Автоматизированный радиоузел коротковолновой связи

Автоматизированный радиоузел коротковолновой связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано в сетях широкого применения, в частности в ведомственных радиосетях коротковолновой (KB) радиосвязи стационарного и мобильного базирования.

Известны системы и автоматизированные радиоузлы KB радиосвязи с пространственно разнесенными многотрактовыми приемными и передающими радиоцентрами, реализующие различные режимы радиосвязи [1], [2], в которых осуществляется совмещенное или раздельное управление радиоцентрами посредством линий связи.

Недостатками этих радиоузлов являются:

- необходимость использования больших площадей для размещения комплектов KB приемных антенн средней и высокой эффективности типа БС, БС-2, ВГДША [1] и др., обеспечивающих в диапазоне рабочих частот взаимодействие радиоузла с радиоабонентами на радиотрассах различных азимутальных направлений и различных протяженностей;

- снижение помехоустойчивости приема сигналов из-за применения аппаратуры коллективного использования приемных антенн (АКИПА) с широкополосными антенными усилителями (ШАУ), служащих для компенсации затухания сигнала в распределяющих и коммутирующих устройствах [2];

- энергетические потери в радиолиниях из-за расходящегося характера процессов изменения угла возвышения биссектрис диаграмм направленностей большинства типов приемных антенн средней и высокой эффективности и необходимого угла возвышения радиолуча, падающего на отражающий слой ионосферы, при изменении значения оптимальной рабочей частоты (ОРЧ) [3];

- отсутствует возможность оптимального использования мощностей излучения передающего радиоцентра для повышения надежности связи с радиоабонентами из-за использования в составе передающего радиоцентра KB передатчиков различной мощности излучения (в том числе мощных ламповых передатчиков с низкими показателями надежности), предназначенных для работы с радиоабонентами на трассах соответствующей протяженности, без возможности сложения мощностей отдельных передатчиков для повышения энергетики радиолинии при ухудшении качества канала связи.

Из известных автоматизированных радиоузлов коротковолновой связи наиболее близким по сущности решаемых задач и большинству совпадающих существенных признаков является автоматизированный радиоузел коротковолновой связи [4], содержащий приемный радиоцентр, содержащий N приемных трактов, коммутатор, выходы-входы которого соединены с входами-выходами приемопередатчика радиорелейной связи (РРС), блок проводной связи и формирователь сигналов управления, входы-выходы каждого из которых соединены с соответствующими выходами-входами коммутатора, и передающий радиоцентр, содержащий К передающих радиостанций, каждая из которых содержит блок проводной связи и приемопередатчик РРС, приемный радиоцентр и первая передающая радиостанция соединены посредством радиорелейной линии, кроме того, содержащий первую и вторую станции управления, связанных друг с другом посредством радиорелейной линии, причем приемный радиоцентр связан с первой станцией управления по проводным линиям связи, а передающий радиоцентр связан со второй станцией управления по проводным линиям связи.

Недостатками описанного выше автоматизированного радиоузла коротковолновой связи являются:

- все недостатки, присущие вышеописанным автоматизированным радиоузлам коротковолновой связи [1], [2];

- использование в составе радиоузла двух разнесенных на местности станций управления существенно усложняет радиоузел, причем каждая станция управления требует дополнительный обслуживающий персонал - радистов-операторов, а также дополнительных трудозатрат по проведению регламентных работ комплекса аппаратуры каждой станции, что приводит к существенному увеличению цены автоматизированного радиоузла коротковолновой связи как при его выпуске на заводе-изготовителе, так и увеличению финансовых затрат при его обслуживании на месте эксплуатации; в случае мобильного варианта исполнения данного автоматизированного радиоузла коротковолновой связи обслуживающий персонал и финансовые затраты еще более возрастут - потребуются два дополнительных водителя автотехники (например, двух автомобилей с кузовами-фургонами), добавятся расходы на горючесмазочные материалы и обслуживание автотехники.

Задачами, на решение которых направлено предлагаемое изобретение - автоматизированный радиоузел коротковолновой связи, являются:

- сокращение площади и времени развертывания радиоузла (в случае мобильного варианта исполнения радиоузла);

- повышение помехоустойчивости приема сигналов и повышение надежности передачи сигналов радиоабонентами;

- сокращение обслуживающего персонала радиоузла и сокращение финансовых затрат при его изготовлении и обслуживании на месте эксплуатации.

