Способ передачи информации в радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочих частот и устройство его реализующее

Способ передачи информации в радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочих частот и устройство его реализующее

Реферат

 

Изобретение относится к области радиосвязи, а именно к передаче информации сигналами с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. Целью изобретения является повышение достоверности передачи информации в радиосетях с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты и снижение количества требуемых частотных каналов для организации связи. Способ заключается в том, что из информационного сигнала формируют пакеты, которые модулируют на соответствующих частотах и излучают в пространство. Частота модуляции выбирается исходя из лучшей помеховой обстановки на частотах, задаваемых К генераторами псевдослучайной последовательности, что равносильно разнесенному приему с разнесением по частоте. Прием производят на всех K каналах. Вывод, по какому из каналов производилась передача делают на основании анализа адреса принятого пакета. Устройство, реализующее представленный способ, представляет собой приемопередающее устройство с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты, а также специально вводимые устройства: первый и второй генераторы псевдослучайной последовательности с выходами текущего и последующего тактов, второй приемник для приема второй псевдослучайной последовательности, два приемника контроля блокирования последующего частотного канала, устройство сравнения блокирования и коммутатор, определяющий по результатам сравнения номер последовательности для передачи следующего пакета информации. 2 с.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретения относятся к радиосвязи, а именно к передаче информации сигналами с псевдослучайной перестройкой рабочих частот (ППРЧ), и объединены единым изобретательским замыслом.

Предлагаемый способ может быть использован в линиях радиосвязи, когда радиосети с ППРЧ функционируют совместно с радиосредствами различной принадлежности и с различными принципами работы.

Предлагаемое устройство передачи информации сигналами с ППРЧ может быть использовано в линиях радиосвязи в условиях дефицита радиочастотного ресурса и в зоне взаимной электромагнитной доступности различных радиоэлектронных средств при совместной работе радиосредств с ППРЧ и радиосредств, работающих на фиксированных частотах.

Известен способ передачи информации, описанный в литературе: E.RIBCHESTER. THE JAGUAR-V FREQUENCY-HOPPING RADIO. Electronics and Power, 1981, September; IEEE Trans, 1988, СОМ-289, p 1561; Горшков В.В. Куксин О.В. Рубцов С. А. Сухов А.В. Военные системы связи с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. Зарубежная радиоэлектроника N3, 1986, c.3-13. Однако недостатком этого способа передачи информации является то, что при совпадении частот приема абонента сети с частотами мешающих станций вероятность ошибочного приема сигнала на этой частоте будет близка к 0,5 и рост числа пораженных частот приводит к срыву связи.

Известны устройства системы подвижной связи, предназначенные для связи сигналами с ППРЧ JAGUAR-V, SCHMITAR-А. наиболее полно описанные в статьях: Е. RIBCHESTER. THE JAGUAR-V FREQUENCY-HOPPING RADIO. Electronics and Power, 1981, September. IEEE Trans.1988v. СОМ-287. N9, р. 1561. Горшков В.В. Куксин О. В. Рубцов С. А. Сухов А.В. Военные системы связи с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. Зарубежная радиоэлектроника. N3 1986, с3-13. Однако недостатком этих устройств является то, что имея жесткую программу перестройки по частотам, они не способны адаптироваться к имеющейся помеховой обстановке, то есть автоматически исключать пораженные частоты.

Наиболее близким по своей сущности к заявляемому способу передачи дискретной информации сигналами с ППРЧ является известный способ, описанный в статье: E. RIBCHESTER. THE JAGUAR-V FREQUENCY-HOPPING RADIO. Electronics and Power, 1981, September. Способ прототип включает на передающем конце деление входного сигнала на блоки с равным количеством элементов, их модуляцию на соответствующих частотах и последующее излучение в пространство, на приемном конце преобразование сигнала на промежуточную частоту, демодуляцию и объединение блоков.

