.42). Shaper 3 signals of double frequency manipulation is intended for the formation of a four-coded radio signal. It can be implemented as described in the book of N.L. Teplov, E.N. Kudelin, O.P. Lezhniuk "Nonlinear Radio Engineering Devices. Part I" (Moscow: Military Publishing House, 1982, p. 342-344, Fig. 8.42).
Модулятор 4 предназначен для псевдослучайной перестройки рабочей частоты в пределах выделенного частотного ресурса Δf=fmax-fmin, где fmax - максимальное значение выделенного частотного диапазона; fmin - минимальное значение выделенного частотного диапазона. Он может быть реализован, как описано в книге Н. Л. Теплов, Е.Н. Куделин, О.П. Лежнюк "Нелинейные радиотехнические устройства. Часть I" (M.: Воениздат, 1982, с. 130-137, рис. 4.29).Modulator 4 is designed for pseudo-random tuning of the operating frequency within the allocated frequency resource Δf = f max -f min , where f max is the maximum value of the selected frequency range; f min - the minimum value of the selected frequency range. It can be implemented, as described in the book by N. L. Teplov, E.N. Kudelin, O.P. Lezhniuk "Nonlinear Radio Engineering Devices. Part I" (M .: Military Publishing House, 1982, p. 130-137, Fig. 4.29).
Синтезатор частот 5 в передающей части и 9 в приемной части идентичны и предназначены для формирования псевдослучайного гармонического колебания с номиналом частоты ΔfППРЧ= 4•l•fТГ, где l=1,2,..., L, L=2n-1 - максимальное значение псевдослучайного числа в десятичном исчислении, n≥2 - число управляемых входов синтезатора частот. Вариант синтезатора частот 5 представлен на фиг. 2 и состоит из делителя с переменным коэффициентом деления 5.4, n-управляющих входов которого являются соответствующими n-управляющими входами синтезатора частот 5, а его информационный вход подключен к выходу управляемого генератора 5.2, являющемуся модулирующим выходом синтезатора частот 5, выход и вход делителя частоты на четыре 5.3 подключены соответственно к управляющему входу фазового детектора 5.1 и выходу делителя с переменным коэффициентом деления 5.4, вход управляемого генератора 5.2 подключен к выходу фазового детектора 5.1, вход которого является тактовым входом синтезатора частот 5.The
Фазовый детектор 5.1 предназначен для формирования управляющего напряжения Uфд. Он может быть реализован, как описано в книге Н. Л. Теплов, Е.Н. Куделин, О.П. Лежнюк "Нелинейные радиотехнические устройства. Часть I" (M.: Воениздат, 1982, с. 198-208, рис. 5.29).Phase detector 5.1 is designed to generate a control voltage U fd . It can be implemented, as described in the book by N. L. Teplov, E.N. Kudelin, O.P. Lezhniuk "Nonlinear Radio Engineering Devices. Part I" (M .: Military Publishing House, 1982, p. 198-208, Fig. 5.29).
Управляемый генератор 5.2 предназначен для формирования выходного высокочастотного псевдослучайного гармонического колебания с требуемым номиналом частоты ΔfППРЧ. Он может быть реализован, как описано в книге Манассевич В. "Синтезаторы частот (Теория и проектирование)" (M.: Связь, 1979, с. 271-280 рис. 6.44).The controlled oscillator 5.2 is designed to generate an output high-frequency pseudo-random harmonic oscillation with the required frequency rating Δf of the frequency converter . It can be implemented as described in the book by Manassevich V. “Frequency Synthesizers (Theory and Design)” (M .: Communication, 1979, pp. 271-280, Fig. 6.44).
