Способ ведения двухсторонней высокоскоростной радиосвязи с эффективным использованием радиочастотного спектра в ведомственной системе связи

Способ ведения двухсторонней высокоскоростной радиосвязи с эффективным использованием радиочастотного спектра в ведомственной системе связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано при построении ведомственных систем связи (ВСС), в том числе, средневолновых (СВ) и коротковолновых (KB), обеспечивающих полнодоступный одночастотный дуплексный и симплексный высокоскоростной обмен данными и речевыми сообщениями, преобразованными в цифровую форму, между радиоабонентами системы без использования дуплексных базовых станций-ретрансляторов.

Известен способ дуплексной радиосвязи (спутниковой, радиорелейной, подвижной), использующий частотный дуплекс (FDD), когда частоты приема и передачи каждого абонентского канала разнесены на величину дуплексного разноса частот, при котором обеспечивается одновременная работа устройств приема и передачи взаимодействующих радиостанций [1].

Недостатком данного способа является не эффективное использование радиочастотного спектра [1], поскольку для организации каждой дуплексной радиосвязи между любыми двумя радиоабонентами необходимо использовать два частотных канала. Недостатком является и то, что дуплексный режим работы, реализуемый путем соединения передатчика и приемника (работающих на разных частотах) через дуплексный фильтр с приемопередающей антенной, возможно использовать только в системах радиосвязи, работающих в диапазоне частот свыше 30 МГц.

В системах СВ и KB радиосвязи такой способ дуплексной радиосвязи не применяется из-за сложности реализации в каждой радиостанции дуплексного фильтра в диапазоне частот до 30 МГц [2].

Для обеспечения двухсторонней радиосвязи в СВ и KB диапазонах при использовании частотного дуплекса требуется (помимо разнесения частот приема и передачи) использовать пространственное разнесение приемного и передающего радиооборудования радиостанций (приемной и передающей антенн, либо радиостанций в целом) для обеспечения их электромагнитной совместимости (ЭМС), что приводит к усложнению и существенному удорожанию таких систем при их реализации [2, 3].

Известен способ дуплексной радиосвязи с использованием частотного и временного разнесения каналов приема и передачи каждого абонентского канала, который используется в транкинговых и сотовых системах множественного доступа с временным разделением (GSM, TETRA и др.) [4].

В соответствии с данным способом на каждой рабочей частоте с разделением во времени размещают несколько абонентских каналов с обеспечением дуплексного разноса частот приема и передачи и временного разноса режимов приема и передачи в каждом абонентском канале. Это позволяет обеспечить дуплексную радиосвязь с использованием дуплексной базовой станции и симплексных абонентских радиостанций.

К недостаткам такого способа следует отнести сложность и большие финансовые затраты при его реализации для работы в СВ и KB диапазонах частот из-за необходимости использования дуплексной базовой станции, а также необходимости разнесения приемного и передающего оборудования дуплексной базовой станции для обеспечения ЭМС.

Известен способ дуплексной радиосвязи, приведенный в работе [5], позволяющий на основе временного разделения процессов приема и передачи, а также сжатия передаваемого аналогового сигнала и его восстановления при приеме, обеспечить дуплексный радиообмен телефонными сигналами при работе на одну антенну с использованием одной несущей частоты. В [1] такой способ ведения радиосвязи, при котором по одному частотному каналу часть времени занята передачей сообщения в одном направлении, а другая часть - в противоположном, называют временным дуплексом.

Однако способ, приведенный в работе [5], имеет следующие недостатки [2]:

1. Обеспечивается только дуплексная телефонная радиосвязь с передачей в эфир аналоговых двухполосных сигналов (класс излучения АЗЕ с занимаемой полосой частот 6800 Гц), что снижает по сравнению с аналогами показатели ЭМС и помехоустойчивости от воздействия сосредоточенных по спектру радиопомех.

2. Не обеспечивается дуплексный радиообмен дискретными сообщениями, что снижает функциональные возможности системы и не позволяет осуществить совместную работу с серийно выпускаемой аппаратурой гарантированного закрытия дискретной информации.

3. Для обеспечения разделения процессов приема и передачи требуется регулярно передавать специальные синхросигналы, что снижает пропускную способность канала связи.

4. Не предусмотрено увеличение количества радиоабонентов (приемопередающих комплектов - ГШК), которые могут работать в системе региональной KB радиосвязи.