Недостатком прототипа заявленного способа передачи дискретной информации сигналами с ППРЧ является то, что поражение нескольких частот из выделенных для связи ухудшает качество связи ниже допустимого.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству связи сигналами с ППРЧ является радиостанция подвижной связи JAGUAR-V описанная в статье E. RIBCHESTER. THE JAGUAR-V FREQUENCY-HOPPING RADIO. Известное устройство прототип включает источник информации (ИИ), первый и второй генераторы псевдослучайной последовательности (ГПСП1, ГПСП2), первый и второй синтезаторы частот (СЧ1, СЧ2), модулятор (М), первое и второе антенные устройства (A1, А2), преобразователь частоты (ПЧ), усилитель промежуточной частоты (УПЧ), демодулятор (Д), синхрогенератор (СГ) и приемник информации (ПИ), причем выход ГПСП1 подключен ко входу СЧ1, выход которого соединен с первым входом М, выход М подключен к входу А1, выход А2 подключен к первому входу ПЧ, выход которого соединен с входом УПЧ, выход УПЧ подключен к входу Д, выход которого соединен с входом CГ, выход СГ подключен к входу ГПСП2, выход которого соединен с входом СЧ2, а выход СЧ2 подключен ко второму входу ПЧ. На передающем конце входной цифровой сигнал делят на блоки с равным количеством элементов, СЧ1 по закону, определяемому ГПСП1, формирует несущие сигналов необходимой частоты, которые подают на второй вход М, с выхода которого модулированный сигнал подают на А1 и излучают в пространство. На приемном конце сигнал, принятый А2, подают на первый вход ПЧ, на второй вход которого подают колебание соответствующей частоты, сформированное СЧ2, по закону, определяемому ГПСП2. После преобразования по частоте сигнал усиливают в УПЧ и демодулируют в Д. СГ по сигналу с выхода Д синхронизирует ГПСП2 с ГПСП1. После демодуляции информационный сигнал объединяют в исходную последовательность.

Недостатком прототипа устройства передачи информации является то, что совпадение частот устройства с частотами мешающих станций приводит к снижению качества связи ниже допустимого и для повышения качества связи необходимо увеличивать число частотных каналов. Однако это ведет к еще большему ухудшению электромагнитной обстановки. Возникает противоречие между требованием повышения качества связи и увеличением числа выделенных для связи частотных каналов.

Целью заявленного способа передачи информации в радиолинии с ППРЧ является разработка способа, обеспечивающего повышение качества связи в радиолинии с ППРЧ без ухудшения электромагнитной обстановки.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе передачи дискретной информации, включающем на передающем конце деление входного сигнала на блоки с равным количеством элементов, перестройку несущей частоты передатчика в соответствии с кодом псевдослучайной последовательности, модуляцию несущей передатчика соответствующим блоком сигнала и последующее излучение его в пространство, а на приемном конце преобразование радиоволн в электрический сигнал, его преобразование на промежуточную частоту, усиление, демодуляцию и подачу его на оконечное устройство, на передающем конце перестройку несущей частоты передатчика производят в соответствии с кодом одной из двух или более псевдослучайных последовательностей, после деления на блоки формируют пакеты информации и модулируют сигнал попакетно, после чего излучают его в пространство, причем одновременно с излучением сигнала на всех частотах следующих тактов кодов псевдослучайных последовательностей измеряют и сравнивают уровни помех, а затем Формируют управляющий сигнал на последующую перестройку передатчика на частоту с наименьшим уровнем помех, а прием сигнала на приемном конце радиолинии осуществляют одновременно на всех частотах, согласно кодов псевдослучайных последовательностей, выбирая тот частотный канал, по которому производилась передача, после чего декодируют пакет и подают информационный сигнал на оконечное устройство.

