Система передачи и приема информационных сообщений по радионавигационному каналу импульсно-фазовой радионавигационной системы

Система передачи и приема информационных сообщений по радионавигационному каналу импульсно-фазовой радионавигационной системы

Реферат

 

Изобретение относится к радионавигации и может быть использовано для передачи служебной информации, в частности контрольно-корректирующей информации в дифференциальных подсистемах спутниковых радионавигационных систем. Система содержит передатчик и приемник, связанные радионавигационным каналом. Передатчик содержит формирователь опорных сигналов, антенно-передающее устройство, блок сравнения, счетчик, регистр кода управления, блоки промежуточного хранения, записи сообщений и кодирования, формирователь корректирующих кодов и блок управления кодированием. Приемник содержит приемно-преобразовательное устройство, формирователь тактовых сигналов, счетчик, блоки формирования отсчета, хранения отсчетов пачки, хранения принятого сообщения, декодирования сообщения и корректировки сообщения, выходной блок хранения и блок управления декодированием. В передатчик введены блоки записи числа строк сообщения и управления формированием корректирующих кодов, а в приемник введены блоки хранения отсчетов строки, выделения начала сообщения и управления коррекцией сообщений. Передатчик системы формирует пачки импульсов радионавигационного сигнала и обеспечивает временную модуляцию шести последних импульсов пачек передаваемыми сообщениями и корректирующими кодами. Приемник принимает радионавигационный сигнал, выделяет передаваемые сообщения, обнаруживает и исправляет ошибки в принятых сообщениях. Система обеспечивает передачу и прием информационных сообщений переменной длины и повышение скорости передачи информации. 6 табл., 2 ил.

Изобретение относится к радионавигации и может быть использовано для передачи и приема служебной информации по радионавигационному каналу, импульсно-фазовой радионавигационной системы (ИФРНС), в частности контрольно-корректирующей информации (ККИ) при реализации дифференциальных подсистем спутниковых радионавигационных систем (СРНС).

Известны различные системы передачи информации по радионавигационному каналу ИФРНС.

В [1, 2] описана система передачи информации в ИФРНС LORAN-C, использующая амплитудную манипуляцию 0/1 ("мерцания") двух первых импульсов в пачке импульсов навигационного сигнала LORAN-C для передачи сообщений о выходе параметров передающей станции ИФРНС за пределы технологических допусков. Для данной системы характерны ограниченность типов сообщений, которые могут быть переданы, и относительно невысокая помехоустойчивость передачи, обусловленная выбранным типом модуляции - простой амплитудной манипуляцией.

Существенно лучшими характеристиками обладает система передачи информации по радионавигационному каналу, используемая в ИФРНС "Чайка" [3]. В системе предусматривается формирование дополнительного к пачке импульсов навигационного сигнала служебного радиоимпульса, который манипулируется по фазе несущей в соответствии с передаваемым служебным сообщением с использованием для повышения помехоустойчивости биортогонального кода Рида-Миллера. К недостаткам этой системы, помимо необходимости формирования для передачи сообщений дополнительных служебных импульсов, следует отнести низкую эффективную скорость передачи информации, которая при существующих характеристиках ИФРНС согласно [3] не превышает 3 бод.

В определенной мере недостатков системы [3] лишена система передачи информации по радионавигационному каналу ИФРНС, описанная в [4]. Для передачи информации в системе предлагается использовать временную (фазовую) манипуляцию на 1 мкс двух последних из восьми импульсов пачки импульсов навигационного сигнала LORAN-C. При этом в целях снижения потерь для основной функции системы - навигационной, обусловленных использованием радионавигационного сигнала для передачи информации, в [4] предлагается применять комбинации с нулевой суммой индексов модуляции на группе пачек импульсов навигационного сигнала.

Дальнейшим развитием системы [4] является система EUROFIX [5, 6], в которой для передачи информации используется трехуровневая (-1, 0, +1) временная (фазовая) модуляция с уровнем манипуляции 1 мкс шести последних импульсов в пачке импульсов навигационного сигнала LORAN-C. Основное назначение системы - передача потребителям сообщений с контрольно-корректирующей информацией (ККИ) при реализации дифференциальной подсистемы спутниковой радионавигационной системы (СРНС). Для снижения потерь в реализации навигационной функции используются комбинации с нулевой суммой индексов модуляции в пределах каждой группы из шести импульсов. Для повышения помехоустойчивости передачи информации предусматривается сопровождение каждого сообщения корректирующими кодами, в частности кодом Рида-Соломона, обеспечивающими при приеме информации обнаружение и исправление ошибочно принятых элементов сообщения.

