Система радиосвязи с однополосной модуляцией сигналов

 

Система радиосвязи с однополосной модуляцией сигналов содержит модулятор, возбудитель, усилитель мощности, антенное реле 13, антенну 14, генератор 11 поднесущей частоты, приемный тракт 17, демодулятор 38, оконечный блок 52, гетеродин 20 с системой автоподстройки частоты по пилот-сигналу. С целью снижения энергозатрат при обеспечении заданной помехоустойчивости введены ключи 6 и 7, дифференциальная цепочка 10, ждущий мультивибратор 9., элемент НЕ 8, узкополосный фильтр 44 пилот-сигнала , амплитудный детектор 29 пилотсигнала , RS-триггеры 45 и 47, высокочастотные ключи 16, 18 и 36, низкочастотные ключи 25, 27 и 34, управляемый усилитель 24 по стоянного тока, блок 26 аналоговой памяти, блок 32 цифровой памяти, аналого-циф-с чэ ровой преобразователь 33, цифроаналоговый преобразователь 31, логи- /Л ческие элементы НЕ 30, 40 и 51 и делитель 19 частоты. 3 ил. 1C О5 to СА9 СР

COlO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 04 В 7/26

13.; и, ФМл !:.:

ЙД (,)ур ";.; а l

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ л

° °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

H А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2! ) 3642942/24-09 (22) 14. 09. 83 (46) 07.10.86. Бюл. № 37 (72) А.P.Шварцман (53) 621.394(088.8) (56) Патент США ¹ 390364, кл. Н 04 В 6/26.

Верзунов М.В. Однополосная модуляция в радиосвязи. -М.: Воениздат, 1972, с. 145-148. (54) СИСТЕМА РАДИОСВЯЗИ С ОДНОПОЛОСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ СИГНАЛОВ (57) Система радиосвязи с однополосной модуляцией сигналов содержит модулятор, возбудитель, усилитель мощности, антенное реле 13, антенну

14, генератор 11 поднесущей частоты, приемный тракт 17, демодулятор 38, ÄÄSUÄÄ 1262 39 А1 оконечный блок 52, гетеродин 20 с системой автоподстройки частоты по пилот-сигналу. С целью снижения энергозатрат при обеспечении заданной помехоустойчивости введены ключи

6 и 7, дифференциальная цепочка 10, ждущий мультивибратор 9., элемент НЕ

8, узкополосный фильтр 44 пилот-сигнала, амплитудный детектор 29 пилотсигнала, RS- триггеры 45 и 47, высокочастотные ключи 16, 18 и 36, низкочастотные ключи 25, 27 и 34, упI равляемый усилитель 24 постоянного тока, блок 26 аналоговой памяти, блок 32 цифровой памяти, аналого-циф ровой преобразователь 33, цифроаналоговый преобразователь 31, логические элементы НЕ 30, 40 и 51 и делитель 19 частоты. 3 ил.

1262739

Система работает следующим образом.

В момент t, начинается передача информации в направлении радиостанция Р— радиостанция P . При этом в точку А радиостанции Р, поступает

Изобретение относится к радиосвязи и может использоваться в системах

УКВ радиосвязи с самолетами гражданской авиации.

Цель изобретения — снижение энергозатрат при обеспечении заданной помехоустойчивости. . На фиг. 1 и 2 представлена структурная электрическая схема предлагаемой системы; на фиг. 3 — эпюры 10 напряжений.

Система содержит передающую сторону 1, приемную сторону 2, модулятор

3, возбудитель 4, усилитель 5 мощности, ключи 6 и 7, элемент НЕ 8, ждущий мультивибратор 9, дифференциальную цепочку 10, генератор 11 поднесущей частоты, ключ t2, реле 13 приема-передачи. антенну 14, фазовый детектор 15, высокочастотный (ВЧ) 20 ключ 16,, усилительный тракт 17 приема, высокочастотный (ВЧ) ключ 18, делитель 19 частоты, гетеродин 20, усилитель 21, смеситель 22, фильтр