Известен способ зоновой дуплексной радиосвязи с временным разделением каналов приема и передачи, приведенный в работе [6]. В соответствии с этим способом каждая из абонентских радиостанций в режиме ведения связи периодически переключается с приема на передачу с частотой f=1/Т (Т - период цикла прием/передача) и производит поочередную передачу на базовую станцию и прием от базовой станции информационных кадров, которая, в свою очередь, производит ретрансляцию информационных кадров от одной абонентской станции на другую.

Для вхождения в связь вызывающая абонентская радиостанция принимает синхросигнал базовой станции и подстраивает собственный цикл прием-передача под цикл прием-передача канала ретрансляции базовой станции, затем передает вызывной сигнал в интервале Т_прм базовой станции. Вызываемая абонентская радиостанция, получив от базовой станции сигнал вызова, обеспечивает синхронизацию с базовой станцией по синхросигналу, передаваемому базовой станции в составе вызывного сигнала, также путем подстройки собственного цикла прием-передача под цикл прием-передача канала ретрансляции базовой станции.

Следует отметить следующие недостатки данного способа при его реализации для работы в KB радиоканале:

1. Рассматриваемый способ предполагает использование базовой станции в системе связи, реализующей этот способ. Это существенно усложняет систему связи в целом и требует неоправданно больших финансовых затрат на ее реализацию, поскольку количество каналов ретрансляции определяет соответствующее количество одновременно проводимых связей между радиоабонентами (одновременно работающих пар радиоабонентов). При этом каждый канал ретрансляции должен включать в себя необходимые приемные и передающие технические средства KB диапазона, в том числе приемные и передающие антенны, которые в отличии от антенн абонентских радиостанций должны быть более эффективными, а соответственно иметь большие размеры и размещаться на больших площадях, как антенны стационарных территориально разнесенных узлов радиосвязи [3, 7].

Поскольку в составе базовой станции должно быть N каналов ретрансляции, то базовая станция, предназначенная для работы в KB радиоканале, должна представлять собой фактически стационарный территориально разнесенный N-канальный приемопередающий узел радиосвязи, например, аналогичный приведенному в [8].

Большая стоимость изготовления и ввода в эксплуатацию такой системы KB радиосвязи и существенные накладные расходы, требуемые на содержание такой базовой станции, могут препятствовать реализации такого способа дуплексной радиосвязи.

2. Для ведения каждой дуплексной радиосвязи через базовую станцию требуется задействовать две частоты, что снижает эффективность использования радиочастотного спектра по отношению к ранее рассмотренной системе связи [5].

3. Поскольку для реализации рассматриваемого способа [6] его авторы предусматривают использование в качестве абонентских радиостанций приемопередающие комплекты, которые используются для реализации выше приведенного способа дуплексной радиосвязи [5], то рассматриваемому способу [6] присущи и все недостатки способа дуплексной радиосвязи, приведенного в [5].

4. Реализация данного способа [6] при работе с использованием ионосферных радиоволн не предусматривает смены оптимальных рабочих частот для каждой пары взаимодействующих радиостанций в зависимости от времени суток и времени года, что будет приводить к снижению помехоустойчивости радиосвязи или к полной потери связи из-за работы на неоптимальных рабочих частотах [9].

Из известных наиболее близким по сущности решаемых задач и большинству совпадающих признаков к предлагаемому изобретению является способ ведения двухсторонней высокоскоростной радиосвязи с эффективным использованием радиочастотного спектра в ведомственной системе связи (ВСС), состоящей из R приемопередающих комплектов (ППК), приведенный в работе [10].

