Система декаметровой радиосвязи с высокоскоростной передачей данных
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к радиосвязи и может быть использовано в радиосетях декаметрового диапазона широкого применения. Технический результат состоит в повышении помехоустойчивости приема данных при мешающем воздействии сосредоточенных по спектру синусоидальных и флуктуационных помех. Для этого в системе декаметровой радиосвязи с высокоскоростной передачей данных введены в передающий комплекс последовательно соединенные дополнительный блок канальных манипуляторов дополнительное радиопередающее устройство и дополнительная передающая антенна, а в приемный комплекс введены дополнительный блок N канальных демодуляторов и 2N блоков когерентного сложения сигналов (БКС), каждый БКС содержит два узла фазирования, каждый из которых содержит последовательно соединенные канальный фильтр, нормирующий усилитель, первый перемножитель, измерительный фильтр и второй перемножитель. 3 ил., 1 табл.
Реферат
Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано в радиосетях декаметрового диапазона широкого применения, предназначенных для передачи высокоскоростных данных (дискретных сообщений) с использованием сигналов с угловой манипуляцией.
Известна система декаметровой радиосвязи с высокоскоростной передачей данных, использующая одноканальный (последовательной) метод передачи дискретных сообщений, содержащая передающий комплекс, содержащий последовательно соединенные кодер, модулятор, радиопередающее устройство и передающую антенну, а также приемный комплекс, содержащий последовательно соединенные приемную антенну, радиоприемное устройство, демодулятор и декодер [1], с. 107.
В этой системе исходная информационная двоичная последовательность (данные) с выхода кодера со скоростью Vи=1/Ти (бит/с), определяемая длительностью двоичного элемента Ти информационной последовательности, манипулирует в модуляторе одну несущую частоту. В зависимости от кратности уплотнения передаваемого сигнала k [2], с. 573, модулятор может формировать сигналы с угловой манипуляцией, например, такие как при k=1 - сигналы однократной относительной фазовой телеграфии (ОФТ) или сигналы частотной телеграфии (ЧТ) со скоростью манипуляции Vм (бит/с), равной скорости передачи двоичной информации Vм=Vи=1/Тэ (Тэ - длительность элемента формируемого манипулятором сигнала (посылки), передаваемого в эфир с помощью радиопередающего устройства и передающей антенны, в данном случае Тэ=Ти); при k=2 - сигналы двукратной ОФТ (ДОФТ) или двойной частотной телеграфии (ДЧТ) со скоростью манипуляции, в 2 раза меньшей скорости передачи информации Vм=1/Тэ=1/2Ти и т.д.
Демодуляция этих сигналов может осуществляться традиционными методами, например, приведенными в [2], и определяющими структуру построения демодулятора, реализующего операцию восстановления переданной двоичной последовательности, обратную операции модуляции.
Однако одноканальные (последовательные) системы передачи данных с традиционными методами обработки принимаемых сигналов [2] и более сложными методами обработки сигналов [3] имеют следующие недостатки:
1. При использовании традиционных методов демодуляции принимаемых сигналов [2] передача данных по декаметровому радиоканалу с высокой скоростью Vи связана с серьезными трудностями вследствие возникновения на приемной стороне межсимвольной интерференции из-за наличия запаздывающих лучей. Если не принять специальных мер (уменьшения или даже устранения вредного влияния эффекта многолучевости), то длительность Тэ элемента передаваемого сигнала (посылки) не может быть выбрана меньше 2-3 мс, что ограничивает максимальную скорость манипуляции передаваемого сигнала Vм величиной порядка 300-500 бит/с [3].
2. Повышение скорости передачи данных путем увеличения кратности уплотнения k при сохранении необходимой длительности Тэ элемента передаваемого сигнала приводит к снижению помехоустойчивости приема дискретной информации [2], с. 615.