Решение поставленных задач достигается тем, что в автоматизированный радиоузел коротковолновый связи, содержащий приемный радиоцентр, содержащий N приемных трактов, коммутатор, выходы-входы которого соединены с входами-выходами приемопередатчика радиорелейной связи (РРС), блок проводной связи и формирователь сигналов управления, входы-выходы каждого из которых соединены с соответствующими выходами-входами коммутатора, и передающий радиоцентр, содержащий К передающих радиостанций, каждая из которых содержит блок проводной связи и приемопередатчик РРС, приемный радиоцентр и первая передающая радиостанция соединены посредством радиорелейной линии, введены в приемный радиоцентр N антенных элементов, выходы которых подключены к соответствующим антенным входам N приемных трактов, мультиплексор и блок формирования диаграмм направленностей, входы которого соединены с соответствующими выходами мультиплексора, устройство демодуляции и декодирования, входы которого соединены с соответствующими выходами блока формирования диаграмм направленностей, блок опорных сигналов, один выход которого объединен с тактовыми входами N приемных трактов, а другой его выход объединен с тактовыми входами блока формирования диаграмм направленностей и устройства демодуляции и декодирования, аппаратура определения координат местоположения и меток точного времени и L автоматизированных рабочих мест (АРМ) операторов, выходы-входы каждого из которых соединены через линии связи АРМ с соответствующими дополнительными входами-выходами коммутатора, другие дополнительные входы-выходы которого соединены с соответствующими выходами-входами аппаратуры определения координат местоположения и меток точного времени, выходами-входами устройства демодуляции и декорирования, выходами-входами блока формирования диаграмм направленностей и выходами-входами мультиплексора, а также антенна РРС, вход-выход которой соединен с выходом - входом приемопередатчика РРС, при этом в каждую передающую радиостанцию передающего радиоцентра введены антенна РРС, вход - выход которой соединен с выходом-входом приемопередатчика РРС, дополнительный блок проводной связи, дополнительный приемопередатчик РРС и дополнительная антенна РРС, вход-выход которой соединен с выходом-входом дополнительного приемопередатчика РРС, коммутатор, четыре передатчика, каждый из которых состоит из возбудителя и усилителя мощности, генератор опорной частоты, блок сложения мощностей и коммутации, блок антенно-согласующих устройств, коммутатор передающих антенн и R передающих антенн, входы которых соединены с соответствующими выходами коммутатора передающих антенн, входы которого соединены с соответствующими выходами блока антенно-согласующих устройств, входы которого соединены с соответствующими выходами блока сложения мощностей и коммутации, входы которого соединены с соответствующими выходами усилителей мощности передатчиков, выходы-входы усилителя мощности каждого передатчика соединены с соответствующими входами-выходами блока сложения мощностей и коммутации, причем в каждом передатчике входы-выходы усилителя мощности соединены с соответствующими выходами-входами возбудителя, выход которого соединен с входом усилителя мощности, а вход опорной частоты возбудителя объединен с выходом генератора опорной частоты, входы - выходы возбудителя каждого передатчика соединены с соответствующими выходами - входами коммутатора, другие выходы - входы которого соединены с соответствующими входами-выходами блока проводной связи, входами-выходами приемопередатчика РРС, входами-выходами дополнительного блока проводной связи, входами-выходами дополнительного приемопередатчика РРС, входами-выходами блока сложения мощностей и коммутации, входами-выходами блока антенно-согласующих устройств, входами-выходами коммутатора передающих антенн, причем вход-выход блока проводной связи первой передающей радиостанции соединен через линию проводной связи с выходом-входом блока проводной связи приемного радиоцентра, а выход-вход дополнительного блока проводной связи первой передающей радиостанции соединен через другую линию проводной связи с входом-выходом блока проводной связи второй передающей радиостанции, при этом первая и вторая передающие радиостанции передающего радиоцентра соединены посредством соответствующей радиорелейной линии, (К-1)-я передающая радиостанция передающего радиоцентра соединена с К-й передающей радиостанцией посредством соответствующих проводной линии связи и радиорелейной линии.

