Многопараметрическая адаптивная система передачи информации

Многопараметрическая адаптивная система передачи информации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в устройствах передачи информации для повышения информационной скрытности, помехозащищенности и достоверности передаваемого цифрового сигнала в сети связи.

Известно устройство, описанное в патенте РФ №2142200, H04B 7/005, 26.05.1998 г., «Частотно-адаптивная радиолиния для передачи среднескоростных потоков дискретной информации», в котором производится передача информации на множестве частотных субканалов многочастотного группового канала, ведется подсчет количества ошибок передачи информации в субканалах, при превышении частости ошибок в определенном субканале происходит его замена, при превышении частости смены субканалов производится изменение частоты группового субканала передачи информации.

Недостатком данного устройства является то, что производится адаптация лишь по одному из множества параметров передаваемого сигнала, одновременное использование нескольких частотных субканалов для осуществления связи ухудшает ЭМС описанного устройства.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, описанное в авторском свидетельстве №1585902, H04B 7/00, 15.08.1990 г., «Многопараметрическая адаптивная система радиосвязи для передачи дискретной информации», принятое за прототип.

Устройство-прототип представлено на фиг.1 (передающая часть), фиг.2 (приемная часть), где введены следующие обозначения:

1 - приемник обратного канала,

2 - декодер,

3 - дешифратор команд,

4 - блок управления кодированием,

5 - блок управления скоростью передачи,

6 - блок выбора вида модуляции,

7 - блок выбора оптимальной частоты,

8 - блок управления мощностью передачи,

9 - тактовый генератор,

10 - блок кодирования,

11 - буферный накопитель,

12 - блок модуляции,

13 - возбудитель,

14 - усилитель мощности,

15 - блок преобразования частоты,

16 - блок демодуляции,

17 - блок исключения избыточности,

18 - блок выбора частоты,

19 - измеритель уровня сигнала,

20 - нелинейный элемент,

21 - полосовой фильтр,

22 - выпрямитель,

23 - блок оценки качества приема,

24 - блок аналого-цифрового преобразования,

25 - блок формирования эталона,

26 - первый блок сравнения,

27 - второй блок сравнения,

28 - третий блок сравнения,

29 - четвертый блок сравнения,

30 - буферный блок,

31 - дешифратор состояния,

32 - первый счетчик,

33 - второй счетчик,

34 - третий счетчик,

35 - четвертый счетчик,

36 - пятый счетчик,

37 - формирователь команд управления частотой,

38 - формирователь команд управления мощностью,

39 - формирователь команд управления видом модуляции,

40 - формирователь команд управления скоростью передачи,

41 - формирователь команд управления избыточностью кодирования,

42 - блок дешифрации команд,

43 - элемент ИЛИ,

44 - кодер,

45 - передатчик обратного канала.

Передающая часть устройства-прототипа, изображенная на фиг.1, содержит последовательно соединенные приемник обратного канала 1, декодер 2, дешифратор команд 3; последовательно соединенные блок кодирования 10, буферный накопитель 11, блок модуляции 12, возбудитель 13, усилитель мощности 14, выход которого является информационным выходом передающей части устройства-прототипа, а вход блока кодирования 10 является информационным входом передающей части устройства-прототипа; при этом первый выход дешифратора команд 3 через блок управления кодированием 4 соединен со вторым входом блока кодирования 10, второй выход дешифратора команд 3 через последовательно соединенные блок управления скоростью передачи 5 и тактовый генератор 9 соединен со вторым входом буферного накопителя 11, третий выход дешифратора команд 3 через блок выбора вида модуляции 6 соединен со вторым входом блока модуляции 12, четвертый выход дешифратора команд 3 через блок выбора оптимальной частоты 7 соединен со вторым входом возбудителя 13, пятый выход дешифратора команд 3 через блок управления мощностью передачи 8 соединен со вторым входом усилителя мощности 14, вход приемника обратного канала 1 является управляющим входом передающей части устройства-прототипа.

