Спосіб зустрічної роботи тропосферних радіостанцій зв’язку різної модифікації

Номер патенту: 51854

Опубліковано: 10.08.2010

Автор: Рудаков Володимир Іванович

Є ще 11 сторінок.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб зустрічної роботи радіостанцій тропосферного зв'язку різної модифікації, при якому з'єднують дві антени в кожній станції радіолінії за схемою двоелементного радіоінтерферометра за допомогою НВЧ пристрою, два розподільчих пристрої з'єднуютьз сумарним та різнецевим виходами подвійного хвилевідного трійника з двома додатковими входами радіоприймачів, з'єднують комутаційні контакти розподільчих пристроїв СВЧ пристрою з контролером основного процесора першого контуру адаптації, з'єднують контролер основного процесора першого контуру адаптації з блоком вбудованого контролю відношення сигнал/шум на виході антен із постійним запам'ятовуючим пристроєм адаптивного контролю інтенсивності змін тропосферних фокальних плям антени і опромінювача за критерієм максимального відношення сигнал/шум, комутують в першому контурі адаптації оперативний запам'ятовуючий пристрій основного процесора у режимі порівняння сигналів з виходу антен і приймачів, з'єднують виходи приймачів з двома входами НВЧ пристрою другого контуру адаптації, з'єднують контролер додаткового процесора другого контуру адаптації з блоком вбудованого контролю законів розподілу відношення сигнал/шум на виходах приймачів за критерієм лімітної чутливості приймачів у постійному запам'ятовуючому пристрої, комутують у другому контурі адаптації оперативний запам'ятовуючий пристрій додаткового процесора у режимі порівняння сигналів з виходу приймачів і антен, результати порівняння сигналів з виходів антен і приймачів передають до пульта оперативного контролю інформаційної надійності і, у випадку рівності сигналів, ланцюги розподільчих пристроїв НВЧ пристрою першого контуру адаптації фіксують цей момент із запам'ятовуванням разом з ланцюгами контролю і комутації НЧ пристрою у другому контурі адаптації з визначенням інформаційної надійності радіолінії, який відрізняється тим, що в кожній станції дальнього тропосферного зв'язку (ДТЗ) різної модифікації з двома контурами адаптації підготовляють додатково у першому контурі адаптації з НВЧ пристроями ще два розподільчих пристрої для з'єднання сумарного та різнецевого виходів подвійного хвилевідного трійника з двома додатковими входами радіоприймачів з широкосмуговими непереналагоджувальними преселекторами із двома частотними піддіапазонами з захисними інтервалами окремих для режиму прийому і передачі широкосмугових сигналів (ШСС), з'єднують комутаційні контакти розподільчих пристроїв НВЧ пристрою з контролером основного процесора першого контуру адаптації, додатково з'єднують контролер основного процесора першого контуру адаптації з блоком вбудованого контролю відношення сигнал/шум на виході антен із постійним запам'ятовуючим пристроєм адаптивного контролю інтенсивності змін тропосферних фокальних плям антени і опромінювача за критерієм максимального відношення сигнал/шум, підготовляють в першому контурі адаптації оперативний запам'ятовуючий пристрій основного процесора для комутації режиму порівняння сигналів з виходу антен і приймачів з рівномірним спектром у смузі 10 МГц, додатково у другому контурі адаптації з'єднують виходи приймачів з двома входами НЧ пристрою другого контуру адаптації, підготовляють контролер додаткового процесора другого контуру адаптації для з'єднання з блоком вбудованого контролю законів розподілу відношення сигнал/шум по виходах приймачів за критерієм лімітної чутливості приймачів у постійному запам'ятовуючому пристрої, додатково підготовляють у другому контурі адаптації оперативний запам'ятовуючий пристрій додаткового процесора для комутації режиму порівняння сигналів з виходу приймачів і антен з рівномірним спектром у смузі 10 МГц, передають результати порівняння сигналів з виходів антен і приймачів до пульта оперативного контролю інформаційної надійності і, у випадку рівності сигналів, ланцюги розподільчих пристроїв НВЧ пристрою першого контуру адаптації і ланцюги контролю і комутації НЧ пристрою у другому контурі адаптації фіксують цей факт одночасно, а момент запам'ятовують з визначенням інформаційної надійності кожної станції різної модифікації ДТЗ і радіолінії ДТЗ одночасно.