Кроме того, каждый приемный тракт приемного радиоцентра содержит согласующее распределительное устройство на М выходов, вход которого является антенным входом приемного тракта, М аналого-цифровых модулей, сигнальный вход каждого из которых соединен с соответствующим выходом согласующего распределительного устройства, мультиплексор приемного тракта, выходы-входы которого являются выходами-входами приемного тракта, и блок управления и синхронизации (БУС), выходы-входы которого соединены с соответствующими входами-выходами мультиплексора приемного тракта, вход тестового сигнала согласующего распределительного устройства соединен с выходом тестового сигнала БУС, тактовый вход которого является тактовым входом приемного тракта, каждый аналого-цифровой модуль состоит из последовательно соединенных полосно-пропускающего фильтра (ППФ), сигнальный вход которого является сигнальным входом аналого-цифрового модуля, а вход управления ППФ соединен с соответствующим одним из М первых выходов управления БУС, управляемого аттенюатора, сигнальный вход которого соединен с выходом ППФ, а вход управления управляемого аттенюатора соединен с соответствующим одним из М вторых выходов управления БУС, высокочастотного усилителя, вход которого соединен с выходом управляемого аттенюатора, аналого-цифрового преобразователя (АЦП), сигнальный вход которого соединен с выходом высокочастотного усилителя, квадратурного преобразователя, сигнальные входы которого соединены с соответствующими выходами АЦП, первого цифрового фильтра нижних частот (ЦФНЧ), входы которого соединены с соответствующими косинусными выходами квадратурного преобразователя, первого децимирующего фильтра (ДФ), входы которого соединены с соответствующими выходами первого ЦФНЧ, а также последовательно-соединенные второй ЦФНЧ, входы которого соединены с соответствующими синусными выходами квадратурного преобразователя и второй ДФ, входы которого соединены с соответствующими выходами второго ЦФНЧ, а также управляемый цифровой синус-косинусный генератор (ЦСКГ), синусные и косинусные выходы которого соединены с соответствующими синусными и косинусными входами квадратурного преобразователя, управляющий вход-выход ЦСКГ соединен с соответствующим одним из М управляющих выходов-входов БУС, а тактовый вход ЦСКГ объединен с тактовым входом АЦП и с соответствующим одним из М тактовых выходов БУС, выходы первого ДФ и выходы второго ДФ каждого аналого-цифрового модуля, являющиеся соответственно косинусными и синусными выходами аналого-цифрового модуля, соединены с соответствующими косинусными и синусными входами мультиплексора приемного тракта, выходы-входы каждого из приемных трактов соединены линиями связи мультиплексора с соответствующими входами-выходами мультиплексора.