Делитель частоты 5.3 с коэффициентом деления на четыре предназначен для уменьшения частоты управляющего псевдослучайного гармонического колебания до требуемого значения 
Делитель с переменным коэффициентом деления 5.4 предназначен для формирования управляющего псевдослучайного гармонического колебания с требуемым номиналом частоты 
Генераторы псевдослучайных чисел 6 и 10 предназначены для формирования псевдослучайных чисел l= 1,2,...,L в двоичном исчислении, где максимальное псевдослучайное число L зависит от выделенного частотного ресурса Δf и определяется в десятичной форме по следующему выражению
где ΔFc=4•B - эффективная ширина спектра четверично-кодированного радиосигнала; ]x[ - меньшее целое число. Они могут быть реализованы, как описано в книге У. Тице, К. Шенк "Полупроводниковая схемотехника" (М.: Мир, 1982, с. 356-359, рис. 20.20).Pseudorandom number generators 6 and 10 are designed to generate pseudo-random numbers l = 1,2, ..., L in binary terms, where the maximum pseudo-random number L depends on the allocated frequency resource Δf and is determined in decimal form by the following expression
where ΔF c = 4 • B is the effective width of the spectrum of the four-coded radio signal; ] x [is the smaller integer. They can be implemented, as described in the book of W. Tice, K. Schenk "Semiconductor circuitry" (M .: Mir, 1982, pp. 356-359, Fig. 20.20).
Тракт 7 распространения предназначен для распространения четверично-кодированного радиосигнала. Основой тракта распространения является та или иная среда, в которой распространяется сигнал, например в системах электрической связи - это кабель или волновод, в системах радиосвязи - область пространства, в котором распространяются электромагнитные волны. The propagation path 7 is intended for the distribution of a four-coded radio signal. The basis of the propagation path is one or another medium in which the signal propagates, for example, in electric communication systems, this is a cable or waveguide, in radio communication systems, it is a region of space in which electromagnetic waves propagate.
Демодулятор 8 предназначен для устранения псевдослучайной перестройки рабочей частоты в пределах выделенного частотного ресурса. Он может быть реализован, как описано в книге Н. Л. Теплов, Е.Н. Куделин, О.П. Лежнюк "Нелинейные радиотехнические устройства. Часть I" (М.: Воениздат, 1982, с. 130-137, рис. 4.29). Demodulator 8 is designed to eliminate pseudo-random tuning of the operating frequency within the allocated frequency resource. It can be implemented, as described in the book by N. L. Teplov, E.N. Kudelin, O.P. Lezhniuk "Nonlinear Radio Engineering Devices. Part I" (Moscow: Military Publishing House, 1982, p. 130-137, Fig. 4.29).
Селектор 11 сигналов предназначен для селекции четверично-кодированного радиосигнала. Он может быть реализован, как описано в патенте РФ 2188516, МПК7 Н 04 L 27/26, заявл. 21.05.01, опубл. 27.08.02, Бюл. 24.The signal selector 11 is intended for the selection of a four-coded radio signal. It can be implemented as described in the patent of the Russian Federation 2188516, IPC 7 H 04 L 27/26, decl. 05/21/01, publ. 08/27/02, Bull. 24.
Блок 13 выделения дополнительных последовательностей предназначен для выделения первой дополнительной последовательности из нечетных элементов четверично-кодированной последовательности (выделение элементов α, β) и выделения второй дополнительной последовательности из четных элементов четверично-кодированной последовательности (выделение элементов γ, δ). Он может быть реализован, как описано в патенте РФ 2188516, МПК7 Н 04 L 27/26, заявл. 21.05.01, опубл. 27.08.02, Бюл. 24.Block 13, the allocation of additional sequences is intended to highlight the first additional sequence of the odd elements of the quaternary-encoded sequence (selection of elements α, β) and the selection of the second additional sequence of even elements of the quaternary-encoded sequence (selection of elements γ, δ). It can be implemented as described in the patent of the Russian Federation 2188516, IPC 7 H 04 L 27/26, decl. 05/21/01, publ. 08/27/02, Bull. 24.
Двухканальный согласованный фильтр 14 предназначен для сжатия дополнительных последовательностей до длительности одного элемента четверично-кодированной последовательности. Он может быть реализован, как описано в А.с. 1721837 СССР, МПК6 Н 04 L 27/26, заявл. 08.01.90, опубл. 23.03.92.A two-channel matched filter 14 is designed to compress additional sequences to the duration of one element of a four-coded sequence. It can be implemented as described in A.S. 1721837 USSR, IPC 6 H 04 L 27/26, declared 01/08/90, publ. 03/23/92.