Система EUROFIX [6], в которой осуществляются передача и прием информационных сообщений по радионавигационному каналу ИФРНС, принята в качестве прототипа.

Структурная схема системы-прототипа представлена на фиг. 1. Система-прототип содержит передатчик 1 и приемник 2. В состав передатчика 1 входят антенно-передающее устройство (АПУ) 3, формирователь опорных сигналов (ФОС) 4, счетчик (Сч) 5, регистр кода управления (РКУ) 6, блок сравнения (БС) 7, блок промежуточного хранения (БПХ) 8, блок кодирования (БК) 9, блок управления кодированием (БУК) 10, формирователь корректирующих кодов (ФКК) 11 и блок записи сообщений (БЗС) 12. Вход сообщений БЗС 12 является информационным входом передатчика 1. Информационные входы-выходы БЗС 12, ФКК 11, БУК 10, БК 9 и БПХ 8 соединены шиной информационного обмена. Выход управляющего кода БПХ 8 соединен с соответствующим входом РКУ 6, выходы разрядов которого подключены к вторым входам соответствующих разрядов БС 7, первые входы разрядов которого соединены с выходами соответствующих разрядов Сч 5, вход тактовых импульсов которого подключен к первому выходу ФОС 4, второй и третий выходы которого соединены соответственно с входом импульса записи РКУ 6 и задающим входом БУК 10. Выход БС 7 соединен с входом задающих импульсов АПУ 3, выход навигационных сигналов которого является выходом радиосигналов передатчика 1.

В состав приемника 2 входят приемно-преобразовательное устройство (ППУ) 13, формирователь тактовых сигналов (ФТС) 14, блок формирования отсчета (БФО) 15, счетчик (Сч) 16, блок хранения отсчетов пачки (БХОП) 17, блок управления декодированием (БУД) 18, блок декодирования (БД) 19, блок хранения принятого сообщения (БХПС) 20, блок корректировки сообщения (БКС) 21 и выходной блок хранения (ВБХ) 22. Выход сообщений ВБХ 22 является информационным выходом приемника. Информационные входы-выходы ВБХ 22, БКС 21, БХПС 20, БД 19, БУД 18 и БХОП 17 соединены шиной информационного обмена. Кодовый вход БХОП 17 соединен с выходом БФО 15, управляющий и информационный входы которого соединены соответственно с выходом сигнального строба ППУ 13 и с выходами соответствующих разрядов Сч 16. Тактовый вход Сч 16 подключен к первому тактовому выходу ФТС 14, вход сигнала синхронизации которого соединен с выходом синхроимпульсов ППУ 13, а второй тактовый выход ФТС 14 соединен с задающим входом БУД 18. Вход навигационных сигналов ППУ 13 является входом радиосигналов приемника 2, который соединен радионавигационным каналом с выходом радиосигналов передатчика 1.

Система-прототип работает следующим образом.

В соответствии со стандартными процедурами, описанными, например, в [7; 8, стр.311-319; 9, разд. 2.4, 3.2, 3.3, гл.4], передатчик 1 формирует на выходе радиосигналов следующие с заданным периодом пачки импульсов навигационного сигнала, которые по радионавигационному каналу поступают на вход радиосигналов приемника 2.

Согласно [5, 6] в системе-прототипе при передаче сообщений используются комбинации с нулевой суммой индексов модуляции в пределах группы из шести импульсов. Соответственно, при основании кода модуляции m = 3 и длине посылки n = 6 число таких комбинаций A₀ (3,6) = 141, что позволяет с помощью одной пачки импульсов навигационного сигнала передать слово из семи бит (2⁷ = 128 < 141). В связи с этим в системе-прототипе принято, что каждое сообщение (P) состоит из 8 слов по 7 двоичных бит в каждом, всего из 56 бит. При этом каждое передаваемое по радионавигационному каналу полное сообщение (W) содержит информационную часть - P - и корректирующие коды.

