Система передачи и приема дискретной информации по радиоканалам импульсно-фазовой радионавигационной системы

Система передачи и приема дискретной информации по радиоканалам импульсно-фазовой радионавигационной системы

Реферат

 

Изобретение относится к технике радиосвязи, передачи данных, а также к радионавигационной технике, в частности может быть использовано в технике импульсно-фазовых радионавигационных систем длинноволнового диапазона. Для устранения влияния передачи дискретной информации на качество приема радионавигационных сигналов в передающую аппаратуру системы передачи и приема дискретной информации по радиоканалам ИФРНС (СПДИ), содержащую последовательно соединенные наборное устройство, шифратор, заполняющее устройство и кодирующее устройство, а также последовательно соединенные генератор опорного напряжения, формирователь импульсов запуска, фазовый модулятор, схему ИЛИ, радиопередающее устройство и передающую антенну, дополнительно введен генератор псевдослучайной последовательности (ГПСП), содержащий последовательно соединенный первый и второй сумматор по модулю 2, схему ИЛИ и регистр сдвига, а также детектор кодовых комбинаций, с соответствующими связями. В приемную аппаратуру СПДИ, содержащую последовательно соединенные приемную антенну, бортовой приемоиндикатор, регистрирующее устройство и демодулятор, а также содержащую декодирующее устройство и цифровой преобразователь координатор, при этом демодулятор содержит канал демодуляции, включающий последовательно соединенные схему равнозначности, схему совпадения и бинарный счетчик, а также устройство цикловой синхронизации, дополнительно введены формирователь опорных напряжений и N -входовое решающее устройство, а в демодулятор дополнительно введены (N-1) каналов демодуляции, с соответствующими связями. При этом кодирующее устройство содержит последовательно соединенные четыре сумматора по модулю 2 с подключенными к ним четырьмя схемами И. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к технике радиосвязи, к технике передачи данных, а также к радионавигационной технике, в частности может быть использовано в технике импульсно-фазовых радионавигационных систем (ИФРНС) длинноволнового диапазона (ДВ-диапазона).

Существуют различные варианты систем передачи дискретной информации (СПДИ), работающих в различных диапазонах радиоволн [1,2] Эти системы предназначены только для целей передачи и приема дискретных сообщений и не могут быть использованы для целей навигации подвижных объектов.

Существует СПДИ по радиоканалам ИФРНС ДВ -диапазона "Лоран-C", наиболее близкая к предложенному техническому решению и выбранная за прототип. Эта система обеспечивает передачу дискретных сообщений в направлениях от ведущей (ВЩ) к синхронизированным с ней ведомым (ВМ) станциям ИФРНС, а также циркуляционную передачу дискретной информации от ВЩ или от одной из ВМ станций к определяющему свое местоположение подвижному объекту, оборудованному работающим по сигналам наземных станций ИФРНС бортовым приемоиндикатором (БПИ) типа SL-1 [4] Для передачи с помощью системы-прототипа по радиоканалам ИФРНС навигационные радиосигналы в виде последовательностей пачек из восьми радиоимпульсов, формируемых с постоянным периодом повторения T_н, значения которого лежат в пределах от 50000 до 100000 мкс, кроме основной фазовой манипуляции в пределах от 0^o до 180^o в соответствии с бинарными кодами Франка [5] подвергаются дополнительной фазовой манипуляции в пределах от -36^o до +36^o в соответствии с символами алфавита передаваемых дискретных сообщений.

Для уменьшения мешающего влияния на точность выполняемых по навигационным радиосигналам ВЩ и ВМ станций ИФРНС радионавигационных измерений в системе-прототипе дополнительной фазовой манипуляции подвергаются только 2 первых радиоимпульса в сигнальных пачках из n навигационных радиоимпульсов (n= 8), излучаемых ВЩ и ВМ станциями ИФРНС.

С помощью бинарных фазовых кодов Франка производится разделение поверхностных и многократно отраженных от ионосферы радиоволн, а также автоматический поиск навигационных радиосигналов ВЩ станции и автоматическое распознавание сигналов ВЩ и ВМ станций, при чем период фазовых кодов Франка одинаков как для сигналов ВЩ, так и для сигналов ВМ станций и равен значения T_к=2T_н.

Рабочая (несущая) частота радиоимпульсов в сигнальных пачках, излучаемых ВЩ и ВМ станциями ИФРНС "Чайка/Лоран-C", равна 100 кГц.