Целью заявленного устройства передачи информации в режиме ППРЧ является построение устройства, реализующего способ передачи информации в радиолинии с ППРЧ, обеспечивающего снижение вероятности ошибки за счет выбора частотного канала с наименьшим в данный момент времени уровнем помех.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве передачи информации, включающем: ИИ, СЧ1, М, А1, А2, причем выход СЧ1 соединен с первым входом М, выход М подключен к входу А1, дополнительно введены генератор ПСП1 (ГПСП1) с выходами текущего значения и значения следующего такта, генератор ПСП2 (ГПСП2) с выходом текущего значения и значения следующего такта, коммутатор (К), устройство формирования и декодирования пакетов (УФДП), первый, второй, третий и четвертый преобразователи частоты (ПЧ1, ПЧ2, ПЧЗ, ПЧ4), второй, третий, четвертый и пятый синтезаторы частот (СЧ2, СЧЗ, СЧ4, СЧ5), первый и второй усилители промежуточной частоты (УПЧ1, УПЧ2), первый и второй амплитудные детекторы (АД1, АД2), первое и второе пороговые устройства (ПУ1, ПУ2) и схема сравнения (СС). Выход ИИ подключен к первому входу УФДП, первый выход которого соединен с вторым входом М, выход текущего значения ГПСП1 к первому входу К и входу СЧ2, выход следующего такта ГПСП1 соединен с входом СЧ4, выход текущего значения ГПСП2 подключен к второму входу К и входу СЧЗ, выход следующего такта ГПСП2 соединен с входом СЧ5, выход А2 подключен к первым входам ПЧ1, ПЧ2, ПЧЗ, ПЧ4. Выход СЧ2 подключен к второму входу ПЧ1, выход которого соединен с входом УПЧ1, выход УПЧ1 подключен к входу Д1, выход которого соединен с вторым входом УФДП и первым входом СГ, выход СЧ3 подключен к второму входу ПЧ2, выход которого соединен с входом УПЧ2. Выход УПЧ2 подключен к входу Д2, выходы которого соединены с третьим входом УФДП и вторым входом СГ, выход СЧ4 подключен к второму входу ПЧ3, выход которого соединен с входом АД1, выход которого соединен с входом ПУ1. Выход СЧ5 к второму входу ПЧ4, выход которого соединен с входом АД2, выход которого соединен с входом ПУ2. Выходы ПУ1 и ПУ2 подключены к первому и второму входам УС, выход которого соединен с управляющим входом К, выход СГ подключен к входам СС, ГПСП1 и ГПСП2, второй выход УФДП соединен с входом ПИ. Из поступающего информационного сигнала в УФДП формируют пакеты информации, которые подают на второй вход М и модулируют соответствующие несущие частоты, которые излучают в пространство. Несущая частота, вырабатываемая СЧ1 и подаваемая на первый вход М, определяется текущим значением кода либо ГПСП1, либо ГПСП2. Выбор кода определяет K, управляемый УС. Сравнение осуществляют по уровню помех на частотах, на которые в следующий такт перестроится радиолиния согласно кода ГПСП1 и ГПСП2. Для сравнения используют два идентичных канала приема, включающих ПЧ3, СЧ4, ПУ1 первый канал и ПЧ4, СЧ5, ПУ2 второй канал. В них сигнал необходимой частоты преобразуют на промежуточную частоту в ПЧ, детектируют по амплитуде в АД и по значению постоянного напряжения на выходе АД ПУ определяет, присутствует помеха на данной частоте или нет. На приемном конце прием сигнала осуществляют на двух частотах согласно текущим значениям ГПСП1 и ГПСП2. Первый приемник содержит ПЧ1, СЧ2, УПЧ1, Д1. Второй приемник ПЧ2, СЧ3, УПЧ2, Д2. Обработка сигнала в них ведется аналогично: поступающий с А2 сигнал на ПЧ переносят на промежуточную частоту, усиливают в УПЧ и демодулируют. Далее по наличию сигнала СГ управляет работой ГПСП1 и ГПСП2. По результатам обработки сигнала в УФДП на основе декодирования адреса пакета определяют, по какой из ветвей принят сигнал, декодируют пакет и информационный сигнал подают на ПИ.

Указанная новая совокупность заявленного устройства передачи информации сигналами с ППРЧ обеспечивает повышение качества связи без ухудшения электромагнитной обстановки благодаря выбору частотного канала с наименьшим уровнем помех в данный момент времени.

Заявленные объекты изобретений поясняются чертежами, где на фиг.1 дана структурная схема приемопередающего устройства, поясняющая заявленный способ передачи информации в режиме ППРЧ; на фиг.2 зависимость допустимого числа пораженных частот N_доп от числа частотных каналов M_min,а при P_{ош доп}=10^-3, P_{ош о}=10^-2 и различном числе радиолиний К на направлении связи; на фиг.3 зависимость необходимого числа частотных каналов M_min от числа пораженных частот N_доп при P_{ош доп}=10^-3, P_{ош о}=10^-2 и различном числе линий радиосвязи К на направлении связи; на фиг.4 структурная схема, поясняющая сущность заявляемого устройства передачи информации в режиме ППРЧ; на фиг. 5 - структурная схема варианта построения пороговых устройств 6.1.1 и 6.2.1 на примере ПУ1 6.1.1; на фиг. 6 структурная схема варианта построения схемы сравнения 5.