Приемная часть устройства-прототипа, изображенная на фиг.2, содержит последовательно соединенные блок преобразования частоты 15, блок демодуляции 16, блок исключения избыточности 17, выход которого является информационным выходом приемной части устройства-прототипа, а вход блока преобразования частоты 15 является информационным входом приемной части устройства-прототипа; последовательно соединенные блок выбора частоты 18, измеритель уровня сигнала 19, выход которого соединен со вторым входом блока аналого-цифрового преобразования 24, первый вход которого соединен со вторым выходом блока выбора частоты 18, вход которого соединен с информационным входом приемной части устройства-прототипа, последовательно соединенные нелинейный элемент 20, полосовой фильтр 21, выпрямитель 22, выход которого соединен с третьим входом блока аналого-цифрового преобразования 24; выход блока преобразования частоты 15, кроме того, соединен со входом нелинейного элемента 20, а выход блока демодуляции 16 соединен со входом блока оценки качества приема 23, выход которого соединен с четвертым входом блока аналого-цифрового преобразования 24, первый выход которого соединен с первым входом первого блока сравнения 26, выход которого соединен с первым входом буферного блока 30, второй выход блока аналого-цифрового преобразования 24 соединен с первым входом второго блока сравнения 27, выход которого соединен со вторым входом буферного блока 30, третий выход блока аналого-цифрового преобразования 24 соединен с первым входом третьего блока сравнения 28, выход которого соединен с третьим входом буферного блока 30, четвертый выход блока аналого-цифрового преобразования 24 соединен с первым входом четвертого блока сравнения 29, выход которого соединен с четвертым входом буферного блока 30; на вход блока формирования эталона 25 поступают допусковые значения параметров, измеряемых блоками 18-23, выход блока формирования эталона 25 соединен со вторыми входами первого 26, второго 27, третьего 28 и четвертого 29 блоков сравнения; первый, второй, третий и четвертый выходы буферного блока 30 соединены с соответствующими входами дешифратора состояния 31, первый выход которого соединен со входом первого счетчика 32 и со вторым входом формирователя команд управления частотой 37, второй выход дешифратора состояния 31 соединен с третьим входом второго счетчика 33 и со вторым входом формирователя команд управления мощностью 38, третий выход дешифратора состояния 31 соединен с третьим входом третьего счетчика 34 и со вторым входом формирователя команд управления видом модуляции 39, первый выход первого счетчика 32 соединен с первыми входами второго 33, третьего 34, четвертого 35 и пятого 36 счетчиков, первые выходы которых соединены соответственно с первыми входами формирователей команд управления мощностью 38, видом модуляции 39, скоростью передачи 40, избыточностью кодирования 41, выходы которых соединены соответственно со вторым, третьим, четвертым и пятым входами элемента ИЛИ 43, выход которого соединен со входом кодера 44, выход которого соединен со входом передатчика обратного канала 45, выход которого является управляющим выходом приемной части устройства-прототипа; второй выход первого счетчика 32 соединен с первым входом формирователя команд управления частотой 37, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 43; выходы формирователей команд управления частотой 37 видом модуляции 39, скоростью передачи 40, избыточностью кодирования 41 также соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами блока дешифрации команд 42, первый и четвертый выходы которого соединены со вторыми входами блоков преобразования частоты 15 и исключения избыточности 17, второй и третий выходы блока дешифрации команд 42 соединены с соответствующими входами блока демодуляции 16; выход второго счетчика 33 также соединен с третьим входом третьего счетчика 34 и со вторым входом формирователя команд управления видом модуляции 39, выход третьего счетчика 34 также соединен с третьим входом четвертого счетчика 35 и со вторым входом формирователя команд управления скоростью передачи 40, выход четвертого счетчика 35 также соединен с третьим входом пятого счетчика 36 и вторым входом формирователя команд управления избыточностью кодирования 41, выход пятого счетчика 36, кроме того, соединен со вторыми входами первого 32, второго 33, третьего 34, четвертого 35 и пятого 36 счетчиков.

Устройство-прототип работает следующим образом.