Для обеспечения условия временного разделения сигналов ВЩ и синхронизированных с ней ВМ станций ИФРНС сигналы ВМ станций излучаются относительно моментов излучения сигналов ВЩ станции через определенные постоянные временные интервалы, называемые задержками излучения. Для уменьшения влияния перекрестных искажений временной интервал между двумя соседними навигационными радиоимпульсами в сигнальной пачке выбирается равным 1000 мкс, а длительность радиоимпульса на уровне 0,1 амплитуды составляет 100 мкс.

С помощью БПИ осуществляются высокоточные измерения 2-х временных интервалов, равных разностям времен прихода сигналов от ВЩ и 2-х синхронизированных с ней ведомых станций ИФРНС в пункт расположения подвижного объекта. Эти интервалы называются значениями радионавигационного параметра (РНП) или гиперболическими координатами подвижного объекта.

Для их преобразования в географические координаты (широту и долготу) используется подключаемый к выходам БПИ цифровой преобразователь координат типа А-713 [5] Перед началом измерений значений РПН с помощью БПИ осуществляется автоматический поиск сигналов ВЩ станции и автоматическое распознавание сигналов ВЩ и ВМ станций ИФРНС. При использовании БПИ в составе СПДИ [3] с его помощью производится полосовая фильтрация и демодуляция 2-х первых навигационных радиоимпульсов в сигнальных пачках, дополнительно манипулированных по фазе напряжения высокой частоты в соответствии с передаваемой дискретной информацией.

Благодаря селектированию с помощью БПИ начальных участков фронтов принимаемых радиоимпульсов, дополнительно манипулированных по фазе, что позволяет выполнять радионавигационные измерения и регистрировать пары навигационных радиоимпульсов, дополнительно манипулированных по фазе, по высокостабильным поверхностным радиоволнам при практически исключенном мешающем влиянии нестабильных однократно отраженных от ионосферы пространственных радиоволн, БПИ дает возможность осуществлять высокоточное определение местоположения подвижного объекта и принимать дискретные сообщения на расстояниях до 1500 км от наземной станции ИФРНС при импульсной мощности излучаемых ею сигналов порядка 500 кВт.

Для кодирования символов алфавита из N1=32 дискретных сообщений в СПДИ [3] используется простой безызбыточный 5-элементный телеграфный код (K₁=log₂N1= 5). Минимальная длительность элементарной бинарной посылки в составе кодовой комбинации этого кода T_s=T_к=2T_н Элементарной бинарной посылке вида "0" соответствует дополнительная фазовая манипуляция 2-х пар навигационных радиоимпульсов в двух соседних сигнальных пачках в пределах минимальной длительности элементарной кодовой посылки T_s, условно обозначаемая + + -.

При этом элементарной кодовой посылке вида "1" соответствует дополнительная фазовая манипуляция того же числа навигационных радиоимпульсов в 2-х соседних сигнальных пачках, условно обозначаемая таким образом: + +.

Здесь знаки "+" и "-" соответственно обозначают опережение и задержку навигационных радиоимпульсов, подвергнутых дополнительной фазовой манипуляции относительно опорных навигационных радиоимпульсов в сигнальных пачках, кодированных фазовым кодов Франка. Для повышения помехоустойчивости передачи дискретной информации по радиоканалам ИФРНС при помощи системы-прототипа минимальная длительность элементарной бинарной посылки в составе 5-и элементов кодовой комбинации таких посылок увеличивается в m1=8 раз и становится равной значению T_m1=m1T_s 8T_s=8T_к=16T_н.

При этом в состав каждой элементарной бинарной кодовой посылки длительностью T_m1 будет входить последовательность из 2_m1=16 пар навигационных радиоимпульсов, подвергнутых дополнительной фазовой манипуляции в соответствии с символами 32-cимвольного алфавита передаваемых по радиоканалам ИФРНС дискретных сообщений.

Скорость передачи по радиоканалам ИФРНС дискретной информации при помощи системы-прототипа будет характеризоваться значением , При T_нmax= 0,1 с скорость что позволяет за 1,2 минуты передать 10 символов 32-символьного алфавита дискретных сообщений.

Рассматриваемая в качестве прототипа система состоит из передающей и приемной аппаратуры. Структурная схема передающей аппаратуры этой системы приведена на фиг. 3. Она состоит из наборного устройства с клавиатурой 1, шифратора 2, запоминающего устройства 3, кодирующего устройства 4, высокостабильного генератора опорного синусоидального напряжения 5, формирователя импульсов запуска радиопередающего устройства 6, двухкаскадного усилителя частоты 11 с совокупным коэффициентом деления K=K₁K₂=85=40, фазного модулятора 7, схемы ИЛИ 8 и радиопередающего устройства (РПУ) 9 ключевого типа с передающей антенной 10.