В соответствии с этим способом перед началом ведения дуплексного сеанса связи в каждом ППК канал приема и канал передачи, поочередно подключаемых к приемопередающей антенне в соответствующих режимах работы ППК «прием» и «передача», настраивают на выделенную для ВСС одну и ту же частоту приема - передачи и устанавливают ППК в исходное состояние - ждущий режим «прием», из которого любой ППК, используемый для вызова требуемого ППК на связь, переводят в состояние «ведущий», при котором формируют управляющий бинарный сигнал типа меандр, с помощью которого периодически переключают ППК из режима «прием» в режим «передача» с частотой F=1/Т_ц, где Т_ц - длительность одного цикла переключений «прием»-«передача», которую выбирают исходя из допустимой величины задержки аналогового телефонного сигнала, преобразованного в цифровую форму, от момента его передачи до момента его приема при ведении дуплексной радиосвязи, а также исходя из возможностей применяемых приемопередающих технических средств в составе ППК, и передают в эфир групповой сигнал временного дуплекса (ГСВД), модулированный сигналом цифрового избирательного вызова (ЦИВ), в виде последовательности регулярно следующих на соответствующих временных интервалах «передача» квантов группового сигнала, каждый длительностью Т_ц/2, причем групповой сигнал формируют как сигнал OFDM, состоящий из N ортогональных сигналов подканалов с частотным интервалом между соседними подканалами равным Δf=1/Т_гс, где Т_гс - длительность посылки группового сигнала, а модулирующий сигнал ЦИВ формируют в виде двоичной последовательности с закодированным и периодически повторяемым цифровым адресом вызываемого на связь ППК, причем скорость формирования двоичного сигнала ЦИВ устанавливают в два раза выше скорости передачи информационного двоичного сигнала V=1/Т, где Т - длительность элемента информационного двоичного сигнала, передаваемого от источника дискретного сигнала, либо от источника аналогового сигнала, преобразованного в цифровую форму, при этом длительность передачи сигнала ЦИВ определяют временем, необходимым для надежного обнаружения адреса вызываемым на связь ППК, кроме того, в «ведущем» ППК в каждый интервал времени «передача» формируют сжатый во времени в два раза модулирующий квант информационного двоичного сигнала длительностью Т_ц/2 из соответствующего исходного блока информационного двоичного сигнала длительностью Т_ц путем увеличения скорости V следования двоичных символов в два раза и, по окончании передачи сигнала ЦИВ, каждый формируемый квант группового сигнала модулируют соответствующим квантом информационного двоичного сигнала для передачи в эфир ГСВД, модулированного информационным сигналом, при этом в каждом другом ППК ВСС, находящемся в исходном состоянии, определяют временное положение регулярно следующих квантов принимаемого ГСВД, и формируют управляющий бинарный сигнал типа меандр, аналогичный управляющему сигналу «ведущего» ППК, кроме того, принимаемые кванты ГСВД демодулируют, и тот ППК, в демодулированном сигнале ЦИВ которого обнаружен свой адрес, устанавливают в состояние «ведомый» и в дуплексный режим работы, при котором с помощью сформированного управляющего сигнала его периодически переключают из режима «прием» в режим «передача» с частотой F=1/Т_ц в противофазе по отношению к «ведущему» ППК и, аналогично «ведущему» ППК, формируют и передают «ведущему» ППК в регулярно следующие интервалы времени «передача» кванты ГСВД, модулированного информационным сигналом «ведомого» ППК, а в противофазно следующие интервалы времени «прием» принимают кванты ГСВД, модулированного информационным сигналом «ведущего» ППК, после демодуляции которых каждый квант информационного двоичного сигнала длительностью Т_ц/2 расширяют во времени до длительности Т_ц исходного блока информационного двоичного сигнала путем снижения скорости следования двоичных символов в два раза и восстановленную информационную двоичную последовательность, переданную «ведущим» ППК, подают на вход получателя дискретного сигнала, либо декодируют и в аналоговом виде подают на вход получателя аналогового сигнала, аналогичным образом производят прием «ведущим» ППК ГСВД, модулированного информационным сигналом «ведомого» ППК, после завершения дуплексного сеанса связи взаимодействующие ППК устанавливают в исходное состояние.

К недостаткам известного способа ведения двухсторонней высокоскоростной радиосвязи [10] можно отнести следующее:

1. Функциональные возможности ВСС при данном способе ведения радиосвязи ограничены из-за невозможности ведения между любыми двумя ППК одночастотной симплексной радиосвязи без увеличения скорости передачи данных в два раза и с дистанционным переключением (по радиоканалу) каждого «ведомого» ППК из режима дуплексной связи в режим симплексной связи.

2. Сравнительно большое время ожидания выхода на связь каждого «ведущего» ППК с требуемым «ведомым» ППК из-за использования одного, общего для всех R ППК ВСС, канала связи на выделенной частоте приема-передачи, который может использоваться последовательно во времени.