Приемник 1 обратного канала производит прием команд управления в виде дискретных сигналов и передает принятые команды управления на декодер 2, который снимает с команд управления кодовую избыточность и передает их на дешифратор команд управления 3, который определяет по поступающей на его вход команде управления адрес одного из исполнительных блоков управления 4-8, а также выдает на их входы сигналы на управление параметрами передачи по радиоканалу. Блок управления кодированием 4 регулирует избыточность и выдает управляющие сигналы на блок кодирования 10, который предназначен для изменения способа кодирования дискретной информации, поступающей на его вход. Блок управления скоростью передачи информации 5 выдает управляющие сигналы на тактовый генератор 9, изменяя его частоту. Тактовый генератор 9 определяет скорость съема информации в тракт передачи из буферного накопителя 11. Буферный накопитель 11 предназначен для согласования скорости передачи дискретной информации от источников информации, поступающей через блок 10, с установленной скоростью передачи по каналу. Блок модуляции 12, возбудитель 13 и усилитель мощности 14 являются узлами радиопередатчика с расширенными возможностями по излучению радиосигналов различного вида и регулируемой мощностью излучения. С выхода усилителя мощности, являющегося информационным выходом передающей части устройства-прототипа, сигнал передается в пространство. Блок выбора вида модуляции 6 формирует управляющие сигналы для блока модуляции 12 с целью изменения вида радиосигнала в канале. Блок выбора оптимальной частоты 7 выдает управляющие сигналы на возбудитель 13 с целью изменения несущей частоты передачи по радиоканалу. Блок управления мощностью передачи 8 выдает управляющие сигналы на усилитель мощности 14 с целью изменения его коэффициента усиления.

Блок преобразования частоты 15 и блок демодуляции 16 представляют собой узлы супергетеродинного радиоприемника с расширенными возможностями по приему радиосигналов различного вида. Блок исключения избыточности 17 предназначен для устранения избыточности, заложенной в дискретную информацию блоком кодирования 10 на передающей стороне системы радиосвязи. Блок выбора частоты 18 предназначен для анализа помеховой обстановки на частотах рабочего диапазона радиоприемника по соотношению сигнал/шум и выбора оптимальной частоты. Блок 19 измерения уровня сигнала измеряет уровень принимаемого сигнала на установленной несущей частоте. Нелинейный элемент 20, полосовой фильтр 21 и выпрямитель 22 представляют собой в совокупности схему выявления помех, сосредоточенных по спектру с принимаемым сигналом. Блок оценки качества приема 23 предназначен для анализа импульсов дискретной информации после блока демодуляции 16, например по краевым искажениям и дроблениям.

Результаты анализа с блоков 18, 19, 22, 23 поступают на блок 24 аналого-цифрового преобразования, который предназначен для преобразования результатов измерения, полученных блоками 18, 19, 22, 23, из аналоговой формы в цифровую, необходимую для работы последующих блоков системы. Блок формирования эталона 25 предназначен для хранения в дискретной форме данных о допусковых значениях параметров, измеряемых блоками 18-23, и выдачи их на блоки сравнения 26-29, которые сравнивают измеренные значения параметров с эталонными и выдают управляющие сигналы «Норма» или «Больше нормы» на буферный блок 30. Блок 30 предназначен для запоминания результатов сравнения с блоков 26-29 и передачи их на дешифратор состояния 31, который предназначен для преобразования двоичного кода, поступающего на четыре его входа с буферного блока 30, в управляющие позиционные сигналы на одном из трех его выходов. Временной режим работы дешифратора состояния 31 задается хронирующим сигналом. Счетчики 32-36 ступеней адаптации предназначены для подсчета количества управляющих сигналов, появляющихся на выходах дешифратора состояния 31, и определяют количество градаций изменений параметров передачи (мощности, несущих частот, видов радиосигналов, скоростей передачи информации и способов кодирования).

Формирователи команд на изменение несущей частоты 37, на изменение мощности излучаемых радиосигналов 38, на изменение вида модуляции 39, на изменение тактовой частоты 40, на введение избыточности 41 формируют по сигналам с дешифратора состояния 31 управляющие дискретные команды на изменение соответствующих параметров передачи по радиоканалу с целью их последующей передачи через элемент ИЛИ 43, кодер 44 и передатчик обратного канала 45 на передающую сторону системы радиосвязи. Эти управляющие дискретные команды (кроме команды управления мощностью) также подаются на входы блока дешифрации команд 42, который, в зависимости от адреса блока, которому предназначается команда, отправляет ее с одного из своих выходов на вход одного из блоков 15-17, чем обеспечивается адаптация параметров приема сигнала.