Реализация заявленного способа заключается в следующем.

Известно, что при совпадении частот приема абонента с частотами излучения мешающих станций, находящихся в зоне электромагнитной доступности при условии одинаковых энергетических характеристик передатчиков вероятность ошибочного приема элемента сигнала на этой частоте близка к 0,5, то есть происходит явление блокирования частотного канала. При отсутствии совпадений вероятность ошибки определяется соотношением мощностей принимаемого сигнала и естественных шумов на входе приемника. Средняя вероятность ошибочного приема элемента сигнала при этом равна: P_ош=0,5 P_бл+P_o(1-P_бл) (1) где P_бл вероятность блокирования частотного канала; P_о вероятность ошибки при отсутствии блокирования.

Задавшись значением P_{ош доп} можно определить значение P_бл, которое равно: P_бл=(P_{ош доп}-P_o)/(0,5-P_o) (2) Для синхронной радиосети с ППРЧ вероятность блокирования частотного канала P_бл в отдельной радиолинии зависит только от количества частот М, выделяемых для ведения связи и количества частот N, которые заняты радиосредствами другой принадлежности P_бл=N/M (3) Тогда допустимое количество блокированных частотных каналов ППРЧ равно: N_доп <М (P_{ош доп} P_о)/(0,5-P_о) (4) А так же минимально требуемое количество рабочих частот M_min, при известном числе источников внешних помех N.

M_min>N(0,5-P_o)/(P_{ош доп}-P_о) (5) Одним из способов повышения помехоустойчивости является разнесенный прием. В конкретном случае может быть применен способ передачи информации одновременно по нескольким радиолиниям с ортогональными программами на общей группе частот, представляющим собой по сути, частотное разнесение.

Так как взаимных помех синхронные радиолинии оказывать не будут, то вероятность блокирования отдельной радиолинии будет определяться выражением (3). Вероятность блокирования направления связи в составе K радиолиний будет определяться выражением: P_бл(K)=(N/M)^k (6) С учетом (6) выражение (1) примет вид: P_ош(i)=[1-(N/M)^k]P_o+0,5(N/M)^k (7) Аналогично выражениям (4) и (5) допустимое количество пораженных помехами частотных каналов N_доп(K) и минимальное количество частот M_min(К), при которых еще будут выполняться требования по вероятности ошибки P_ош<P _{доп при передаче информации одновременно по К синхронным радиолиниям с ППРЧ определяются выражениями где int[x] целая часть значения x.}

При исходных данных P_{ош доп}=10^-2 и P_о=10^-3 произведен расчет N_доп(К) и M_min(К). Результаты представлены в виде графиков фиг.2 и 3. Анализ приведенных зависимостей показывает, что при использовании для передачи информации двух синхронных радиолиний с ППРЧ допустимое количество блокированных частотных каналов N_доп(2) возрастает в 7,4 раза, при использовании трех радиолиний в 14,5 раза. То есть помехозащищенность значительно повышается. Полученный выигрыш позволяет при одинаковом количестве N внешних источников помех существенно снизить требуемое количество частот М в программе.

Следовательно, применение в синхронной радиосети с ППРЧ алгоритма одновременной передачи информации по нескольким радиолиниям с ортогональными программами существенно снижает количество требуемых для ее организации частот, что в значительной степени упрощает решение задачи распределения частот, уменьшает мешающее влияние на радиосети с ППРЧ радиосредств, работающих на фиксированных частотах.

Однако одновременная передача информации на нескольких частотах нецелесообразна с точки зрения мешающего влияния радиосети с ППРЧ на другие радиолинии и сложности практической реализации нескольких передатчиков в одном блоке. Более эффективным с точки зрения ЭМС является выбор по критерию отсутствия помех одного частотного канала из нескольких, предлагаемых радиолиниями со своими программами перестройки по частоте.