Вычитатель 15 предназначен для вычитания отрицательного импульса напряжения, поступающего на его второй вход из положительного импульса напряжения, поступающего на его первый вход. Он может быть реализован, как описано в книге У. Тице, К. Шенк "Полупроводниковая схемотехника" (М.: Мир, 1982, с. 137-138, рис. 11.2). Subtractor 15 is designed to subtract the negative voltage pulse supplied to its second input from the positive voltage pulse supplied to its first input. It can be implemented as described in the book of W. Tice, K. Schenk "Semiconductor circuitry" (M .: Mir, 1982, p. 137-138, Fig. 11.2).
Решающий блок 16 предназначен для принятия решения о переданной четверично-кодированной последовательности. Он может быть реализован на основе компаратора, как описано в книге У. Тице, К. Шенк "Полупроводниковая схемотехника" (М.: Мир, 1982, с. 76-77, рис. 6.13). The decision block 16 is intended to decide on the transmitted Quaternary-encoded sequence. It can be implemented on the basis of the comparator, as described in the book of W. Tice, K. Schenk "Semiconductor circuitry" (M .: Mir, 1982, pp. 76-77, Fig. 6.13).
Система передачи четверично-кодированных радиосигналов (фиг.1) работает следующим образом. The transmission system of the quad-coded radio signals (figure 1) works as follows.
При включении системы в передающей части генератор 1 тактовых импульсов формирует последовательность тактовых импульсов со скважностью, равной единице, и частотой fтг. Каждый элемент этой последовательности с высоким уровнем "1" будем считать нечетным, а с низким уровнем "0" - четным. В формирователе 2 D-кодов эта последовательность преобразуется в кодовую последовательность (D-код) с периодом N=2k, где k≥2 - целое число. С выхода формирователя 2 D-кодов кодовая последовательность поступает на второй вход формирователя 3 сигналов двукратной частотной манипуляции, а на первый вход формирователя 3 сигналов двукратной частотной манипуляции поступает последовательность тактовых импульсов с выхода генератора 1 тактовых импульсов с частотой fтг. В формирователе 3 сигналов двукратной частотной манипуляции кодовая последовательность преобразуется в четверично-кодированный радиосигнал. В четверично-кодированном радиосигнале будут следующие элементы: α, β, γ, δ, где α, β передают нечетные элементы D-кода, а γ, δ - четные элементы D-кода.When you turn on the system in the transmitting part, the
Изменение высокочастотного колебания четверично-кодированного радиосигнала, сформированного в формирователе 3 сигналов двукратной манипуляции, можно описать так, как представлено в таблице. The change in the high-frequency oscillations of the quaternary-encoded radio signal generated in the driver 2 signals of double manipulation, can be described as shown in the table.
Четверично-кодированный радиосигнал, сформированный в формирователе 3 двукратной частотной манипуляции, поступает на информационный вход модулятора 4. The four-coded radio signal generated in the shaper 3 double frequency manipulation, is fed to the information input of the modulator 4.
На вход генератора псевдослучайных чисел 6 поступает последовательность тактовых импульсов с частотой fтг с генератора тактовых импульсов 1. В генераторе псевдослучайных чисел 6 последовательность тактовых импульсов преобразуется в псевдослучайную последовательность, которая поступает на n-управляющие выходы генератора псевдослучайных чисел 6 с временным сдвигом на один такт на каждом выходе генератора псевдослучайных чисел 6 в двоичной форме.A pseudo-random number generator 6 receives a sequence of clock pulses with a frequency f tg from a
Генератор псевдослучайных чисел 6 имеет разрядность L=2n-1 в зависимости от выделенного частотного ресурса Δf.The pseudo random number generator 6 has a bit depth L = 2 n -1 depending on the allocated frequency resource Δf.
Псевдослучайная последовательность в двоичной форме с n-управляющих выходов, где n≥2 - число выходов генератора псевдослучайного числа 6, поступает соответственно на n-управляющие входы синтезатора частот 5, где n≥2 - число входов синтезатора частот 5, которые являются n-управляющими входами делителя с переменным коэффициентом деления 5.4 (фиг.2), где n≥2 - число входов делителя с переменным коэффициентом деления 5.4. The pseudo-random sequence in binary form with n-control outputs, where n≥2 is the number of outputs of the pseudo-random number generator 6, is supplied respectively to the n-control inputs of the
В делителе с переменным коэффициентом деления 5.4 формируется управляющее псевдослучайное гармоническое колебание с требуемым номиналом частоты fУПР в зависимости от номинала псевдослучайного числа l, поступающего на n-управляющие входы делителя с переменным коэффициентом деления 5.4 в двоичной форме.In a divider with a variable division factor 5.4, a control pseudo-random harmonic oscillation is generated with the required frequency rating f RPS depending on the nominal value of the pseudorandom number l supplied to the n-control inputs of the divider with a variable division coefficient 5.4 in binary form.