3. Повышение скорости передачи данных путем уменьшения длительности Тэ элемента передаваемого сигнала при реализации более сложных алгоритмов обработки принимаемых сигналов, позволяющих преодолевать последствия межсимвольной интерференции, например, как в системе связи с испытательным импульсом и предсказанием (СИИП) [3], приводит к снижению помехоустойчивости приема из-за уменьшения энергии передаваемого элемента сигнала [2] и ухудшению характеристик электромагнитной совместимости системы радиосвязи из-за расширения спектра передаваемого сигнала.
Кроме того, расширение спектра передаваемого сигнала требует соответствующего увеличения ширины полосы пропускания при приеме этого сигнала, что дополнительно снижает помехоустойчивость приема из-за возрастания вероятности попадания в более широкую полосу приема спектральных составляющих станционных или сосредоточенных по спектру (прицельных) радиопомех.
Известна система декаметровой радиосвязи с многоканальной (параллельной) передачей дискретных сообщений, содержащая передающий комплекс, содержащий последовательно соединенные источник сообщений, кодер и последовательно-параллельный преобразователь, выходы которого соединены с соответствующими входами блока N канальных манипуляторов, выход которого соединен с последовательно соединенными радиопередающим устройством и передающей антенной, а также приемный комплекс, содержащий последовательно соединенные приемную антенну, радиоприемное устройство и блок N канальных демодуляторов, выходы которого соединены с соответствующими входами параллельно-последовательного преобразователя, выход которого соединен с последовательно соединенными декодером и получателем сообщений [4].
В передающем комплексе этой системы передаваемая двоичная последовательность с выхода кодера с исходной информационной скоростью Vи=1/Ти (бит/с) преобразуется последовательно-параллельным преобразователем в kN параллельных канальных последовательностей с канальной скоростью следования двоичных символов в каждой Vкан=Vи/kN (бит/с), где k - кратность уплотнения сигнала, формируемого каждым канальным манипулятором в составе блока N канальных манипуляторов.
В блоке N канальных манипуляторов, состоящем из N одинаковых канальных манипуляторов, например, фазовых или частотных, на каждый манипулятор в начальный момент времени каждого тактового интервала длительностью Ткан=kNTи подаются параллельно и синхронно k символов соответствующих k канальных последовательностей для формирования элемента передаваемого канального сигнала (канальной посылки) длительностью Ткан.
Выходные сигналы всех канальных манипуляторов суммируются на выходе блока N канальных манипуляторов и групповой N - канальный (частотный) сигнал излучается в эфир с помощью радиопередающего устройства и передающей антенны.
В приемном комплексе этой системы принимаемый групповой сигнал с выхода радиоприемного устройства подается в блок N канальных демодуляторов, состоящем из N однотипных демодуляторов, каждый из которых осуществляет демодуляцию канального сигнала на соответствующей канальной частоте выбранным традиционным методом [2].
В результате на выходах блока N канальных демодуляторов формируется параллельно kN двоичных канальных последовательностей, которые преобразуются параллельно-последовательным преобразователем в одну двоичную последовательность, аналогичную последовательности на выходе кодера передающего комплекса, которая далее после декодирования в декодере поступает получателю информации.
При этом длительность Ткан передаваемого элемента сигнала в каждом канале становится в kN раз больше исходной длительности Ти двоичного элемента сигнала на выходе кодера, что позволяет преодолевать негативные последствия приема многолучевого сигнала при сравнительно высокой групповой скорости передачи данных.
Однако помехоустойчивость этой системы декаметровой радиосвязи недостаточна для ведения радиосвязи с более высокой скоростью передачи информации:
1. Повышение скорости передачи данных за счет увеличения кратности уплотнения k в каждом канале при сохранении необходимой длительности Ткан элемента передаваемого канального сигнала приводит к снижению помехоустойчивости приема дискретной информации в каждом канале [2].
2. Повышение скорости передачи данных путем уменьшения длительности Ткан элемента передаваемого сигнала в каждом частотном канале или за счет увеличения количества N частотных каналов приводит к соответствующему расширению спектра передаваемого группового сигнала и соответствующего расширения полосы пропускания при его приеме, что приводит, как отмечено выше, к снижению помехоустойчивости приема дискретной информации и ухудшению характеристик электромагнитной совместимости системы связи.