Текст

Спосіб зустрічної роботи радіостанцій тропосферного зв'язку різної модифікації, при якому з'єднують дві антени в кожній станції радіолінії за схемою двоелементного радіоінтерферометра за допомогою НВЧ пристрою, два розподільчих пристрої з'єднують з сумарним та різнецевим виходами подвійного хвилевідного трійника з двома додатковими входами радіоприймачів, з'єднують комутаційні контакти розподільчих пристроїв СВЧ пристрою з контролером основного процесора першого контуру адаптації, з'єднують контролер основного процесора першого контуру адаптації з блоком вбудованого контролю відношення сигнал/шум на виході антен із постійним запам'ятовуючим пристроєм адаптивного контролю інтенсивності змін тропосферних фокальних плям антени і опромінювача за критерієм максимального відношення сигнал/шум, комутують в першому контурі адаптації оперативний запам'ятовуючий пристрій основного процесора у режимі порівняння сигналів з виходу антен і приймачів, з'єднують виходи приймачів з двома входами НВЧ пристрою другого контуру адаптації, з'єднують контролер додаткового процесора другого контуру адаптації з блоком вбудованого контролю законів розподілу відношення сигнал/шум на виходах приймачів за критерієм лімітної чутливості приймачів у постійному запам'ятовуючому пристрої, комутують у другому контурі адаптації оперативний запам'ятовуючий пристрій додаткового процесора у режимі порівняння сигналів з виходу приймачів і антен, результати порівняння сигналів з виходів антен і приймачів передають до пульта оперативного контролю інформаційної надійності і, у випадку рівності сигналів, ланцюги розподільчих пристроїв НВЧ пристрою першого контуру адаптації фіксують цей момент із запам'ятовуванням разом з ланцюгами контролю і комутації НЧ пристрою у другому кон 2 (19) 1 3 51854 4 першого контуру адаптації і ланцюги контролю і комутації НЧ пристрою у другому контурі адаптації фіксують цей факт одночасно, а момент запам'я товують з визначенням інформаційної надійності кожної станції різної модифікації ДТЗ і радіолінії ДТЗ одночасно. Корисна модель відноситься до галузі тропосферного зв'язку, зокрема до дальнього тропосферного зв'язку (ДТЗ), а саме, до способів зустрічної роботи радіостанцій тропосферного зв'язку різній модифікації за рахунок прийому сигналів антенно-фідерними системами (АФС), широкосмуговими непереналагоджувальними преселекторами приймачів з двома частотними піддіапазонами з захисними інтервалами окремих для режиму прийому і передачі широкосмугових сигналів (ШСС) з рівномірним спектром у смузі 10МГц на різних інформаційних швидкостях передачі і прийому інформації з модуляцією за методами ВФТ (BPSK або QPSK), ЧТ та ін. Радіолінії ДТЗ, які створюються станціями ДТЗ різної модифікації, приймають сигнали антеннофідерними системами (АФС), широкосмуговими непереналагоджувальними преселекторами приймачів з двома частотними піддіапазонами з захисними інтервалами окремих для режиму прийому і передачі ШСС з рівномірним спектром у смузі 10МГц на різних інформаційних швидкостях передачі і прийому інформації з модуляцією за методами ВФТ, ЧТ та ін., а також вузькополосними переналагоджувальними преселекторами для трактів передачі і прийому. Широкосмугові непереналагоджувальні преселектори відзначаються: низькими втратами у смузі ШСС; забезпеченням високої чутливості; точнішим виконанням вимог з електромагнітної сумісності; використанням передавачів високої потужності; високою швидкістю встановлення частоти; високою надійністю. Вузькосмугові переналагоджувальні преселектори відзначаються: високою частотною вибірковістю; великими втратами у смузі перепускання; великою нерівномірністю амплітудно-частотної характеристики (АЧХ); залежністю від кліматичних факторів; вимогами із забезпечення стабільності АЧХ; наявністю додаткових перешкод при переналагоджуванні частоти передавачів високої потужності; низькою швидкістю встановлення частоти; низькою надійністю. Виходячи з цього порівняння, у заявляємому способі обираються схеми прийому сигналів АФС з широкосмуговими непереналагоджувальними преселекторами приймачів з двома частотними піддіапазонами з захисними інтервалами окремих для режиму прийому і передачі ШСС з рівномірним спектром у смузі 10МГц на різних інформаційних швидкостях передачі і прийому інформації з модуляцією за методами ВФТ, ЧТ та ін., а також обираються методи обробки тропосферних сигналів в антенах, трактах приймачів та передавачів радіоліній ДТЗ за рахунок адаптивних алгоритмів моніторингу в зоні дії кожної станції ДТЗ, які побудовані по критеріях максимального відношення сиг нал/шум (МВСШ) та лімітної чутливості приймачів (ЛЧП), що підвищує стабільність тропосферного сигналу і інформаційну надійність радіолінії ДТЗ, створеної цими станціями. До цього, відомий спосіб прийому флуктуючих сигналів, який розглянуто в якості аналога до заявляємого способу є «Способ борьбы с замираниями сигналов в радиолиниях дальней тропосферной связи», якій реалізує боротьбу з швидкими та повільними замираннями сигналів як їх компенсацію за допомогою рознесеного прийому в просторі сигналів, преселекторної обробки і складенням визначених сигналів, при якому з'єднують дві антени