Сформированное управляющее псевдослучайное гармоническое колебание fУПР поступает на делитель частоты с коэффициентом деления на четыре 5.3, где происходит уменьшение частоты управляющего псевдослучайного гармонического колебания до требуемого значения fφ.
Сформированное управляющее псевдослучайное гармоническое колебание fφ поступает на управляющий вход фазового детектора 5.1, а на тактовый вход фазового детектора 5.1 поступает последовательность тактовых импульсов с частотой fтг с генератора тактовых импульсов 1. На выходе фазового детектора 5.1 формируется управляющее напряжение Uфд. Управляющее напряжение Uфд с выхода фазового детектора 5.1 поступает на управляемый генератор 5.2.The generated control pseudo-random harmonic oscillation f SPS arrives at the frequency divider with a division factor of four 5.3, where the frequency of the control pseudo-random harmonic oscillation decreases to the required value f φ .
The generated control pseudo-random harmonic oscillation f φ is supplied to the control input of the phase detector 5.1, and the clock input of the phase detector 5.1 receives a sequence of clock pulses with a frequency f tg from the
Управляемый генератор 5.2 формирует псевдослучайное гармоническое колебание с требуемым номиналом частоты ΔfППРЧ в зависимости от номинала псевдослучайного числа l, поступающего на n-управляющие входы делителя с переменным коэффициентом деления 5.4 в двоичной форме.5.2 Controlled generator generates a pseudo harmonic oscillation with a desired nominal value Δf frequency hopping according to the nominal pseudo-random number l, input to the control inputs of n-divider with a variable division factor of 5.4 in binary form.
Сформированное псевдослучайное гармоническое колебание с номиналом ΔfППРЧ поступает на информационный вход делителя с переменным коэффициентом деления 5.4. Таким образом, формируются частоты в системе ФАПЧ.The generated pseudo-random harmonic oscillation with a nominal Δf frequency hopping frequency is applied to the information input of the divider with a variable division coefficient 5.4. Thus, frequencies are formed in the PLL system.
Кроме этого, сформированное псевдослучайное гармоническое колебание с номиналом ΔfППРЧ поступает на модулирующий вход модулятора 4. На выходе модулятора 4 при x = m = z = 1 и Δf1 = Δf2 = Δf3 формируется четверично-кодированные радиосигналы с ППРЧ в пределах выделенного частотного ресурса Δf по следующему правилу:
где fн= fmin - частота несущего колебания радиосигнала; Uc -амплитуда радиосигнала.In addition, the generated pseudo-random harmonic oscillation with a Δf frequency hopping frequency is supplied to the modulating input of modulator 4. At the output of modulator 4, for x = m = z = 1 and Δf 1 = Δf 2 = Δf 3 , four-coded radio signals with frequency hopping are generated within the selected frequency resource Δf according to the following rule:
where f n = f min - the frequency of the carrier oscillations of the radio signal; U c is the amplitude of the radio signal.
Четверично-кодированные радиосигналы, сформированные на передающей части, поступают в тракт распространения 7, при этом элементы четверично-кодированного радиосигнала выполняют условие ортогональности по частоте. The quaternary-coded radio signals generated on the transmitting part enter the propagation path 7, while the elements of the quaternary-coded radio signal fulfill the condition of orthogonality in frequency.
Пройдя через тракт распространения 7, четверично-кодированный радиосигнал поступает на информационный вход демодулятора 8, который является входом приемной части системы. After passing through the propagation path 7, the four-coded radio signal is fed to the information input of the demodulator 8, which is the input of the receiving part of the system.