На чертеже представлена схема электрическая структурная автоматизированного радиоузла коротковолновой связи, содержащего приемный радиоцентр 1, содержащий N приемных трактов (2₁…2_N), коммутатор 3, выходы-входы которого соединены с входами-выходами приемопередатчика радиорелейной связи (РРС) 4, блок проводной связи 5 и формирователь сигналов управления 6, входы-выходы каждого из которых соединены с соответствующими выходами-входами коммутатора 3, и передающий радиоцентр 7, содержащий К передающих радиостанций (8₁…8_к), каждая из которых содержит блок проводной связи 5₁ и приемопередатчик РРС 4₁, приемный радиоцентр 1 и первая передающая радиостанция 8₁ соединены посредством радиорелейной линии. Приемный радиоцентр 1 содержит N антенных элементов (9₁…9_N), выходы которых подключены к соответствующим антенным входам N приемных трактов (2₁…2_N), мультиплексор 10 и блок формирования диаграмм направленностей 12, входы которого соединены с соответствующими выходами мультиплексора 10, устройство демодуляции и декодирования 13, входы которого соединены с соответствующими выходами блока формирования диаграмм направленностей 12, блок опорных сигналов 14, один выход которого объединен с тактовыми входами N приемных трактов (2₁…2_N), а другой его выход объединен с тактовыми входами блока формирования диаграмм направленностей 12 и устройства демодуляции и декодирования 13, аппаратуру определения координат местоположения и меток точного времени 15 и L автоматизированных рабочих мест (АРМ) операторов (16₁…16_L), выходы-входы каждого из которых соединены через линии связи АРМ (17₁…17_L) с соответствующими дополнительными входами-выходами коммутатора 3, другие дополнительные входы-выходы которого соединены с соответствующими выходами-входами аппаратуры определения координат местоположения и меток точного времени 15, выходами-входами устройства демодуляции и декодирования 13, выходами-входами блока формирования диаграмм направленностей 12 и выходами-входами мультиплексора 10, а также антенну РРС18, вход-выход которой соединен с выходом-входом приемопередатчика РРС 4, при этом каждая передающая радиостанция (8₁…8_k) передающего радиоцентра 7 содержит антенну РРС 18₁, вход-выход которой соединен с выходом-входом приемопередатчика РРС 4₁, дополнительный блок проводной связи 52, дополнительный приемопередатчик РРС 4₂ и дополнительную антенну РРС 18₂, вход-выход которой соединен с выходом-входом дополнительного приемопередатчика РРС 4₂, коммутатор 3, четыре передатчика (19₁…l9₄), каждый из которых состоит из возбудителя 20 и усилителя мощности 21, генератор опорной частоты 22, блок сложения мощностей и коммутации 23, блок антенно-согласующих устройств 24, коммутатор передающих антенн 25 и R передающих антенн (26₁…26_к), входы которых соединены с соответствующими выходами коммутатора передающих антенн 25, входы которого соединены с соответствующими выходами блока антенно-согласующих устройств 24, входы которого соединены с соответствующими выходами блока сложения мощностей и коммутации 23, входы которого соединены с соответствующими выходами усилителей мощности 21 передатчиков (19₁…l9₄), выходы-входы усилителя мощности 21 каждого передатчика (19₁…l9₄) соединены с соответствующими входами-выходами блока сложения мощностей и коммутации 23, причем в каждом передатчике (19₁…l9₄) входы-выходы усилителя мощности 21 соединены с соответствующими выходами-входами возбудителя 20, выход которого соединен с входом усилителя мощности 21, а вход опорной частоты возбудителя 20 объединен с выходом генератора опорной частоты 22, входы-выходы возбудителя 20 каждого передатчика (19₁…l9₄) соединены с соответствующими выходами-входами коммутатора 3, другие выходы-входы которого соединены с соответствующими входами-выходами блока проводной связи 5₁, входами-выходами приемопередатчика РРС 4₁, входами-выходами дополнительного блока проводной связи 5₂, входами-выходами дополнительного приемопередатчика РРС 4₂, входами-выходами блока сложения мощностей и коммутации 23, входами-выходами блока антенно-согласующих устройств 24, входами-выходами коммутатора передающих антенн 25, причем вход-выход блока проводной связи 5₁ первой передающей радиостанции 8₁ соединен через линию проводной связи 27₁ с выходом-входом блока проводной связи 5 приемного радиоцентра 1, а выход-вход дополнительного блока проводной связи 5₂ первой передающей радиостанции 8₁ соединен через другую линию проводной связи 27₂ с входом-выходом блока проводной связи 5₁ второй передающей радиостанции 8₂, при этом первая и вторая передающие радиостанции передающего радиоцентра соединены посредством соответствующей радиорелейной линии, (К-1)-я передающая радиостанция 8_к-1 передающего радиоцентра 7 соединена с К-й передающей радиостанцией 8_к посредством соответствующих проводной линии связи 27_к и радиорелейной линии.

