Способ передачи сигналов в канале с переотражением от ионосферы

 

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано для передачи информации с переотражением радиоволн от ионосферы. Целью изобретения является увеличение дальности связи и повышение скрытности. Для достижения указанной цели предлагается осуществлять передачу информационного сигнала с некоторым числом повторов. При этом задержку между передачей каждого повтора выбирают такой , чтобы сигналы, распространяющиеся по разным траекториям, достигали приемной антенны в один и тот же момент времени и суммировались по амплитуде. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 Н 04 В 7/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАЙИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О

О (л)

Д. (21) 4907739/09 (22) 21.11.90 (46) 23.01.93. Бюл. № 3 (71) Научно-исследовательский институт авиационного оборудования (72} Б.И.Дмитренко, Б.В.Лазебный, А.П.Николаенко, В.А.Леонтьев, В.А,Рафальский, А.В.Швец и В.И.Матюхин (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 714653, кл. Н 04 В 7/02. 1980. (54) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ В КАНАЛЕ С ПЕРЕОТРАЖЕНИЕМ ОТ ИОНОСФЕРЫ

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть применено для передачи информации с использованием переотражений радиоволн от ионосферы.

Известен способ приема информации по многомодовому волновому каналу связи, основанный на перемножении комплексных сигналов пространственно разнесенных антенн на комплексные множители и сложении результатов йеремножения.

Недостатком способа является необходимость нескольких пространственно разнесенных антенн для его осуществления.

Данный способ сходен с заявляемым по достигаемому на приемной стороне результаТУ.

Известен также принятый за прототип способ передачи сигналов точного времени по каналам связи с переменным временем распространения, при котором измеряют и учитывают время распространения сигнала в канале связи от источника до получателя

„„ 0 „„1790034 А1 (57) Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано для передачи информации с переотражением радиоволн от ионосферы. Целью изобретения является увеличение дальности связи и повышение скрытности. Для достижения указанной цели предлагается осуществлять передачу информационного сигнала с некоторым числом повторов. При этом задержку между передачей каждого повтора выбирают такой, чтобы сигналы, распространяющиеся по разным траекториям, достигали приемной антенны в один и тот же момент времени и суммировались по амплитуде. 2 ил, информации, а операцию учета времени распространения сигнала в канале связи осуществляют путем передачи сигналов точного времени в виде последовательностей импульсов с упреждением на величину времени распространения в канале связи.

Известный способ имеет следующие недостатки. Для увеличения дальности связи и отношения уровней сигнала и помехи необходимо увеличивать мощности передатчика и излучаемого сигнала, что не всегда возможно или может привести к нежелательным побочным последствиям.

Целью предлагаемого способа является увеличение дальности связи и повышение скрытности, Цель достигается тем, что в способе передачи сигналов в канале с переотражением от ионосферы, заключающемся в том, что определяют время распространения информационного сигнала от пункта передачи до пункта приема, осуществляют передачу ин1790034 формационного сигнала с учетом времени его распространения, согласно изобретению, время распространения информационного сигнала от пункта передачи до. пункта приема определяют для п траекто- 5 рий его распространения ; передачу информационного сигнала осуществляют с числом повторов k, при этом время задержки пере- дачи k-го повтора от момента начала передачи информационного сигнала устанав- 10 ливают равным Ate = tn - ь-k, где tn — время распространения информационного сигнала по траектории с максимальным числом переотражений от ионосферы и, г - — время распространения информационного сигнала по траектории с числам переотражений от ионосферы n - k.

При осуществлении обычной связи, на. пример, в диапазоне СДВ на" расстоянии свыше 1000 км для уверенного приема не- 20 обходим передатчик мощностью порядка неСкольких десятков кВт. Дальнейшее уве ли>чейие мощности, если оно возможно, мо >кет"прйвести, йаг1ример; к электрическим пробоям в антенне. Подобные передающие 25

"системы имеют большие габариты, вес и стоимость. Значительно увеличить дальность связи при тех же параметрах переда ющих систем илй значительно уменьшить габариты и мощность и увеличить уровень принимаемого сигнала при той же дальностй связи позволяет суммирование информационных сигналов, отраженных от ионосферы один и более раз. Для этого передачу одного и того >ке информационнога сигнала осуществляют с некоторым числом повторов с такими задержками по времени, чтобы сигналы с различным числом переот ражений и от ионосферы достигали приемной антенны в один и тот же момент 40 времени, т.е. Синфазно, и суммировались по амплитуде. Эта" позволяет увеличить дальH0CTb связи, а также nOBblCIITb CKpbITIIOCTb канала связи за счет того, что синфазность и суммйрование амплитуд наблюдаются лишь в определеййой зоне приема.