Из известных систем декаметровой радиосвязи наиболее близким по сущности решаемых задач и большинству совпадающих существенных признаков является система декаметровой радиосвязи с высокоскоростной передачей данных, приведенная в [5], с. 7.
Структура этой системы с многоканальной (параллельной) передачей дискретных сообщений, в основном, соответствует вышеприведенной системе связи [4] за исключением того, что в приемном комплексе этой системы может осуществляться не только одиночный прием сигналов на одну антенну, но и более помехоустойчивый сдвоенный прием на две разнесенные по пространству или по поляризации антенны при излучении группового многочастотного сигнала в передающем комплексе в верхней или нижней боковой полосе.
Рассмотрим более подробно работу приемного комплекса этой системы.
Принимаемые на разнесенные по пространству или по поляризации антенны напряжения двух образцов группового сигнала с выходов линейных трактов соответствующих двух радиоприемных устройств одновременно поступают на каждый из N=20 канальных блоков (КБ), которые производят расфильтровку каждого из образцов группового сигнала на составляющие его канальные сигналы и вычисляют величины, пропорциональные косинусам и синусам разности фаз между принятым образцом канального сигнала и соответствующим опорным колебанием.
Каждый канальный блок обеспечивает сдвоенный прием и состоит из двух идентичных активных фильтров, на которые поступают соответствующие образцы группового сигнала с выходов линейных трактов двух радиоприемных устройств и одно и то же опорное колебание от генератора сетки частот.
Каждый из 2N активных фильтров, в свою очередь, состоит из двух идентичных корреляторов, отличающихся тем, что подаваемые на них опорные колебания сдвинуты по фазе на 90°. Коррелятор содержит перемножитель и интегратор, построенный на базе усилителя постоянного тока с большим коэффициентом усиления и RC-цепью обратной связи.
Выходные сигналы интеграторов каждого канального блока представляют собой результаты преобразования соответствующих двух образцов канального сигнала на нулевую частоту с разложением каждого канального сигнала на две квадратурные составляющие, значения напряжений которых записываются и хранятся в соответствующих ячейках запоминающего устройства (ЗУ). Информация о квадратурных составляющих каждой посылки каждого канального сигнала в виде уровней аналоговых напряжений хранится в ячейках ЗУ (на конденсаторах) в течение времени следования двух смежных посылок. При этом по значениям уровней каждой пары квадратурных составляющих можно вычислить амплитуду и фазу несущего колебания соответствующей посылки канального сигнала.
В последующем блоке вычисления разности фаз (БВРФ) производится линейное некогерентное сложение каждой из N пар образцов канальных сигналов, принятых на соответствующие две разнесенные, например, в пространстве антенны, путем суммирования соответствующих аналоговых уровней квадратурных составляющих, записанных в ЗУ.
Поскольку в рассматриваемой системе декаметровой радиосвязи для передачи информации используются сигналы фазоразностной манипуляции (относительной фазовой телеграфии) с кратностью уплотнения k=1, либо k=2, либо k=3, то для определения истинных значений двоичных символов при демодуляции каждого из N результирующих канальных сигналов (после линейного сложения), требуется определять разность фаз между каждыми двумя смежными во времени посылками результирующего канального сигнала. В БВРФ эта операция производится путем вычисления значений тригонометрических функций по данным, записанных в ЗУ.
Выходная двоичная информация в зависимости от кратности уплотнения k выдается с выхода (выходов) каждого канального демодулирующего устройства на вход (входы) последующего выходного устройства (ВУ) по одной, либо двум, либо трем шинам (выходам), т.е. по числу двоичных подканалов (соответствующих кратности уплотнения k) в одном канале системы.
ВУ предназначено для свертывания поступающей к нему по kN выходам двоичной информации в одну двоичную последовательность, аналогичную переданной последовательности на выходе кодера передающего комплекса.
