Устройство для определения оптимальных рабочих частот

Устройство для определения оптимальных рабочих частот

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ к фетовском свидвтюльствю

Союз Советск из

Сощиапистичесиик

Республик

< 926779 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву ¹ 651488 (22) Заявлено 17.06.80 (21) 2944291/18-09 с присоединением заявки J% (23 ) П риоритет

Опубликовано 07.05.82. Бюллетень № 17 (51)М. Кл.

Н 04 В 7/24

3Ьеудерстееквй комитет

Il0 делам нзебретеннй н открытей (53) УДК 621.391. .883.8 (088.8}

Дата опубликования описания 10.05.82 (72) Авторы изобретения

В. Ф. Попов, B. В, Грибин и A. П. Тамбовцева

/ с

I ! (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ОПТИМАЛЬНЫХ РАБОЧИХ ЧАСТОТ

Изобретение относится к радиосвязи, может использоваться для определения рабочих частот и скорости передачи дискретной информации в адаптивных системах связи с зондированием.

По основному авт. св. № 651488 известно устройство для определения рабочих частот, содержащее на передающей стороне кодер команд и последовательно соединенные модулятор широко1О полосного сигнала, широкополосный передатчик, а на приемной стороне †. блок выбора субоптимальной частоты и последовательно соединенные широкополос15 ный приемник, демодулятор широкополосного многочастотного сигнала и декодер команд, при этом выход широкополосного приемника подключен к входу блока выбора субоптимальной частоты, а также

20 на передающей стороне блок синхронного управлении и последовательно соединенные формирователь импульсов зондирования И коммутатор, выход которого соее динен с входом модулятора широкополос ного сигнала, а второй и третий входы коммутатора соединены с выходами кодера команд, к управляющему входу которого подключен первый выход блока синхронного управления, второй выход которого соединен с управляющим входом широкополосного передатчика, а дополнитеЛьный выход кодера команд подключен к входу формирователя импульсов зондирования, второй вход .:которого соединен с вторым входом коммутатора, а также на приемной стороне блок синхронного управления и последовательно соединенные блок измерения многолучевости и блок обработки результатов, к управляющему входу которого подключен первый выход блока синхронного управления, второй и третий выходы которого соединены соответственно с управляющими входами широкополосного приемника и блока выбора субоптимальной частотьг, выход которого подключен к первому входу блока измерения много3 92 лучевости, второй вход которого соединен с выходом декодера команд (11 .

Однако известное устройство имеет недостаточную точность выбора оптимальных рабочих частот.

Бель изобретения — повышение точ- . ности.

Для этого в устройство для определения оптимальных рабочих частот введен на приемной стороне блок оценки глубины замираний, выход которого подключен к второму входу блока обработки результа-.oâ, первый„ второй, третий, четвертый входы которого соединены соответственно с четвертым выходом блока синхронного управления, с вторым выходом блока выбора субоптимальной частоты, с входом блока синхронного управления, с третьим выходом блока выбора субоптимальной частоты и третьим входом блока обработки результатов, причем, выход декодера команд подключен соответственно к третьему входу блока выбора субоптимальной частоты и к входу блока синхронного управления.

Причем, блок оценки глубины замираний выполнен в виде последовательно соединенных первого элемента И, блока выбора минимального значения, накапливающего сумматора, квадратора, делителя, сумматора и второго элемента И, последовательно соединенных блока управления, оперативного запоминающего устройства, регистра памяти и запоминающего устройства, причем второй и третий выходы блока управления непосредственно, а четвертый выход через элемент НЕ подключены соответственно к второму входу запоминающего устройства, к второму входу накапливающего сумматора и к входу первого элемента И, при этом второй вход и выход второго элемента И соединены соответственно с четвертым выходом блока управления и вторым входом блока выбора минимального значения, второй выход которого соединен с вторым входом регистра памяти, причем второй вход первого эле» мента И, дополнительный вход делителя и выход запоминающего устройства являются соответственно входами и выходом блока оценки глубины замираний.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - структурная электрическая схема блока опенки глубины замираний.