радіолінії за схемою двоелементного радіоінтерферометра за допомогою НВЧ пристрою, з'єднують в НВЧ пристрої виходи двох розподільчих пристроїв від виходів антен до основних входів приймачів і до входів подвійного хвильовідного трійника, а його сумарній та різносний виходи з'єднують окремо з додатковими входами радіоприймачів відповідно кожний на свій приймач окремо. Цей спосіб збільшує сумарний рівень прийнятих сигналів за рахунок сумарних та різносних інтерферометричних компонентів, його стійкість, за рахунок компенсації швидких та повільних замирань, і забезпечує інформаційну надійність радіолінії ДТЗ однакового типу. До недоліків даного способу, що обраний за аналог, слід віднести те, що необхідний спеціальний адаптивний алгоритм управління складенням сумарних та різносних компонентів сигналів з основними сигналами двох антен по основних та додаткових входах приймачів радіоліній ДТЗ однакового типу. Найбільш близьким відомим способом і його технічним рішенням обраним за прототип є "Спосіб адаптивної компенсації швидких та повільних замирань сигналу і втрат підсилювання антен при тропосферному поширенні радіохвиль". В основу корисної моделі цього способу покладена задача, шляхом застосування спеціального адаптивного алгоритму управління складенням сигналів сумарних та різносних компонентів з основними сигналами двох антен, забезпечити підвищення медіанного рівня тропосферного сигналу, який зазнав вплив швидких та повільних замирань і втрат підсилювання антен і оцінити при цьому інформаційну надійність радіолінії ДТЗ з однаковими типами станцій ДТЗ. Суть корисної моделі у способі адаптивної компенсації швидких та повільних замирань сигналів і втрат підсилювання антен при тропосферному поширенні радіохвиль, при якому з'єднують дві антени радіолінії за схемою двоелементного радіоінтерферометра за допомогою НВЧ пристрою, з'єднують в НВЧ пристрої виходи двох розподільчих пристроїв від виходів антен до основних 5 входів приймачів і до входів подвійного хвилевідного трійника, а його сумарний та різносний виходи з'єднують окремо з додатковими входами радіоприймачів відповідно кожний на свій приймач окремо, з'єднують в НВЧ пристрої ще два розподільчих пристрої для сумарного та різносного виходів подвійного хвилевідного трійника з двома додатковими входами радіоприймачів, з'єднають комутаційні контакти розподільчих пристроїв НВЧ пристрою з контролером основного процесора першого контуру адаптації, з'єднують контролер основного процесора першого контуру адаптації з блоком вбудованого контролю відношення сигнал/шум на виході антен із постійним запам'ятовуючим пристроєм адаптивного контролю інтенсивності змін тропосферних фокальних плям антени і опромінювача за критерієм максимального відношення сигнал/шум, в першому контурі адаптації оперативний запам'ятовуючий пристрій основного процесора комутують у режимі порівняння сигналів з виходу антен і приймачів, з'єднають виходи приймачів з двома входами НЧ пристрою другого контуру адаптації, з'єднують контролер додаткового процесору другого контуру адаптації з блоком вбудованого контролю законів розподілу відношення сигнал/шум на виходах приймачів за критерієм лімітної чутливості приймачів у постійному запам'ятовуючому пристрої, у другому контурі адаптації оперативний запам'ятовуючий пристрій додаткового процесора комутують режим порівняння сигналів з виходу приймачів і антен, передають результати порівняння сигналів з виходів антен і приймачів до пульта оперативного контролю інформаційної надійності і рівність сигналів фіксується ланцюгами розподільчих пристроїв НВЧ пристрою першого контуру адаптації і ланцюгами контролю і комутації НЧ пристрою другого контуру адаптації з визначенням інформаційної надійності радіолінії на даній момент разом із запам'ятанням. До недоліків даного способу, що обраний за прототип, слід віднести те, що спеціальний адаптивний алгоритм управління складенням сумарних та різносних компонентів сигналів з основними сигналами двох антен по основних та додаткових входах приймачів не враховує максимальну кратність просторово-рознесеного прийому станцій однакової модифікації, а також особливість побудови кожної модифікації в частині рознесеного прийому в умовах частотно-селективних замирань окремих дільниць спектру ШСС при ТПР. В основу корисної моделі заявляємого способу покладена задача, шляхом застосування спеціального адаптивного алгоритму моніторингу для кожної модифікації станції ДТЗ створити радіолінію ДТЗ з різних станцій за рахунок управління складенням сигналів сумарних та різносних компонентів окремих дільниць спектру ШСС з основними сигналами двох антен, із забезпеченням 4-х кратного просторово-рознесеного прийому у радіолінії, а також із забезпеченням 8-мі кратного частотно-рознесеного прийому в умовах частотноселективних замирань, що забезпечує адаптивно підвищення медіанного рівню тропосферного сигналу у кожній радіостанції, який зазнав вплив 51854 6 швидких та повільних замирань і втрат підсилювання антен одночасно, і штатну інформаційну надійність радіостанцій і радіолінії ДТЗ, яку створено зустрічною роботою станцій ДТЗ різної модифікації. Суть корисної моделі у заявляємому