Генератор тактовых импульсов 12, генератор псевдослучайных чисел 10 и синтезатор частот 9 приемной части системы работают и формируют псевдослучайное гармоническое колебание с номиналом ΔfППРЧ аналогично передающей части системы. Следовательно, на выходе синтезатора частот 9 формируется псевдослучайное гармоническое колебание с номиналом ΔfППРЧ, которое поступает на модулирующий вход демодулятора 8.Clock generator 12, a pseudorandom number generator 10 and a frequency synthesizer portion 9 receiving systems operate and form a pseudo harmonic oscillation denominated Δf FH similarly transmitter portion of the system. Therefore, in the frequency synthesizer output is generated pseudorandom 9 harmonic oscillation denominated Δf frequency hopping, which is applied to the modulating input of the demodulator 8.
В демодуляторе 8 за счет синтезатора частот 9, управляемого генератором псевдослучайных чисел 10, скачки рабочей частоты устраняются ΔfППРЧ, в результате информационные символы четверично-кодированной последовательности переносятся на первоначальные выбранные частоты.The demodulator 8 due to the frequency synthesizer 9 controlled by random number generator 10, the operating frequency jumps are eliminated Δf frequency hopping, resulting quaternary information symbols, the encoded sequence are transferred to the initial selected frequency.
Четверично-кодированный радиосигнал поступает на вход селектора сигналов 11, который осуществляет частотную селекцию строго определенных высокочастотных элементов четверично-кодированного радиосигнала. На первом, втором, третьем и четвертом выходах селектора сигналов 11 соответственно формируются первый, второй, третий и четвертый высокочастотные радиосигналы со следующими номиналами:
Первый, второй, третий и четвертый высокочастотные радиосигналы с соответствующих выходов селектора сигналов 11 соответственно поступают на первый, второй, третий и четвертый входы блока 13 выделения дополнительных последовательностей.The quad-coded radio signal is fed to the input of the signal selector 11, which performs frequency selection of strictly defined high-frequency elements of the quad-coded radio signal. At the first, second, third and fourth outputs of the signal selector 11, respectively, the first, second, third and fourth high-frequency radio signals with the following values are formed:
The first, second, third and fourth high-frequency radio signals from the respective outputs of the signal selector 11 respectively are supplied to the first, second, third and fourth inputs of the additional sequence extraction unit 13.
В блоке выделения дополнительных последовательностей 13 осуществляется выделение огибающей из первого, второго, третьего и четвертого высокочастотных радиосигналов и устранение несущих высокочастотных колебаний. На первом и втором выходе блока выделения дополнительных последовательностей 13 соответственно формируются первая и вторая дополнительные последовательности. При этом первая дополнительная последовательность формируется из нечетных элементов четверично-кодированной последовательности (выделение элементов α, β), а вторая дополнительная последовательность - из четных элементов четверично-кодированной последовательности (выделение элементов γ, δ). In the block for extracting additional sequences 13, the envelope is extracted from the first, second, third, and fourth high-frequency radio signals and elimination of the carrier high-frequency oscillations. At the first and second output of the block for extracting additional sequences 13, the first and second additional sequences are respectively formed. In this case, the first additional sequence is formed from the odd elements of the quaternary-encoded sequence (allocation of elements α, β), and the second additional sequence is formed from the even elements of the quaternary-encoded sequence (selection of elements γ, δ).
Сформированные дополнительные последовательности поступают на соответствующие входы двуканального 14 согласованного фильтра, на его выходах дополнительные последовательности сжимаются до длительности одного элемента четверично-кодированной последовательности, а по напряжению становятся больше в 2k-1 раз элементов принимаемой четверично-кодированной последовательности. В вычитателе 15 обеспечивается вычитание отрицательного импульса напряжением 2k-1 , поступающего на его второй вход, из положительного импульса напряжением 2k-1, поступающего на его первый вход. Следовательно, на выходе вычитателя 15 будет формироваться импульс с напряжением в 2k раз больше амплитуды элемента принимаемой четверично-кодированной последовательности. В результате осуществляется свертка четверично-кодированной последовательности (кодов Велти или Е-кодов), отличающейся тем, что она не имеет боковых выбросов в апериодической АКФ.The generated additional sequences are supplied to the corresponding inputs of the two-channel 14 matched filter, at its outputs additional sequences are compressed to the duration of one element of the four-coded sequence, and the voltage becomes more than 2 k-1 times the elements of the received four-coded sequence. Subtractor 15 provides the subtraction of a negative pulse of 2 k-1 voltage supplied to its second input from a positive pulse of 2 k-1 voltage supplied to its first input. Therefore, at the output of the subtractor 15, a pulse will be generated with a voltage of 2 k times the amplitude of the element of the received quaternary-encoded sequence. As a result, a convolution of a quaternary-coded sequence (Welty codes or E-codes) is carried out, characterized in that it does not have side outliers in an aperiodic ACF.