Устройство для определения оптимальных рабочих частот содержит на передающей стороне блок 1 синхронного уп6779, 4

;равления, кодер 2 команд, формирователь. 3 импульсов зондирования, коммутатор 4, модулятор 5 широкополосного сигнала, широкополосный передатчик 6, на приемS ной стороне блок 7 синхронного управления, широкополосный приемник 8, блок 9 выбора субоптимальной частоты, блок 10 измерения многолучевости, блок 11 обработки результатов, демодулятор 12

1й широкополосного многочастотного сигна ла, декодер 13 команд, блок оценки 14 глубины замираний;

Причем блок оценки 14 глубины зами»

I раний содержит элементы И 15 и 16, 11 накапливающий сумматор 17, квадратор.

18, делитель 19, сумматор 20, блок 21 выбора минимального значения, элемент

НЕ 22, блок 23 управления, регистр 24 памяти, оперативное запоминающее устРойство (ОЗУ) 25, запоминающее устройство (ЗУ) 26, Устройство для определения оптимальных рабочих частот (фиг. 1) работает следующим образом.

В сеансе зондирования на каждой из частот зондирования по сигналу с блока 1 синхронного управления кодер 2 команд формирует в течение интервала Тд, времени зондирования широкополосным непрерывным сигналом периодически повто30 ряюшуюся комбинацию признака зондирования, которая через коммутатор 4 по-ступает на модулятор 5 широкополосного сигнала. В модуляторе 5 осуществляется

3S формирование непрерывного 6 -частотного широкополосного зондирующего сигнала и модуляции по определенному закону (например, фазо-разностная модуляция или частотная телеграфия). Сформирован40 ный сигнал с выхода модулятора 5 по- ступает на вход широкополосного передатчика 6 и излучается. После передачи последней комбинации признака зондирования кодер 2 команд формирует комбинацию конца зондирования широкополосным

15 непрерывным сигналом, после передачи последнего символа с выхода кодера 2 команд на формирователь 3 импульсов зондирования импульсного зондирующего сигнала и коммутатор 4 поступает сигнал, по которому разрешается работа

° формирователя 3, а его выход подключается через коммутатор 4 к входу модулятора 5. Формирователь 3 вырабатывает последовательность зондирующих импульсов в течение интервала Т синхронно с тактовой последовательностью кодера 2. Период следования зондирующих импульсов и их длительность вы79 6 мощности сигнала на интервале Т блок

9 выдает в конце этих интервалов соответственно помехи и сигнал на третий дополнительный вход блока обработки 11 результатов и только сигнал на четвертый вход блока 14 оценки глубины эа« мираний, который работает следующим образом (фиг. 2).

Известно, что для закона Накагами огибающей замирающего сигнала существует зависимость между квантилем А< порядка d и параметром средней мощности Я в виде 3,„= А a(r%.

Независимые выборки (код) оигбаюших 1 частотных каналов на интервале

Тд поступают поочередно через первый элемент И, 15, управляемый через элемент HE 22 блоком 23 управления на вход блока 21 выбора минимального значения. Блок 21 выбирает из каждых поступающих, например, восьми текущих . независимых выборок выборку с минимальным значением и записывает ее в накапливающий сумматор 17 со сдвигом, управляемый от блока 23 управления.

В накапливающем сумматоре 17 по 1,. таким выборкам (n = 2 } определяется суммированием и сдвигом на " разрядов. среднее по времени и частоте значение квантили 3< порядка И 1/9, которое возводится в квадрат в квадраторе 18.

Значение 1 с выхода квадратора 18 1 ф поступает на вход делителя 19, где по

Ч измеренному значению Ха и мощности

Я. сигнала, поступающей с блока 9 на дополнительный вход делителя 19, вычисляется делением на Q оценка коэффи» циента A a(rn). Вычисленное значение коэффициента Aa(m) поступает на вход .сумматора 20, на дополнительный, вход которого и вход регистра 24 памяти с выхода ОЗУ 25 поступают поочередно значения коэффициентов Ад(т), записанных в ОЗУ 25. В сумматоре 20 вычисляется поочередно разность между

5 9267 бирается соответственно иэ условий мак- / симального возможного запаздывания лучей отраженного от ионосферы сигнала и требуемой разрешающей способности структуры многолучевос ти. Последовательность импульсов с выхода формирователя 3 через коммутатор 4 и модулятор 5 поступает на передатчик 6 и излучается.