способі зустрічної роботи радіостанцій тропосферного зв'язку різній модифікації, при якому з'єднують дві антени радіолінії станцій різної модифікації за схемою двоелементного радіоінтерферометра за допомогою НВЧ пристрою, з'єднують в НВЧ пристрої виходи двох розподільчих пристроїв від виходів антен до основних входів приймачів і до входів подвійного хвилевідного трійника, а його сумарній та різносний виходи з'єднують окремо з додатковими входами радіоприймачів відповідно кожний на свій приймач окремо, підготовлюють додатково в НВЧ пристрої ще два розподільчих пристроя для з'єднання сумарного і різносного виходів подвійного хвилевідного трійника з двома додатковими входами радіоприймачів, з'єднають комутаційні контакти розподільчих пристроїв НВЧ пристрою з контролером основного процесора (ОП) першого контуру адаптації, додатково з'єднають контролер основного процесора першого контуру адаптації з блоком вбудованого контролю відношення сигнал/шум на виході антен із постійним запам'ятовуючим пристроєм адаптивного контролю інтенсивності змін тропосферних фокальних плям антени і опромінювана за критерієм максимального відношення сигнал/шум (МВСШ), підготовлюють в першому контурі адаптації оперативний запам'ятовуючий пристрій основного процесора для комутації режиму порівняння сигналів з виходу антен і приймачів, додатково з'єднають виходи приймачів з двома входами НЧ пристрою у другому контурі адаптації, підготовлюють контролер додаткового процесору (ДП) другого контуру адаптації для з'єднання з блоком вбудованого контролю законів розподілу відношення сигнал/шум по виходах приймачів за критерієм лімітної чутливості приймачів (ЛЧП) у постійному запам'ятовуючому пристрої, додатково підготовлюють у другому контурі адаптації оперативний запам'ятовуючий пристрій додаткового процесора для комутації режиму порівняння сигналів з виходу приймачів і антен, і полягає в тому, що додатково підготовлюють у першому контурі адаптації два високочастотних трійника для з'єднання виходів двох розподільчих пристроїв з додатковими входами приймачів і входами двох ланцюгів виміру у смузі 10МГц, які містять погоджувальний широкосмуговий підсилювач, цифровий вимірювач і постійний запам'ятовуючий пристрій основного процесору, додатково підготовлюють у другому контурі адаптації два низькочастотних трійника для з'єднання виходів двох приймачів з входами НЧ пристрою і додаткового процесору, додатково підготовлюють низькочастотний з'єднувач для з'єднання виходу НЧ пристрою з оперативним запам'ятовуючим пристроєм додаткового процесору за допомогою ланцюга, який містить широкосмуговий погоджувальний підсилювач і цифровий вимірювач, додатково підготовлюють у другому контурі адаптації ланцюг, який містить цифровий індикатор, зворотній сума 7 тор, постійний запам'ятовуючий пристрій додаткового процесору, оперативний запам'ятовуючий пристрій додаткового процесору і у якому оперативний запам'ятовуючий пристрій додаткового процесору з'єднується з виходом цифрового вимірювача ланцюга виходу НЧ пристрою і входом службового каналу станції, постійний запам'ятовуючий пристрій додаткового процесору з'єднується з входами додаткового процесору і зворотнього суматора із виходом службового каналу станції, вихід зворотнього суматора з'єднується з входом цифрового індикатора, передають результати порівняння сигналів з виходів антен і приймачів до пульта оперативного контролю інформаційної надійності службового каналу станції і, у випадку рівності сигналів, ланцюги розподільчих пристроїв НВЧ пристрою першого контуру адаптації і ланцюги контролю і комутації НЧ пристрою у другому контурі адаптації фіксують одночасно, а момент запам'ятовують з визначенням інформаційної надійності кожної станції і радіолінії ДТЗ одночасно, з одночасною передачею її по службових каналах станцій. Порівняльний аналіз способу, який заявляється, із прототипом дозволяє зробити висновок, що спосіб зустрічної роботи радіостанцій тропосферного зв'язку різній модифікації, відрізняється тим, що в кожній станції ДТЗ різній модифікації з двома контурами адаптації підготовлюють додатково у першому контурі адаптації з НВЧ пристроями ще два розподільчих пристрої для з'єднання сумарного та різносного виходів подвійного хвилевідного трійника з двома додатковими входами радіоприймачів з широкосмуговими непереналагоджувальними преселекторами із двома частотними піддіапазонами з захисними інтервалами окремих для режиму прийому і передачі ШСС, з'єднають комутаційні контакти розподільчих пристроїв НВЧ пристрою з контролером основного процесора першого контуру адаптації, додатково з'єднають контролер основного процесора першого контуру адаптації з блоком вбудованого контролю відношення сигнал/шум на виході антен із постійним запам'ятовуючим пристроєм адаптивного контролю інтенсивності змін тропосферних фокальних плям антени і опромінююча за критерієм максимального відношення сигнал/шум, підготовлюють в першому контурі адаптації оперативний запам'ятовуючий пристрій основного процесора для комутації режиму порівняння сигналів з виходу антен і приймачів з рівномірним спектром у смузі 10МГц, додатково у другому контурі адаптації з'єднають виходи