Подлежащее передаче сообщение P поступает на информационный вход передатчика 1 и записывается (при наличии разрешения на запись) в БЗС 12 в виде блока из 8 семибитных слов. Затем по управляющим командам от БУК 10 производится модуляция задержки (фазы) последних шести импульсов в пачках радионавигационного сигнала передатчика 1 последовательно каждым из слов передаваемого сообщения, например, следующим образом. С третьего входа ФОС 4 на задающий вход БУК 10 поступает импульс, соответствующий моменту окончания второго радиоимпульса из пачки импульсов навигационного сигнала.

В БУК 10 устанавливается число символов (импульсов, модулированных по задержке информацией), подлежащих передаче, = n = 6 и формируется команда на передачу первого из 8 слов из БЗС 12 в ФКК 11 и в БК 9. В ФКК 11 начинается в соответствии с алгоритмами, описанными, например, в [10, стр.128-133, 224-231, 435-446; 11, стр.304-310, 391-398], формирование корректирующих кодов. В БК 9 каждому слову из 1 = 7 двоичных бит ставится в соответствие априори установленная комбинация из nq=12 двоичных бит, где n = 6 - число символов, модулируемых кодом по основанию m = 3, q = 2 - два бита, описывающих состояние каждого из n символов в троичной системе (-1, 0, 1). Из БК 9 комбинация из n х q символов записывается в БПХ 8.

С второго и третьего выходов ФОС 4 на вход импульса записи РКУ 6 и задающий вход БУК 10 поступают следующие импульсы, по которым с выхода управляющего кода БПХ 8 первые два бита из n пар переписываются в РКУ 6. В БУК 10 при этом уменьшается на единицу число символов , подлежащих передаче, и производится проверка условия = 0. При > 0 БУК 10 вырабатывает команду на сдвиг в БПХ 8 записанной в нем комбинации 1 на два бита, подготавливая модуляцию следующего импульса навигационного сигнала. Одновременно записанный в РКУ 6 управляющий код поступает на вторые входы соответствующих разрядов БС 7, где он сравнивается с текущим состоянием соответствующих разрядов Сч 5, на вход тактовых импульсов которого поступают импульсы с первого выхода ФОС 4, обеспечивая период пересчета Сч 5, равный интервалу следования импульсов в пачке импульсов навигационного сигнала передатчика 1. При совпадении состояний соответствующих разрядов Сч 5 и РКУ 6 БС 7 формирует импульсы, поступающие на вход задающих импульсов АПУ 3, который формирует на своем выходе навигационных сигналов очередной импульс из пачки импульсов навигационного сигнала передатчика 1. При этом изменение состояния q разрядов РКУ 6 обеспечивает сдвиг момента формирования очередного импульса в АПУ 3 с шагом 1 мкс в пределах 1 мкс.

Таким образом осуществляется передача одного символа.

Затем описанная выше процедура передачи символа повторяется, обеспечивая последовательную передачу в радионавигационный канал посылки из шести модулированных импульсов, что соответствует передаче одного двоичного слова из семи бит.

При выполнении условия = 0 БУК 10 передает в БПХ 8 команду на установку на его выходе начального кода, соответствующего несмещенному состоянию импульса в пачке импульсов навигационного сигнала, которое по очередному импульсу от ФОС 4 переписывается в РКУ 6, после чего ФОС 4 прекращает выдачу импульсов: на тактовый вход Сч 5 - до начала формирования следующей пачки навигационного сигнала, а на вход записи РКУ б и задающий вход БУК 10 - до окончания формирования второго импульса следующей пачки. Одновременно БУК 10 увеличивает на единицу устанавливаемое в нем число переданных слов (_i) Затем в БУК 10 последовательно проводятся проверки выполнения условий _i8 и _io = 30, где согласно [5, 6] _o - полное число передаваемых слов в системе-прототипе, включающее собственно информационное сообщение и корректирующие коды.

Если _i<8, то при возобновлении поступления импульсов от ФОС 4 на задающий вход БУК 10 вся описанная выше процедура передачи слова повторяется, причем из БЗС 12 в ФКК 11 и в БК 9 передается каждый раз слово из сообщения P, номер которого задается величиной N_i= _i-1+1. Если _i= 8, что соответствует окончанию передачи информационной части сообщения W из 8 слов, то при возобновлении поступления импульсов из ФОС 4 в БУК 10 процедура передачи слова повторяется, но передача слов из БЗС 12 в ФКК 11 и в БК 9 прекращается и ФКК 11 по команде из БУК 10 переводится из режима формирования корректирующих кодов в режим пословной передачи этих кодов в БК 9.