Таким образом, в БВРФ производится линейное некогерентное сложение каждой из N пар идентичных образцов канальных сигналов и вычисление разности фаз посылок сигнала по всем каналам при всех кратностях манипуляции, т.е. фактически БВРФ выполняет функцию блока N канальных демодуляторов, который в отличии от блока канальных демодуляторов вышеприведенной системы [4], обеспечивает демодуляцию каждого результата линейного сложения двух образцов канального сигнала.
ВУ здесь фактически выполняет функцию параллельно-последовательного преобразователя, как и в вышеприведенной системе радиосвязи [4].
Сдвоенный разнесенный прием является эффективным средством повышения помехоустойчивости в радиоканалах с замираниями сигналов [2] и в данном случае в определенной мере компенсирует снижение помехоустойчивости приема из-за повышения скорости передачи данных.
Однако скорость передачи данных данной системы недостаточна. Кроме того, в этой системе производится линейное некогерентное сложение выходных уровней квадратурных корреляторов канальных сигналов.
Из [6], с. 183, известно, что при разнесенном приеме линейное сложение сигналов обеспечивает меньший выигрыш по помехоустойчивости (по соотношению сигнал/шум по мощности) по отношению к оптимальному когерентному сложению этих же сигналов, поскольку при синфазном сложении колебаний сигналы складываются алгебраически, в то время как шумы складываются геометрически.
Недостатком линейного сложения является и то, что его реализация выдвигает жесткие требования к обеспечению равенства коэффициентов усиления в ветвях разнесения. Значительное отличие коэффициентов усиления в ветвях в пределе превращает сдвоенный прием в одинарный. Допустимым разбросом коэффициентов усиления следует предусматривать разброс не более 1-2 дБ во всем динамическом диапазоне линейного приемного тракта с учетом влияния на характеристики устройств дестабилизирующих факторов [6], с. 180.
Более того, существенным недостатком линейного сложения в данном случае является незащищенность каждого результата сложения двух образцов любого канального сигнала от воздействия на входе хотя бы одного из радиоприемных устройств ветвей разнесения аддитивной сосредоточенной по спектру (синусоидальной) помехи [6], с. 7, в пределах полосы частот, занимаемой спектром какого либо канального сигнала.
В этом случае напряжение помехи будет складываться (без уменьшения (подавления) ее уровня) с напряжениями образцов канального сигнала, искажая результат суммирования. При достижении уровня напряжения помехи, соизмеримого с результирующим уровнем суммируемых образцов канального сигнала, демодуляция результата суммирования соответствующим канальным демодулятором может блокироваться, т.е. когда в регенерированной двоичной последовательности на выходе канального демодулятора (при k=1) или в каждой из k регенерированных двоичных подпоследовательностей на соответствующих k выходах канального демодулятора (при k>1) начинают появляться ошибочно принятые символы с вероятностью Рош≈0,5.
В результате, при поражении сосредоточенной по спектру помехой одного из N канальных сигналов, в выходной двоичной последовательности на выходе параллельно-последовательного преобразователя (до декодера) может быть искажен, например, при k=1 каждый N-й двоичный символ. При N=20 вероятность ошибки (до декодера) может составить величину Рощ≤0,05, которая может оказаться критической для исправляющей способности выбранного корректирующего кода данной системы передачи данных и не приемлемой для получателя информации (после декодера).
При воздействии двух и более сосредоточенных помех определенного уровня радиосвязь заведомо становится не пригодной.
При воздействии сравнительно широкополосной по спектру аддитивной помехи, например, станционной помехи, занимаемая полоса частот которой перекрывает полосу частот, занимаемую более, чем одним канальным сигналом, то при достижении помехи определенного уровня, пораженными могут оказаться два и более параллельных каналов, что также заведомо не пригодно для связи.
Недостатком является и то, что в известной системе [5] возможна передача и прием только сигналов с фазоразностной модуляцией при k=1, 2, 3, что ограничивает ее функциональные возможности.
Задачами, на решение которых направлено настоящее изобретение, - система декаметровой радиосвязи с высокоскоростной передачей данных, является повышение скорости передачи данных в 2 раза и повышение помехоустойчивости приема двоичной информации при воздействии аддитивных сосредоточенных по спектру помех и флуктуационных помех.