приймачів з двома входами НЧ пристрою другого контуру адаптації, підготовляють контролер додаткового процесору другого контуру адаптації для з'єднання з блоком вбудованого контролю законів розподілу відношення сигнал/шум по виходах приймачів за критерієм лімітної чутливості приймачів у постійному запам'ятовуючому пристрої, додатково підготовляють у другому контурі адаптації оперативний запам'ятовуючий пристрій додаткового процесора для комутації режиму порівняння сигналів з виходу приймачів і антен з рівномірним спектром у смузі 10МГц, передають результати порівняння сигналів з виходів антен і 51854 8 приймачів до пульта оперативного контролю інформаційної надійності і, у випадку рівності сигналів, ланцюги розподільчих пристроїв НВЧ пристрою першого контуру адаптації і ланцюги контролю і комутації НЧ пристрою у другому контурі адаптації фіксують цей факт одночасно, а момент запам'ятовують з визначенням інформаційної надійності кожної станції різної модифікації ДТЗ і радіолінії ДТЗ одночасно. Таким чином, спосіб зустрічної роботи радіостанцій тропосферного зв'язку різній модифікації, що заявляється, відповідає критерію корисної моделі "новизна". Суть способу зустрічної роботи радіостанцій тропосферного зв'язку різній модифікації пояснюється за допомогою ілюстрацій, де на Фіг.1 представлена блок-схема послідовності дій виконання технологічних операцій способу, що заявляється, на Фіг.3 приведено структурну схему, що реалізує спосіб, який заявляється, на Фіг.4 наведено структурну схему адаптивного автомату, який побудовано на підставі адаптивного алгоритму моніторингу в зоні дії кожній станції різній модифікації, які створюють радіолінію ДТЗ при реалізації способу, що заявляється, на Фіг.5 приведено значення інтегралу імовірності для врахування кратності рознесення сигналів в способі, що заявляється, на Фіг.6 приведено графіки визначення інформаційної надійності станцій в залежності від кількості каналів просторово-частотного рознесення для різних режимів роботи станцій в способі, який заявляється, на Фіг.7 приведено закони розподілу швидких та повільних замирань сигналів, що отримуються в способі, який заявляється, на Фіг.8 приведено оцінку інформаційної надійності радіолінії для різних режимів роботи станцій в способі, який заявляється, на Фіг.9 і Фіг.10 подані матеріали обґрунтування оптимальності адаптивної компенсації відповідно швидких і повільних замирань сигналу та втрат підсилення антен при тропосферному поширенні радіохвиль у способі, який заявляється, а на Фіг.2 представлена структурна схема способупрототипу. Послідовність технологічних операцій у способі зустрічної роботи радіостанцій тропосферного зв'язку різній модифікації пояснюється на Фіг.1, де показано, що перед початком функціонування в кожній радіостанції тропосферного зв'язку у радіолінії з'єднують дві антени А1 і А2 за схемою двоелементного радіоінтерферометра за допомогою НВЧ пристрою (2) і розподільчих пристроїв (1, 3), у першому контурі адаптації з'єднують в НВЧ пристрої виходи двох розподільчих пристроїв (1, 3) від виходів антен до основних входів приймачів (6, 7) і до входів подвійного хвильовідного трійника (2), а його сумарній інт та різносний інт виходи з'єднують окремо за допомогою розподільчих пристроїв (4, 5) з додатковими входами радіоприймачів (6, 7), коли у другому контурі адаптації S m n сумарні та S m - різносні інтерферометричні комn поненти сигналів S1 і S2 подаються відповідно на додаткові входи радіоприймачів (6) і (7), а їх вихо 9 ди з'єднаються з пристроєм (8) як показано на Фіг.2 способу-прототипу, а також з пристроєм (11) на Фіг.3 заявляємого способу. Далі на Фіг.1, і це є відмінними рисами заявляемого способу від способу-прототипу (див. Фіг.2 і 3): підготовлюють додатково в НВЧ пристрої у двох розподільчих пристроях (4, 5) ще два виходу для з'єднання сумарних інт та різносного інт виходів подвійного хвилевідного трійника (2) з двома додатковими входами вимірюючих ланцюгів широкосмугових погоджувальних підсилювачів (8, 9), цифрових вимірювачів (10, 12), постійних запам'ятовуючих пристроїв (13, 15), коли S m - суn марні та S m - різносні інтерферометричні компоn ненти сигналів S1 і S2 подаються відповідно разом на додаткові входи радіоприймачів (6) і (7) і з'єднають комутаційні контакти розподільчих пристроїв (1, 3, 4, 5) НВЧ (2) пристрою з контролером основного процесора першого контуру адаптації (І); додатково з'єднають контролер основного процесора (18) першого контуру адаптації (І) з блоком вбудованого контролю відношення сигнал/шум (для сигналів S1 і S2) на виході антен А1 (8, 10, 13) та А2 (9, 12, 15) за еквівалентною величиною ( GКП ), як втрат підсилювання антен, із постійним запам'ятовуючим пристроєм основного процесора (18) адаптивного контролю інтенсивності змін тропосферних фокальних плям антени і опромінювача за критерієм Y YКРИТ. максимального відношення сигнал/шум – maxmin А ТР , Y , YКРИТ , GАПОСТ , по звісних КП G АПОСТ , еквівалентного величині втрат підсиКП GАПОСТ ; лювання антен maxmin КП підготовлюють в першому контурі адаптації (І) оперативний запам'ятовуючий пристрій основного процесора (18) для комутації режиму порівняння сигналів (S1 і S2) з виходу антен А1 та А2 і приймачів (6, 7); додатково з'єднають виходи приймачів (6, 7) з двома входами НЧ пристрою (11) у додатковому процесорі (16) другого контуру адаптації (II); підготовляють контролер додаткового процесору (16) другого контуру адаптації (II) для з'єднання з блоком вбудованого контролю з широкосмуговим погоджувальним підсилювачем (14), цифровим вимірювачем (17) законів розподілу відношення сигнал/шум по швидких та повільних замиранням ( VШЗ ,ПЗ ) на виходах приймачів (6, 7) за критерієм Y YКРИТ. лімітної чутливості приймачів (6, 7), тобто максимального відношення сигнал/шум – (maxmin V АПОСТ ), по звісних ШЗ ,ПЗ V АПОСТ , еквівалентного веКП,ПЗ личині запасу по швидких та повільних замиранA ТР , Y , YКРИТ , 51854 10 V АПОСТ з запам'ятанням ШЗ ,ПЗ у оперативному запам'ятовуючому пристрої (22); додатково підготовляють у другому контурі адаптації (II) оперативний запам'ятовуючий пристрій (22) сумісно з пристроями цифрового індикатору (19), зворотного суматору (20), постійного запам'ятовуючого пристрою (21) додаткового процесора для комутації режиму з порівняння сигналів (S1 і S2) з виходу приймачів І антен у пристроях (11, 14, 17) по еквівалентних величинах максимального відношення сигнал/шум для швидких та повільних замирань сигналу maxmin V АПОСТ і ШЗ ,ПЗ нях сигналу maxmin втрат підсилювання антен maxmin GАПОСТ КП за умовами VШЗ ,ПЗ = minmax їх рівності GАПОСТ КП minmax у пристрої (20); передають результати порівняння сигналів з виходів антен і приймачів за умовами їх рівності по величинах minmax VШЗ ,ПЗ =minmax GКП до пульта оперативного контролю інформаційної надійності (23) з оперативного запам'ятовуючого пристрою (22) і, у випадку рівності сигналів, ланцюги розподільчих пристроїв (1, 2, 3, 4) НВЧ пристрою (2) першого контуру адаптації (І) фіксують цей момент з запам'ятанням у пристрої (21) разом з ланцюгами контролю і комутації НЧ пристрою (11) у другому контурі адаптації (II) із визначенням інформаційної надійності радіолінії ДТЗ у пристрої (19) за умовами Y YКРИТ. (де Y - випадковий процес зміни тропосферних сигналів S1 і S2 на виході антен А1 та А2, a YКРИТ. - пороговий рівень приймачів 6 і 7) [3]. Спосіб зустрічної роботи радіостанцій тропосферного зв'язку різній модифікації реалізується за допомогою структурної схеми на Фіг.3, яка містить як варіант побудови, дві антени А1 і А2, з'єднаних за схемою двоелементного радіоінтерферометру за допомогою НВЧ пристрою (2) до якого надходять розподільчі пристрої 1, 3, 4, 5 і подвійний хвилевідний трійник (2), котрі сумісно з блоком вбудованого контролю відношення сигнал/шум у пристроях (8, 10, 13), (9, 12, 15) та основним процесором (18) і контролером складають перший контур адаптації (І) у заявляємому способі. Два приймача 6 і 7, НЧ пристрій (11) з блоком вбудованого контролю у пристроях (14, 17, 22) законів розподілу відношення сигнал/шум по швидких та повільних замиранням і додатковим процесором (16) з контролером (III), до якого надходять пристрої (19, 20, 21), пульт оперативного контролю інформаційної надійності (23), складають другий контур адаптації (II). Формалізація технічного рішення способу, що заявляється, на корисну модель на Фіг.3 щодо його працездатності доказується за допомогою розробленого алгоритму адаптивного автомату у виді адаптивного алгоритму моніторингу в зоні дії кожній станції, які створюють радіолінію ДТЗ, за 11 автоматичною рівністю 51854 minmax VШЗ ,ПЗ = minmax GКП двох адаптивно регулюємих величин VШЗ ,ПЗ , GКП на виході антен А1 і А2 та приймачів 6 і 7 у способі, що заявляється, згідно з структурною схемою на Фіг.4. Алгоритм адаптивного автомата побудовано за допомогою адаптивного алгоритма моніторингу, якій складається з трьох гілок моделювання технічного рішення у заявляемому способі на Фіг.4, котрі виділені пунктиром - це, відповідно І-й контур адаптації за критерієм максимального відношення сигнал/шум на виході антен (11, 14, 17, 110, 113, 116, 119 - обчислювальні та обчислювальноконтрольні операції 1-го рекурентного алгоритму, як складової частини адаптивного алгоритму моніторингу за випадковими сигналами на виході антен А1 і А2 та вході основного процесора за критерієм максимального відношення сигнал/шум при рішенні двох альтернатив minmax VШЗ ,ПЗ minmax GКП , minmax VШЗ ,ПЗ minmax GКП , II-й контур адаптації за критерієм лімітної чутливості приймачів (1.3, 1.6, 1.9, 1.12, 1.15, 1.18, 1.111 обчислювальні та обчислювально-контрольні операції 2-го рекурентного алгоритму, як складової частини адаптивного алгоритму моніторингу за випадковими сигналами на виході приймачів 6 і 7 та вході додаткового процесора за критерієм лімітної чутливості приймачей при рішенні двох альтернатив minmax VШЗ ,ПЗ minmax GКП , minmax VШЗ ,ПЗ minmax GКП , та III-й контур контролера пульта оперативного контролю інформаційній надійності станції (1.2, 1.5, 1.8, 1.11, 1.14, 1.17, 1.110, 1.112 - обчислювальні та обчислювально-контрольні операції з контрольній оцінки інформаційної надійності станцій різної модифікації) побудований за алгоритмом градієнтного пошуку, якій дозволяє визначати медіанні рівні прийнятих сигналів S1 і S2 з рівнями інтерферометричних компонент сигналу на виході антен А1 і А2 та на виході приймачів 6 і 7 за цільовими функціоналами G АПОСТ КП.