Имитатор многолучевого радиоканала
Иллюстрации
Реферат
дд(:АН ИЕ
КЗОБРЕТЕ Ни Я
К АВТ ОРСИНИ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
284071, Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Заявлено ЗХ111.1968 (№ 1259517/26-9) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Оп1 бликовано 14.Х.1970. Бюллетень № 32
Кл. 21а4, 71
МПК Н 04b 7/00
УДК 621,396.229 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Мииистрае
СССР
Дата опуоликования описания 29.1.1971
Автор изобретения
Б. А. Клыженко
Заявитель
ИМИТАТОР МНОГОЛУЧЕВОГО РАДИОКАНАЛА
Изобретение относится к области радиосвязи, в частности к устройствам, моделирующим среду распространения радиоволн, и может быть использовано в лабораторных условиях для исследования прохождения сигналов по каналам связи со случайными параметрами.
Известны имитаторы многолучевого радиоканала, состоящие из нескольких параллельно включенных каналов, имитирующих работу отдельных лучей; замирания в отдельных каналах (лучах) моделируются посредством квадратурной модуляции поднесущих двумя нормальными случайными процессами с нулевыми средними значениями. Многолучевость моделируется с помощью линии задержки с фиксированными отводами.
Однако имитаторы такого типа имеют два существенных недостатка: позволяют имитировать замирания только одного вида, в частности, замирания с равномерным распределеним для фаз и релеевским распределением для амплитуд сигнала. В реальных же каналах связи встречаются замирания различных типов, при которых случайный сигнал в точке приема может флуктуировать как сильнее (д-распределение), так и слабее (распределение Райса) релеевского сигнала. Кроме того относительные задержки сигналов отдельных лучей в имитаторе имеют фиксированное значение, в то время как в реальных каналах связи время запаздывания лучей изменяется непрерывно случайным образом вследствие хаотических перемещений отражающих (рассеивающих) радиоволны областей.
5 С целью обеспечения моделирования замираний различной статистической структуры и непрерывно случайным образом изменения относительного времени запаздывания лучей в каждый канал предлагаемого .имитатора вво10 дится квадратурный модулятор, выполненный на четырех транзисторных переключателях с общей нагрузкой в виде полосового фильтра, управляемых от распределителя импульсов на четыре выхода, так что они замыкаются по
15 очереди в четыре такта за период несущей на время, равное четверти периода несущей частоты, на входы которых подаются через регуляторы i ровней напряжения с двух генераторов случайных процессов и двух источников
20 постоянно;о напряжения, а для задержки радиосигналов используется магнитострикционная линия задержки с перемещающимся случайным образом вдоль звукопровода входным преобразователем.
25 На чертеже представлена блок-схема предлагаемого имитатора (в одноканальном изображении) .
Устройство содержит магнитострикционную линию задержки 1, входной преобразователь 2
ЗО линии задержки, выходной преобразователь 8, 284071
50 линии задержки, перемножитель 4, четырехфазный квадратурный модулятор б, источник б случайных напряжений, источник 7 постоянных напряжений, регуляторы уровней 8, генератор
9 сдвинутых по фазе на 90 (квадратурных) несущих, полосовой фильтр 10, сумматор 11.
Имитатор содержит магнитострикционную линию задержки с одним входным (прямым) преобразователем и несколькими расположенными вдоль звукопровода выходными (обратными) преобразователями, которые подключены к одному входу перемножителя, а к его второму входу подключен четырехфазный квадратурный модулятор. Входы последнего подключены через .регуляторы уровней к источнику случайных напряжений и источнику постоянных напряжений, а также к генератору сдвинутых по фазе на 90 (квадратурных) несущих. Выход перемножителя через полосовой фильтр подключен к сумматору.
Исследуемый сигнал подается на входной преобразователь линии задержки и снимается после распространения вдоль звукопровода с выходного преобразователя. Поскольку входной преобразователь смещается случайным образом вдоль звукопровода в обе стороны от своего среднего положения, то длина звукопровода между входным и выходным преобразователями, а следовательно, и время распространения сигнала, также изменяется случайным образом. Таким образом моделируются флуктуации времени запаздывания сигналов в радиоканалах.
Замирания сигнала, представляющие собой одновременные статистически связанные между собой случайные изменения амплитуды и фазы сигнала, моделируются в предлагаемом устройстве с помощью четырехфазного квадратурного модулятора. Этот узел имитатора осуществляет попарное перемножение и суммирование подводимых к нему напряжений, так что напряжение на его выходе
U„„= U, (t) sin В,t + U, (t) co s арt — U, sin о>,!— — U, cos а,t = (U, (t) — U,) sin в,t + (U,(t)— — U,) cos o>,t = A (t) cos (ю,t — э (t)), где А() = y (U () — У,) + (У, (t) — У,) (t) = arctg
U1i(t) — U3 2() 4
Так как U (t) и У ® — случайные напряжения с гауссовским законом распределения, 5
З0
35 то амплитуда А(t) и фаза ср® выходного напряжения четырехфазного квадратурного модулятора флуктуируют случайным образом.
Статистические характеристики флуктуаций амплитуды и фазы определяются соотношением уровней напряжений U>(t), Uz(t), (з, U<, подводимых к четырехфазному квадратурному модулятору, прои этом уровни постоянных напряжений Uq и U4 определяют мощность и фазу незамирающей компо..агенты сигнала (зеркальная компонента), а уровни случайных напряжений Ui® и U>(t) определяют статистические характеристики флуктуирующей компоненты сигнала. Можно показать, что при соответствующей установке регуляторами уровней случайных и постоянных сигналов на входах четырехфазного квадратурного модулятора можно получить на его выходе замирающие сигналы с любыми (в рамках гауссовской модели) наперед заданными законами распределения вероятностей амплитуды и фазы.
Замирающий сигнал с выхода четырехфазного квадратурного модулятора подается на перемножитель, где перемножается с исследуемым сигналом, прошедшим через линию задержки, продукт перемножения подается на полосовой фильтр, выделяющий одну из боковых полос. В результате этого однополосного преооразования флуктуации амплитуды и фазы выходного сигнала четырехфазного квадратурного модулятора переносятся на исследуемый сигнал. В сумматоре осуществляется сложен ие сигналов отдельных каналов имитатора.
Предмет изобретения
Имитатор многолучевого радиоканала, содержащий линию задержки, источник случайных напряжений, перемножитель, фильтр и сумматор, отлича ощийся тем, что, с целью обеспечения моделировнаия замираний различных видов и случайного изменения времени запаздывания, в каждый канал имитатора включен четырехфазный квадратурный модулятор, входы которого через регуляторы уровней соединены с источниками указанных случайных и постоянных напряжений, а на входе имитатора включена магнитострикционная линия задержки с перемещающимся случайным образом .вдоль звукопровода входным преобразователем.
284071
Редактор Е. Суханова
Заказ 3674/1 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр, Сапунова, 2 Составитель В. Максимов
Тсхред Л. Я. Левина
Корректоры; Е, Ласточкина и М. Коробова