Каждый приемный тракт (2₁…2_N) приемного радиоцентра 1 содержит согласующее распределительное устройство 28 на М выходов, вход которого является антенным входом приемного тракта, М аналого-цифровых модулей (29₁…29_N), сигнальный вход каждого из которых соединен с соответствующим выходом согласующего распределительного устройства 28, мультиплексор приемного тракта 30, выходы-входы которого являются выходами-входами приемного тракта (21…2_N) и блок управления и синхронизации (БУС) 31, выходы-входы которого соединены с соответствующими входами-выходами мультиплексора приемного тракта 30, вход тестового сигнала согласующего распределительного устройства 28 соединен с выходом тестового сигнала БУС 31, тактовый вход которого является тактовым входом приемного тракта (2₁…2_N), каждый аналого-цифровой модуль (29₁…29_м) состоит из последовательно соединенных полосно-пропускающего фильтра (ППФ) 32, сигнальный вход которого является сигнальным входом аналого-цифрового модуля (29₁…29_м), а вход управления ППФ 32 соединен с соответствующим одним из М первых выходов управления БУС 31, управляемого аттенюатора 33, сигнальный вход которого соединен с выходом ППФ 32, а вход управления управляемого аттенюатора 33 соединен с соответствующим одним из М вторых выходов управления БУС 31, высокочастотного усилителя 34, вход которого соединен с выходом управляемого аттенюатора 33, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 35, сигнальный вход которого соединен с выходом высокочастотного усилителя 34, квадратурного преобразователя 36, сигнальные входы которого соединены с соответствующими выходами АЦП 35, первого цифрового фильтра нижних частот (ЦФНЧ) 37, входы которого соединены с соответствующими косинусными выходами квадратурного преобразователя 36, первого децимирующего фильтра (ДФ) 38, входы которого соединены с соответствующими выходами первого ЦФНЧ 37, а также последовательно-соединенные второй ЦФНЧ 39, входы которого соединены с соответствующими синусными выходами квадратурного преобразователя 36 и второй ДФ 40, входы которого соединены с соответствующими выходами второго ЦФНЧ 39, а также управляемый цифровой синус-косинусный генератор (ЦСКГ) 41, синусные и косинусные выходы которого соединены с соответствующими синусными и косинусными входами квадратурного преобразователя 36, управляющий вход-выход ЦСКГ 41 соединен с соответствующим одним из М управляющих выходов-входов БУС 31, а тактовой вход ЦСКГ 41 объединен с тактовым входом АЦП 35 и с соответствующим одним из М тактовых выходов БУС 31, выходы первого ДФ 38 и выходы второго ДФ 40 каждого аналого-цифрового модуля (29₁…29_м), являющиеся соответственно косинусными и синусными выходами аналого-цифрового модуля (29₁…29_м), соединены с соответствующими косинусными и синусными входами мультиплексора приемного тракта 30, выходы-входы каждого из приемных трактов (2₁…2_N) соединены линиями связи мультиплексора (11₁…11_N) с соответствующими входами-выходами мультиплексора 10.

Автоматизированный радиоузел коротковолновой связи функционирует следующим образом. Заблаговременно, перед началом проведения сеансов связи с радиоабонентами, в формирователь сигналов управления 6, который представляет собой ЭВМ, загружается специальное программное обеспечение (СПО) и вводится программа радиосвязи (время проведения сеанса, вид принимаемой и передаваемой информации - речевая, данные; скорости приема и передачи данных, классы принимаемых и излучаемых сигналов; мощности излучения сигналов в сторону радиоабонентов, тексты передаваемых радиограмм, значения параметров радиотрасс - азимуты и углы возвышения радиолучей каждой из m (m=1…M) одновременно обслуживаемых радиотрасс, их протяженности, и т.д.), например, на сутки. Кроме того, в формирователь сигналов управления 6 вводятся данные о координатах местоположения фазового центра антенной решетки (АР), образованной антенными элементами - АЭ (9₁…9_N), от аппаратуры определения местоположения и меток точного времени 15 по локальной информационной сети (ЛИС) на базе коммутатора 3 и координаты размещения на местности всех АЭ (9₁…9_N): R₁ (х_i, у_i, Z_i), i=1…N относительно фазового центра АР. Конфигурация размещения АЭ на местности (кольцевая, линейная, плоская) определяется исходя из требуемых характеристик АР (коэффициент направленного действия, необходимый сектор изменения положения формируемых ДН в азимутальной и угломестной плоскостях) из состава приемного радиоцентра 1.

В соответствии с программой радиосвязи формирователь сигналов управления 6 формирует для проведения каждого сеанса связи с радиоабонентом необходимые команды управления приемным радиоцентром 1 и передающим радиоцентром 7 и обеспечивает автоматизированное неоперативное управление радиоузлом путем передачи команд управления для приемного радиоцентра 1 и для передающего радиоцентра 7 следующими путями:

- формирователь сигналов управления 6, коммутатор 3, устройство демодуляции и декодирования 13, формирователь диаграмм направленностей 12, мультиплексор 10, линии связи (11₁…11_N) мультиплексора 10, мультиплексор приемного тракта 30, БУС 31, согласующее распределительное устройство 28, ППФ 32, управляемый аттенюатор 33, ЦСКГ 41 каждого приемного тракта (2₁…2_N);

- формирователь сигналов управления 6, коммутатор 3, блок проводной связи 5, линия проводной связи 27₁, блок проводной связи 5₁, коммутатор 3 первый передающей радиостанции 8₁, возбудитель 20 каждого передатчика (19₁…19₄), блок сложения мощностей и коммутации 23, блок антенно-согласующих устройств 24, коммутатор передающих антенн 25, дополнительный блок проводной связи 5₂, линия проводной связи 27₂, блок проводной связи 5₁ второй передающей радиостанции 8₂, коммутатор 3 второй передающей радиостанции 8₂ и т.д.

