Многоканальная система управления информационными каналами приемо-передающих модулей активной фазированной антенной решетки рлс с кодовым разделением каналов

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах с кодовым разделением каналов. Технический результат состоит в повышении скрытности передаваемой информации, отсутствии ограничений на конфигурацию антенного полотна, однозначном разделении информации по каналам при декодировании, помехоустойчивости при передаче управляющей информации, не зависящей от условий внешней среды. Для этого система содержит источники информационных потоков, кодовые модуляторы с мажоритарным сумматором, формирователи кодовой последовательности и антенну. 1 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области систем передачи управляющей информации с использованием кодового разделения каналов. В модели предлагается использовать радиоканал для передачи сигналов управления в активных фазированных антенных решетках (АФАР) радиолокационных станций (РЛС), от устройства управления к приемо-передающим модулям (ППМ) с использованием кодового разделения каналов управления.

Известна система управления лучом фазированной антенной решетки (ФАР) (модулями ППМ) описанная в [1], в которой для повышения надежности и функциональности системы передачи управляющей информации используются специальные схемы управления, соединенные с шинами передачи данных и тактовыми импульсами, а также добавлена схема контроля передаваемых данных.

Недостатками [1] являются высокая трудоемкость изготовления большого числа кабельных соединений, низкая ремонтопригодность и надежность. Дополнительными недостатками являются большие масса и габариты при использовании вышеописанной системы управления ППМ в АФАР.

Наиболее близким из известных аналогов, служащим прототипом заявленной многоканальной системы управления является [2]. Комплекс с многоэлементной ФАР, в котором рассматривается задача управления ФАР при помощи беспроводной открытой оптической командной системы формирования диаграммы направленности и управления лучом.

К недостаткам данного прототипа можно отнести наличие открытой линии оптической передачи информации (влияние солнечного света на инфракрасный диапазон передачи днем, наличие тумана, пыли в воздухе), что может приводить к искажению или невозможности передачи информации, низкая скрытность данных в открытом канале, необходимость располагать в прямой видимости друг от друга оптические приемопередатчики на полотне антенны и на управляющей стороне, что накладывает ограничения на конструктивное исполнение антенны и вынуждает применять сложные технические решения для разделения на приемной стороне информации принятой несколькими оптическими модулями. К дополнительным недостаткам относится высокая стоимость и трудоемкость изготовления полотна антенны с оптическими модулями и магистралями передачи данных.

Достигаемым техническим результатом предлагаемого изобретения является улучшение технических характеристик, а именно повышение скрытности передаваемой информации, однозначное разделение информации по каналам при декодировании, помехоустойчивость при передаче управляющей информации не зависящая от условий внешней среды. Дополнительным техническим результатом, при использовании предлагаемого изобретения, является снижение стоимости и трудоемкости монтажных работ на антенном полотне при использовании радиоканала для передачи данных.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве, состоящем из устройств передачи и приема команд управления, беспроводная открытая оптическая командная система формирования диаграммы направленности и управления лучом представляет собой радиолинию с кодовым разделением каналов.

На фигуре представлена структурная электрическая схема многоканальной системы управления информационными каналами ППМ АФАР РЛС с кодовым разделением каналов.

В структурной схеме предлагаемого изобретения, представленной на фигуре, введены следующие обозначения:

1 - информационный поток 1 (ИП1);

2 - информационный поток 2 (ИП2);

3 - информационный поток N (ИПN);

4, 5, 6 - первый, второй, N-ный кодовый модулятор (сумматор по модулю 2);

7, 21 - первый и второй формирователь первой кодовой последовательности (ФКП1) (строка 1 матрицы Адамара N×N);

8 - формирователь второй кодовой последовательности (ФКП2) (строка 2 матрицы Адамара N×N);

9 - формирователь N-й кодовой последовательности (ФКПN) (строка N матрицы Адамара N×N);

10 - мажоритарный сумматор бинарных последовательностей;

11 - генератор тактовых импульсов;

12 - формирователь цикловых сигналов с периодом Тцикл;

13 - ФМ-передатчик;

14 - антенна ФМ-передатчика;

15 - антенны приемников Ант1…AнтN;

16 - ФМ приемник;

17 - перемножитель;

18 - интегратор;

19 - ждущий мультивибратор;

20 - пороговое устройство (ПУ);

22 - коррелятор.

Устройство представляет собой систему управления информационными каналами ППМ АФАР РЛС с использованием радиоканала для передачи потока данных.

Источники информационных потоков (ИП) ИП1 1, ИП2 2 и ИПN 3, соответственно, соединены с входами кодовых модуляторов 4, 5, 6. Вторые входы модуляторов 4, 5, 6 соединены с выходами формирователей кодовых последовательностей 7, 8, 9, соответственно. Выход генератора тактовых импульсов 11 соединен с формирователем циклового сигнала 12 и со входами формирователей кодовых последовательностей 7, 8, 9. Выходы кодовых модуляторов 4, 5, 6, соответственно, соединены с первым, вторым и N-ным входами мажоритарного сумматора 10. Выход мажоритарного сумматора 10 соединен со входом ФМ-передатчика 13. Выход передатчика 13 соединен с антенной ФМ-передатчика 14.