При нажатии оператором на одну из 32-х клавиш наборного устройства 1 на одном из его 32-х выходов появляется сигнальное напряжение, соответствующее одному из 32-х символов алфавита передаваемых дискретных сообщений. В состав этого алфавита входят 26 букв латинского алфавита и 6 служебных команд вида "Пробел", "Перевод строки", "Возврат каретки" и т.п. Сигнальное напряжение, появляющееся на выходе наборного устройства 1, подается на соответствующий вход шифратора 2. С помощью шифратора 2 это напряжение трансформируется в 5-элементную кодовую комбинацию параллельного бинарного простого безызбыточного кода, позволяющего закодировать N1=2^k=2⁵=32 символа алфавитного передаваемых дискретных сообщений. С выходов шифратора 2 5-элементные кодовые комбинации бинарных напряжений подаются в параллельной форме на соответствующие входы запоминающего устройства 3. После набора текста телеграммы, содержащей М 10 15 символов алфавита передаваемых дискретных сообщений, оператор на наборном устройстве 1 нажимает клавишу "Передача", благодаря чему на один из входов запоминающего устройства 3 начинают поступать с периодом повторения T_н тактовые считающие импульсы с первого выхода формирователя импульсов запуска РПУ. Этими импульсами осуществляется считывание в параллельной форме 5-элементных кодовых комбинаций бинарных напряжений, хранящихся в запоминающем устройстве 3, и их подача в параллельном коде на соответствующие входы кодирующего устройства 4. При помощи кодирующего устройства 4 эти комбинации преобразуется из параллельного в последовательный код. Тактовые импульсы на один из входов кодирующего устройства 4 подаются с периодом T 8T_к 16T_н с промежуточного выхода делителя частоты, обеспечивающего коэффициент деления K 8.

Тактовые импульсы на вход этого делителя поступают с периодом T_к 2 T_н со второго выхода формирователя импульсов запуска РПУ. Импульсы сброса на второй вход кодирующего устройства 4 поступают с периодом.

T_s1=5T_m1=40T_к=80T_н с выхода делителя частоты 11 с коэффициентом деления K 40. Элементарные бинарные посылки вида "0" и "1" 5-элементных кодовых комбинаций последовательного простого кода длительностью T_m1, появляющиеся на выходе кодирующего устройства 4, поступают на один из входов фазового модулятора 7, на второй вход которого подаются с периодом повторения T_н с третьего выхода формирователя импульсов запуска 6 пары импульсов запуска РПУ, сдвинутых в стороны отставания или опережения относительно двоичных символов фазового кода Франка, кодирующих пары первых радиоимпульсов в пачках из 8-и радиоимпульсов, соответствующих навигационным сигналам, излучаемым наземной станцией ИФРНС. Сдвиг осуществляется на 36^o или на 1 мкс при периоде напряжения высокочастотного заполнения сигнальных радиоимпульсов, равном 10 мкс. Элементарной бинарной посылке вида "0" на выходе фазового модулятора 7 соответствует последовательность из 16-и пар импульсов запуска РПУ, сдвинутых в сторону опережения или отставания согласно 32-элементной кодовой комбинации бинарного кода вида: -+ +- -+ +- -+ +- -+ +- -+ +- -+ +- -+ +- -+ +-.

Элементарной бинарной посылке вида "1" соответствует последовательность вида: +- -+ +- -+ +- -+ +- -+ +- -+ +- -+ +- -+ +- -+.

Здесь знак "+" соответствует дополнительному временному сдвигу в сторону опережения импульса запуска РПУ на 1 мкс, а знак "-" соответствует дополнительному временному сдвигу в сторону отставания импульса запуска РПУ на 1 мкс. Исходные временные положения импульсов запуска РПУ определяются двоичными символами кодовых комбинаций кодов Франка.

Выходные импульсы фазового модулятора 7 через схему ИЛИ 8 подается на запуск РПУ 9. Кроме того, через ту же схему ИЛИ 8 на запуск РПУ 9 посылается последовательность пачек из 6-и импульсов, кодированных по временному положению бинарным кодом Франка. Пачки импульсов этой последовательности формируются с периодом повторения T_н на одном из 4-х выходов формирователя 6 импульсов запуска РПУ 9.