Для обеспечения связи по радионаправлению выделяется группа из N частот. На этой группе частот организуется K радиолиний с ортогональными программами перестройки по частотным каналам. Устройства передачи информации на обоих концах радиолинии одинаковы (фиг.1) и содержат блок К ГПСП 1, передатчик 2, устройство формирования и декодирования пакетов 3, К приемников 4.1-4.К, схему сравнения 5, К контрольных приемников 6.1-6.К. Блок ГПСП 1 вырабатывает К псевдослучайных последовательностей. Согласно им контрольные приемники 6.1-6.К перестраивают по частотам, на которых должна будет вестись передача в следующий такт перестройки и анализируют помеховую обстановку. По результатам анализа схема сравнения 5 делает выбор лучшего частотного канала из предложенных. При этом предполагается, что помеховая обстановка на обоих концах радиолинии идентична, что справедливо для радиолиний малой протяженности. Согласно выбору блок ГПСП 1 подключает необходимую ПСП к передатчику 2 и он осуществляет передачу пакета, сформированного устройством формирования и декодирования пакетов 3. Одновременно с передачей пакета контрольные приемники 6.1-6.К анализируют помеховую обстановку на частотных каналах следующего такта ПСП. Если все из предложенных ПСП частотных каналов оказались заняты помехой, то смену ПСП не производят. Прием пакета производят одновременно по всем К частотным каналам. Устройство формирования и декодирования пакетов 3 делает вывод, по какому из каналов производят передачу, декодирует пакет и результат подает на выход устройства.

В результате получаем радиолинию с частотным разнесением и автовыбором лучшего канала по уровню помех, то есть радиолинию с ППРЧ, автоматически адаптирующуюся к текущей помеховой обстановке.

Таким образом, заявленный способ обеспечивает: повышение помехоустойчивости радиолиний с ППРЧ; снижение требуемого числа частотных каналов, выделяемых для радионаправления при выполнении требований по достоверности; снижение мешающего влияния радиолиний с ППРЧ на качество связи в радиолиниях, работающих на фиксированных частотах.

Устройство передачи информации, реализующее заявленный способ, представлено структурной схемой на фиг.4. Оно состоит из: блока ГПСП1, передатчика 2, УФДП 3, первого приемника 4.1, второго приемника 4.2, схемы сравнения 5, первого контрольного приемника 6.1, второго контрольного приемника 6.2, первой антенны 7, источника информации 8, приемника информации 9, второй антенны 10, синхрогенератора 11. В свою очередь блок ГПСП 1 состоит из генератора первой ПСП 1.01 с выходами n и n+1 такта, генератора второй ПСП 1.03 с выходами n и n+1 такта, коммутатора 1.02. Передатчик 2 состоит из первого синтезатора частот 2.01 и модулятора 2.02. Первый приемник состоит из первого демодулятора 4.1.1, первого усилителя промежуточной частоты 4.1.2, первого преобразователя частоты 4.1.3, второго синтезатора частоты 4.1.4. Второй приемник состоит из второго демодулятора 4.2.1, второго усилителя промежуточной частоты 4.2.2, второго преобразователя частоты 4.2.3. третьего синтезатора частоты 4.2.4. Первый контрольный приемник состоит из первого порогового устройства 6.1.1, первого амплитудного детектора 6.1.2, третьего преобразователя частоты 6.1.3. четвертого синтезатора частоты 6.1.4. Второй контрольный приемник состоит из второго порогового устройства 6.2.1, второго амплитудного детектора 6.2.2, четвертого преобразователя частоты 6.2.3, пятого синтезатора частоты 6.2.4. Причем выход ИИ подключен к первому входу УФДП, первый выход которого соединен с вторым входом (М) передатчика, первый выход блока ГПСП с выхода коммутатора подключен к первому входу передатчика (входу СЧ1). Второй выход блока ГПСП (выход текущего такта ГПСП1) подключен к второму входу первого приемника (входу СЧ2) и первому входу К. Третий выход блока ГПСП (выход следующего такта ГПСП1) соединен с вторым входом первого контрольного приемника (входом СЧ4). Четвертый выход блока ГПСП (выход текущего такта ГПСП2) подключен к второму входу К и второму входу второго приемника (входу СЧ3). Пятый выход блока ГПСП (выход следующего такта ГПСП2) соединен со вторым входом второго контрольного приемника (входом СЧ5). Выход передатчика (выход М) подключен к входу А1. Выход А2 подключен к первым входом приемников и контрольных приемников (к первым входам соответственно ПЧ1, ПЧ2, ПЧ3, ПЧ4). Выход первого приемника (выход Д1) соединен с вторым входом УФДП и первым входом СГ. Выход второго приемника (выход Д2) соединен с третьим входом УФДП и вторым входом СГ. Выход первого контрольного приемника (выход ПУ1) и выход второго контрольного приемника (выход ПУ2) соединены соответственно с первым и вторым входами УС, выход которого соединен с первым входом блока ГПСП (управляющим входом К). Выход СГ подключен к входам СС, блока ГПСП (входам ГПСП1 и ГПСП2). Второй выход УФДП соединен с входом ПИ. Выход СЧ2 передатчика подключен к второму входу ПЧ1. Выход ПЧ1 первого приемника соединен с входом УПЧ1. Выход УПЧ1 подключен ко входу Д1. Выход СЧ2 первого приемника соединен со вторым входом ПЧ1. Выход СЧ3 второго приемника подключен к второму входу ПЧ2, выход которого соединен с входом УПЧ2. Выход УПЧ2 подключен к входу Д2. Выход СЧ4 первого контрольного приемника подключен ко второму входу ПЧ3, выход которого соединен с входом АД1. Выход АД1 соединен с входом ПУ1. Выход СЧ5 второго контрольного премика соединен со вторым входом ПЧ4, выход которого соединен с входом АД2, выход которого подключен к входу ПУ2.