В решающем блоке 16 принимается решение о передаче четверично-кодированной последовательности. At decision block 16, a decision is made to transmit a quad-coded sequence.
Таким образом, предлагаемая система передачи четверично-кодированных радиосигналов обеспечивает расширение области применения благодаря повышения помехозащищенности и достоверности при воздействии преднамеренных помех в каналах связи с нестабильными параметрами (случайными параметрами фазой, амплитудой и поляризацией) метрового и декаметрового диапазонов волн за счет применения ППРЧ для систем с кодовым уплотнением сигналов и систем с множественным доступом. Thus, the proposed system of transmitting quaternary-coded radio signals provides an extension of the scope due to increased noise immunity and reliability when deliberate interference in communication channels with unstable parameters (random phase, amplitude and polarization parameters) of the meter and decameter wavelengths due to the use of frequency hopping for systems with code compression of signals and systems with multiple access.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002129542/09A RU2208915C1 (en) | 2002-11-04 | 2002-11-04 | Transmission system of quaternary coded radio signals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002129542/09A RU2208915C1 (en) | 2002-11-04 | 2002-11-04 | Transmission system of quaternary coded radio signals |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2208915C1 true RU2208915C1 (en) | 2003-07-20 |
Family
ID=29212324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002129542/09A RU2208915C1 (en) | 2002-11-04 | 2002-11-04 | Transmission system of quaternary coded radio signals |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2208915C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2740001C1 (en) * | 2020-03-05 | 2020-12-30 | федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации | Device for transmission of four-coded radio signals |
-
2002
- 2002-11-04 RU RU2002129542/09A patent/RU2208915C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2740001C1 (en) * | 2020-03-05 | 2020-12-30 | федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации | Device for transmission of four-coded radio signals |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5432814A (en) | Spread spectrum communication system | |
| EP0477862B1 (en) | Spread spectrum communications system | |
| KR100605748B1 (en) | Method of transmitting with the help of chaotic signals | |
| RU2280957C2 (en) | Method, transmitter, and receiver for digital communications with expanded signal spectrum by way of modulation using complementary golay numbers | |
| US8175134B1 (en) | Radio communications system and method having decreased capability for detection by an adversary | |
| Yang et al. | Phase-separated DCSK: A simple delay-component-free solution for chaotic communications | |
| US3916313A (en) | PSK-FSK spread spectrum modulation/demodulation | |
| RU2188516C1 (en) | Quaternary-coded radio signal transmission system | |
| EP0589683B1 (en) | Method for frequency comb spread spectrum modulation | |
| JP3917637B2 (en) | Wireless communication system, wireless transmitter, wireless receiver, and wireless communication method | |
| RU2208915C1 (en) | Transmission system of quaternary coded radio signals | |
| RU2258313C1 (en) | System for transmitting quadruple-encoded radio signals | |
| RU2740001C1 (en) | Device for transmission of four-coded radio signals | |
| RU2240653C1 (en) | Time-division multiple access data transfer system | |
| RU2248097C2 (en) | Method for transmitting information | |
| US20030169828A1 (en) | Method and apparatus for generating frequency-stable wavelets | |
| RU2305368C2 (en) | Data transfer system with multi-access and time division of channels | |
| RU2716217C1 (en) | Noise-like phase-shift keyed signal shaper | |
| RU2358401C1 (en) | Device for transmitting and receiving discrete messages using signals with direct spreading and autocorrelation compression of spectrum | |
| RU2308156C2 (en) | System for transmitting quaternary-encoded radio signals | |
| RU2268550C1 (en) | System for transmission of quad-encoded radio signals | |
| RU2193278C1 (en) | Radio communication link | |
| JP2992116B2 (en) | Digital modulation scheme for spread spectrum communication. | |
| RU2631149C1 (en) | Device for forming signals with four-position manipulation | |
| RU2801875C1 (en) | Method for packet data transmission by noise-like phase key signals |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041105 |