Для повышения надежности управление передающим радиоцентром линии проводной связи (27₁…27_к) резервируются радиорелейными линиями:

- формирователь сигналов управления 6, коммутатор 3, приемопередатчик РРС 4, антенна РРС 18, антенна РРС 18₁, приемопередатчик РРС 4₁, коммутатор 3 первой передающей радиостанции 8₁, возбудитель 20 каждого передатчика (19₁…l9₄), блок сложения мощностей и коммутации 23, блок антенно-согласующих устройств 24, коммутатор передающих антенн 25, дополнительный приемопередатчик РРС 4₂, дополнительная антенна РРС 18₂, антенна РРС 18₁ второй передающей радиостанции 8₂, приемопередатчик 4₁ второй передающей радиостанции 82, коммутатор 3 второй передающей радиостанции 8₂ и т.д.

Под управлением СПО и введенных исходных данных в формирователе сигналов управления 6 для каждого антенного элемента (9₁…9_N) определяется величина пространственного набега фазы Ф_Σi,m на расстоянии d_i,m при формировании m-ой диаграммы направленности, являющемся скалярным произведением векторов R; и r_m ([5], с.164):

где - r_m={ξ_хm, ξ_уm, ξ_zm} - единичный вектор, определяющий направление в пространстве m-го приходящего луча от радиоабонента и, следовательно, положение в пространстве биссектрисы m-й формируемой диаграммы направленности, m=1…М;

- ξ_хm, ξ_уm, ξ_zm - направляющие косинусы, определяющие положение единичного вектора r_m в пространстве;

- R_i - вектор, соединяющий фазовый центр приемной АР (кольцевой, линейной, плоской), образованной антенными элементами, с местом размещения антенного элемента на плоскости (в пространстве).

Величина пространственного набега фазы Ф_Σi,m для i-го антенного элемента при формировании m-й диаграммы направленности с необходимыми для приема сигнала от m-го радиоабонента координатами по азимуту и углу возвышения, определяется выражением:

где λ_m - длина волны принимаемого сигнала m-го аналого-цифрового модуля (29₁…29_м);

d_i,m - определено выражением (1);

τ - период квантования АЦП 35;

k_i,m=0,1,2, … - целое число периодов квантования на интервале d_i,m;

Δk_i,m=(0…1) - дробная часть периодов квантования на интервале d_i,m.

С учетом исходных и расчетных данных формирователь сигналов управления 6 под управлением СПО вырабатывает коды управляющих сигналов для каждых из (N*M) ППФ32, управляемых аттенюаторов 33, ЦСКГ 41 и блока формирования диаграмм направленностей 12. Значения кодов управляющих сигналов, поступающих на блок формирования диаграмм направленностей 12, определяется целой частью необходимого набега фазы Ф_Σi,m i-го антенного элемента при формировании m-й диаграммы направленности:

где k_i,m =0, 1, 2 … - целое число; с=3*10⁸ м/сек; τ - период квантования АЦП 35; λ_m - длина волны принимаемого сигнала m-го аналого-цифрового модуля (29₁…29_м), m=1…M,]…[- знак выделения целой части числа. Значения кодов управляющих сигналов, поступающих на ЦСКГ 41, определяются λ_m - длиной волны принимаемого сигнала m-го аналого-цифрового модуля (29₁…29_м), m=(1…М) и дробной частью необходимого набега фазы [Ф_Σi,m]:

где Δk_i,m - дробная часть необходимого набега фазы Ф_Σi,m;

[…] - знак выделения дробной части числа;

определения с, τ и λ_m приведены выше.

Такое представление необходимого набега фазы Ф_Σi,m i-го антенного элемента и его реализация в приемных тракта 29₁, …, 29_м и блоке 12 формирования диаграмм направленностей при формировании m-й диаграммы направленности обеспечивает минимальную ошибку формирования плоского фронта волны сигнала, приходящего от m-го радиоабонента.