Недостатком данного устройства является то, что изменение несущих частот передачи подчинено фиксированному закону, что дает возможность для подавления такого радиосигнала следящей помехой, синхронно изменяющей свою частоту по тому же закону; кроме того, адаптируемые параметры изменяются только в сторону повышения помехозащищенности: повышения избыточности кодирования, уменьшения скорости передачи, увеличения мощности излучаемого сигнала, и не изменяются в обратную сторону до полного перебора счетчиками всего ансамбля адаптируемых параметров в случае улучшения помеховой обстановки, что снижает общую эффективность такой системы связи. Передача командных сигналов по обратному каналу производится на фиксированной частоте, а для повышения ее помехозащищенности предусмотрено только кодирование управляющего сигнала, а значит, путем выявления и подавления этого управляющего сигнала будет вызван срыв работы механизма адаптации и работы системы в целом.

Задачей предлагаемого технического решения является устранение предсказуемости в алгоритме изменения адаптируемых параметров, удаление из системы передачи информации обратного канала управления, создание возможности динамического изменения адаптируемых параметров системы в соответствии с изменением помеховой обстановки не только в худшую, но и в лучшую сторону для повышения эффективности системы, учет ЭМС со смежными радиосредствами, удешевление схемы устройства путем исключения необходимости осуществления приема одновременно на всех используемых частотах.

Для решения поставленной задачи в многопараметрическую адаптивную систему передачи информации, содержащую буферный накопитель, блок управления скоростью передачи, блок управления кодированием, выход которого соединен со вторым входом блока кодирования, блок управления мощностью передачи, выход которого соединен со вторым входом усилителя мощности, согласно изобретению введены источник цифровой информации, выход которого соединен с первым входом буферного накопителя, с первым входом динамического счетчика, выход которого соединен с первым входом ключа наличия информации в буфере, выход «0» которого соединен со входом буфера квитирования, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора, выход которого соединен с первым входом блока кодирования, а выход «1» ключа наличия информации в буфере соединен со вторым входом буферного накопителя; последовательно соединенные второй сумматор, сумматор по модулю два, модулятор, выход которого соединен с первым входом усилителя мощности, выход которого соединен со входом антенно-фидерного устройства, при этом выход блока кодирования соединен с первым входом второго сумматора, а первый вход блока кодирования соединен с выходом первого сумматора, первый вход которого соединен со вторым выходом буферного накопителя, первый выход которого соединен со входом источника цифровой информации, второй выход буферного накопителя соединен, кроме того, со вторым входом динамического счетчика, третий вход которого соединен с первым выходом блока генерации опорных частот; выход антенно-фидерного устройства соединен со вторыми входами контрольных приемников и с четвертым входом приемника, первый выход которого соединен со вторым входом блока выделения служебной информации, первый выход которого соединен со вторым входом блока декодирования, первый выход которого соединен со входом получателя цифровой информации; первый выход блока выделения служебной информации также соединен со вторым входом блока кодирования и входом 1.4 блока хранения служебной информации; первый выход блока генерации опорных частот соединен также со вторыми входами второго и третьего триггеров, первым входом первого синтезатора частот и третьим входом приемника, второй выход которого соединен с третьим входом блока декодирования, второй выход которого соединен с первыми входами счетчиков 1.4 и 1.5, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами процессора, первый выход которого соединен со входом блока управления скоростью передачи, выход которого соединен со входом блока генерации опорных частот и со входом 1.2 блока хранения служебной информации; второй выход процессора соединен со входом блока управления кодированием, выход которого соединен со входом 1.4 блока хранения служебной информации; третий выход процессора соединен со входом блока управления мощностью передачи; первый выход блока генерации опорных частот также соединен с первым входом электронных часов, со входом счетчика 1.3, выход которого соединен со входом 1.1 решающего устройства, с первыми входами контрольных приемников, выходы которых соединены со входами 1…K решающего устройства, выходы 1…K которого соединены соответственно со входами 1…K блока генерации псевдослучайной последовательности псевдопеременной перестройки рабочей частоты, первый выход которого соединен с третьим входом первого синтезатора частот, выход которого соединен со вторым входом модулятора; выходы 1…K решающего устройства соединены также соответственно со входами 1…K блока хранения служебной информации; выход счетчика 1.3 соединен также с первым входом блока выделения служебной информации, второй выход которого соединен со входом 1.2 решающего устройства, выход 1.1 которого соединен со входом 1.3 блока генерации псевдослучайной последовательности псевдопеременной перестройки рабочей частоты, второй выход которого соединен с четвертым входом первого синтезатора частоты и с первым входом приемника; третий выход блока выделения служебной информации соединен со вторым входом электронных часов, выход которых соединен со входом 1.1 блока генерации псевдослучайной последовательности псевдопеременной перестройки рабочей частоты, со входом 1.3 блока хранения служебной информации, с первым входом генератора псевдослучайной последовательности шумоподобного сигнала, первый выход которого соединен со вторым входом сумматора по модулю два; четвертый выход блока выделения служебной информации соединен со входом 1.2 блока хранения служебной информации, со входом блока генерации опорных частот, второй выход которого соединен с первым входом второго триггера, выход которого соединен со входом 1.1 блока хранения служебной информации, выход которого соединен со вторым входом второго сумматора; третий выход блока генерации опорных частот соединен с первым входом третьего триггера, выход которого соединен со вторым входом ключа наличия информации в буфере; третий выход блока генерации опорных частот также соединен с первым входом блока декодирования, третий выход которого соединен со вторыми входами счетчиков 1.4 и 1.5; четвертый выход блока генерации опорных частот соединен со вторым входом генератора псевдослучайной последовательности шумоподобного сигнала, второй выход которого соединен со вторым входом приемника; пятый выход блока генерации опорных частот соединен со вторым входом первого синтезатора частоты; на вход 1.2 блока генерации псевдослучайной последовательности псевдопеременной перестройки рабочей частоты поступают начальные настройки разрешенных частот (например, посредством введения с клавиатуры оператором).