В результате с помощью РПУ 9 ключевого типа с передающей антенны 10 на наземной станции ИФРНС формируются с периодом повторения T_н навигационные радиосигналы и сигналы-переносчики дискретной информации в виде последовательности пачек из 8-и радиоимпульсов, кодированных с периодом T_к 2T_н бинарным кодом Франка с помощью дискретного сдвига начальной фазы напряжения высокочастотного заполнения радиоимпульса в пределах от 0 до 180 градусов.

Причем, для формирования сигналов-переносчиков дискретной информации производится дополнительная фазовая манипуляция в пределах 36^o 2-х первых радиоимпульсов каждой из сигнальных пачек в соответствии с символами алфавита передаваемых дискретных сообщений.

В течение временных интервалов, соответствующих отсутствию передачи наземной станцией ИФРНС дискретной информации, с помощью передающей аппаратуры (фиг.3) происходит формирование сигналов цикловой синхронизации. Эти сигналы формируются в формирователе 6 импульсов запуска РПУ 9 с периодом T_s1=40T_к и имеют длительность T_к 2T_н. Их формирование производится с помощью дополнительной фазовой манипуляции в пределах от -36^o до +36^o 2-х первых радиоимпульсов в сигнальных пачках в течение временного интервала T_к согласно следующему закону: ++ --. Здесь знак "+" по-прежнему означает дополнительный сдвиг начальной фазы радиоимпульса в сторону опережения, а знак "-" в сторону запаздывания на 36^o по отношению к двоичным символам фазового кода Франка.

На вход формирователя 6 импульсов запуска РПУ поступает синусоидальное напряжение, вырабатываемое с частотой 5 мГц высокостабильным опорным генератором 5.

Структурная схема приемной аппаратуры СПДИ [3] приведена на фиг. 4. Она состоит из БПИ 27 ИФРНС с приемной антенной 26, регистрирующего устройства 28, содержащего инвертор 42, две схемы совпадения 39, 40 и статический триггер 41, а также демодулятора 29, содержащего схему равнозначности 32 с подключенным к ее выходу одним из входов схемы совпадения 33, второй вход которой присоединен ко второму выходу БПИ 27. К выходу схемы совпадения 33 подключен накопительный бинарный счетчик 34, емкостью V₁ log₂4m1 log₂32 5 двоичных разрядов, выход которого подключен к пороговому устройству 43, на выходе которого в зависимости от уровня цифрового напряжения, накопленного бинарным счетчиком за временной интервал T_m1 m1T_к 2m1T_н формируются бинарные сигналы вида "0" и "1", соответствующие двоичным символам принимаемых 5-элементных кодовых комбинаций. В состав приемной аппаратуры СПДИ входит также декодирующее устройство 36, содержащее приемный регистр сдвига 44, емкостью 5 двоичных разрядов, пять схем совпадения 45, 46, 47, 48 и 49 и регистр памяти 50 длиной 5 двоичных разрядов. Кроме того, в состав этой аппаратуры входят печатающее устройство 37, устройство цикловой синхронизации 30 и цифровой преобразователь координат 38.

После окончания с помощью БПИ 27 автоматического поиска и распознавания навигационных радиосигналов, принимаемых от ВЩ и ВМ станций ИФРНС, а также после окончания с помощью устройства цикловой синхронизации 30 процесса цикловой синхронизации в пределах временного интервала T_s1 K_m1T_к 40T_к передающей и риемной аппаратуры приемная аппаратура становится готовой к приему дискретной информации. При приеме этой информации появляющаяся в смеси с помехами на выходе полосового фильтра радиоприемного устройства, входящего в состав БПИ 27, последовательность пар из первого и второго навигационных радиоимпульсов в пачках из 8-и таких импульсов, подвергнутых дополнительной фазовой манипуляции в соответствии с символами алфавита передаваемых дискретных сообщений, подается одновременно на входы находящихся в составе регистрирующего устройства 28 инвертора 42 и схемы совпадения 39. Выходное напряжение инвертора, сдвинутое в сторону запаздывания на 180^o по отношению к напряжению на его входе, подается на один из входов схемы совпадения 40, также входящей в состав регистрирующего устройства 28. На вторые входы схем совпадения 39 и 40 со второго выхода БПИ 27 поступают с периодом T_н пары опорных селекторных импульсов, временные положения которых совпадают с моментами появления на выходе радиоприемного устройства БПИ 27 первых радиоимпульсов в сигнальных пачках. Выходные импульсы схем совпадения 39 и 40 соответственно подаются на первый и второй входы статического RS-триггера 41, последовательно переключая его из положения "логический 0" в положение "логической 1" в соответствии с бинарными кодами 16 пар радиоимпульсов.

