Способ передачи и приема дискретной информации в широкополосных системах связи с адаптивными антенными решетками

 

Изобретение м.б.- использовано в системах связи, функционирующих в условиях изменяющейся помеховой обстановки и при необходимости обеспечения высокой помехоустойчивости. Цель изобретения - увеличение помехоустойчивости и пропускной способности при передаче дискретной информации . На передающей стороне после разделения последовательности двоичных сигналов передаваемой информации каждый блок из п информационных сигнал ов (ИС) преобразуют в одну из соответствующих ортогональных последовательностей Уолша из L символов , имекицих одинаковые начальные сегменты из символов. На приемной стороне демодуляцию каждого выделенного ИС осуществляют путем взаимокорреляционной обработки его с синхронизированными по времени и частоте сформированными эталонными псевдослучайными сигналами с последующим быстрым преобразованием Уолша. Опорный сигнал вьщеляют при демодуляции. начального сегмента из 1 символов ИС, а регулировку весовых козф. при адаптивной обработке сигналов осуществляют в интервалы стробирования, совпадающие с начальным сегментом из 1 символов каждого блока из п ИС.2 ид. i (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) (50 4 Н 01 3 26//Н 04 В 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И; ОТКРЫТИЙ (21) 3754737/24-09 (22) 19.06.84 (46). 30.07.87. Бюл. )) 28 (71) Московский электротехнический институт связи (72) В.И. Журавлев-и Г.Г. Моисеева (53) 621. 394. 14 (088. 8) (56) Ломая В.И., Комаров В.M. и др.

Адаптивные антенные решетки в системах широкополосной связи. Зарубежная радиоэлектроника, 1983, У 5, с.10-11.

Патент США У 4156877,кл. 343/100, 1979. (54) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ И HPHEMA ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ В ШИРОКОПОЛОСНЫХ СИCTENAX СВЯЗИ С АДАПТИВНЫМИ АНТЕННЫМИ

РЕШЕТКАМИ (57) Изобретение м.б; использовано в системах связи, функционирующих в условиях изменяющейся помеховой обстановки и при необходимости обеспечения высокой помехоустойчивости.

Цель изобретения - увеличение помехоустойчивости и пропускной способности при передаче дискретной информации. На передающей стороне после разделения последовательности двоичных сигналов передаваемой информации каждый блок из и информационных сигналов (ИС} преобразуют в одну иэ

N=2 соответствующих ортогональных

И последовательностей Уолша нз 1, символов, имеющих одинаковые начальные сегменты из 1=L/N символов. На приемной стороне демодуляцию каждого выделенного ИС осуществляют путем вэаимокорреляционной обработки era c синхронизированными по времени и частоте сформированными эталонными псевдослучайными сигналами с последующим быстрым преобразованием Уолша. Опорный сигнал выделяют при демодуляции начального сегмента из 1 символов ИС, а регулировку весовых коэф. при адаптивной обработке сигналов осуществляют в интервалы стробирования, совпадающие с начальным сегментом из 1 символов каждого блока из и ИС.2 ил.

1327217

Изобретение относится к радиосвязи,. преимущественно к широкополосным системам связи с адаптивными антенными решетками (ААР)„ в которых пере- 5 дача информации осуществляется с помощью шумоподобных сигналов (ШПС), и может быть использовано в системах

I связи, функционирующих в условиях изменяющейся помеховой обстановки 1р и при необходимости обеспечения высо,кой помехоустойчивости системы.

Цель изобретения — увеличение помехоустойчивости и пропускной спо,собности при передаче дискретной информации.

Сущность способа передачи и приема дискретной информации в широкополосных системах связи с AAP заключается в том, что на передающей сто- 2() роне последовательность информационных сигналов передаваемой дискретной информации разделяют на блоки из и информационных сигналов, формируют псевдослучайную последовательность, которую умножают на блоки из и информационных сигналов и сформированным, двоичным псевдослучайным сигналом модулируют по фазе колебание несущей частоты и передают высокочастот- ЗО .ный широкополосный сигнал, а на приемной стороне высокочастотный широкополосный сигнал принимают элементами антенной решетки и после весовой обработки сигналов элементов антенной решетки формируют выходной сигнал решетки, из которого выделяют информационный сигнал, который. демодулируют, выделяют опорный сигнал, который вычитают иэ выходного сигнала решет- 40 ки, раэностным сигналом осуществляют регулировку весовых коэффициентов при весовой обработке сигналов элементов антенной решетки в интервалах стробирования, совпадающих со временем выделения опорного сигнала, причем на передающей стороне каждый блок из и информационных сигналов преобразуют в одну из N=2"соответствующих ортогональных последовательностей Уолша из L символов, имеющих одинаковые начальные сегменты из 1=