Если _i = 30, то БУК 10 дает команду на обнуление ФКК 11, устанавливает значение = 0 и передает в БЗС 12 разрешение на запись следующего сообщения из 56 бит, после чего вся описанная выше процедура передачи очередного сообщения повторяется.

Пачки импульсов навигационного сигнала, в каждой из которых шесть последних импульсов промодулированы по задержке (фазе) указанным образом информационным сообщением, с выхода радиосигналов передатчика 1 по радионавигационному каналу поступают через вход радиосигналов приемника 2 на вход навигационного сигнала ППУ 13, который в соответствии с алгоритмами, описанными, например, в [9, с. 121- 142], производит обнаружение и слежение за принятым сигналом. При этом на выходе сигнального строба ППУ 13 формируются видеоимпульсы, соответствующие моментам приема в приемнике 2 маркерной позиции каждого отдельного импульса из состава навигационного сигнала передатчика 1, а на выходе синхроимпульсов ППУ 13 формируются видеоимпульсы, отслеживающие осредненное на интервале слежения значение моментов приема маркерных позиций импульсов навигационного сигнала передатчика 1 и, следовательно, синхронизированных с периодом и моментами начала приема в приемнике 2 пачек радиоимпульсов навигационного сигнала передатчика 1. Под маркерной позицией понимается априори определенная позиция в каждом импульсе навигационного сигнала передатчика 1, на которой в приемнике 2 производится отсчет радионавигационного параметра.

Видеоимпульсы с выхода синхроимпульсов ППУ 13 подаются на вход сигнала синхроимпульсов ФТС 14, который формирует на первом тактовом выходе синхронизированные с этими видеоимпульсами тактовые импульсы, которые поступают на тактовый вход Сч 16 и обеспечивают формирование периода пересчета Сч 16, синхронного и синфазного с усредненными моментами приема в приемнике 2 маркерных позиций импульсов навигационного сигнала передатчика 1. Циклически изменяющийся код с выходов соответствующих разрядов Сч 16 подается на информационные входы БФО 15, в котором при поступлении на его управляющий вход видеоимпульса с выхода сигнального строба ППУ 13 фиксируется текущее состояние соответствующих разрядов Сч 16.

При этом на выходе БФО 15 формируется отсчет, пропорциональный задержке (-1, 0, +1) мкс конкретного импульса из пачки относительно осредненных на интервале слежения моментов приема импульсов из пачек импульсов навигационного сигнала передатчика 1.

Затем, по управляющим командам от БУД 18 производится декодирование принятого сообщения, выделение и исправление ошибок в принятом сообщении и запись информационной части сообщения, например, следующим образом.

По окончании третьего импульса из пачки импульсов навигационного сигнала из ФТС 14 на задающий вход БУД 18 поступает импульс, после чего БУД 18 формирует команду на запись первого кода задержки импульса радионавигационного сигнала из БФО 15 в БХОП 17 и увеличивает на единицу число принятых кодов задержки _i. Затем в БУД 18 производится проверка условия _i n = 6, где n - длина информационной посылки.

Если _i< 6, то описанная выше процедура повторяется, обеспечивая последовательную запись в БХОП 17 кодов задержки шести последних импульсов из пачки импульсов навигационного сигнала.

Если _i= 6, то БУД 18 дает команду на передачу комбинации из шести кодов задержки из БХОП 17 на вход БД 19, где каждой такой комбинации ставится в соответствие априори установленная комбинация из 1 = 7 двоичных бит, которая затем записывается как отдельное слово принятого сообщения в БХПС 20. Затем в БУД 18 увеличивается на единицу число принятых слов сообщения _i, после чего БУД 18 устанавливает исходное значение числа принятых символов _i= 0 и производит проверку условия _{i 0}= 30, где ₀ - общее число слов, включающее информационную часть - 8 слов - и корректирующие коды.