Прямоугольные импульсы вида "0" и "1", формируемые с помощью, триггера 41, подаются с одного из его выходов на один из выходов схемы равнозначности 32, входящей в состав демодулятора 29. На второй вход этой схемы с одного из выходов устройства цикловой синхронизации 3,0 поступает с периодом повторения T_m1 8T_к 16T_н последовательность прямоугольных бинарных импульсов с амплитудами вида "0" и "1", соответствующая единичным элементарным бинарным посылкам передаваемых наземной станцией ИФРНС 5-элементных кодовых комбинаций. При совпадении импульсов на входах схемы равнозначности 32 на ее выходе будет формироваться постоянное напряжение единичной амплитуды, при несовпадении постоянное напряжение нулевой амплитуды.

Выходные напряжения схемы равнозначности 32 подаются на один из входов схемы совпадения 33, на второй вход которой поступают с периодом повторения T_н пары селекторных импульсов от БПИ 27. Выходные импульсы схемы совпадения 33 посылаются в качестве тактовых импульсов на вход счетчика 34. Через временной интервал T_m1 импульсами, формируемыми на одном из 3-х выходов устройства цикловой синхронизации 30 осуществляется сброс до нулевого уровня цифрового напряжения, накопленного бинарным счетчиком 34.

В том случае, если к моменту поступления на вход бинарного счетчика 34 импульса сброса накопленное цифровое напряжение окажется равным или превышающим уровень порога L₀ 4m1/2 2m1 16, на выходе подключенного к бинарному счетчику 34 порогового устройства 43 появится сигнал импульсный сигнал, поступающий на вход 5-разрядного регистра сдвига 44, входящего в состав декодирующего устройства 36. К выходу каждого из 5-и двоичных разрядов этого регистра подключен один из входов схем совпадения 45 49. На вторые входы каждой из этих схем совпадения поступают с периодом T_s1 40T_к 80T_н тактовые импульсы с третьего выхода устройства цикловой синхронизации 30. При этом на выходах схем совпадения 45 - 48 будут формироваться 5-элементные кодовые комбинации бинарных напряжений вида "0" и "1", соответствующие символам алфавита передаваемых дискретных сообщений. Эти комбинации с выходов схем совпадения 45 49 поступают через пятиразрядный регистр памяти 50 на соответствующие входы печатающего устройства 37, служащего для документирования принимаемых дискретных сообщений.

С помощью подключенного к соответствующему (четвертому) выходу БПИ 27 цифрового преобразователя координат 38 осуществляется автоматическое преобразование результатов измерений при помощи БПИ разности времени прихода в пункт расположения подвижного объекта навигационных сигналов соответственно от каждой из двух ВМ и ВЦ станций в географические координаты подвижного объекта (широту и долготу).

При передаче дискретных сообщений по радиоканалам ИФРНС сталкиваются с проблемой, связанной с влиянием передачи дискретной информации на качество приема радионавигационных сигналов. В частности, в системе, принятой за прототип, это влияние обусловлено наличием дополнительной фазовой модуляции 2-х навигационных радиоимпульсов в сигнальных пачках, что вызывает, в свою очередь, систематический сдвиг огибающей навигационных радиоимпульсов относительно точки перехода через ноль третьего периода напряжения высокочастотного заполнения, используемой в качестве отсчетной при измерении времени прихода радионавигационных сигналов.

Этот сдвиг приводит к снижению вероятности правильного устранения многозначности фазовых отсчетов в ИФРНС, что крайне нежелательно, так как отрицательно влияет на основную техническую характеристику ИФРНС.

Устранение влияния передачи дискретной информации на качество приема радионавигационных сигналов является тем техническим результатом, который получается при осуществлении изобретения.

Для достижения этого результата в систему передачи и приема дискретной информации по радиоканалам ИФРНС длинноволнового диапазона, состоящую из передающей и приемной аппаратуры, причем, передающая аппаратура содержит последовательно соединенные наборное устройство, шифратор, заполняющее устройство и кодирующее устройство, а также последовательно соединенные генератор опорного напряжения, формирователь импульсов запуска, фазовый модулятор, схему ИЛИ, радиопередающее устройство и передающую антенну.