РИ N 12 звісних A ТР , Y , YКРИТ , GАПОСТ та еквівалеКП нтних величин втрат підсилювання антен maxmin GАПОСТ і запасу по швидких та повіКП V АПОСТ , ШЗ ,ПЗ відповідно для І-го та ІІ-го контурів адаптації. Третя гілка є початком алгоритму адаптивного автомата, тобто 1.2 - це автоматичний контрольуправління з пульта оперативного контролю інформаційної надійності за адаптивною роботою основного та додаткового процесорів І-го та ІІ-го контурів адаптації для опису прийняття рішення U AППОСТк (minmax VШЗ ,ПЗ minmax GКП , льних замираннях сигналу maxmin minmax VШЗ ,ПЗ minmax GКП ), на n-му кроці адаптивного контролю-управління у пристроях 1.5, 1.8, 1.11, 1.14, 1.17, 1.110, 1.112 про рівність двох величин minmax VШЗ ,ПЗ minmax GКП . Відповідно 1.5 - це автоматичний контроль за виконанням умови minmax VШЗ ,ПЗ = minmax GКП , по виходах двох контурів адаптації з пристрою 1.4 у І-му контурі адаптації і пристрою 1.6 у ІІ-му контурі адаптації; 1.8 - додаткова перевірка двох альтернатив minmax VШЗ ,ПЗ minmax GКП , minmax VШЗ ,ПЗ minmax GКП по виходах двох контурів адаптації з пристрою 1.7 у І-му контурі адаптації і пристрою 1.9 у ІІ-му контурі адаптації; 1.11 розрахунки величин АПР АПР, GАПР xn V ШЗ , V ПЗ КП випадкових сигналів для двох контурів адаптації по операторах двох адаптивно регулюємих величин Z X VШЗ ,ПЗ , Z Y GКП на виході антен А1 і А2 та приймачів 6 і 7 на Фіг.3; 1.14 - обчисленняконтроль втрат підсилювання антен А1 і А2 за формулою N g АПР ij (n) ; n 1 (1) 1.17 - обчислення-контроль мінімізації апріорного середнього ризику, яке зводиться до апостеmin R АПОСТ ріорної мінімізації матричного початкового базису R n значень оператору Z X VШЗ ,ПЗ min R n ; (2) n 1.110 - обчислення-перевірка з порівняння двох контурів адаптації за формулою m (n) g АПРikPi A n ( xn )P ( xn ) i i3 *(n) A i 1 i m (n) (n) (n) g АПОСТij(n)Pi A ( xn )A ( xn )P ( xn ; i i i *(n) A i 1 i (3) 13 51854 1.112 - обчислення масиву даних та узагальнення оцінки обстановки разом із прийняттям основних рекурентних рішень в кожнім з контурів 14 адаптації за адаптивним алгоритмом моніторингу в зоні дії зразків різній модифікації за формулою АПР (n) АПОСТ 1 (n)АПОСТ (4) (D ) Z ; j j 1.19 - обчислювальні та обчислювальнона n-му кроці адаптивного контролюконтрольні операції 1-го рекурентного алгоритму, як складової частини адаптивного алгоритму моніAППОСТк U управління рішення про торингу за випадковими сигналами у контролері minmax VШЗ ,ПЗ minmax GКП , minmax основного процесора І-го контуру адаптації в пристрої 1.4 де здійснюється адаптивний контроль minmax GКП ). VШЗ ,ПЗ зміни інтенсивності тропосферних фокальних плям по операторах прогнозу Перша гілка є алгоритмом роботи першого контуру адаптації тобто 1.1, 1.4, 1.7, 1.10, 1.13, 1.16, *(n)АПОСТ A j *(n 1)АПОСТ A j A O Z АПОСТ [max min GАПОСТ (max min I АПОСТ , max min I АПОСТ )] , Y КУ.РИ ТРОП.РИ ТРОП.РИ які еквівалентні оціночним функціям A АПОСТ i ТРОП.РИ АПОСТ , за допомогою пристрою 1.7 адаптивТРОП.РИ ного контролю за формулами рекурентних рівнянь другого порядку max min I A АПОСТ , ТРОП.РИ O у пристрої 1.10, як втрат підсиmax min I АПОСТ ТРОП.РИ лювання антен відповідно до формули A , B Z Y min GКУ (5) де A 2 (1 ) ОБЛ B (1 VМОД ... K Z ( , , X, Y )K Z ( , , X' , Y' ) K Z ( , , X' , Y' )K Z ( , , X, Y )d d ; ) ОБЛK Z ( , , X' , Y' ) K Z ( , , X' , Y' ) VОБЛ ... K Z ( , )d d З VМОД ОТР ... K Z ( , , X' , Y' )K Z ( , , X, Y )d d ОБЛ - потужності сигналів в опромінювані та антені відповідно, а імовірність яких визначається у пристрої 1.13 за відношенням P АПОСТ АПОСТ (n) ( x ) ij n (n) i (n) P АПОСТ j xn * (n) А і , (6) xn * (n) A i при адаптивному контролі розподілу потужості між опромінювачем та антеною у пристроях 1.16,1.19 за формулою (n)АПОСТ (n) (n) *(n) g A (n)PkP ( xn / A k k k k (n) АПР (n) (n) *(n) max g A ( xn )PjnP ( xn / A . jn jn k ( jn ) jn Друга гілка є алгоритмом роботи другого контуру адаптації тобто 1.3, 1.6, 1.9, 1.12, 1.15, 1.18, 1.111 - обчислювальні та обчислювальноконтрольні операуції 2-го рекурентного алгоритму, (7) як складової частини адаптивного алгоритму моніторингу за випадковими сигналами на виході приймачів 6 і 7 на Фіг.3 у контролері додаткового процесору ІІ-го контуру адаптації у пристрої 1.6 15 51854 здійснюється адаптивний контроль двох альтернатив minmax VШЗ ,ПЗ minmax GКП , та на основні та додаткові входи приймачів 6 і 7 на Фіг.3, в цьому випадку адаптивний контроль максимального відношення сигнал/шум на виході приймачів 6 і 7 на Фіг.3 здійснюється по операторах minmax VШЗ ,ПЗ minmax GКП , за зміною випадкових сигналів інтерферометричних компонент S m , S m (сумарні і різносні інтерферометричні n n компоненти сигналу (m,n=1,2....,k), див. Фіг.3 завляємого способу). Сумарні і різностні інтерферометричні компоненти сигналу визначаються багатопелюстковими ДС антен РІ, які мають ширину пелюстків від 0,15° до 0,3° і подаються одночасно (n)АПОСТ (n) (n) *(n) g A (n)PkP ( xn A ) k k k jn Z АПОСТ max min V АПОСТ, ( А АПОСТ , АПОСТ ) X БЗ,МЗ ТРОП.РИ ТРОП.