Если _i< 30, то с началом приема в приемнике 2 следующей пачки импульсов навигационного сигнала от передатчика 1 описанная выше процедура приема слова повторяется, причем номер слова, записываемого в БХПС 20, задается величиной N_i= _i-1+1. Если _i= 30, что соответствует в системе-прототипе окончанию приема полного сообщения W, то БУД 18 вырабатывает команду на передачу всего принятого сообщения из БХПС 20 в БКС 21, где в соответствии с алгоритмами, описанными, например, в [10, стр. 185-209; 11, стр.315-337, 399-407], производится обнаружение и исправление ошибок в принятом сообщении. После окончания процедуры корректировки сообщения из БКС 21 в БУД 18 передается признак результата корректировки (РК).

Если РК = 1, что обозначает либо отсутствие ошибок, либо исправление всех обнаруженных ошибок в принятом сообщении, то БУД 18 формирует команду, по которой информационная часть принятого сообщения (P) - первые 8 семибитных слов - записываются из БКС 21 в ВБХ 22, и сопровождает эту команду записью в ВБХ 22 признака готовности сообщения, после чего в БУД 18 устанавливается исходное значение _i= 0 и обнуляются БХОП 17, БХПС 20 и БКС 21.

Если РК = -1, это означает, что число ошибок в принятом сообщении больше, чем позволяют исправить переданные в нем корректирующие коды. В этом случае все описанные в предыдущем абзаце процедуры повторяются, но БУД 18 записывает в ВБХ 22 признак ошибочного приема сообщения.

Затем описанные выше процедуры приема очередного сообщения повторяются.

Таким образом, в системе-прототипе за счет модуляции задержки (фазы) шести последних импульсов в пачке радионавигационного сигнала обеспечиваются передача и прием информационных сообщений по радионавигационному каналу ИФРНС.

При этом, как указано в [6], обеспечивается высокая достоверность передачи со средней эффективной скоростью V_пр. = 26,7 бод при потерях для реализации потребителями ИФРНС основной навигационной функции: максимальных - не более 0,79 дБ, средних - не более 0,41 дБ, что соответствует средним относительным затратам энергетики сигнала ИФРНС на передачу информации 15,410^-3 дБ/бод.

Поскольку основное назначение системы-прототипа - передача потребителям сообщений с контрольно-корректирующей информацией (ККИ) при реализации дифференциальной подсистемы СРНС, то формат сообщения из 56 бит в системе-прототипе унифицирован с девятым кадром сообщений стандарта RTCM [12].

Однако в [12] минимальная рекомендованная скорость передачи составляет 50 бод, тогда как система-прототип обеспечивает среднюю эффективную скорость передачи (V_пр. = 26,7 бод) примерно в 1,85 раза меньше.

Кроме того, система-прототип ориентирована на передачу только одного формата сообщений с жестко заданной длиной (56 бит), в то время как в [12] рекомендованы к использованию различные форматы сообщений, причем основной из них - кадр первого типа - является сообщением с переменной длиной.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи передачи информационных сообщений переменной длины при повышении скорости передачи, по крайней мере, до значений, удовлетворяющих рекомендациям [12].

Сущность изобретения заключается в том, что в системе передачи и приема информационных сообщений по радионавигационному каналу ИФРНС, содержащей передатчик и приемник, причем передатчик содержит антенно-передающее устройство, вход задающих импульсов которого соединен с выходом блока сравнения, первые входы разрядов которого соединены с выходами соответствующих разрядов счетчика, вход тактовых импульсов которого подключен к первому выходу формирователя опорных сигналов, второй выход которого соединен с входом импульсов записи регистра кода управления, выходы разрядов которого подключены к вторым входам соответствующих разрядов блока сравнения, а третий выход формирователя опорных сигналов соединен с задающим входом блока управления кодированием, информационные входы-выходы которого соединены шиной информационного обмена с информационными входами-выходами блока кодирования, формирователя корректирующих кодов, блока записи сообщений и блока промежуточного хранения, выход управляющего кода которого соединен с соответствующим входом регистра кода управления, причем вход сообщений блока записи сообщений является информационным входом передатчика, а выход навигационных сигналов антенно-передающего устройства является выходом радиосигналов передатчика, который радионавигационным каналом соединен с входом радиосигналов приемника, который содержит формирователь тактовых сигналов, вход сигнала синхронизации которого соединен с выходом синхроимпульсов приемно-преобразовательного устройства, выход сигнального строба которого подключен к управляющему входу блока формирования отсчета, информационные входы которого соединены с выходами соответствующих разрядов счетчика, тактовый вход которого подключен к первому тактовому выходу формирователя тактовых импульсов, второй тактовый выход которого соединен с задающим входом блока управления декодированием, информационные входы-выходы которого шиной информационного обмена соединены с информационными входами-выходами блока декодирования, блока хранения принятого сообщения, блока корректировки сообщения, выходного блока хранения и блока хранения отсчетов пачки, кодовый вход которого подключен к выходу блока формирования отсчета, причем вход навигационных сигналов приемно-преобразовательного устройства является входом радиосигналов приемника, а выход сообщений выходного блока хранения является информационным выходом приемника, в передатчик введены блок управления формированием корректирующих кодов и блок записи числа строк сообщения, информационные входы-выходы которых соединены с шиной информационного обмена, а входы сообщений блока записи сообщений и блока записи числа строк сообщений соединены между собой, при этом в приемник введены блок хранения отсчетов строки, блок выделения начала сообщений и блок управления коррекцией сообщений, информационные входы-выходы которых соединены с шиной информационного обмена.