Антенна приемника 15 соединена со входом ФМ-приемника 16. Выход ФМ-приемника 16 соединен с первым входом перемножителя 17. Выход формирователя первой кодовой последовательности (ФКП1) 21 соединен со вторым входом перемножителя 17. Выход перемножителя 17 соединен с входом интегратора 18. Выход интегратора 18 соединен с входом порогового устройства (ПУ) 20. С выхода ПУ 20 информационный поток ИП1 поступает на управляющий вход ППМ ФАР. Выход формирователя цикловых сигналов 12 соединен с входом ждущего мультивибратора 19. Выход ждущего мультивибратора 19 соединен с входом формирователя кодовых последовательностей 21. Структурная схема формирователей информационных потоков ИП2 2, …, ИПN 3 аналогична структурной схеме формирователя ИП1 1.

Принцип работы предложенной системы управления информационными каналами ППМ АФАР с использованием радиоканала для передачи потока данных следующий.

Информационные потоки ИП1…ИПN, которые необходимо передать для управления ППМ, поступают на входы кодовых модуляторов (сумматоров по модулю 2). Кодовые последовательности P(t)1, …, P(t)n (строки матрицы Адамара от первой до N-ой) соответственно поступают на сумматоры 4, 5, 6 с формирователей кодовых последовательностей 7, 8, 9.

Для обеспечения синхронной передачи/приема формирование кодовых последовательностей синхронизировано импульсами, с периодом следования Ттакт, формируемыми генератором тактовых импульсов 11.

Информационные потоки, манипулированные кодом J(t)N ⊕ P(t)N, где N - число каналов приема/передачи поступают на мажоритарный сумматор бинарных последовательностей 10.

В передатчике 13 осуществляется ФМ-модуляция несущей частоты результирующим сложным широкополосным сигналом и излучение радиосигнала в пространство антенной 14.

Принцип работы приемной стороны одного из N-каналов приема следующий. Принимаемый антенной 15 радиосигнал поступает на вход ФМ-приемника 16, где осуществляется перенос сигнала с радиочастоты в область низких частот. Низкочастотный импульсный сигнал поступает на первый вход коррелятора 22 состоящего из перемножителя 17 и интегратора 18, на второй вход коррелятора 22 поступает декодирующая кодовая последовательность (одна из N строк матрицы Адамара) с формирователя кодовой последовательности 21. Сигнал с выхода коррелятора поступает на вход порогового устройства 20, где и принимается решение о наличии или отсутствии информационного сигнала.

Прием информации в каждом из формирователей ИПN происходит аналогичным образом.

Для осуществления синхронного приема информации на каждый формирователь ИПN приходит сигнал с периодом Тциклтакт ⋅ N, где Ттакт - временная шкала, необходимая для формирования кодовых последовательностей на передающей стороне. N - длина строки матрицы Адамара. Сигнал Тцикл формируется из сигналов, следующих с периодом Ттакт.

Приходящая на вход каждого формирователя ИП временная шкала с периодом следования Тцикл поступает на вход ждущего мультивибратора 19, формирователя N - импульсов, идущих с периодом Ттакт. Временная стабильность генерируемых на коротком интервале времени (Ттакт⋅N) импульсов, достаточна для однозначного декодирования принятого из эфира сообщения.

Предлагаемая многоканальная система управления информационными каналами ППМ АФАР РЛС с кодовым разделением каналов обеспечивает ряд преимуществ при многоканальной передаче управляющей информации по сравнению с передачей информации с частотным или временным разделением каналов (радиолиния или кабельное соединение) и открытым оптическим каналом:

- улучшение массогабаритных характеристик антенного полотна за счет исключения кабельных линий связи;

- увеличение надежности и ремонтопригодности АФАР;

- уменьшение трудоемкости при изготовлении полотна АФАР;

- возможность адаптации технических характеристик системы (количество каналов связи);

- высокая скрытность, конфиденциальность и помехозащищенность передаваемой информации;

- эффективность использования частотного ресурса.

Таким образом, благодаря тому, что в известном устройстве беспроводная открытая оптическая командная система формирования диаграммы направленности и управления лучом представляет собой радиолинию с кодовым разделением каналов с вышеописанными связями, улучшены технические характеристики, а именно повышена скрытность передаваемой информации, осуществляется однозначное разделение передаваемой информации по каналам при декодировании, помехоустойчивость при передаче управляющей информации не зависит от условий внешней среды. Кроме того, при использовании предлагаемого изобретения достигается снижение стоимости и трудоемкости монтажных работ на антенном полотне при использовании радиоканала для передачи данных.

Источники информации:

1. Болебонов А.В., Бургасов А.Ю., Курбатский С.А., Ряполов С.В., Хомяков А.В. Система управления лучом фазированной антенной решетки // Патент РФ на полезную модель №106044, МПК H01Q 3/00. Опубликовано: 27.06.2011. Бюл. №18;

2. Иванов А.И. (RU), Иванов В.А. Комплекс с многоэлементной фазированной антенной решеткой // Патент РФ на изобретение №2342749, МПК H01Q 21/00. Опубликовано: 27.12.2008. Бюл. №36 - прототип.