3. Недостаточная помехоустойчивость ведения радиосвязи при работе с использованием ионосферных радиоволн из-за отсутствия возможности смены оптимальных рабочих частот для каждой пары взаимодействующих ППК в зависимости от времени суток и времени года, а также выбора оптимальных рабочих частот, свободных от помех.

Задачами, на решение которых направлено предлагаемое изобретение, являются:

1. Расширение функциональных возможностей ВСС путем предоставления возможности каждым двум ППК ведения кроме одночастотной дуплексной радиосвязи еще и одночастотной симплексной радиосвязи с дистанционным переключением (по радиоканалу) любого «ведомого» ППК как в режим дуплексной радиосвязи, так и в режим симплексной радиосвязи по требованию инициатора радиосвязи («ведущего» ППК). Кроме того, в режиме симплексной радиосвязи должна обеспечиваться более высокая помехоустойчивость по отношению к режиму дуплексной радиосвязи за счет снижения скорости передаваемых в эфир данных в два раза.

2. Существенное сокращение времени ожидания выхода любого «ведущего» ППК на связь с требуемым «ведомым» ППК без применения в составе ВСС дуплексной базовой станции - ретранслятора, обеспечивающей быструю организацию имеющихся каналов связи между радиоабонентами ВСС [7, 11].

3. Повышение помехоустойчивости ведения дуплексной и симплексной радиосвязи между любыми двумя ППК ВСС за счет обеспечения возможности выбора оптимальной частоты связи с минимальным уровнем аддитивных помех из соответствующей группы оптимальных рабочих частот, определяемых по результатам краткосрочного прогнозирования условий ионосферного распространения радиоволн для каждого временного интервала работы ВСС.