Сущность изобретения, его реализуемость, возможность промышленного применения и решения поставленной технической задачи поясняются чертежами, представленными на фиг. 1 и 2, где на фиг. 1 представлена структурная схема системы-прототипа, на фиг. 2 - структурная схема заявляемой системы.

Заявляемая система передачи и приема информационных сообщений по радионавигационному каналу ИФРНС в рассматриваемом примере реализации содержит, см. фиг.2, передатчик 1 и приемник 2. В состав передатчика 1 входят, как и в систему-прототип, антенно-передающее устройство (АПУ) 3, формирователь опорных сигналов (ФОС) 4, счетчик (Сч) 5, регистр кода управления (РКУ) 6, блок сравнения (БС) 7, блок промежуточного хранения (БПХ) 8, блок кодирования (БК) 9, блок управления кодированием (БУК) 10, формирователь корректирующих кодов (ФКК) 11 и блок записи сообщений (БЗС) 12. Вход сообщений БЗС 12 является информационным входом передатчика 1. Информационные входы-выходы БЗС 12, ФКК 11, БУК 10, БК 9 и БПХ 8 соединены шиной информационного обмена. Выход управляющего кода БПХ 8 соединен с соответствующим РКУ 6, выходы разрядов которого подключены к вторым входам соответствующих разрядов БС 7, первые входы разрядов которого соединены с выходами соответствующих разрядов Сч 5, вход тактовых импульсов которого подключен к первому выходу ФОС 4, второй и третий выходы которого соединены соответственно с входом импульса записи РКУ 6 и задающим входом БУК 10. Выход БС 7 соединен с входом задающих импульсов АПУ 3, выход навигационных сигналов которого является выходом радиосигналов передатчика 1.

В состав приемника 2 входят, как и в систему-прототип, приемно-преобразовательное устройство (ППУ) 13, формирователь тактовых сигналов (ФТС) 14, блок формирования отсчета (БФО) 15, счетчик (Сч) 16, блок хранения отсчетов пачки (БХОП) 17, блок управления декодированием (БУД) 18, блок декодирования (БД) 19, блок хранения принятого сообщения (БХПС) 20, блок корректировки сообщения (БКС) 21 и выходной блок хранения (ВБХ) 22. Выход сообщений ВБХ 22 является информационным выходом приемника. Информационные входы-выходы ВБХ 22, БКС 21, БХПС 20, БД 19, БУД 18 и БХОП 17 соединены шиной информационного обмена. Кодовый вход БХОП 17 соединен с выходом БФО 15, управляющий вход которого соединен с выходом сигнального строба ППУ 13, а информационные входы БФО 15 соединены с выходами соответствующих разрядов Сч 16. Тактовый вход Сч 16 подключен к первому тактовому выходу ФТС 14, вход сигнала синхронизации которого соединен с выходом синхроимпульсов ППУ 13, а второй тактовый выход ФТС 14 соединен с задающим входом БУД 18. Вход навигационных сигналов ППУ 13 является входом радиосигналов приемника 2, который соединен радионавигационным каналом с выходом радиосигналов передатчика 1.