Вариант построения пороговых устройств (6.1.1, 6.2.1) представлен на фиг. 5 на примере ПУ1 6.1.1. Оно состоит из компаратора (6.1.1.1) и источника опорного напряжения (6.1.1.2). Причем выход источника опорного напряжения подключен к второму входу компаратора. Вход ПУ подключен к первому входу компаратора. Выход компаратора соединен с выходом порогового устройства.

Вариант построения УС 5 представлен на фиг.6. Оно состоит из RS триггера. Первый вход УС подключен к R входу, второй вход к входу S, третий вход к синхровходу С. Выход Y триггера соединен с выходом УС.

Коммутатор 1.02 может быть реализован с использованием реле, либо на микросхемах, выполняющих функции коммутаторов, с необходимым числом коммутируемых каналов соответственно разрядности кода ПСП (см. справочник Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы. М: Радио и связь, 1989, с.47-139).

УФДП 3 наиболее целесообразно строить с использованием микропроцессорной техники. Один из вариантов его построения рассмотрен в книге Вычислительные сети с пакетной радиосвязью. Киев: Техника, 1989, c.192-206.

Остальные элементы устройства могут быть построены по известным схемам, рассмотренным в литературе: Цифровые радиоприемные системы. Под ред. М.И. Жодзинского. М. Радио и связь, 1990, с 53-54, 68-80, 173-182; К.М.Павлов. Радиоприемные устройства магистральной КВ связи. М. Связь, 1980, с. 54-57; Б. П. Серков. Распространение радиоволн и антенные устройства. Л. ВАС, 1981, с. 280-312; Р.К.Диксон. Широкополосные системы. Пер. с англ. Л.Ф.Жигулина. Под ред. В.И.Журавлева. М. Связь, 1979, с. 60-82.

Заявленное устройство работает следующим образом. Необходимость двух генераторов ПСП и двух каналов приема вытекает из следующего.

Известно, что при совпадении частот приема абонента с частотами излучения мешающих станций, находящихся в зоне электромагнитной доступности при условии одинаковых энергетических характеристик передатчиков вероятность ошибочного приема элемента сигнала на этой частоте близка к 0,5, то есть происходит явление блокирования частотного канала. При отсутствии совпадений вероятность ошибки определяется соотношением мощностей принимаемого сигнала и естественных шумов на входе приемника. Средняя вероятность ошибочного приема элемента сигнала при этом равна: P_ош=0,5P_бл+P_о(1-P_бл) (10) где P_бл вероятность блокирования частотного канала; P_о вероятность ошибки при отсутствии блокирования.

Для синхронной сети вероятность блокирования частотного канала P_бл в отдельной радиосети зависит только от количества частот М, выделяемых для ведения связи и количества частот N, которые заняты радиосредствами другой принадлежности P_бл=N/M (11) Следовательно, при фиксированном М для повышения достоверности приема необходимо увеличивать число выделенных для связи частот М. А это не всегда возможно и целесообразно.

Одним из способов повышения помехоустойчивости является разнесенный прием. В конкретном случае может быть применен способ передачи информации одновременно по нескольким радиолиниям с ортогональными программами на общей группе частот, представляющим собой, по сути, частотное разнесение.