На фиг. 1 приведена общая схема распространения сигнала без переотражения, а таКже с одно- и двухкратным переотраже"нием от ионосферы; на фиг, 2 — условное - >0 изображение временной последовател ьности" передаваемых сигналов, складывающихся в зоне приема, На фиг. 2 число переотражений п ограничено до четырех.

На фиг. 1 видно, что число прямых уча- 55 стков траектории pàспространения сйгнала при числе переотражений и равно 2п. При этом длина йроекцйи прямого участка траектории составляет 2, где 5 — расстояние

2n между приемной и передающей антеннами.

Зная высоту ионосферы и, легко найти суммарную длину прямых участков траектории сигнала йри данном и, а следовательно, время pàñïðîñòðàíåíèÿ этого сигнала, Предлагаемый способ реализуется следующим образом (фиг, 2). Предположим, что при расстоянии между антеннами 5 = 1000 км и высоте. ионосферы h = 60 км в определенный момент времени передающей антенной излучают информационный сигнал с амплитудой Àl. Причем, что этот сигнал достигнет приемной антенны после максимум четырех переотражений от ионосферы (п=4) и, следовательно, трех переотражений от земной поверхности. Ослаблением сигнала в атмосфере и при переотражениях пренебрегаем, Зная S, h, n, возможно определить время распространения сигнала между антеннами. Для и = 4 оно. равно t4 =

=3,70 мс Соответственно, при и = 3,2 и 1 ta,2,1

= 3,51; 3,43; 3,37 мс. При и = 0 т,е. без переотражений сигнал достигнет приемной антеннь1 через tp = 3,33 мс. Из вышеприведенных цифр видно; что промежутки времени повторов задержки одного и того же информационного сигнала с момента излучения первого сигнала с амплитудой А1 составляет соответственно

AtI =- 3,70 — 3,51 = 0,19 мс;

A tz = 3,70 - 3,43 = 0,27 мс;

A гз = 3,70 — 3,37 = 0,33 мс;

Ь t4 = 3,70- 3,33 =- 0,37 мс

Здесь At4 составляет задержку времени между первым сигналом с и =4 и последним с n =. О, т;е, прямым поверхностным без переотражений..

Таким образам, полученные значения времени задержки выражают условие синфазности информационных сигналов в приемной антенне, а, следовательно, сложения амплитуд всех сигналов для рассмотренного случая.

Информация в описанном способе может передаватвся, например, изменением формы сигналов, что реализуется известными методами, Использование предлагаемого способа обеспечивает следующие преимущества:

1, Увеличение дальности связи и повышение отношения уровней сигнала и помехи за счет сложейия нескольких сигналов и усреднения суммарного сигнала при ослаблении или исчезновении части его составляющих, 1790034

У г

r !

= 1

У сФ 03 02 4f о 3,33 опережен(ге зле а.. г„ " (фц г., Составитель В.Леонтьев

Техред М,Моргентал Корректор С.Патрушева

Редактор T,Èâàíàâà

Заказ 352 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

2. Повышение скрытности канала связи за счет того, что сложение сигналов, имеющее место в зоне приема, где находится корреспондент, отсутствует в других зонах, находящихся как ближе, так и дальше вышеуказанной зоны. Расположение и размеры зоны приема зависят отдлительности

Формула изобретения

Способ передачи сигналов в канале с переотражением от ионосферы, заключающийся в том, что, определяют время распространения инфррмационного сигнала от . пункта передачи до пункта передачи до пункта приема, осуществляют передачу информационного сигнала, отличающийся тем, что, с целью увеличения дальности связи и повышейия скрытности, время распространения информационного сигнала от пункта передачи до пункта приема определяютдля и траекторий распространения инимпульсов и вида диаграммы направленности передающей антенны.

3. Возможность использования импульсных элементов, например, ГИНов, с накоплени5 ем энергии от маломощных источников с последующим дискретным излучением сигналов. формационного сигнала, передачу инфор15 мационного сигнала осуществляют с числом повторов k, при этом время задержки передачи k-го повтора от момента начала передачи информационного сигнала устанавливают равным Atk = tn - tn-k где tn — время

20 распространения информационного сигнала по траектории с максимальным числом переотражений от ионосферы п; tn-k — время распространения информационного сигнала по траектории с числом переотражений

25 от ионосферы и - k.