23 нижних частот, управляемый уси- 25 литель 24 постоянного тока, низкочастотный (НЧ) ключ 25, блок 26 аналоговой памяти, низкочастотный (НЧ) ключ 27, управляющий элемент 28, амплитудный детектор 29 пилот-сигна- Зр ла, логический элемент НЕ 30, цифро аналоговый преобразователь (ЦАП) 31, блок 32 цИфровой памяти, аналого-цифровой преобразователь ЗЗ, низкочастотный (НЧ) ключ 34, генератор 35 тактовых импульсов, высокочастотный (ВЧ) ключ 36, усилитель 37, демодулятор 38, дифференциальную цепь 39, логический элемент НЕ 40, ждущий мультивибратор 41, дифференциальную 40 цепь 42„ широкополосный фильтр 43 пилот-сигнала, ускополосный фильтр

44 пилот-сигнала, RS-триггер 45, дифференциальную цепь 46, RS-триггер

47, усилители 48 и 49, дифференци- 4> альную цепь 50, логический элемент

НЕ 51, низкочастотный тракт (НЧ) 52 приема, ждущие мультивибраторы 53 и 54, дифференциальные цепи 55 и 56, диоды 5i и 58, источник 59 команд на включение и выключение режима передачи. сигнал логический 0, а радиостан— ции Р— логическая 1 (фиг. 3, эпюры Бдр, Пдр ) . В передающей радиостанции команда Передача поступает в модулятор 3, возбудитель 4, усилитель 5 мощности и дополнительно через дифференциальную цепь (ДЦ) 10на вход ждущего мультивибратора 9.

Запущенный указанной командой ждущий мультивибратор 9 выдает одиночный импульс уровнем логического 0 и длительностью, (фиг. 3, зпюра U ).

Этим импульсом запирается ключ. 6

I и отпирается ключ 7 (эпюра U< ) . При этом сигнал генератора 11 поднесущей отключается от модулятора 3 и подключается к входу воздбудителя

4, чем исключается модуляция излучаемого сигнала и обеспечивается излучение на несущей частоте.

Уровень сигнала поднесущей подобран таким, чтобы на отрезке, сигнал несущей излучался максимальной мощностью (эпюра,U,). По окончании импульса, в момент t,, ключ 6 открывается, а ключ 7 закрывается (эпюра

U,,U> ); и начинается передача информации (Б ). Время 7, выбирают минимальным, но достаточным для процесса схватывания и окончания переходного режима в системе автоподстройки частот (АПЧ) на приемной стороне радиолинии. В то же время отрезок, не больше реализуемого обычно в симплексных радиостанциях времени переключения режимов приемпередача (100-200 мс), в результате скорость обмена информацией не сни;жается.

В радиостанции P, находящейся в

2 момент -: в ждущем режиме (в режиме приема) ВЧ-ключ 16 закрыт, а ВЧ-ключ

18 открыт (эпюры 04,, U

36, усилитель 37, широкополосный фильтр 43, усилители 48 и 49 и ВЧключ 18 на вход фазового детектора 15 кольца АПЧ. В это кольцо, кроме указанных элементов, входят также фильтр

23, управляемый усилитель 24, ключи

11262739

25 и 27 (эпюры П„ и V„ 26, управляющий элемент 28, гетеродин

20, усилитель 21 и смеситель 22.

Появление в момент t сигнала на вы1 ходе амплитудного детектора 29 (эпюра U ) не меняет состояния ждущего

E мультивибратора 53 и последующих элементов, поэтому НЧ-ключи 25, 27 и 36 остаются открытыми.

В момент t появления сигнала 10

I на вьг:оде амплитудного детектора 29 передним фронтом сигнала через дифференциальную цепь (ДЦ) 56 запускается;кдущий мультивибратор 54 (эпюра U< ), выдающий импульс длитель- 15 ностью . Задний фронт этого им 2 пульса через ДТ 55 запускает ждущий мультивибратор 53, выдающий импульс уровнем логического "0" (эпюра U ).

Этим импульсом закрывается ВЧ-ключ 20, 36, так что с момента t пилот-сигнал в систему АПЧ поступает только через узкополосный фильтр 44. Длительность импульса U должна вы2 бираться такой, чтобы этого времени 25 хватало на процессе схватывания в системе АПЧ.