Решение поставленных задач достигается тем, что в известном способе ведения двухсторонней высокоскоростной радиосвязи с эффективным использованием радиочастотного спектра в ВСС, состоящей из R идентичных ППК, в соответствии с которым перед началом ведения дуплексного сеанса связи в каждом ППК канал приема и канал передачи, поочередно подключаемых к приемопередающей антенне в соответствующих режимах ППК «прием» и «передача», настраивают на выделенную для ВСС одну и ту же частоту приема - передачи и устанавливают ППК в исходное состояние - ждущий режим «прием», из которого любой ППК, используемый для вызова требуемого ППК на связь, переводят в состояние «ведущий», при котором формируют управляющий бинарный сигнал типа меандр, с помощью которого периодически переключают ППК из режима «прием» в режим «передача» с частотой F=1/Т_ц, где Т_ц - длительность одного цикла переключений «прием»-«передача», которую выбирают исходя из допустимой величины задержки аналогового телефонного сигнала, преобразованного в цифровую форму, от момента его передачи до момента его приема при ведении дуплексной радиосвязи, а также исходя из возможностей применяемых приемопередающих технических средств в составе ППК, и передают в эфир ГСВД, модулированный сигналом ЦИВ, в виде последовательности регулярно следующих на соответствующих временных интервалах «передача» квантов группового сигнала, каждый длительностью Т_ц/2, причем групповой сигнал формируют как сигнал OFDM, состоящий из N ортогональных сигналов подканалов с частотным интервалом между соседними подканалами равным Δf=1/Т_гс, где Т_гс - длительность посылки группового сигнала, а модулирующий сигнал ЦИВ формируют в виде двоичной последовательности с закодированным и периодически повторяемым цифровым адресом вызываемого на связь ППК, причем скорость формирования двоичного сигнала ЦИВ устанавливают в два раза выше скорости передачи информационного двоичного сигнала V=1/Т, где Т - длительность элемента информационного двоичного сигнала, передаваемого от источника дискретного сигнала, либо от источника аналогового сигнала, преобразованного в цифровую форму, при этом длительность передачи сигнала ЦИВ определяют временем, необходимым для надежного обнаружения адреса вызываемым на связь ППК, кроме того, в «ведущем» ППК в каждый интервал времени «передача» формируют сжатый во времени в два раза модулирующий квант информационного двоичного сигнала длительностью Т_ц/2 из соответствующего исходного блока информационного двоичного сигнала длительностью Т_ц путем увеличения скорости V следования двоичных символов в два раза и, по окончании передачи сигнала ЦИВ, каждый формируемый квант группового сигнала модулируют соответствующим квантом информационного двоичного сигнала для передачи в эфир ГСВД, модулированного информационным сигналом, при этом в каждом другом ППК ВСС, находящемся в исходном состоянии, определяют временное положение регулярно следующих квантов принимаемого ГСВД, и формируют управляющий бинарный сигнал типа меандр, аналогичный управляющему сигналу «ведущего» ППК, кроме того, принимаемые кванты ГСВД демодулируют, и тот ППК, в демодулированном сигнале ЦИВ которого обнаружен свой адрес, устанавливают в состояние «ведомый» и в дуплексный режим работы, при котором с помощью сформированного управляющего сигнала его периодически переключают из режима «прием» в режим «передача» с частотой F=1/Т_ц в противофазе по отношению к «ведущему» ППК и, аналогично «ведущему» ППК, формируют и передают «ведущему» ППК в регулярно следующие интервалы времени «передача» кванты ГСВД, модулированного информационным сигналом «ведомого» ППК, а в противофазно следующие интервалы времени «прием» принимают кванты ГСВД, модулированного информационным сигналом «ведущего» ППК, после демодуляции которых каждый квант информационного двоичного сигнала длительностью Т_ц/2 расширяют во времени до длительности Т_ц исходного блока информационного двоичного сигнала путем снижения скорости следования двоичных символов в два раза и восстановленную информационную двоичную последовательность, переданную «ведущим» ППК, подают на вход получателя дискретного сигнала, либо декодируют и в аналоговом виде подают на вход получателя аналогового сигнала, аналогичным образом производят прием «ведущим» ППК ГСВД, модулированного информационным сигналом «ведомого» ППК, после завершения дуплексного сеанса связи взаимодействующие ППК устанавливают в исходное состояние, в каждом ППК ВСС дополнительно используют К-1 каналов приема, объединенных по антенным входам и подключаемых к приемопередающей антенне в режиме «прием», для осуществления одновременного приема по К независимым частотным каналам приема П₁, П₂, …, Пк с выводом выходного напряжения каждого канала приема П_j с порядковым номером j=1, 2, …, К в цифровой форме, кроме того, работу ВСС осуществляют в соответствии с частотным расписанием, согласно которому каждую рабочую смену продолжительностью L часов непрерывной работы ВСС разбивают на m временных интервалов каждый длительностью T_i=L/m, где i=1, 2, …, m определяет порядковый номер следования каждого временного интервала T_i в пределах L часов, и на каждый временной интервал T_i выделяют соответствующую группу из К разрешенных для связи оптимальных рабочих частот (ОРЧ) f_1Ti, f_2Ti, …, f_КTi, каждой из которых f_jTi назначают порядковый номер j=1, 2, …, К, совпадающий с порядковым номером канала приема П_j, настраиваемого на эту ОРЧ для работы в пределах временного интервала T_i, причем каждую группу из К ОРЧ формируют из соответствующего интервала частот Δ_{f Ti}=(0,7-0,9)⋅f_{MПЧ Ti}, где f_{MПЧ Ti} - максимальная применимая частота на временном интервале T_i, определяемая по результатам краткосрочного прогнозирования условий ионосферного распространения радиоволн, при этом перед началом каждой рабочей смены в электронную память каждого канала приема П_j каждого ППК