На приемной стороне в течение интер- щ вала времени Т, предшествующему интервалу Т зондирования непрерывным

C( тестовым сигналом, блок 9 выбора субоптимальной частоты по команде от приемного блока 7 синхронного управления 15 измеряет мощность помех на пачке частот связи на выходе широкополосного приемника 8 в полосах частот измерения, соответствующих информационной полосе частот каждой градации скорости пере- 2о дачи информации режимов работы, и на -частотных составляющих зондирующего непрерывного широкополосного сигнала .и соответственно в полосах частот парциальных частотных каналов. Затем блок 9 25 выбирает 1(из 8(t.(0}парциальных частотных каналов с минимальной мощностью помех, в которых в следующий интервал

Т зондирования непрерывным тестовым сйгналом измеряет среднюю по времени ЗО и по ф, частотным каналам мощность тестового сигнала, а также выбирает парциальный канал с минимальной мощностью помех, на ч стоту которого подключается на интервале Т1 вход блока 10 измерения многолучевости для измерения максимальной задержки. лучей по импульсному зондирующему сигналу. Одновременно на интервале Т блок 9 транслирует выборки значений огибающих сигналов частотных парциальных каналов на вто-. рой вход блока 14 оценки глубины замираний, управляемого от блока 7 синхронного управления и декодера 13 команд.

Управление началом интервала Тд измерения мощности сигнала в блоке 9 и оценки глубины замираний в блока оценки 14 осуществляется по демодулированной демодулятором 12 широкополосного сигнала и декодированной декодером 13 команд комбинации признака зондирования, а концом этого интервала и началом следующего интервала Ть измерения запаздывания лучей в блоке измерения 10 многолучевости соответственно по комби. нации конца зондирования широкополосным непрерывным сигналом. Измеренные на интервале Т значения средних мощностей помех для частот связи и значение измеренным значением коэффициента Ас((в) и записанными в ОЗУ 25 значениями оценок коэффициента АЙ(ю), и значения разностей поочередно поступают через второй элемент И 16, на управляющий вход которого во время этого сравнения подан разрешающий сигнал от блока 23 управления, на дополнительный вход блока 21. Если предыдущее зна- чение разности меньше текущего сравниваемого значения разности (по абсолютному значению), то вторым выходом

"Решение" блока 2 1 запрещается запис1 в регис тр 2 4 памяти текущего сравни7 9267 ваемого значения коэффи1шента Ма (rn)

-..ли выполняется противоположное условие, то разрешается запись текущего значения коэффициента в регистр 24.

Таким образом, в регистре 24 в результате сравнения записывается наиболее близкое к измеренйому аппроксимиру1ощее значение оценки .МЙ, код значения которого поступает на вход "Адрес"

ЗУ 26, Сигналом, поступающим на уп-, равлнющий вход ЗУ 26 с второго выхода блока 23 управления с выхода ЗУ 26 считывается значение коэффициента - множителя о., поступающего на второй дополнительный вход блока 11 обработки 15 результатов.

В блоке 11 обработки результатов из поступивших на третий вход значений мощ- ности сигнала и мощности помех формируе ся для каждой частоты связи пачки и каждой щ градации скорости передачи информации среднее отношение сигнал/помеха, которые корректируются и соответствии, со значением коэффициента А;, учитывающего глубину замираний сигнала. По при- д нятой на приемной стороне и декодированной декодером 13 команд комбинации конпа зочдирования широкополосным непрерывным сигналом блок измерения 10 многолучевости в течение интервала времени

Т измеряет максимальную задержку лучей

t по I:;отоку отраженных импульсов, посту- лающих с выхода широкополосного прием ика 8 через блок 9 на частоте с минимальнйм уровнем помех на вход блока 10 жмерения многолучевос ти.