В качестве коммутатора 3 приемного радиоцентра 1 может использоваться коммутатор Ethernet стандарта IEEE 802.3u 100 Base -TX, например, типа EDS-308-T фирмы МОХА, который обеспечивает организацию ЛИС между устройствами, подключаемыми к соответствующим его выходом-входам по интерфейсу Ethernet. При этом данные с выходов аппаратуры определения координат местоположения и меток точного времени 15 приемного радиоцентра 1 поступают в формирователь сигналов управления 6 под управлением его СПО по ЛИС на базе коммутатора 3, а цифровой групповой сигнал управления с выходов формирователя сигналов управления 6 по ЛИС на базе коммутатора 3 подается на блок формирования диаграмм направленностей 12 и через мультиплексор 10, линии связи мультиплексора (11₁…11_N), соответствующие мультиплексоры приемных трактов 30 N приемных трактов (2₁…2_N) подается на каждый БУС 31 приемных трактов (2₁…2_N) и далее, преобразованный в БУС 31 в необходимые форматы, управляющие сигналы подаются на входы управления ППФ32, управляемых аттенюаторов 33 и ЦСКГ41 каждого из приемных трактов (2₁…2_N).

После настройки всех аналого-цифровых модулей (29₁…29_N) приемных трактов (2₁…2_N) производится их проверка с помощью формирователя сигналов управления 6, который после формирования сигналов управления формирует в цифровом виде тестовый сигнал, поступающий в БУС 31 каждого приемного тракта (2₁…2_N) аналогично цифровому групповому сигналу управления. С выходов тестового сигнала БУС 31 N приемных трактов (2₁…2_N) преобразованные в аналоговый вид тестовые сигналы с частотами, соответствующими частотам настройки аналого-цифровых модулей (29₁…29_N) приемных трактов (2₁…2_N), подаются на входы тестового сигнала соответствующих N согласующих распределительных устройств 28, которые обеспечивают их коммутацию на сигнальные входы соответствующих аналого-цифровых модулей (29₁…29_N) приемных трактов (2₁…2_N). Пройдя через все приемные тракты (2₁…2_N), преобразованные в цифровую форму тестовые сигналы коммутируются мультиплексором 10 на входы блока формирования диаграмм направленностей 12, где производится их обработка, после чего производится демодуляция и декодирование сигналов в устройстве демодуляции и декодирования 13 с последующей передачей результатов цифровой демодуляции и декодирования по ЛИС на базе коммутатора 3 в формирователь сигналов управления 6, где под управлением СПО сравниваются исходный переданный сигнал с принятыми сигналами. Результаты сравнения сигналов, содержащие информацию об исправности каждого приемного тракта (2₁…2_N) и приемного радиоцентра 1 в целом, передаются по ЛИС на базе коммутатора 3 через линии связи АРМ (17₁…l7₁) на АРМ (16₁…16_L), каждый из которых представляет собой ЭВМ АРМ (пульт оператора) с необходимым составом периферийных устройств, сопряженных с ЭВМ АРМ по соответствующим интерфейсам (например, принтер для распечатки принятых радиограмм, микрофон для передачи речевого сигнала, преобразуемого в ЭВМ АРМ в цифровой поток для передачи в общем групповом потоке на передающий радиоцентр 7, головные телефоны и др.).

После тестирования приемного радиоцентра 1 тестовые сигналы отключаются от входов тестовых сигналов согласующих распределительных устройств (28₁…28_N) приемных трактов (2₁…2_N) и на их антенные входы подаются сигналы с выходов соответствующих антенных элементов (9₁…9_N).

В каждом из приемных трактов (2₁…2_N) аналоговые сигналы с выходов согласующего распределительного устройства 28 поступают на сигнальные входы аналого-цифровых модулей (29₁…29_N), где преобразуются с помощью соответствующих АЦП 35 в цифровую форму, после чего с помощью соответствующих квадратурных преобразователей 36 и ЦСКГ 41 преобразуется в цифровые квадратурные сигналы с фазовым сдвигом, определяемым выражениями (2), (3), (4), затем эти сигналы фильтруются ЦФНЧ 27 и ЦФНЧ 39 и обрабатываются первым 38 и вторым 40 дециминирующими фильтрами (ДФ) соответственно.