При этом выход кодирующего устройства подключен ко второму входу фазового модулятора, второй выход формирователя импульсов запуска подключен к входу делителя частоты, а третий выход этого формирователя по второму входу схемы ИЛИ, выход делителя частоты соединен со вторым входом кодирующего устройства, а приемная аппаратура содержит последовательно соединенные приемную антенну, бортовой приемоиндикатор, регистрирующее устройство и демодулятор, второй вход которого подключен ко второму выходу бортового приемоиндикатора и второму и третьему входам регистрирующего устройства, а также устройство цикловой синхронизации, вход которого подключен к первому выходу бортового приемоиндикатора, декодирующее устройство, выход которого соединен с печатающим устройством, и цифровой преобразователь координат, вход которого подключен к третьему входу бортового приемоиндикатора.

При этом демодулятор содержит первый канал демодуляции в виде последовательно соединенных схемы равнозначности, схема совпадения и бинарного счетчика, второй вход схемы совпадения является вторым входом демодулятора, а вход сброса бинарного счетчика является третьим входом демодулятора, соединенным с первым выходом устройства цикловой синхронизации.

Дополнительно в передающую аппаратуру введен генератор псевдослучайной последовательности (ПСП), содержащий последовательно соединенные первый сумматор по модулю 2, схему ИЛИ и регистр сдвига, параллельные выходы которого подключены ко входам детектора кодовой комбинации, выход которого соединен со вторым входом второго сумматора по модулю 2.

При этом первый вход первого сумматора по модулю 2 подключен к выходу последнего разряда регистра сдвига, выход предпоследнего разряда которого является выходом генератора ПСП и подключен ко второму входу первого сумматора по модулю 3 и третьему входу кодирующего устройства, второй вход схемы ИЛИ является входом генератора ПСП и соединен с выходом последнего разряда делителя частоты и вторым входом запоминающего устройства, тактовые входы каждого разряда регистра сдвига объединены и являются тактовым входом генератора ПСП, соединенным со вторым выходом формирователя импульсов запуска и вторым входом шифратора.

В приемную аппаратуру введены формирователь опорных напряжений и N-входовое решающее устройство.

При этом входы формирователя опорных напряжений соединены соответственно с первым выходом бортового приемоиндикатора и вторым входом устройства цикловой синхронизации, а выходы этого формирователя подключены к соответствующим входам демодулятора, выходы которого соединены с входами декодирующего устройства через N-входовое решающее устройство, второй вход устройства цикловой синхронизации подключен к четвертому выходу бортового приемоиндикатора.

В демодулятор введены (N 1) каналов демодуляции, вторые входы элементов И N каналов объединены и подключены ко второму входу демодулятора, выходы сброса счетчиков подключены к третьему входу демодулятора, первые входы схем равнозначности всех каналов также объединены и подключены к первому входу демодулятора, а вторые входы являются входами опорных напряжений демодулятора и подключены к соответствующим выходам формирователя опорных напряжений, выходы счетчика являются вторым выходами демодулятора.

Кодирующее устройство выполнено в виде последовательно соединенных первого, второго, третьего и четвертого сумматоров по модулю 2, причем второй вход четвертого сумматора является третьим входом кодирующего устройства, а выход этого сумматора выходом кодирующего устройства, первые входы которого являются входами первой, второй, третьей и четвертой схем И, вторые входы первой, второй и третьей схем И являются вторыми выходами кодирующего устройства, при этом выходы первой и второй схем И соединены соответственно с первым и вторым входами первого сумматора по модулю 2, выход третьей схемы И соединены со вторым входом второго сумматора по модулю 2, выход четвертой схемы И со вторым входом третьего сумматора, второй вход четвертой схемы И является входом напряжения питания положительной полярности.