По измеренным пороговым значениям максимального запаздывания лучей в блоке 11 обработки результатов вычисляет ся максимальная допустимая для пачки @ частот связи пороговая скорость передачи информации. Затем скорректированные значения отношений сигнал/помеха для скоростей передачи информации меньших пороговой скорости, определенной по пороговому максимальному запаздыванию лучей, сравниваются с пороговыми значениями сигнал/помеха и выбирается частота связи с максимальной скоростью передачи информации, удовлетворяющая

Я) обоям пороговым значениям, которая запоминается. После окончания измерения на одном пакете частот блок 1 и блок 7 переключают соответственно широкополосный передатчик 6 и широкополосный приемник 8 на новый пакет частот, и по

55 сигналу с блока 1 на кодер 2 начинаетса цикл измерений на новом пакете частот, аналогнчно рассмотренному. По окон79 8 чании циклов измерения на всех частотах связи блок 7 синхронного управления выдает на управляющий вход 11 обработки результатов сигнал, по которому в этом блоке выбирается рабочая частота с максимальной из всех максимальных для каждого пакета частот скоростью.

Значение рабочей частоты и скорости передачи информации на этой частоте поступает на выход блока 11 обработки результатов, В интервалах между сеансами зондирования устройство периодически анализирует на всех частотах связи помеховую обстановку и в блоке 11 обработки реэультатов периодически обновляется информация о помекак, с учетом которой периодически повторяется выбор рабочей частоты и скорости.

Предлагаемое устройство позволит по-. высить точность выбора в условиях многолучевости сигнала и нестационарности по времени.и частоте помех за счет учета при выборе глубины общих замираний огибающей сигнала и измерения помех на частотах связи в информационной полосе каждой градации скорости передачи информации. Кроме того, измерение сред- ней по времени и частоте глубины замираний на лучших по уровню помех парциальных каналах позволяет сократить время анализа и повЫсить точность оценки глубины замираний сигнала. Испольсование предлагаемого устройства в составе адаптивной радиолинии позволит повысить надежность связи, пропускную способность адаптивной радиолинии.

Ф о р м у л а изобретения

1. Устройство для определения оптимальных рабочих частот по авт. св.

% 651488, о т л и ч а ю.ш е е с я тем, что, с целью повышения точности, на приемной стороне введен блок оценки глубины замираний, выход которого подключен к второму входу блока обработки результатов, первый, второй, третий, четвертый входы которого соединены соответственно с четвертым выходом блока синхронного управления, с вторым выходом блока выбора субоптимальной частоты, с входом блока синхронного управления, с третьим выходом блока выбора субоптимальной частоты и третьим вхс дом блока обработки результатов, причем выход декодера команд подключен соответственно к третьему входу блока выбора субоптимальной частоты и к входу блока синхронного управления.

926779

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что блок оценки глубины замираний выполнен в виде последователь но соединенных первого элемента И, блока выбора минимального значения, на- 5 капливающего сумматора, квадратора, делителя, сумматора и второго элемента

И, последовательно соединенных блока управления, оперативного запоминающего

; устройства, регистра памяти и запоминающего устройства, причем второй и третий выходы блока управления непосредственно, а четвертый. выход через элемент НЕ подключены соответственно к второму входу запоминающего устройства, к второ-1 му входу накапливающего сумматора и к входу первого элемента И, при этом второА вход и выход второго элемент& И соединены соответственно с четвертым выходом блока управления и вторым входом блока выбора минимального значения, второй выход которого соединен с вторым входом регистра памяти, причем второй вход первого элемента И„дополнительный вход делитййя и выход запоминающего устройства являются соответственно входами и выходом блока оценки глубины. замираний.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1ъ Авторское свидетельство СССР № 651488, кл. Н 04 В 7/24, 1977 (прототип).

926779

Составитель Л . Медведева .

Редактор E. Кинив Техред.С.Мн) унова Корректор А. Ференн

Заказ 2999/47 ЧЪциж 685 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4