В отличие от системы-прототипа в заявляемой системе в передатчик 1 введены блок управления формированием корректирующих кодов (БУФК) 23 и блок записи числа строк сообщений (БЗЧС) 24, информационные входы-выходы которых соединены с шиной информационного обмена передатчика 1, а вход сообщений БЗЧС 24 соединен с входом сообщений БЗС 12, а в приемник 2 введены блок хранения отсчетов строки (БХОС) 25, блок выделения начала сообщения (БВН) 26 и блок управления коррекцией сообщения (БУКС) 27, информационные входы-выходы которых соединены с шиной информационного обмена приемника 2.

Все элементы заявляемой системы могут быть реализованы с использованием стандартных или известных блоков, устройств, систем.

В качестве АПУ 3, ФОС 4, Сч 5, РКУ 6 и БС 7 передатчика 1 могут быть использованы соответствующие блоки модульной передающей станции "Чайка УМ", описанной в [7].

Остальные функциональные блоки передатчика 1 - БПХ 8, БК 9, БУК 10, ФКК11, БЗС 12, БУФК 23 и БЗЧС 24 могут быть реализованы средствами вычислителя центрального пульта управления [7] с использованием соответствующих пользовательских программ в составе его программно-математического обеспечения. Алгоритмы, реализующие функции соответствующих блоков, рассмотрены ниже, при описании работы заявляемой системы.

В качестве ППУ 13, ФТС 14, БФО 15 и Сч 16 приемника 2 могут быть использованы соответствующие функциональные блоки стандартного приемоиндикатора ИФРНС, описанного, например, в [13, стр. 82 - 86] или в [14].

Остальные функциональные блоки приемника 2 - БХОП 17, БУД 18, БД 19, БХПС 20, БКС 21, ВБХ 22, БХОС 25, БВН 26 и БУКС 27 могут быть реализованы средствами вычислителя приемоиндикатора [14] с использованием соответствующих пользовательских программ в составе его программно-математического обеспечения. Алгоритмы, реализующие функции соответствующих блоков, рассмотрены ниже, при описании работы заявляемой системы.

Шины информационного обмена и соответствующие входы-выходы функциональных блоков передатчика 1 и приемника 2 могут быть реализованы в виде системной шины ЭВМ типа класса ISA или PSA.

Вход управляющего кода РКУ 6 и соответствующий ему выход БПХ 8, задающие входы БУК 10 и БУД 18, а также выход БФО 15 и кодовый вход БХОП 17 могут быть выполнены с использованием интерфейса типа S-232 или по ГОСТ 18977-79, или по ГОСТ 26765.52-87.

Входы сообщений БЗС 12 и БЗЧС 24 и выход сообщений ВБХ 22 могут быть реализованы с использованием стандартных СОМ-портов типа RS-232.

Заявляемая система работает следующим образом.

В соответствии со стандартными процедурами, описанными, например, в [7], передатчик 1 формирует на своем выходе радиосигналов периодически следующие пачки импульсов навигационного сигнала, которые по радионавигационному каналу поступают на вход радиосигналов приемника 2.

В заявляемой системе используются комбинации с нулевой суммой индексов модуляции в пределах строки из четырех групп по шесть импульсов (n = 24) при основании кода модуляции m = 5 и величиной временного сдвига между соседними позициями в алфавите сигнала (минимальным энергетическим расстоянием) d = 0,7. Соответственно число таких комбинаций A₀ (5,24) 3,40910¹⁵, что позволяет передать с помощью одной строки из четырех пачек навигационных импульсов 51 двоичный бит информации (2⁵¹ < 3,40910¹⁵). В связи с этим в заявляемой системе принято, что каждое информационное сообщение (P) состоит из _инф слов по 51 двоичных бит в каждом, всего из _инф 51 бит. При этом число слов _инф= var, а каждое передаваемое по радионавигационному каналу полное сообщение (W) содержит информационную часть - P - и корректирующие коды.