L/N символов, а на приемной стороне и информационный сигнал демодулируют путем взаимокорреляционной обработки выходного сигнала антенной решетки с синхронизированными по времени и частоте эталонными псевдослучайными сигналами с последующим быстрым преобразованием Уолша, опорный сигнал выделяют при демодуляции информационного сигнала, соответствующего его начальному сегменту из 1 символов, а стробирование при весовой обработке сигналов элементов антенной решетки осуществляют в интервалах времени, совпадающий с начальным сег.ментом информационного сигнала каждого блока из п информационных сигналов.

На фиг. 1 представлен вариант для осуществления способа передачи и приема дискретной информации в широкополосных системах с ААР; на фиг. 2 — эпюры формируемых последовательностей для случая, когда передача информации осуществляется четырьмя ортогональными сигналами.

Устройство для реализации данного способа содержит на передающей стороне источник 1 информации, регистр 2, дешифратор 3, коммутатор 4, перемножитель 5, модулятор 6, передающую антенну 7, генератор 8 тактовых импульсов (ТИ), генератор 9 последовательностей Уолша и генератор 10 псевдослучайной последовательности, а на приемной стороне — многоэлементную антенную решетку (AP) 11, блоки.12 —

12д, весовой обработки, сумматор 13, вычитающий блок 14, делитель 15 мощности, блок 16 синхронизации, перемножитель 17, фильтр 18, демодулятор

19, усилитель 20 с автоматической регулировкой усиления(АРУ) и модулятор 21, блок 22 быстрого преобразования Уолша, дешифратор 23, генератор 24 псевдослучайной последовательности (ПСП), формирователь 25 строба,причем каждый блок 12 весовой обработки содержит перемножитель 26, ключ 27, интегратор 28 и блок 29 регулировки весового коэффициента.

Устройство работает следующим образом. !

Двоичная информация от источника

1 информации поступает на вход и-разряцного регистра 2, после записи и сигналов в который производится дешифрация состояния регистра 2 с помощью дешифратора 3, имеющего и входов и 2 выходов. Дешифратор устанавливает коммутатор 4 в состояние, при котором последовательность Уолша, соответствующая информационному содержанию регистра 2, от .генератора

9 (фиг.2 б,в,г,д) поступает на вход

1327217 перемножителя 5, на другой вход которого поступает ПСП, формируемая генератором 10 (фиг. 2а).

На выходе перемножителя 5 форми5 руется двоичный псевдослучайный сигнал, (фиг. 2 а,е,ж,з) который поступает на вход модулятора 6, где осуще ствляется манипуляция фазы высокочастотного несущего колебания и сформиро- 1О ванный широкополосный псевдослучайный сигнал излучается через передающую антенну 7.

Синхронизация работы устройства на передающей стороне осуществляется с помощью генератора 8 ТИ, формирующего набор тактовых частот: частота формирования ПСП и, частота формирования последовательностей Уолша

К, = Е /1 частота поступления инфор- 2О мационных символов в регистр 2fT

2 п/L и частота смены выходного

re ссстояния дешифратора 3 и определяющая моменты начала .генерирования ПСП и последовательностей Уолша Е =Е /Ь.25

На приемной стороне сигналы с выходов элементов многоэлементной антенны 11 поступают на входы блоков

12,-12„ весовой обработки,где умножаются на комплексные весовые коэф- З0 фициенты,после чего все сигналы поступают на сумматор 13, выходной сигнал которого перемножается в перемножителе 17 с ПСП от генератора 24, совпадающей с ПСП, формируемой на

35 передающей стороне.