Кроме того, дополнительной задачей изобретения является расширение функциональных возможностей предлагаемой системы за счет обеспечения передачи и приема сигналов с любой угловой манипуляцией несущих канальных сигналов как по фазе (ОФТ, ДОФТ и т.д.), так и по частоте (ЧТ, ДЧТ).
Решение поставленных задач достигается тем, что в систему декаметровой радиосвязи с высокоскоростной передачей данных, содержащую передающий комплекс, содержащий последовательно соединенные источник сообщений, кодер и последовательно-параллельный преобразователь, выходы которого соединены с соответствующими входами блока N канальных манипуляторов, выход которого соединен с последовательно соединенными радиопередающим устройством и передающей антенной, а также приемный комплекс, содержащий две приемные антенны, выход каждой из которых подключен к входу соответствующего радиоприемного устройства, и блок N канальных демодуляторов, выходы которого соединены с соответствующими входами параллельно-последовательного преобразователя, выход которого соединен с последовательно соединенными декодером и получателем сообщений, введены в передающий комплекс последовательно соединенные дополнительный блок N канальных манипуляторов, входы которого соединены с соответствующими дополнительными выходами последовательно-параллельного преобразователя, дополнительное радиопередающее устройство и дополнительная передающая антенна, а в приемный комплекс введены дополнительный блок N канальных демодуляторов и 2N блоков когерентного сложения сигналов (БКС), один вход каждого из которых объединен с выходом одного радиоприемного устройства, а другой вход каждого БКС объединен с выходом другого радиоприемного устройства, причем выход каждого БКС из состава первой группы из N БКС с порядковыми номерами от 1 до N соединен с соответствующим входом блока N канальных демодуляторов, а выход каждого БКС из состава второй группы из N других БКС с порядковыми номерами от 1 до N соединен с соответствующим входом дополнительного блока N канальных демодуляторов, выходы которого соединены с соответствующими дополнительными входами параллельно-последовательного преобразователя.
Каждый БКС содержит два узла фазирования, каждый из которых содержит последовательно соединенные канальный фильтр, вход которого является соответствующим входом БКС, нормирующий усилитель, первый перемножитель, измерительный фильтр и второй перемножитель, другой вход которого соединен с входом первого перемножителя, выход второго перемножителя каждого узла фазирования соединен с соответствующим входом сумматора, выход которого, соединен с входом фильтра результирующего колебания, выход которого, являющийся выходом БКС, соединен через нормирующий усилитель результирующего колебания с другим входом первого перемножителя каждого узла фазирования.
На фиг. 1 представлена схема электрическая структурная предлагаемой системы декаметровой радиосвязи; на фиг. 2 - схематическое изображение сигналов системы.
Система декаметровой радиосвязи с высокоскоростной передачей данных содержит передающий комплекс 1, содержащий последовательно соединенные источник сообщений 2, кодер 3 и последовательно-параллельный преобразователь 4, выходы которого соединены с соответствующими входами блока N канальных манипуляторов 51, выход которого соединен с последовательно соединенными радиопередающим устройством 61 и передающей антенной 71, дополнительные выходы последовательно-параллельного преобразователя 4 соединены с соответствующими входами дополнительного блока N канальных манипуляторов 52, выход которого соединен с последовательно соединенными дополнительным радиопередающим устройством 62 и дополнительной передающей антенной 72, а также приемный комплекс 8, содержащий две приемные антенны 91 и 92, выход каждой из которых подключен к входу соответствующего радиоприемного устройства 101 (102), и блок N канальных демодуляторов 111, выходы которого соединены с соответствующими входами параллельно-последовательного преобразователя 12, выход которого соединен с последовательно соединенными декодером 13 и получателем сообщений 14.