Так как взаимных помех синхронные радиолинии оказывать не будут, то вероятность блокирования отдельной радиолинии будет определяться выражением (3). Вероятность блокирования направления связи в составе K радиолиний будет определяться выражением: P_бл(K)=(N/M)^k (12) Однако одновременная работа нескольких радиолиний нецелесообразна из- за необходимости одновременного излучения нескольких передатчиков. Более эффективным с точки зрения ЭМС является выбор по критерию отсутствия помех одного частотного канала из нескольких, предлагаемых радиолиниями со своими программами перестройки по частоте. Заявляемое устройство выбирает лучшую линию из двух. При этом предполагается, что помеховая обстановка на обоих концах радиолинии идентична, что справедливо для радиолиний малой протяженности.

Генераторы первой 1.01 и второй 1.03 ПСП своими выходными кодами с выходов текущего такта через коммутатор 1.02 управляют частотой колебания, вырабатываемого СЧ1 2.01. Полученное колебание поступает на первый вход М 2.02.

Информационный сигнал из ИИ 8 поступает на первый вход УФДП 3. В нем формируют пакеты информации. Последовательно поступающий информационный сигнал делят на блоки заданной длины, к которым добавляют "адрес" корреспондентов, при необходимости маршрут следования пакета и, если есть такая возможность, осуществляют помехоустойчивое кодирование.

Сформированный таким образом пакет подают на второй вход М 2.02 и переносят на радиочастоту. Радиосигнал через А1 7 излучают пространство. Каждый пакет информации излучают на частоте, согласно кода ПСП1 либо ПСП2.

Переключает последовательности К 1.02 по команде СС 5. Основанием для выбора ПСП является анализ помеховой обстановки на частотах, на которые должны перестроиться ПСП в следующий такт. Выполняют анализ контрольные приемники 6.1 и 6.2. Рассмотрим его работу на примере приемника 6.1.

Код частоты следующего такта первой ПСП с выхода n+1 такта ГПСП1 подают на вход СЧ4 6.1.4. Синтезатор вырабатывает колебание необходимой частоты, которое подают на второй вход ПЧ3 6.1.3. На первый вход ПЧ3 6.1.3 поступает помеха, принимаемая А2 10. В результате преобразования на выходе ПЧ3 выделяют напряжение помех на соответствующей частоте приема. Его детектируют в АД1 6.1.2, и по величине напряжения на выходе 6.1.2 ПУ1 6.1.1 делает вывод о наличии или отсутствии помехи на анализируемой частоте. Результат анализа падают на вход СС 5.

Аналогично осуществляют анализ помеховой обстановки на последующей частоте ПСП2. Схема сравнения выбирает нужную частоту из двух предложенных по наименьшему уровню помех и дает команду на подключение К 1.02.

Прием информационного сигнала осуществляют одновременно по обеим программам ПСП приемниками 4.1 и 4.2, так как на приемном конце радиолинии неизвестно, на какой из последовательностей будут производить передачу следующего пакета. А2 10 преобразует электромагнитное колебание в электрическое и подает его на входы обоих приемников. Работа приемников аналогична. Рассмотрим принцип их действия на примере первого приемника 4.1. Код частоты с выхода текущего такта ГПСП1 1.01 подают на вход СЧ2 4.1.4, который вырабатывает колебание необходимой частоты. Колебание поступает на второй вход ПЧ1 4.1.3. Выделенный на промежуточной частоте сигнал усиливают УПЧ1 4.1.2 и демодулируют Д1 4.1.1.

Демодулированные сигналы обоих приемников поступают на второй и третий входы УФДП 3. Устройство выделяет тот канал, на котором передавался сигнал по записанному в пакете адресу, декодирует пакет и подает полученный информационный сигнал на ПИ 9. Кроме того, на основе анализа синхроимпульсов СГ 11 управляет работой ГПСП 1.01 и 1.03.

При использовании заявленного устройства передачи информации в режиме ППРЧ обеспечивается: снижение количества требуемых частотных каналов для организации связи при заданном качестве связи (Фиг.3 K=2); повышение достоверности передаваемой информации по сравнению с традиционными линиями радиосвязи с ППРЧ; снижение мешающего влияния радиолиний с ППРЧ на радиосредства, работающие на фиксированных частотах.