Сигнал с выхода перемножителя 17 поступает на полосовой фильтр 18, на выходе которого выделяется несущее 40 колебание, модулированное по фазе передаваемой последовательностью Уолша, поступающее на демодулятор 19, на одном из выходов которого выделяется колебание несущей частоты, а на дру- 45 гом выходе — передаваемая последовательность Уолша. Колебание несущей частоты с выхода демодулятора 19 через усилитель 20 АРУ поступает на вход модулятора 21, на другой вход которого подается ПСП с генератора

24, в результате чего формируется ПСП, начальные элементы которого полностью совпадают с начальными элементами передаваемой ПСП независимо от передаваемой информации (фиг.2а,е,ж,з), поэтому часть ПСП, содержащую и элементов, можно использовать в качестве опорного сигнала для настройки весовых коэффициентов по критерию минимума среднеквадратической ошибки.

Для этого формируемая ПСП вычитается из выходного сигнала антенной решетки в вычитающем блоке 14, с выхода которого сигнал разности поступает на делитель 15 мощности, где производится деление на составляющие, каждая из которых используется для регулировки весового коэффициента в блоке 12 весовой обработки одного из элементов многоэлементной решЕтки

11. Сигнал с выхода делителя 15 мощности поступает на вход перемножителя

26, где происходит перемножение с выходным сигналом соответствующего элемента антенной решетки. С выхода перемножителя 26 через ключ 27 сигнал поступает на вход интегратора 28, с выхода которого снимается управляющее напряжение для регулировки весового коэффициента в блоке регулировки весового коэффициента 29.

Замыкание цепи обратной связи с помощью ключа 27 производится импульсом с выхода формирователя стро ба 25 только на время действия опорного сигнала. Для этого длительность стробирующего импульса делается равной длительности опорного сигнала, а запуск формирователя строба 25 осуществляется синхронно с запуском генератора 24 ПСП с автоматическим запуском.

Последовательность Уолша, снимаемая со второго выхода демодулятора

19, поступает на вход блока быстрого преобразования Уолша 22, в котором производится идентификация принимаемой последовательности с последовательностью Уолша. Этот блок имеет оДов KGEPbIA H3 KQTQPbIx cooT» ветствует одной из используемых при передаче последовательностей Уолша и соединен с соответствующим входом дешифратора 23, на выходе которого появляется последовательность и информационных сигналов, соответствующая номеру входа.

Формула изобретения

Способ передачи и приема дискретной информации в широкополосных системах связи с адаптивными антенными решетками, заключающийся в том, что на передающей стороне последовательность двоичных сигналов передавае1327217 мой информации разделяют на блоки из и информационных сигналов, формируют псевдослучайную последовательность, которую перемножают с каждым блоком информационных сигналов и ею модулируют по фазе колебание несущей частоты, передают высокочастотные широкополосные сигналы, а на приемной стороне осуществляют адаптивную обработку принятых высокочастотных широкополосных сигналов, иэ каждого обработанного сигнала выделяют информационный сигнал и его демодулируют, выделяют опорный сигнал, кото рый вычитают .из обработанного сигнала, разностным сигналом осуществляют регулировку весовых коэффициентов при адаптивной обработке сигналов в интервале стробирования, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения помехоустойчивости,и пропускной способности при передаче дискретной информации, на передающей стороне после разделения последова-. тельности двоичных сигналов передаваемой информации каждый блок из п информационных сигналов преобразуют в одну из N=2" соответствующих ортогональных последовательностей Уолша из L символов, имеющих одинаковые начальные сегменты из 1 = Ь/N символов, а на приемной стороне демодуляцию каждого вьщеленного информационного сигнала осуществляют путем взаимокорреляционной обработки его с синхронизированными по времени и частоте сформированными эталонными псевдослучайными сигналами с последующим быстрым преобразованием

Уолша, опорный сигнал выделяют при демодуляции начального сегмента иэ

1 символов информационного сигнала, а регулировку весовых коэффициентов при адаптивной обработке сигналов осуществляют в интервалы стробирования, совпадающие с начальным сегментом из 1 символов каждого блока из и информационных сигналов.

1327217

Составитель В. Евдокимова

Техред И.Попович Корректор Т. Колб

Редактор А. Долинич

Заказ 3402/51 Тираж 625

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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