Начиная с момента t, происходит более точная подстройка частоты гетеродина 20 благодаря тому, что

30 флюктуации фазы пилот-сигнала, отфильтрованного узкополосным фильтром 44, резко ослабляются. Для такой подстройки достаточно некоторого времени L, и длительность им- 35 пульса на выход ждущего мультивибратора 53 (эпюра U ) как раз выбирается равной этому времени. В момент t окончания этого импульса его задним фронтом через ДЦ 50 40 опрокидывается RS-триггер 45 (эпюра П„), выходным напряжением которого запирается НЧ-ключ 25. С этого момента кольцо АПЧ прекращает свою работу и подстройка гетеродина 20 осуществляется напряжением с выхода блока 26. Очевидно, что требуется выполнить условие

50 ()(+C

3 с тем, чтббы момент 1 окончания з работы системы АПЧ наступил не ранее момента выключения пилот-сигнала (эпюра U<, U ). Одновременно напряже->> нием U выключается (при открытом ключе 12) генератор 11 поднесущей в случае приема сигналов с неподавленной несущей (ЛЗН). Это необходимо для предотвращения интерференционной помехи на выходе приемника, обусловленной биениями в смесителе

22 несущей сигнала последней промежуточной частоты и сигнала поднесущей, номинальные частоты которых совпадают.

При приеме сигналов с подавленной несущей (АЗУ) ключ 12 закрыт внешней командой, при этом генератор 1 1 в момент, не выключается, а сигнал

3 его подается на синхронный детектор демодулятора 38. Сигнал с выхода

RS-триггера 45 через логический эле1 мент НЕ 51 (U ) используется также для отпирания низкочастотногО тракта приемника 52 в момент t . Запи3 ранием его до этого момента предотвращается прослушивание сигналов во время переходного процесса в системе АПЧ. В момент t3 также открывается ВЧ-ключ 36.

С момента й: начинается прием

4 сообщений. В случае продолжительности сеанса приема выходной сигнал блока 26 может приобрести значительную погрешность. Для предотвращения недопустимого ухода частоты гетеродина

20 предусмотрен дополнительный канал цифрового запоминания управляющего сигнала, состоящий из аналого-цифрового преобразователя 33, блока 32, цифро аналогового преобразователя 31 и генератора 35 тактовых импульсов.

В момент t3 выходным сигналом RSтриггера 45 через дифференциальную цепь 46 и диод 57 запускается ждущий мультивибратор 41, длительность выходного импульса которого (U ) а выбирается достаточной для запоминания управляющего сигнала блока 32.

В момент t. окончания этого импульса задним фронтом его через дифференциальную цепь 42 и диод 58 опрокидывается КЯ-триггер 47. При этом выходным сигналом его (U и U„., ) закрывается НЧ-ключ 27 и открывается

НЧ-ключ 34, так что вход управляющего элемента 28 переключается с выхода блока 26 на выход канала цифрового запоминания.

В момент включения режима передачи происходят следующие процессы.

Сигналом включения передачи (эпюры

Ugq,, U4q, момент t „) открывается

ВЧ-ключ 16 и закрывается ВЧ-ключ 18.

Одновременно этот сигнал, поступая

1?б2739 через логический элемент НЕ 30 и

ЛЦ 39 на неинвертирующий вход RSтриггера 45, переводит его в состо яние, при котором выходными сигнаI лами в точках К К, М М и Н открываются НЧ-ключи 25 и 27 и закрывается

НЧ-ключ 34, производится сброс информации в блок 32 и запирается

НЧ-,тракт 52, а также включается генератор 11 поднесущей в режиме А3Н 10 (при A3I он не выключается), Тем самым замыкается кольцо автоподстройки гетеродина 20 по собственному сигналу, что необходимо в связи с использованием его и в передатчике 15 для формирования частоты выходного колебания в возбудителе 4.

Управляемый усилитель 24 имеет вЫсокое и нижкое значения коэффициента усиления, переключение которых 20 осуществляется сигналам Пд с выхода логического элемента НЕ 30. Высокое значение коэффициента усиления соответствует режиму автоподстройки гетеродина 20 по собственному сигналу., когда вследствие включения в кольцо делителя 19 коэффициент передачи по кольцу падает.

После выполнения элементами ука30 занных автоматических команд радиостанция готова к передаче информации по радиолинии в обратном направлении, а также к сеансу приема, который затем последует.