ВСС записывают как заранее подготовленные каналы (ЗПК) приема m соответствующих значений ОРЧ f_jTi, f_jT2, …, f_jTm, разрешенных для работы на соответствующих временных интервалах T₁,T₂, …, T_m согласно частотного расписания, а в электронную память канала передачи каждого ППК ВСС записывают как ЗПК передачи все Q=К⋅m значений ОРЧ согласно частотного расписания, и перед наступлением каждого следующего друг за другом временного интервала T_i работы ВСС производят одновременную перестройку всех К каналов приема П₁, П₂, …, П_К каждого ППК на соответствующие К ЗПК приема f_1Ti, f_2Ti, …, f_КТi, при этом каждый сеанс дуплексной или симплексной связи, при котором «ведущий» ППК дополнительно устанавливают в режим симплексной связи, начинают с выбора «ведущим» ППК оптимальной частоты связи (ОЧС), являющейся одной из К ОРЧ, разрешенных для работы на соответствующем временном интервале T_i, для чего в каждом ППК дополнительно используют устройство выбора оптимальной частоты связи (УВОЧС), с помощью которого в непрерывном режиме производят оценку уровней выходного напряжения каждого канала приема П_j как в парциальной полосе пропускания Δf каждого из N частотных подканалов используемого в ВСС группового сигнала, так и в суммарной полосе пропускания ΔF=Δf⋅N всех подканалов группового сигнала, и определяют соответствие каждого канала приема одной из четырех условных категорий каналов приема, к первой из которых относят каждый канал приема, принимающий ГСВД, к второй категории относят каждый канал приема, принимающий групповой сигнал одночастотного симплекса (ГСОС), который формируют и излучают каждым из двух ППК при проведении симплексного сеанса связи на одной частоте в виде непрерывного группового сигнала, модулированного либо двоичным сигналом ЦИВ, либо информационным двоичным сигналом, к третьей категории относят каждый канал приема, принимающий сосредоточенные по спектру помехи, спектральные составляющие которых попадают в полосу пропускания одного или нескольких подканалов группового сигнала, и к четвертой категории относят каждый канал приема, принимающий помехи типа нормальный «белый» шум, при этом для проведения на временном интервале T_i дуплексного или симплексного сеанса связи между какими либо двумя ППК ВВС в «ведущем» ППК в качестве ОЧС выбирают частоту f_jTi настройки того канала приема П_j из всех каналов приема, относящихся к четвертой категории каналов приема, на выходе которого определен минимальный уровень помех по отношению к другим каналам приема этой категории, на эту же ОЧС f_jTi настраивают и канал передачи «ведущего» ППК, соответственно и для демодуляции используют выходное напряжение выбранного канала приема П_j, причем при проведении дуплексного сеанса связи в пределах временного интервала T_i вызов требуемого ППК на связь, осуществляют путем передачи «ведущим» ППК на выбранной ОЧС f_jTi ГСВД, модулированного сигналом ЦИВ, при этом, если в каждом другом ППК ВСС, находящемся в исходном состоянии, определен только один канал приема П_j, относящийся к каналам приема первой категории, то его выходной сигнал демодулируют, и тот ППК, в демодулированном сигнале ЦИВ которого обнаружен свой адрес, устанавливают в состояние «ведомый» и в дуплексный режим работы, одновременно производят перестройку канала передачи «ведомого» ППК на частоту настройки f_jTi выбранного канала приема П_j этого ППК и проводят дуплексный сеанс связи на выбранной ОЧС f_jTi, при проведении симплексного сеанса связи вызов требуемого ППК на связь осуществляют путем передачи «ведущим» ППК на выбранной ОЧС f_jTi ГСОС, модулированного двоичным сигналом ЦИВ, причем модулирующий сигнал ЦИВ формируют аналогично сигналу ЦИВ в дуплексном режиме работы, но с уменьшенной в два раза скоростью следования двоичных символов, при этом, если в каждом другом ППК ВСС, находящемся в исходном состоянии, определен только один канал приема П_j, относящийся к каналам приема второй категории, то его выходной сигнал демодулируют, и тот ППК, в демодулированном сигнале ЦИВ которого обнаружен свой адрес, считают «ведомым» и устанавливают в симплексный режим работы, одновременно производят перестройку канала передачи «ведомого» ППК на частоту f_jTi выбранного канала приема П_j этого ППК и проводят симплексный сеанс связи на выбранной ОЧС f_jTi, в процессе ведения которого каждым из взаимодействующих ППК последовательно передают и принимают ГСОС, модулированный соответствующим информационным двоичным сигналом от источника дискретного сигнала, либо от источника аналогового сигнала, преобразованного в цифровую форму, без увеличения в два раза скорости следования модулирующих двоичных символов, кроме того, если в каждом ППК ВСС, находящемся в исходном состоянии, определено два и более каналов приема, относящихся к каналам приема первой и второй категории, то демодуляцию выходного сигнала каждого из этих каналов приема в каждом ППК производят последовательно во времени, при этом, если в одном из ППК ВСС при демодуляции выходного сигнала одного из каналов приема П_j обнаружен свой адрес с требуемой достоверностью, то этот ППК устанавливают в состояние «ведомый» и в дуплексный режим работы с одновременной перестройкой канала передачи этого ППК на частоту f_jTi выбранного канала приема П_j с последующим ведением дуплексного сеанса связи на этой частоте при условии, что выбранный канал приема П_j соответствует каналам приема первой категории, если этот канал приема соответствует каналам приема второй категории, то «ведомый» ППК устанавливают в симплексной режим работы с одновременной перестройкой канала передачи этого ППК на частоту f_jTi выбранного канала приема П_j с последующим ведением симплексного сеанса связи на этой частоте.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что введение существенных отличительных признаков составляет новизну и позволяет, как будет показано ниже, решить поставленные задачи.