Выходные квадратурные сигналы С_i и S_i (i=1…M) аналого-цифровых модулей (29₁…29_м) объединяются мультиплексорами приемных трактов 30 и через линии связи мультиплексора (11₁…11_N) поступают на соответствующие входы мультиплексора 10, с выходов которого сигналы аналого-цифровых модулей (29₁…29_м) приемных трактов (2₁…2_N) поступают на входы блока формирования диаграмм направленностей 12, в котором квадратурные сигналы С_i и S_i каждого из аналого-цифровых модулей (29₁…29_м) попарно суммируются, запоминаются и в соответствии выражением (2) выбираются для формирования m-й диаграммы направленности. При этом суммарный сигнал, соответствующий m-й диаграмме направленности (m=1,2…M), содержит сумму N задержанных по фазе в соответствии с выражениями (2) и (3) сигналов. Полученные таким образом сигналы с выходов блока формирования диаграмм направленностей 12 поступают на соответствующие входы устройства демодуляции и декодирования 13, которое в соответствии с программой радиосвязи осуществляет демодуляцию и декодирование сигналов М радиоабонентов. С выходов устройства демодуляции и декодирования 13 цифровой групповой сигнал поступает в ЭВМ АРМ (16₁…l6₂) по ЛИС на базе коммутатора 3, и результаты обработки принимаемых сигналов могут быть отражены на экранах мониторов ЭВМ АРМ (16₁…l6₂), распечатаны на принтере, подключенном к ЭВМ АРМ, либо по стандартному интерфейсу демодулированный сигнал может быть подан на оконечную аппаратуру для специального декодирования и др.

Сигналы телефонных классов излучения после демодуляции преобразуются в устройстве демодуляции и декодирования 13 в выходной групповой цифровой сигнал, который по ЛИС на базе коммутатора 3 также поступает в ЭВМ АРМ (16₁…l6₂) и по телефонному интерфейсу ЭВМ АРМ может подаваться, например, на головные телефоны оператора, подключенные к ЭВМ АРМ по соответствующему интерфейсу.

Блок опорных сигналов 13 обеспечивает синхронизацию процессов обработки принимаемых от радиоабонентов сигналов АЦП 35, ЦСКГ 41, блоком формирования диаграмм направленностей 12 и устройством демодуляции и декодирования 13.

Оперативное управление работой связанных между собой приемного 1 и передающего 7 радиоцентров радиоузла осуществляется операторами АРМ (16₁…16₂). В ЭВМ каждого АРМ перед началом проведения сеансов связи устанавливается СПО АРМ, под управлением которого на мониторах ЭВМ АРМ может отображаться в виде таблицы план проводимых сеансов связи с указанием радиоданных и текущего состояния управляемых от формирователя сигналов управления 6 технических средств приемного радиоцентра 1 и передающего радиоцентра 7 для обеспечения контроля автоматизированного проведения текущих сеансов связи. Кроме того, СПО АРМ должно позволять оператору АРМ, при необходимости, корректировать записанную в формирователь сигналов управления 6 программу радиосвязи, а также формировать для передачи радиограммы с клавиатуры ЭВМ АРМ при проведении двухсторонних сеансов связи с радиоабонентами.

Количество L АРМ выбирается исходя из максимального количества одновременно проводимых сеансов связи, в которых необходимо участие операторов АРМ, например, двухсторонних сеансов связи, где предполагается последовательный обмен сообщениями между радиоузлом и радиоабонентами. Операторы АРМ могут вести сеансы связи независимо друг от друга, координируя свои действия и обеспечивая таким образом управление радиоузлом.

Для обеспечения работы всех ЭВМ радиоузла в едином времени метки точного времени с аппаратуры определения местоположения и меток точного времени 15 подаются по ЛИС на базе коммутатора 3 в ЭВМ АРМ (16₁…16₂) и ЭВМ формирователя сигналов управления 6.

В каждой передающей радиостанции (8₁…8_K) передающего радиоцентра 7 должно использоваться четыре KB передатчика (19₁…19₄) с одинаковой мощностью излучения каждого, причем в зависимости от решаемых задач в составе передающего радиоцентра 7 могут использоваться передающие радиостанции (8₁…8_K) с различной мощностью излучения передатчиков. Например, в первой передающей радиостанции 8₁ могут использоваться передатчики с мощностью излучения 500 Вт, во второй передающей радиостанции 8₂ - 1 кВт каждый, в третьей 8₃ - 1,5 кВт каждый и т.д. Максимальная мощность используемых передатчиков определяется возможностью их реализации на транзисторах. С целью повышения надежности передающего радиоцентра мощные ламповые передатчики в составе передающих радиостанций не используются. Требуемая мощность излучения сигнала в сторону радиоабонента на дальних трассах достигается путем попарного сложения мощностей двух и четырех передатчиков п