Совокупность существенных признаков позволяет решить поставленную задачу и получить необходимый технический результат за счет того, что передача дискретных сообщения по радиоканалам ИФРНС осуществляется с помощью излучаемых с периодом повторения T_н одиночных дополнительных радиоимпульсов, маркирующих излучаемые с тем же периодом повторения T_н пачки из основных 8-и навигационных радиоимпульсов, являющихся навигационными радиосигналами, изучаемыми ведущими и синхронизированными с ней ведомыми станциями. При этом параметры дополнительных маркирующих радиоимпульсов полностью идентичны соответствующим параметрам основных навигационных радиоимпульсов, а временной интервал между последним навигационным импульсом в пачке и маркирующим импульсом должен быть больше интервала между соседними навигационными импульсами (в случае использования ИФРНС типа "Чайка/Лоран-С" этот временной интервал составляет 2200 мкс для ВЩ станции и 1200 мкс для ВМ). При этом начальная фаза напряжения высокочастотного заполнения маркирующих радиоимпульсов в сигнальных пачках, излучаемых ВЩ или ВМ станциями, подвергаются дискретному сдвигу на 180^o в сторону запаздывания в соответствии с элементарными бинарными посылками вида "0" и "1" из m 32-элементарных кодовых комбинаций обладающего самосинхронизирующими свойствами биортогонального модифицированного кода Рида-Малера без запятой [1] кодирующего символы алфавита из N=2^K=24 передаваемых по радиоканалам ИФРНС дискретных сообщений. Сформированная таким образом сигнальная кодовая комбинация, т.е. комбинация из 32-х пачек по 8-навигационных импульсов и 32-х дополнительных маркирующих радиоимпульсов, подвергающихся фазовой манипуляции с соответствии с биортогональным кодом, позволяет обеспечить метод приема "в целом", в отличие от поэлементного метода приема сигналов. При приеме "в целом" решение о декодировании сигнальной кодовой комбинации из K-элементарных сигналов, соответствующих простому безызбыточному коду, принимается единственный раз и только после приема в смеси с помехами всех входящих в ее состав элементов. В методе поэлементного приема принимается K решений о декодировании каждого из элементов сигнальной кодовой комбинации, что приводит к потерям информации за счет необходимого включения в состав декодирующего устройства дополнительного порогового устройства. В свою очередь это приводит к снижению помехоустойчивости и надежности системы, что не позволяет эффективно решить поставленную задачу.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 представлена структурная схема передающей аппаратуры заявляемой СПДИ; на фиг. 2 структурная схема приемной аппаратуры заявляемой СПДИ; на фиг. 3 структурная схема передающей аппаратуры системы-прототипа; на фиг.4 - структурная схема приемной аппаратуры системы-прототипа.

Передающая аппаратура СПДИ по фиг.1 содержит последовательно соединенные наборное устройство НУ 1, шифратор Ш 2, запоминающее устройство ЗУ 3 и кодирующее устройство КУ 4, а также последовательно соединенные генератор опорного напряжения ГОН 5, формирователь импульсов запуска ФИЗ 6, фазовый модулятор ФМ 7, схему ИЛИ 8, радиопередающее устройство РПУ 9 и передающую антенну ПА 10. Выход кодирующего устройства КУ 4 подключен ко второму входу ФМ 7, второй выход ФИЗ 6 подключен ко второму входу шифратора Ш 2 и тактовому входу делителя частоты ДЧ 11, выход последнего разряда которого подключен ко второму входу ЗУ 3 и первому входу генератора псевдослучайной последовательности ГПСП 12. Второй вход ГПСП 12 подключен ко второму выходу ФИЗ 6 и является тактовым. Третий выход ФИЗ 6 соединен со вторым входом схемы ИЛИ 8, параллельный выход ДЧ 11 соединен со вторым входом КУ 4. Третий вход КУ 4 подключен к выходу ГПСП 12, содержащего последовательно соединенные сумматор по модулю 2 СМ 13, второй сумматор по модулю 2 СМ 14, схему ИЛИ 15, выход которой подключен к входу сдвига регистра сдвига РгС 16 (емкостью log₂m ==5 двоичных разрядов), параллельные выходы разрядов которого соединены с входами детектора Д 17, выход которого подключен ко второму входу СМ 14. Выход последнего разряда РгС 16 соединен с первым входом СМ 13 и является выходом ГПСП 12. Второй вход СМ 13 подключен к выходу предпоследнего разряда РгС 16. Тактовые входы каждого разряда РгС 16 объединены и являются тактовым входом ГПСП 12.

Кодирующее устройство передающей аппаратуры КУ 4 выполнено в виде последовательно соединенных первого сумматора по модулю 2 СМ 18, второго - СМ 19, третьего СМ 20 и четвертого СМ 21, второй вход последнего сумматора СМ 21 является третьим входом КУ 4. Первые входы КУ 4 являются входами первой схемы И 22, второй И23, третьей И 24 и четвертой И 25. Вторые входы схем И 22, И 23 и И 24 являются вторыми входами КУ 4. Выходы первой и второй схем И 22, И 23 соединены соответственно с первым и вторым входами первого СМ 18, выход схемы И 24 соединен со вторым входом второго сумматора СМ 19, выход четвертой схемы И 25 соединен со вторым входом третьего сумматора СМ 20. Второй вход схемы И 25 является входом напряжения питания положительной полярности.