Предлагаемая многопараметрическая адаптивная система передачи информации состоит из 2 идентичных приемопередатчиков, схема одного из которых представлена на фиг.3, где введены следующие обозначения:

46 - источник цифровой информации,

11 - буферный накопитель,

47 - первый сумматор,

10 - блок кодирования,

48 - второй сумматор,

49 - сумматор по модулю два,

50 - модулятор,

14 - усилитель мощности,

51 - антенно-фидерное устройство,

52 - динамический счетчик,

53 - блок хранения служебной информации,

54 - первый синтезатор частот,

55 - ключ наличия информации в буфере,

56 - буфер квитирования,

57 - генератор псевдослучайной последовательности шумоподобного сигнала (ГПСП ШПС),

58 - блок генерации опорных частот,

58.1 - генератор тактовых импульсов,

58.2.1.1 - счетчик 1.1,

58.2.1…16.2.K - счетчики 1…K,

58.3 - первый коммутатор,

58.4 - счетчик 1.2,

58.5 - второй коммутатор,

58.6 - первый триггер,

58.7 - первый ключ,

59 - второй триггер,

60 - третий триггер,

5 - блок управления скоростью передачи,

4 - блок управления кодированием,

61 - электронные часы,

62 - блок генерации псевдослучайной последовательности псевдопеременной перестройки рабочей частоты (блок генерации ПСП ППРЧ),

62.1 - первый элемент памяти,

62.2 - третий сумматор,

62.3 - первый блок выборки,

62.4.1…62.4.K - элементы «и» 1.1…1.K,

62.5 - генератор псевдослучайной последовательности (ГПСП),

62.6 - четвертый сумматор,

62.7 - второй элемент памяти,

62.8 - второй блок выборки,

63 - процессор,

8 - блок управления мощностью передачи,

64 - счетчик 1.3,

65 - решающее устройство,

65.1 - линия задержки (ЛЗ),

65.2 - третий элемент памяти,

65.3.1…65.3.K - элементы «и» 2.1…2.K,

65.4 - четвертый элемент памяти,

66.1…66.K - контрольные приемники,

67 - счетчик 1.4,

68 - счетчик 1.5,

69 - получатель цифровой информации,

70 - блок декодирования,

71 - блок выделения служебной информации,

71.1 - второй ключ,

71.2 - третий ключ,

71.3 - четвертый ключ,

71.4 - пятый ключ,

71.5 - четвертый счетчик,

71.6 - пятый счетчик,

71.7 - шестой счетчик,

71.8 - седьмой счетчик,

72 - приемник,

72.1 - блок синхронизации и выделения служебной информации,

72.2 - первый блок корреляционной обработки,

72.3 - первый демодулятор,

72.4 - первый усилитель промежуточной частоты,

72.5 - первый преобразователь частоты,

72.6 - второй синтезатор частот,

72.7 - второй блок корреляционной обработки,

72.8 - второй демодулятор,

72.9 - второй усилитель промежуточной частоты,

72.10 - второй преобразователь частоты,

72.11 - шестой ключ,

72.12 - третий синтезатор частот.