Один вход каждого БКС 151-1,…,151-N и 152-1,…,152-N объединен с выходом одного радиоприемного устройства 101, а другой вход каждого БКС объединен с выходом другого радиоприемного устройства 102, причем выход каждого БКС из состава первой группы из N БКС 151-1,…,151-N с порядковыми номерами от 1 до N соединен с соответствующим входом блока N канальных демодуляторов 111, а выход каждого БКС из состава второй группы из N других БКС 152-1,…,152-N с порядковыми номерами от 1 до N соединен с соответствующим входом дополнительного блока N канальных демодуляторов 112, выходы которого соединены с соответствующими дополнительными входами параллельно-последовательного преобразователя 12.
Каждый БКС 151-1,…,151-N и 152-1,…,152-N содержит два узла фазирования 161 и 162, каждый из которых содержит последовательно соединенные канальный фильтр 17, вход которого является соответствующим входом БКС, нормирующий усилитель 18, первый перемножитель 19, измерительный фильтр 20 и второй перемножитель 21, другой вход которого соединен с входом первого перемножителя 19.
Выход второго перемножителя 21 каждого узла фазирования 161 (162) соединен с соответствующим входом сумматора 22, выход которого соединен с входом фильтра результирующего колебания 23, выход которого, являющийся выходом БКС, соединен через нормирующий усилитель результирующего колебания 24 с другим входом первого перемножителя 19 каждого узла фазирования 161 (162).
Система декаметровой радиосвязи с высокоскоростной передачей данных функционирует следующим образом.
В передающем комплексе 1 передаваемый информационный поток данных от источника сообщений 2 поступает в кодер 3, задачей которого является повышение помехоустойчивости передачи данных. Кодирование, как правило, сопровождается двумя эффективными процедурами-скремблированием и перемежением. Скремблирование преобразует цифровой сигнал в квазислучайный с целью получения более равномерного энергетического спектра излучаемого радиосигнала. Простое перемежение (перестановка во времени) символов сообщения позволяет декоррелировать ошибки в канале, т.е. преобразовать пакеты ошибок большой длительности в ряд одиночных. Последняя операция существенно увеличивает эффективность кодирования [4].
С выхода кодера 3 двоичная последовательность со скоростью Vи=1/Ти (бит/с), где Ти - длительность двоичного элемента передаваемой последовательности, поступает на вход последовательно-параллельного преобразователя 4, который обеспечивает ее преобразование в 2kN параллельных канальных последовательностей с канальной скоростью следования двоичных символов в каждой, равной Vкан=1/2kNTи (бит/с). Здесь N - количество параллельных ортогональных канальных сигналов в составе каждого из двух передаваемых групповых сигналов, k - кратность уплотнения каждого канального сигнала.
Первые kN параллельных канальных последовательностей с kN выходов последовательно-параллельного преобразователя 4 поступают на соответствующие входы блока N канальных манипуляторов 51 для формирования канальных сигналов первого группового сигнала, вторые kN параллельных подпоследовательностей с дополнительных kN выходов последовательно-параллельного преобразователя 4 поступают на соответствующие входы дополнительного блока N канальных манипуляторов 52 для формирования канальных сигналов второго группового сигнала.
В каждом блоке N канальных манипуляторов 51 (52), состоящем из N однотипных канальных манипуляторов, например, фазовых или частотных, на k входов каждого канального манипулятора в начальный момент времени каждого тактового интервала длительностью, равной длительности канального элемента сигнала Ткан=2kNTи, подаются параллельно и синхронно k символов соответствующих k канальных последовательностей. При этом в каждом тактовом интервале каждый i-ый (i=1,…,N) манипулятор блока N канальных манипуляторов 51, формирует элементарный сигнал (посылку) на соответствующей канальной частоте , а каждый i-ый (i=1,…,N) манипулятор дополнительного блока N канальных манипуляторов 52 формирует элементарный сигнал (посылку) на соответствующей частоте , отличающейся от частоты на величину , где - частотный интервал между соседними канальными частотами [5].