Перечисленное обусловит повышение эффективности работы радиосети с ППРЧ в целом.

Формула изобретения

1. Способ передачи информации в радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочих частот, включающий на передающем конце деление информационного входного сигнала на блоки с равным количеством элементов, перестройку несущей частоты передатчика в соответствии с кодом псевдослучайной последовательности, модуляцию несущей передатчика и последующее излучение его в пространство, а на приемном конце радиолинии преобразование радиоволн в электрический сигнал, его преобразование на промежуточную частоту, усиление, демодуляцию и подачу его на оконечное устройство, отличающийся тем, что на передающем конце радиолинии перестройку несущей частоты передатчика производят в соответствии с кодом одной из двух или более псевдослучайных последовательностей, после деления информационного входного сигнала на блоки формируют пакеты информации путем присоединения к блокам информационного сигнала управляющей информации, а несущую передатчика модулируют соответствующим пакетом информации, одновременно с излучением промодулированной несущей передатчика измеряют и сравнивают уровни помех на всех частотах следующего такта кодов псевдослучайных последовательностей, после чего формируют управляющий сигнал на последующую перестройку передатчика на частоту с наименьшим уровнем помех, причем на приемном конце радиолинии сигнал принимают на всех частотах соответствующих кодам псевдослучайных последовательностей и выбирают из них частоту, на которой излучает передатчик, после преобразования принятого сигнала на промежуточную частоту с последующим его усилением и демодуляцией выделенный пакет информации декодируют, после чего его часть, составляющую блок информационного сигнала, передают на оконечное устройство.

2. Устройство передачи дискретной информации в режиме псевдослучайной перестройки рабочих частот, включающее источник информации, первый синтезатор частот, модулятор, первое и второе антенные устройства, синхрогенератор и приемник информации, причем выход первого синтезатора частот соединен с первым входом модулятора, выход модулятора подключен к входу первого антенного устройства, отличающееся тем, что дополнительно введены генераторы первой и второй псевдослучайных последовательностей, коммутатор, блок формирования и декодирования пакетов информации, первый, второй, третий и четвертый преобразователи частоты, второй, третий, четвертый и пятый синтезаторы частот, первый и второй усилители промежуточной частоты, первый и второй демодуляторы, первый и второй амплитудные детекторы, первое и второе пороговые устройства и блок сравнения, выход источника информации подключен к первому входу блока формирования и декодирования пакетов информации, первый выход которого соединен с входом модулятора, выход кода частоты текущего такта генератора первой псевдослучайной последовательности подключен к первому входу коммутатора и входу второго синтезатора частот, а его выход кода частоты последующего такта соединен с входом четвертого синтезатора частот, выход кода частоты текущего такта генератора второй псевдослучайной последовательности подключен к второму входу коммутатора и входу третьего синтезатора частот, а его выход кода частоты последующего такта соединен с входом пятого синтезатора частот, выход второго антенного устройства подключен к входам первого, второго, третьего и четвертого преобразователей частоты, выход второго синтезатора частот подключен к входу первого преобразователя частоты, выход которого соединен с входом первого усилителя промежуточной частоты, выход первого усилителя промежуточной частоты подключен к входу первого демодулятора, выход которого соединен с вторым входом блока формирования и декодирования пакетов и входом синхрогенератора, выход третьего синтезатора частот подключен к входу второго преобразователя частоты, выход которого соединен с выходом второго усилителя промежуточной частоты, выход второго усилителя промежуточной частоты подключен к входу второго демодулятора, выход которого соединен с третьим входом блока формирования и декодирования пакетов информации и вторым входом синхрогенератора, выход четвертого синтезатора частот подключен к входу третьего преобразователя частоты, выход которого соединен с входом первого амплитудного детектора, выход амплитудного детектора подключен к входу первого порогового устройства, выход пятого синтезатора частот подключен к входу четвертого преобразователя частоты, выход которого соединен с входом второго амплитудного детектора, выход второго амплитудного детектора подключен к входу второго порогового устройства, выходы первого и второго пороговых устройств подключены соответственно к первому и второму входам блока сравнения, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора и четвертым входом блока формирования и декодирования пакетов информации, выход синхрогенератора подключен к входам генераторов первой и второй псевдослучайной последовательностей и к третьему входу блока сравнения, второй выход блока формирования и декодирования пакетов информации соединен с входом приемника информации.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6