Формула изобретения

Система радиосвязи с однополосной модуляцией сигналов, содержащая на передающей стороне последовательно

40 соединенные модулятор, возбудитель, усилитель мощности, реле и антенну, а также генератор поднесущей частотЫ, при этом второй вход возбудите45 ля является гетеродинным, а на приемной стороне — последовательно соединенные приемный тракт, демодулятор и оконечный блок, а также гетеродин с системой автоподстройки частоты по пилот-сигналу, содержащий смеситель,. фильтр пилот-сигнала, первый усилитель, фазовый детектор, фильтр нижних частот, второй усилитель и управляющий элемент, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения энергозатрат при обес печении заданой помехоустойчивости, в ней на передающей стороне введены три ключа, дифференпиальная цепочка и ждущий мультивибратор, при чем выход первого ключа через последовательно соединенные генератор поднесущей частоты и второй ключ соединен с выходом модулятора, второй вход которого соединен с вторым входом усилителя мощности и является входом команд на включение режима передачи, третий вход модулятора соединен с выходом третьего ключа, объединенного по входу с вторым ключом, второй вход которого через элемент НЕ соединен с выходом ждущего мультивибратора и вторым входом третьего ключа, второй вход усилителя через дифференциальную цепочку соединен с входом ждущего мультивибратора, первый вход первого ключа является входом Пуск, второй вход первого ключа является входом команд на переключение видов модуляции, а на приемной стороне введены узкополосный фильтр пилот-сигнала, амплитудный детектор пилот-сигнала, шесть дифференцирующих цепей, три ждущих мультивибратора, два RS-триггера, три высокочастотных ключа, три низкочастотных ключа, управляемый усилитель постоянного тока, блок аналоговой памяти, блок цифровой памяти, аналого-цифровой преоб! разователь, цифро аналоговый преобразователь, три логических элемента НЕ и делитель частоты, причем выход делителя частоты соединен с первым входом фазового детектора через первый высокочастотный ключ, управляющий вход которого соединен через первый логический элемент НЕ с источником команд на включение и выключение режима передачи, выход смесителя усилительного тракта приемника через второй высокочастотный ключ соединен с входом широкополосного фильтра пилот-сигнала -л через усилитель — с входом узкополосного фильтра пилот-сигнала, выходы этих фильтров соединены через усилители с входом амплитудного детектора и входом третьего высокочастотного ключа„ выход которого соединен с входом фазового детектора,:а управляющий вход — с источником команды включения-выключения режима передачи, между фипьтром нижних частот и управляющим элементом сис TcMbJ автоподстройки частоты гетеродина последова7 1 тельно включены управляемый усилитель постоянного тока, первый низкочастотный ключ, блок аналоговой памяти и второй низкочастотный ключ, параллельно которому последовательно включены аналого-цифровой преобразователь, блок цифровой .памяти, цифро аналоговый преобразователь и третий низкочастотный ключ, управляющий вход усилителя постоянного тока соединен с выходом первого логического элемента НЕ, выход амплитудного детектора через первую дифференцирующую цепь, первый ждущий мультивибратор, вторую дифференцирующую цепь, второй ждущий мультивибратор и третью. дифференцирующую цепь соединен с инфертирующим входом первого RS-триггера, выход второго ждущего мультивибратора соединен с управляющим входом второго высокочастотного ключа, неинвертирующий вход первого RS-триггера через четвертую дифференцирующую цепь подключен к выходу первого ло262739 8 гического элемента НЕ, выход первого RS-триггера соединен одновременно с управляющими входами первого низкочастотного ключа передатчика и первого низкочастотного ключа приемника, входом пятой дифференцирующей цепи и через второй логический элемент НŠ— с управляющим входом низкочастотного тракта приемника, 0 выход пятой дифференцирующей цепи соединен с ийвертирующнм входом второго RS-триггера и через последовательно включенные третий ждущий мультивибратор и шестую дифференци 5 рующую цепь — с неинвертирующим входом RS-триггера, выход которого соединен непосредственно с управляющим входом третьего низкочастотного ключа и через третий логический эле20 мент НŠ— с управляющим входов второго низкочастотного ключа, инвертирующий вход второго RS-триггера дополнительно соединен с входом, сброса блока цифровой памя25 ти, 1262739

Од,р

Гг

Составитель О.Андрушко

Техред В.Кадар Корректор М. Шароши

Редактор А.Сабо

Заказ 5447/59

Тираж 624 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4