Выходные сигналы канальных манипуляторов в каждом блоке N канальных манипуляторов 51 (52) суммируются, формируя на выходе каждого блока групповой N-канальный (частотный) групповой сигнал. Первый групповой сигнал, сформированный блоком N канальных манипуляторов 51, излучается в эфир с помощью радиопередающего устройства 61 и передающей антенны 71. Второй групповой сигнал, сформированный дополнительным блоком N канальных манипуляторов 52, излучается в эфир с помощью дополнительного радиопередающего устройства 62 и дополнительной передающей антенны 72.
Антенна 71, излучающая первый групповой сигнал, представляет собой передающую антенну, излучающую электромагнитное поле горизонтальной поляризации, а дополнительная антенна 72, излучающая второй групповой сигнал, представляет собой передающую антенну, излучающую электромагнитное поле вертикальной поляризации [7].
Первый групповой сигнал, излучаемый в эфир в верхней боковой полосе (например, класс излучения J3E или R3E), представляет собой на интервале каждой посылки длительностью Ткан=2kTN сумму N гармонических колебаний с расположением частот, схематически изображенным на фиг. 2,а. Эти частоты, называемые канальными, отмечены на оси частот точками . Здесь же указаны частоты, отстоящие от несущего колебания излучаемого однополосного группового сигнала (в верхней боковой полосе шириной F=3100 Гц) на 300 и 3400 Гц, ограничивающие полосу пропускания телефонного канала. Эти граничные частоты отстоят от крайних канальных частот на величину ΔF. Частотный интервал между соседними канальными частотами, как указывалось выше, равен .
Кроме того, пунктирными линиями условно обозначены частотные спектры отдельных канальных сигналов, причем в пределах полосы частот, занимаемой спектром каждого канального сигнала, условно обозначены вертикальными линиями амплитуды основных частотных составляющих спектра сигнала, отстоящих от канальной частоты каждого канального сигнала на величину , где - частота фазовой манипуляции при скачкообразном изменении фазы круговой частоты манипуляции Ωм от 0 до π/2 [8], с. 129.
На фиг. 2,б схематически изображен второй однополосный групповой сигнал, излучаемый дополнительной передающей антенной 72, по структуре аналогичный, излучаемому антенной 71, за исключением того, что несущая частота однополосного сигнала смещена по частоте относительно на величину . На эту же величину смещены и канальные частоты относительно канальных частот .
Здесь предполагается, что мощность и направленность излучения антенн 71 и 72 одинаковы. Поскольку два групповых сигнала, излучаемые этими антеннами, фактически занимают полосу частот одного и того же телефонного канала шириной F=3100 Гц (ввиду сравнительно малой величина , которая может составлять порядка нескольких десятков герц [5]), то электромагнитные волны передаваемых групповых сигналов отражаются от одних и тех же областей ионосферы и приходят к местам приема по одним и тем же траекториям [9].
Известно, что при разнесенном приеме на каждую ветвь разнесения поступает свой «образец» отраженного от ионосферы сигнала с определенной реализацией помехи [2], в нашем случае - на каждую ветвь разнесения, состоящую из последовательно соединенных приемной антенны 91 (92) и радиоприемного устройства (РПУ) 101 (102), поступает свой образец суммарного сигнала, состоящего из образцов первого и второго групповых сигналов, а также свой образец помехи (флуктуационной, сосредоточенной по спектру и др.).
В дальнейшем, для удобства изложения образец суммарного сигнала на выходе первого РПУ 101 (первой ветви разнесения) будем называть «первый образец суммарного сигнала», а составные части этого сигнала будем называть:
- первый образец первого группового сигнала;
- первый образец второго группового сигнала;
- первый образец i-го канального сигнала первого группового сигнала (на канальной частоте с порядковым номером i);
- первый образец i-го канального сигнала второго группового сигнала (на канальной частоте с порядковым номером i).
Другой образец суммарного сигнала на выходе второго РПУ 102 (второй ветви разнесения) будем называть «второй образец суммарного сигнала», а составные части этого сигнала будем называть:
- второй образец первого группового сигнала;
- второй образец второго группового сигнала;
- второй образец i-го канального сигнала первого группового сигнала (на канальной частоте с порядковым номером i);
- второй образец i-го канального сигнала второго группового сигнала (на канальной частоте с порядковым номером i).