Подлежащее передаче сообщение P поступает на информационный вход передатчика 1 и записывается (при наличии разрешения на запись) в БЗС 12 в виде блока из _инф 51-битных слов. Одновременно число информационных слов в сообщении _инф записывается в БЗЧС 24. Записанное в БЗЧС 24 значение _инф передается в БУК 10 и в БУФК 23. В БУК 10 в соответствии с этим значением устанавливается априори заданное число слов полного передаваемого сообщения (W) _p, включающее информационные слова (_инф) и корректирующие кoды (_к). B БУФК 23 в соответствии с величиной _p устанавливается априори определенная команда управления структурой ФКК 11. Эта команда передается в ФКК 11, где в соответствии с ней перекоммутируются элементы ФКК 11 для генерации корректирующих кодов в объеме _k= _p-_инф, соответствующем числу слов корректирующих кодов в передаваемом сообщении. Затем по управляющим командам от БУК 10 производится модуляция задержки (фазы) последних шести импульсов в пачках импульсов навигационного сигнала передатчика 1 последовательно каждым из слов передаваемого сообщения, например, следующим образом.

С третьего выхода ФОС 4 на задающий вход БУК 10 поступает импульс, соответствующий моменту окончания второго импульса из пачки импульсов навигационного сигнала. В БУК 10 устанавливается число символов, подлежащих передаче, = n = 24 и формируется команда на передачу первого из _инф слов из БЗС 12 в ФКК 11 и в БК 9. В ФКК 11 начинается в соответствии с алгоритмами, описанными, например, в [10, стр. 128-133, 224-231, 435-446; 11, стр.304-310, 391-398], формирование корректирующих кодов. В БК 9 каждому слову из 1 = 51 двоичных бит ставится в соответствие априори установленная комбинация из nq= 72 двоичных бит, где n = 24 - число символов (импульсов, модулированных по задержке информацией), модулируемых кодом по основанию m = 5, q =3 - три бита, описывающих состояние каждого из n символов в пятеричной системе (-2, -1, 0, 1, 2). Из БК 9 комбинация из n q символов записывается в БПХ 8.

С второго и третьего выходов ФОС 4 на вход импульса записи РКУ 6 и задающий вход БУК 10 поступают следующие импульсы, по которым с выхода управляющего кода БПХ 8 первые три бита из n троек переписываются в РКУ 6. В БУК 10 при этом уменьшается на единицу число символов ,, подлежащих передаче, и производится проверка условия _i= 0. При ₁> 0. БУК 10 вырабатывает команду на сдвиг в БПХ 8 записанной в нем комбинации на три бита, подготавливая модуляцию следующего импульса навигационного сигнала. Одновременно записанный в РКУ 6 управляющий код поступает на вторые входы соответствующих разрядов БС 7, где он сравнивается с текущим состоянием соответствующих разрядов Сч 5, на тактовый вход которого поступают импульсы с ФОС 4, обеспечивая период пересчета Сч 5, равный интервалу следования импульсов в пачке импульсов навигационного сигнала передатчика 1. При совпадении состояний соответствующих разрядов Сч 5 и РКУ 6 БС 7 формирует импульсы, поступающие на вход задающих импульсов АПУ 3, который формирует на своем выходе навигационных сигналов очередной импульс из пачки импульсов навигационного сигнала передатчика 1. При этом изменение состояния q разрядов РКУ 6 обеспечивает сдвиг момента формирования очередного импульса в АПУ 3 с шагом 0,7 мкс в пределах 1,4 мкс.

Таким образом осуществляется передача одного символа.

Затем описанная выше процедура передачи символа повторяется, обеспечивая последовательную передачу в радионавигационный канал посылки из шести модулированных импульсов.

При выполнении условия _i = 18, 12, 6, 0 БУК 10 передает в БПХ 8 команду на установку на его выходе управляющего кода начального кода, соответствующего несмещенному состоянию импульса в пачке импульсов навигационного сигнала, которое по очередному импульсу от ФОС 4 переписывается в РКУ 6, после чего ФОС 4 прекращает выдачу импульсов: на тактовый вход Сч 5 - до начала формирования следующей пачки импульсов навигационного сигнала, а на вход записи РКУ 6 и задающий вход БУК 10 - до окончания формирования второго импульса следующей пачки. При выполнении условия _i= 0, что соответствует окончанию передачи строки из 24 символов (двоичного слова из 51 бита), БУК 10 увеличивает на единицу устанавливаемое в нем число переданных слов (_i). Затем в БУК 10 последовательно проводятся проверки выполнения условий _{i инф} и _{i p}, где _p - полное число передаваемых слов в заявляемой системе, включающее собственно информационное сообщение и корректирующие коды.

Если