Приемопередатчик содержит: источник цифровой информации 46, выход которого соединен с первым входом буферного накопителя 11 и первым входом динамического счетчика 52, первый выход буферного накопителя 11 соединен со входом источника цифровой информации 46, второй выход буферного накопителя 11 соединен с первым входом первого сумматора 47 и вторым входом динамического счетчика 52; выход первого сумматора 47 соединен с первым входом блока кодирования 10, выход которого соединен с первым входом второго сумматора 48, выход которого соединен с первым входом сумматора по модулю два 49, выход которого соединен с первым входом модулятора 50, выход которого соединен с первым входом усилителя мощности 14, выход которого соединен со входом антенно-фидерного устройства 51; выход динамического счетчика 52 соединен с первым входом ключа наличия информации в буфере 55, выход «0» которого соединен со входом буфера квитирования 56, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора 47, а выход «1» ключа наличия информации в буфере 55 соединен со вторым входом буферного накопителя 11; первый выход блока генерации опорных частот 58 соединен с третьим входом динамического счетчика 52, со вторым входом второго триггера 59, выход которого соединен со входом 1.1 блока хранения служебных данных 53, выход которого соединен со вторым входом второго сумматора 48; первый выход блока генерации опорных частот 58 также соединен со вторым входом третьего триггера 60, выход которого соединен со вторым входом ключа наличия информации в буфере 55, первый выход блока генерации опорных частот 58 также соединен с первым входом электронных часов 61, выход которых соединен со входом 1.3 блока хранения служебных данных 53, с первым входом ГПСП ШПС 57, первый выход которого соединен со вторым входом сумматора по модулю два 49, а второй выход ГПСП ШПС 57 соединен со вторым входом приемника 72; первый выход блока генерации опорных частот 58 также соединен с первым входом счетчика 1.3 64, выход которого соединен со входом 1.1 решающего устройства 65, с первыми входами контрольных приемников 66.1…66.K, с первым входом блока выделения служебной информации 71; первый выход блока генерации опорных частот 58 также соединен с первым входом первого синтезатора частот 54 и с третьим входом приемника 72; выход электронных часов 61 также соединен со входом 1.1 блока генерации ПСП ППРЧ 62, первый выход которого соединен с третьим входом первого синтезатора частот 54, выход которого соединен со вторым входом модулятора 50; второй выход блока генерации ПСП ППРЧ 62 соединен с четвертым входом первого синтезатора частот 54 и с первым входом приемника 72; на вход 1.2 блока генерации ПСП ППРЧ 62 подается начальная установка разрешенных частот, второй выход блока генерации опорных частот 58 соединен с первым входом второго триггера 59, третий выход блока генерации опорных частот 58 соединен с первым входом третьего триггера 60 и с первым входом блока декодирования 70, четвертый выход блока генерации опорных частот 58 соединен со вторым входом ГПСП ШПС 57, пятый выход блока генерации опорных частот 58 соединен со вторым входом синтезатора частот 54; выход АФУ 51 соединен со вторыми входами контрольных приемников 66.1…66.K, выходы которых соединены соответственно со входами 1…K решающего устройства 65, выход 1.1 которого соединен со входом 1.3 блока генерации ПСП ППРЧ 62; выходы 1…K решающего устройства 65 соединены соответственно со входами 1…K блока генерации ПСП ППРЧ 62 и входами 1…K блока хранения служебной информации 53, выход АФУ 51 также соединен с четвертым входом приемника 72, первый выход которого соединен со вторым входом блока выделения служебной информации 71, первый выход которого соединен со вторым входом блока декодирования 70, первый выход которого соединен со входом получателя цифровой информации 69; первый выход блока выделения служебной информации 71 также соединен со вторым входом блока кодирования 10 и входом 1.4 блока хранения служебной информации 53, второй выход приемника 72 соединен с третьим входом блока декодирования 70, второй выход блока выделения служебной информации 71 соединен со входом 1.2 решающего устройства 65, третий выход блока выделения служебной информации 71 соединен со вторым входом электронных часов 61, четвертый выход блока выделения служебной информации 71 соединен со входом блока генерации опорных частот 58, со входом 1.2 блока хранения служебной информации 53, второй выход декодера 70 соединен с первыми входами счетчиков 1.4, 1.5, 67, 68, третий выход блока декодирования 70 соединен со вторыми входами счетчиков 1.4, 1.5, 67, 68, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами процессора 63, первый выход которого соединен со входом блока управления скоростью передачи 5, выход которого соединен со входом блока генерации опорных частот 58 и со входом 1.2 блока хранения служебной информации 53; второй выход процессора 63 соединен со входом блока управления кодированием 4, выход которого соединен со вторым входом блока кодирования 10 и со входом 1.4 блока хранения служебной информации 53, третий выход процессора 63 соединен со входом блока управления мощностью передачи 8, выход которого соединен со вторым входом усилителя мощности 14.