В приемном комплексе 8 антенна 91, представляет собой приемную антенну, принимающую электромагнитное поле горизонтальной поляризации, а антенна 92 - приемную антенну, принимающую электромагнитное поле вертикальной поляризации [7].
Принимаемые антеннами 91 и 92 образцы суммарного сигнала и аддитивных помех с выходов линейных трактов приема соответствующих РПУ 101 и 102 одновременно поступают на соответствующие два входа каждого из 2N БКС 151-1,…,151-N и 152-1…,152-N.
В каждом БКС 151-1,…,151-N и 152-1,…,152-N канальные фильтры 17 узлов фазирования 161 и 162 идентичны, причем в первой группе из N БКС 151-1,…,151-N центральные частоты полос пропускания канальных фильтров 17 узлов фазирования 161 и 162 соответствуют канальным частотам первого группового сигнала после его приема РПУ 101 и 102, а во второй группе из N других БКС 152-1,…,152-N центральные частоты полос пропускания канальных фильтров 17 узлов фазирования 161 и 162 соответствуют канальным частотам второго группового сигнала после его приема РПУ 101 и 102.
Частотная характеристика каждого из идентичных канальных фильтров 17 узлов фазирования 161 и 162 каждого БКС 151-1,…,151-N и 152-1,…,152-N согласована с частотным спектром соответствующего канального сигнала первого или второго принимаемых групповых сигналов.
Схематически частотную характеристику каждого из идентичных канальных фильтров 17 узлов фазирования 161 и 162 каждого БКС из состава первой группы из N БКС 151-1,…,151-N можно представить аналогично частотному спектру соответствующего канального сигнала первого группового сигнала, приведенного на фиг. 2,а, а частотную характеристику каждого из идентичных канальных фильтров 17 узлов фазирования 161 и 162 каждого БКС из состава второй группы из N БКС 152-1,…,152-N - аналогично частотному спектру соответствующего канального сигнала второго группового сигнала, приведенного на фиг. 2,б.
Канальный фильтр 17 первого узла фазирования 161 любого i-го БКС 151-i с порядковым номером i (i=1,…,N) из состава первой группы из N БКС 151-1,…,151-N отфильтровывает (пропускает на вход последующего нормирующего усилителя 18) напряжение первого образца i-го канального сигнала на канальной частоте первого группового сигнала и напряжение первого образца i-ой аддитивной межканальной помехи, создаваемой колебаниями отдельных спектральных составляющих двух соседних канальных сигналов на канальных частотах и первого образца второго группового сигнала.
Канальный фильтр 17 второго узла фазирования 162 любого i-го БКС 151-i с порядковым номером i (i=1,…,N) из состава первой группы из N БКС 151-1,…,151-N отфильтровывает напряжение второго образца i-го канального сигнала на канальной частоте первого группового сигнала и напряжение второго образца i-ой аддитивной межканальной помехи, создаваемой колебаниями отдельных спектральных составляющих двух соседних канальных сигналов на канальных частотах и второго образца второго группового сигнала.
Канальный фильтр 17 первого узла фазирования 161 любого i-го БКС 152-i с порядковым номером i (i=1,…,N) из состава второй группы из N БКС 152-1,…,152-N отфильтровывает напряжение первого образца i-го канального сигнала на канальной частоте с порядковым номером i второго группового сигнала и напряжение первого образца i-ой аддитивной межканальной помехи, создаваемой колебаниями отдельных спектральных составляющих двух соседних канальных сигналов на частотах и первого образца первого группового сигнала.
Канальный фильтр 17 второго узла фазирования 162 любого i-го БКС 152-i с порядковым номером i (i=1,…N) из состава второй группы из N БКС 152-1,…,152-N отфильтровывает напряжение второго образца i-го канального сигнала на канальной частоте с порядковым номером i второго группового сигнала и напряжение второго образца i-ой аддитивной межканальной помехи, создаваемой колебаниями отдельных спектральных составляющих двух соседних канальных сигналов на канальных час