Рассмотрим эффективность предлагаемого изобретения на примере функционирования ведомственной системы двухсторонней высокоскоростной радиосвязи с эффективным использованием радиочастотного спектра, схема электрическая структурная которой приведена на фиг. 1; на фиг. 2 приведена схема электрическая структурная одного из вариантов исполнения УВОЧС ППК; на фиг. 3 - временные диаграммы, поясняющие работу ведомственной системы (ВС).

Ведомственная система двухсторонней высокоскоростной радиосвязи с эффективным использованием радиочастотного спектра, состоящая из R идентичных приемопередающих комплектов (ППК) 1, каждый из которых содержит последовательно соединенные источник аналогового сигнала 2, кодер 3, первый коммутатор входных сигналов 4₁, устройство сжатия сигнала 5, второй коммутатор входных сигналов 4₂, модулятор 6, радиопередающее устройство (РПдУ) 7, коммутатор радиосигналов 8 и радиоприемное устройство (РГГУ) 9, последовательно соединенные демодулятор 10, устройство расширения сигнала 11, первый коммутатор выходных сигналов 12₁, декодер 13 и получатель аналогового сигнала 14, а также приемопередающую антенну 15, вход-выход которой подключен к дополнительно соединенному выходу РПдУ 7, источник дискретного сигнала 15, выход которого соединен с другим входом первого коммутатора входных сигналов 4₁, получатель дискретного сигнала 17, вход которого соединен с другим выходом первого коммутатора выходных сигналов 12₁, управляющий вход которого, являющийся входом управления источником сигнала ППК 1, объединен с управляющим входом первого коммутатора входных сигналов 4₁, формирователь сигнала цифрового избирательного вызова (ЦИВ) 18, блок управления 19 и демодулятор синхросигнала 20, вход и выход которого соединены соответственно с входом демодулятора 10 и с первым входом блока управления 19, второй вход которого соединен с управляющим выходом устройства сжатия сигнала 5, управляющий вход которого объединен с управляющим входом РПдУ 7, с управляющим входом коммутатора радиосигналов 8, с управляющим входом демодулятора 10 и с выходом блока управления 19, третий вход которого, являющийся входом управления передачи сигнала ЦИВ ППК 1, объединен с управляющим входом второго коммутатора входных сигналов 4₂ и с управляющим входом формирователя сигнала ЦИВ 18, выход и тактовый вход которого соединены соответственно с другим входом второго коммутатора входных сигналов 4₂ и с тактовым входом устройства сжатия сигнала 5. Четвертый вход блока управления 19 является входом установки ППК 1 в ждущий режим «прием», а пятый и шестой входы блока управления 19 соединены соответственно с тактовым выходом устройства расширения сигнала 11 и с дополнительно соединенным выходом демодулятора 10.

Кроме того, каждый ППК 1 содержит формирователь тактовых импульсов 31 и УВОЧС 32, первый управляющий вход которого является входом управления выбора оптимальной частоты связи ППК 1, а второй управляющий вход, управляющий выход, управляющий выход-вход, канальный выход и канальные входы-выходы УОВКС 32 соединены соответственно с первым дополнительным выходом блока управления 19, с первым дополнительным входом блока управления 19, с дополнительным управляющим входом-выходом РПдУ 7, с дополнительно соединенным входом демодулятора 10 и с соответствующими канальными выходами-входами РПУ 9.

Вход формирователя тактовых импульсов 31 соединен с дополнительным тактовым выходом устройства расширения сигнала 11, а первый, второй, третий и четвертый выходы формирователя тактовых импульсов 31 соединены соответственно с дополнительно соединенным тактовым входом формирователя сигнала ЦИВ 18, с дополнительным тактовым входом устройства сжатия сигнала 5, с входом внешней синхронизации источника дискретного сигнала 16 и с входом внешней синхронизации кодера 3, при этом управляющий вход формирователя тактовых импульсов 31 объединен с дополнительным управляющим входом устройства сжатия сигнала 5, с дополнительным входом устройства расширения сигнала 11 и с вторым дополнительным выходом блока управления 19, второй и третий дополнительные входы которого являются соответственно входом установки ППК 1 в режим симплексный радиосвязи и входом установки ППК 1 в режим «прием» или «передача».