Устройство, реализующее предлагаемую адаптивную систему передачи цифровой информации, работает следующим образом.

Обмен информацией происходит с разделением по времени так, что все время обмена делится на последовательность равных отрезков, которые будем в дальнейшем называть окнами на передачу и окнами на прием (см. фиг.4). Окно на передачу и окно на прием идут последовательно друг за другом, то есть одна из станций осуществляет передачу информации в четных окнах, а прием - в нечетных, другая - наоборот. Посредством организации жесткой синхронизации двух таких станций по времени и привязки номера следующей частоты приема/передачи, генерируемого по псевдослучайному закону ко времени удается избежать громоздкой, дорогостоящей и труднореализуемой на практике схемы приема получаемых сигналов одновременно на всех частотах, как это предлагается например в [1].

Перед установлением связи в радиолинии на обоих ее концах производится начальная установка разрешенных для осуществления связи частот для обеспечения ЭМС со смежными радиосредствами. В качестве начальной установки на вход 1.2 блока генерации ПСП ППРЧ 62 подается последовательность из K нулей и единиц (K - количество используемых для радиосвязи частот), в котором единица означает, что частота является разрешенной, ноль - запрещенной. Таблицы разрешенных частот на обоих концах радиолинии должны быть одинаковыми. Более подробно использование начальных установок будет представлено ниже при рассмотрении работы блока генерации ПСП ППРЧ 62. Для осуществления вхождения в сеанс связи один из приемопередатчиков, являющийся ведущим, начинает осуществлять передачу тестовых пакетов на фиксированной частоте, которая известна на приемном конце, и низкой скорости для повышения помехоустойчивости. Содержимое тестовых пакетов считывается из буфера квитирования 56 и не содержит полезной информации. Ведомый приемопередатчик осуществляет пассивный прием, при получении тестового пакета он выделяет из его служебной части текущее время в блоке выделения служебной информации 71 и записывает его в электронные часы 61, в следующем окне передает подтверждение его принятия в виде ответного пакета ведущему приемопередатчику. При получении ответного пакета от ведомого приемопередатчика считается, что приемопередатчики на обоих концах радиолинии находятся в синхронизме. Ведущий приемопередатчик устанавливает триггеры 59, 60 в положение «закрыто», сбрасывает счетчик 1.3 64 в нулевое состояние и начинает процесс обмена информацией в следующем окне, которое будет для него окном на передачу. Временная диаграмма, поясняющая данный алгоритм изображена на фиг.5. Рассмотрим работу приемопередатчика, когда уже достигнут синхронизм на обоих концах радиолинии.