Приемная аппаратура заявляемой СПДИ по фиг.2 содержит последовательно соединенные приемную антенну ПрА 26, бортовой приемоиндикатор БП 17, регистрирующее устройство РУ 28 и демодулятор ДМ 29. Второй выход БП 27 соединен со вторым входом ДМ 29, вторым и третьим входами РУ 28. Третий вход ДМ 29 подключен к первому входу устройства цикловой синхронизации УЦС 30, второй выход которого подключен ко второму входу формирователя опорных напряжений ФОН 31. Первый вход УЦС 30 объединен с первым входом ФОН 31 и подключен к первому выходу БП 27, третий выход которого соединен со вторым входом УЦС 30. Демодулятор ДМ 29 содержит N каналов демодуляции, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных схемы равнозначности СхP 32_i, схемы совпадения И 33_i и бинарного счетчика Сч 34_i (1iN). Первые входы схем равнозначности Схp 32_i объединены и подключены к первому входу ДМ 29, вторые входы схем совпадения И 33_i объединены и подключены ко второму входу ДМ 29, вторые входы СхP 32_i являются входами опорных напряжений ДМ 29 и подключены к соответствующим выходам формирователя опорных напряжений ФОН 31. Входы сброса счетчиков Сч 34_i подключены к третьему входу ДМ 29. Выходы N каналов демодулятора ДМ 29 подключены к соответствующим входам решающего устройства РшУ 35, выход которого через декодирующее устройство ДУ 36 подключен к печатающему устройству ПУ 37. Четвертый выход БП 27 подключен ко входу цифрового преобразователя координат ЦПК 38. Регистрирующее устройство РУ 28 может быть выполнено в виде первой и второй схем совпадения И 39 и И 40, первые входы которых являются соответственно вторым и третьим входами РУ 28, а выходы подключены ко входам статического RS-триггера с раздельными входами Тг 41, выход которого является выходом РУ 28. Первый вход схемы совпадения И 39 объединен со входом инвертора НЕ 42 и является первым входом РУ 28. Выход инвертора НЕ 42 соединен со вторым входом схемы совпадения И 40. Все узлы и блоки СПДИ выполнены на стандартных цифровых логических элементах на базе интегральных микросхем серий 133 и 564. ЦПК 38 представляет собой преобразователь координат типа А-713 [5] Принцип работы системы передачи и приема дискретной информации по радиоканалам ИФРНС длинноволнового диапазона по фиг.1,2 заключается в следующем.

С помощью алфавита из N=16 символов по радиоканалам ИФРНС можно передать 10 десятичных цифр в пределах от 0 до 9 и 6 специальных знаков вида +; -; /; (пробел). Этот алфавит находит применение в технике цифровой связи, в частности при обмене информацией между ЭВМ [6] Первичное кодирование каждого из N символов этого алфавита осуществляется при помощи простого безызбыточного бинарного кода с числом элементарных бинарных посылок вида "0" и "1" в кодовой комбинации, определяемым по формуле K=log₂N=log₂16=4 В передающем устройстве (фиг.1) с каждого из K=4 выходов шифратора Ш 2 (представляющего собой кодопреобразователь одиночных кодовых символов параллельного кода с основанием N=16, появляющихся в виде напряжения с амплитудой "1" на одном из 16-ти выходов наборного устройства, в соответствующие им четырехэлементные кодовые комбинации бинарных напряжений вида "0" или "1" параллельного простого безызбыточного кода с основанием 2) бинарного напряжения вида "0" или "1" поступают на соответствующие входы запоминающего устройства ЗУ 3. ЗУ 3 представляет собой M=15 последовательно соединенных друг с другом четырехразрядных регистров памяти. При помощи ЗУ 3 формируются предназначенные для передачи телеграммы из M 10-15 символов алфавита дискретных сообщений. Тексты телеграмм набираются оператором с помощью клавиатуры НУ 1.

Бинарные напряжения параллельного кода, поступающие на соответствующие входы первого K-разрядного регистра памяти, входящего в ЗУ 3, преобразуется на выходе последнего K-го разряда этого регистра в последовательность из K элементарных бинарных посылок вида "0" и "1" того же самого кода, подаваемую на вход первого разряда второго K-разрядного регистра. Процесс последовательной перезаписи K-элементных кодовых комбинаций будет продолжаться до тех пор, пока первая из них не запишется в последний, а последняя в первый регистр памяти ЗУ 3. При отсутствии передачи телеграмм наземные станции ИФРНС излучают кодовые комбинации из фазоманипулированных маркирующих радиоимпульсов, соответствующих символу "пробел".

Кодирующее устройство КУ 4, на вход которого поступают сигналы с выходов ЗУ 3, предназначено для преоб