Многоканальная система управления информационными каналами приемо-передающих модулей активной фазированной антенной решетки радиолокационной станции с кодовым разделением каналов, состоящая из устройств передачи и приема команд управления, отличающаяся тем, что представляет собой радиолинию с кодовым разделением каналов, которая содержит на передаче N источников информационных потоков, каждый из которых через кодовый модулятор соединен с мажоритарным сумматором, при этом другой вход каждого кодового модулятора соединен с выходом соответствующего формирователя кодовой последовательности, выход мажоритарного сумматора, через фазоманипулированный передатчик соединен с антенной, а также генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовыми входами формирователей кодовых последовательностей и со входом формирователя циклового сигнала, а на приеме система содержит N приемных антенн, соединенных с соответствующими ФМ приемниками, каждый из которых через коррелятор соединен с пороговым устройством, другие входы корреляторов соединены с соответствующими формирователями кодовой последовательности, входы которых соединены с соответствующим ждущим мультивибратором, при этом на входы всех ждущих мультивибраторов поступает сигнал от формирователя цикловых сигналов, при этом с выхода всех пороговых устройств информационный поток поступает на управляющий вход ППМ ФАР.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиосвязи, а именно к системам защиты узкополосных каналов передачи данных в ДКМВ диапазоне в условиях многолучевого распространения радиосигналов.

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в приемниках циркуляционных односторонних сетей передачи данных с повторениями. Техническим результатом изобретения является повышение оперативности доведения сообщений в каналах связи циркулярных односторонних сетей передачи данных с повторениями, а также схемотехническое упрощение приемника сообщений, который достигается за счет того, что приемник содержит последовательно соединенные демодулятор, декодер и интерфейс представления данных, при этом декодер имеет дополнительный информационный выход, который связан с блоком накопления сообщений, который последовательно связан с блоком формирования векторов, блоком мажоритарных проверок и блоком формирования логических сообщений, при этом выход блока формирования логических сообщений связан со вторым информационным входом декодера, управляющий выход которого соединен с управляющим входом блока формирования векторов, а управляющий выход блока формирования векторов соединен с управляющим входом блока формирования логических сообщений.

Изобретение относится к радиосистемам обмена данными и может быть использовано при проведении тестирования радиолиний связи и контроле информационного обмена между подвижными объектами и наземными (надводными) комплексами (НК).

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для обеспечения коммуникации мобильных абонентов и определения их местоположения. Технический результат состоит в том, что изобретение позволяет при плохой видимости спутников назначать ретрансляторы из навигационно-связных терминалов мобильных абонентов, которые могут стать источником локального навигационного поля.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах мобильной связи. Технический результат состоит в повышении качества передачи информации.

Изобретение относится к распределенным беспроводным системам связи и раскрывает координацию передач в распределенных беспроводных системах посредством кластеризации пользователей, в частности способ, который содержит этапы: измеряют качество линии связи между целевым пользователем и множеством распределенных антенн с распределенным входом и распределенным выходом (DIDO) базовых приемопередающих станций (BTS); используют результаты измерения качества линии связи для определения кластера пользователей; измеряют информацию о состоянии канала (CSI) между каждым пользователем и каждой антенной DIDO в пределах определенного кластера пользователей; и выполняют предварительное кодирование передач данных между каждой антенной DIDO и каждым пользователем в кластере пользователей на основе измеренной CSI.

Изобретение относится к системам с кодовым разделением каналов или с использованием сигналов с расширенным спектром. Технический результат - обнаружение сигналов более сложных и помехоустойчивых, нежели сигналы Баркера.

Изобретение относится к системам с кодовым разделением каналов или с использованием сигналов с расширенным спектром. Технический результат - получение новых более сложных, нежели сигналы Баркера, сигналов, обладающих значительно большей помехоустойчивостью.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах мобильной связи. Технический результат состоит в повышении точности и надежности позиционирования внутри зданий, допускающего размещение внутри помещений большого количества позиционирующих передающих устройств, не требующего серьезных изменений спутниковых навигационных приемников или иных компонентов, содержащихся в мобильных устройствах, таких как, например, смартфон, а также в недопущении помех существующим навигационным приемникам.

Изобретение относится к области радиотехники и может найти применение в системах опознавания «свой-чужой», использующих в качестве запросных и ответных сигналов шумоподобные, излучаемые на радиочастоте.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах с кодовым разделением каналов. Технический результат состоит в повышении скрытности передаваемой информации, отсутствии ограничений на конфигурацию антенного полотна, однозначном разделении информации по каналам при декодировании, помехоустойчивости при передаче управляющей информации, не зависящей от условий внешней среды. Для этого система содержит источники информационных потоков, кодовые модуляторы с мажоритарным сумматором, формирователи кодовой последовательности и антенну. 1 ил.

Наверх