С выхода генератора тактовых импульсов 58.1 блока генерации опорных частот 58 (см. фиг.6) тактовые импульсы с частотой F₀ одновременно поступают на входы счетчиков 58.2.1.1, 58.2.1…58.2.K и на четвертый выход блока генерации опорных частот 58. Счетчики 58.2.1.1, 58.2.1…58.2.K выдают тактовый импульс на свой выход при накоплении определенного числа тактовых импульсов на своем входе, после чего сбрасываются в ноль и начинают счет снова. Они выполняют функции дискретных делителей частоты, то есть если на вход счетчика поступают импульсы с частотой ω₁, на его выходе появляются импульсы с частотой ω₂. Каждый выходной импульс появляется при наборе счетчиком α тактов на входе, значит справедливо соотношение: , α - коэффициент деления. Коэффициент деления для счетчика 58.2.1.1 выбирается таким образом, чтобы он переполнялся, когда на его вход поступит количество тактовых импульсов, которое помещается в размер окна (размер окна выбирается заранее). Таким образом, на выходе счетчика 58.2.1.1 появляются тактовые импульсы с частотой следования окон приема/передачи и поступают на первый выход блока генерации опорных частот 58. Коэффициенты деления счетчиков 58.2.1…58.2.K выбираются в соответствии со скоростями передачи информации, причем частота следования импульсов на выходе счетчика 58.2.1 - наименьшая, на выходе счетчика 58.2.K - наибольшая. Чем больше частота следования импульсов на выходе счетчика, тем меньше длительность считываемых этими импульсами из элементов памяти битов полезной информации, а значит, на том же временном промежутке поместится больше бит полезной информации, и скорость передачи будет выше. Выбор скорости происходит посредством первого коммутатора 58.3, управляющие сигналы на который поступают со входа блока генерации опорных частот 58. Управляющие сигналы на изменение скорости могут поступать как с выхода блока управления скоростью передачи 5, так и с четвертого выхода блока выделения служебной информации 71, чем обеспечивается подстройка приемопередатчика под изменения скорости, произошедшие на дальнем конце радиолинии. Биты полезной информации могут передаваться на различных скоростях передачи, биты же служебной информации всегда передаются на наименьшей скорости из набора для большей помехоустойчивости и упрощения их выделения на приемном конце. Для этого импульсы с выхода счетчика 58.2.1 поступают на второй вход счетчика 58.4, который переполняется при поступлении на его вход r импульсов, где r - число бит служебной информации в пакете данных. При переполнении на его выходе появляется импульс сигнализации о начале части полезной информации пакета, поступающий на пятый выход блока генерации опорных частот, на четвертый вход второго коммутатора 58.5, который подключает на свой выход сигнал со своего второго входа при поступлении импульса на первый вход и сигнал со своего третьего входа при поступлении импульса на четвертый вход. На второй вход второго коммутатора 58.5 поступают импульсы, задающие постоянную скорость передачи r служебных бит пакета, на третий вход - импульсы, задающие адаптируемую переменную скорость передачи бит полезной информации пакета. Тактовый импульс начала нового окна, поступающий с выхода счетчика 58.2.1.1, сбрасывает счетчик 58.4 в нулевое состояние. Первый импульс с выхода счетчика 58.2.1.1, поступающий на первый триггер 58.6, «открывает» его и позволяет сигналам, поступающим на его вход, проходить без изменений на его выход. Это необходимо во избежание формирования неправильного первого пакета, когда счетчик 58.2.1.1 еще не выдал импульс на свой выход, а счетчики 58.2.1…58.2.K уже начали переполняться и выдают импульсы на свои выходы. Ключ 58.7 переключается в положение «1» импульсом начала окна с выхода счетчика 58.2.1.1, и импульсы, предназначенные для считывания служебной информации из блока хранения служебной информации 53, поступающие на его первый вход с выхода счетчика 58.2.1, выдаются на соответствующий выход «1» ключа. Когда счетчик 58.4 отсчитает r служебных бит пакета и переполнится, импульс с его выхода, поступающий на третий вход первого ключа 58.7, переключает его в положение «0», и импульсы считывания полезной информации из буферного накопителя 11 или буфера квитирования 56, поступающие с выхода одного из счетчиков 58.2.1…58.2.K, идут на выход «0» первого ключа 58.7. В результате работы описанного алгоритма, начиная с момента появления импульса на выходе счетчика 58.2.1.1, означающего начало очередного окна, с выхода «1» первого ключа 58.7 на второй выход блока генерации опорных частот 58 поступает r импульсов с периодичностью переполнения счетчика 58.2.1 и в соответствии с наименьшей скоростью передачи - импульсы считывания битов служебной информации, после чего первый ключ 58.7 переключается в положение «0», и с его выхода «0» на третий выход блока генерации опорных ча