В каждом ППК 1 устройство сжатия сигнала 5 состоит из первого блока памяти 21₁, первого счетчика записи 22₁, первого блока фазирования 23_1,, первого счетчика считывания 24₂, второго коммутатора выходных сигналов 12₂ и пятого коммутатора входных сигналов 4₅, выход которого является выходом устройства сжатия сигнала 5, входом которого является вход второго коммутатора выходных сигналов 12₂, первый выход которого соединен с входом первого блока памяти 21₁, выход которого соединен с первым входом пятого коммутатора входных сигналов 4₅, второй вход которого соединен с вторым выходом второго коммутатора выходных сигналов 12₂, управляющий вход которого объединен с управляющим входом пятого коммутатора входных сигналов 4₅ и является дополнительным управляющим входом устройства сжатия сигналов 5, дополнительным тактовым входом которого является тактовый вход первого счетчика записи 22₁.

Выход первого счетчика считывания 24₁ объединен с управляющим входом считывания первого блока памяти 21₁ и с первым входом первого блока фазирования 23₁, второй вход которого объединен с управляющим входом записи первого блока памяти 21₁ и с выходом первого счетчика записи 22₁, управляющий вход которого соединен с первым выходом первого блока фазирования 23₁, второй выход которого соединен с управляющим входом первого счетчика считывания 24₁, тактовый вход которого является тактовым входом устройства сжатия сигнала 5, управляющим входом и управляющим выходом которого являются соответственно управляющий вход и управляющий выход первого блока фазирования 23₁.

В каждом ППК 1 блок управления 19 содержит первый элемент ИЛИ 25₁ первый 26₁ и второй 26₂ триггеры, третий коммутатор входных сигналов 4₃, элемент ИЛИ-НЕ 27, дешифратор сигнала ЦИВ 28, четвертый коммутатор входных сигналов 4₄, третий триггер 26₃, второй элемент ИЛИ 25₂, выход которого соединен с первым входом третьего триггера 26₃, и третий элемент ИЛИ 25₃, выход которого соединен с вторым входом третьего триггера 26₃, выход которого, являющийся вторым дополнительным выходом блока управления 19, соединен с управляющим входом четвертого коммутатора входных сигналов 4₄, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ 27.

Выход и второй вход четвертого коммутатора входных сигналов 4₄ являются соответственно выходом и третьим дополнительным входом блока управления 19, причем первый и второй входы второго элемента ИЛИ 25₂ соединены соответственно с вторым входом второго триггера 26₂, и с дополнительно соединенным выходом дешифратора сигнала ЦИВ 28, дополнительный вход которого является первым дополнительным входом блока управления 19, а дополнительный выход дешифратора сигнала ЦИВ 19 объединен с дополнительным входом первого элемента ИЛИ 25₁ и с первым входом третьего элемента ИЛИ 25₃, второй вход которого является вторым дополнительным входом блока управления 19, первым дополнительным выходом которого является дополнительно соединенный выход второго триггера 26₂.

Выход дешифратора сигнала ЦИВ 28 объединен с первым входом первого элемента ИЛИ 25₁ и с первым входом первого триггера 26₁, выход которого соединен с управляющим входом третьего коммутатора входных сигналов 4₃, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 27, второй вход которого подключен к выходу второго триггера 26₂, первый вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ 25₁.

Первый и второй входы третьего коммутатора входных сигналов 4₃, второй вход первого триггера 26₁, объединенный с вторым входом первого элемента ИЛИ 25₁, второй вход второго триггера 26₂, первый и второй входы дешифратора сигнала ЦИВ 28, являются соответственно первым, вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым входами блока управления 19.

В каждом ППК 1 устройство расширения сигнала 11 состоит из второго блока памяти 21₂, второго счетчика записи 22₂, второго блока фазирования 23₂, второго счетчика считывания 24₂, блока тактовой синхронизации 29, блока цикловой синхронизац