РИ у пристрої 1.9 за формулою рішення, яке зводиться до максимізації звішеного апостеріорного розподілу медіанних рівнів випадкових сигналів (n)АПР (n) (n) *(n) , max А А ( xn )PjnP ( xn A ) jn jn k ( jn ) jn а обчислювання-контроль запасу на АПОСТ здійснюється у пристроях 1.12, maxmin V БЗ,МЗ 1.15 згідно за формулою по максимуму правдопо W (H) 2HN x N y exp j K ix K y N2 2 2 x i 0 j 0 16 i! j! (i j) H2(i (8) дібності математичного опису законів змін швидких та повільних замирань тропосферного сигналу [3] j) 1F1 i 1 , (i 2 j 1), 1 2 2 x 1 2 2 y H2 (9) , а адаптивний контроль за розподілом амплітуд тропосферного сигналу здійснюється у пристрої 1.18 згідно за формулою W (EPI ) E 2 / РИ ТР 2 exp E 2 .РИ ТР 2о E 2 .РИ ТР 2 I0 E ТР.РИE ТР.РИ (10) 2 , а адаптивний контроль за розподілом фаз тропосферного сигналу здійснюється у пристрої 1.111 згідно за формулою W ( РІ ) 1 R2 1 0 2 1 x2 x / 2 arcsin x , (1 x 2 ) 3 / 2 Результат випробування способу, що заявляється, можна відстежити за Фіг.5, 6, 7, 8, 9, 10 використовуючи матеріали [3-6]. Так на Фіг.5 представлено підтвердження того факту, що відповідно до заявляємого способу у радіолінії ДТЗ "формується", як мінімум, 4-х кратне рознесення по куту місця в азимутальній та кутомісній площинах од Y Y АПОСТ КРИТі nМЕДij( V АПОСТ ) БЗ,МЗ 10 lg , nоКРИТі ( GАПР ( tЗАП)) КУ (11) ночасно в обох станціях різної модифікації, коли Y АПОСТ обирається прогнозуємим величина КРИТі оператором принятия решения UАПР i (12) де n0МЕД - медиане відношення с/ш по швиі дких та повільних замираннях сигнала n0МЕДі A АПОСТ ( tЗАП)ФАПОСТ і G1G2 , Gi ( tЗАП (13) 17 51854 А АПОСТ - енергетична характеристика і станції; G1 і G 2 - КП антен; G1 - втрати підси n лювання антенн; 0КРИТі - критичне відношення сигнал/шум на вході приймача де n0КРИТ і I(r ) , (L 1)!2PОШ (14) частоти; fш - шумова смуга каналу; PОШ - апостеріорна імовірність похибки передачі інформації, а втрати підсилювання антен визначаються де L - кратність рознесення; I(r ) - інтеграл 3,42 10 12 f ЭФФ імовірності; r - швидкість fш передачі інформації; fЭФФ. - ефективна девіація АПОСТ min GКУ ( t ЗАП ) A iАПОСТ ( t ЗАП ) G1G 2 n 0МЕД (15) і , Адаптивний контроль прогнозуємого апостеріорного мінімума порога приймача за двома альтернативами minmax VШЗ ,ПЗ minmax GКП та АПОСТ min YКРИТ.ij minmax VШЗ ,ПЗ minmax GКП , представлено на Фіг.6 щодо заявляємого способу відповідає формули ( V АПОСТ ) БЗ,МЗ 10 lg min ( G АПР ( t ЗАП )) КУ C[n][1 sign (16) I(r ) (L 1)! PОШ і алгоритму оптимізації автоматичного підключення каналів просторово-часового рознесення, використвуючий імовірнісні ітераційні процедури з пошуковою оптимізацією у аналізуючої вибірки С[n 1] 18 ЭОПТ [n] Э*ОПТ [n 1] ПОК ПОК і величин АД A O G АПОСТ (I АПОСТ ,I АПОСТ ) . що має КУ.РИ ТРОП.РИ ТРОП.РИ вид sign P[n] Э*ОПТ [n 1] ПОК і E[s] sign( ЭОПТ [n] Э*ОПТ [n 1]) sign( PОПТ [n] Э*ОПТ [n 1]) ] і ПОК і ПОК і ПОК і де n=1, 2,... - номера ітерацій оптимізації за інтервал Тn; ЭОПТ ПОК і , а зміни величини мають вид max ЭПОКі ( Xni / A АПОСТ ); YКРИТі; АПОСТ ; Ті і ТРОП.РИі Результати адаптивного контролю за розподілом величин minmax VБЗ,МЗ за зміною сигналів на виході приймачів 6 і 7 на Фіг.3 представлено на Фіг.7 щодо заявляемого способу відповідно до формул (9), (10), (11) дійсного опису. Результати показують, що адаптивний автомат фіксує рівні сумарних сигналів по швидких замираннях, якій дорівнює 2,6-7,8дБ з розподілом за законом Релею, а для повільних замирань - 5,4дБ з розподілом за законом логарифмічно-нормальним. Другим фактом, що підтверджує роботу адаптивного автомата на Фіг.3, щодо заявляємого способу, є результати математичного та імітаційного моделювання, які представлено на Фіг.8, 9, 10 заявляемого способу для станцій різної модифікації з адаптивним контролем режимів "линейное сло (17) const . жение", "оптимальное сложение" та "автовыбор", визначаючі виграш в рівні сигналу по швидких замираннях для трьох зон N просторової кореляції тропосферних сигналів за умовами А О V АПР ( А АПР , І АПР , І АПР )= БЗ,МЗ ТРОП.РИ ТРОП.РИ ТРОП.РИ А О V АПОСТ ( А АПОСТ , І АПОСТ , І АПОСТ ) БЗ,МЗ ТРОП.РИ ТРОП.РИ ТРОП.РИ для N=1 G АПОСТ 2,5дБ ; 1БЗ АПОСТ 4,2дБ G 2БЗ для N=2 G АПОСТ 3,8дБ ; 1БЗ АПОСТ 5,4дБ G 2БЗ 19 для N=3 51854 G АПОСТ 1БЗ 2,5дБ ; GАПОСТ 4,8дБ 2БЗ а для станцій різної модифікації з адаптивним контролем режимів "линейное сложение", "оптимальное сложение" та "автовыбор", визначено виграш в рівні сигналу по повільних замираннях для трьох N зон просторової кореляції тропосферних сигналів за умовами А О V АПР ( А АПР , І АПР , І АПР )= БЗ,МЗ ТРОП.РИ ТРОП.РИ ТРОП.РИ А О V АПОСТ ( А АПОСТ , І АПОСТ , І АПОСТ ) БЗ,МЗ ТРОП.РИ ТРОП.РИ ТРОП.РИ для N=1 і N=2 різниця АПОСТ АПОСТ =6,5дБ-4,1дБ=2,4дБ; G G 1М3 2MЗ для N=2 і N=3 різниця АПОСТ АПОСТ =9,6дБ-6,6дБ=3,0дБ; G G 2М3 3MЗ для N=2 і N=3 різниАПОСТ АПОСТ =9,6дБ-3,2дБ=6,4дБ; ця G G 1М3 3MЗ Як представлено на Фіг.8, 9, 10 автоматична рівність minmax VШЗ ,ПЗ minmax GКП , двох адаптивно регулюємих величин VШЗ ,ПЗ , GКП на виході антен А1 і А2 та приймачів 6 і 7 у способі, що заявляється, регулюється по двох величинах VШЗ ,ПЗ від 2,5дБ до 7,8дБ, а GКП від 3,4дБ до 6,4дБ, тобто в межах від 3,4дБ до 6,4дБ здійснюються умови способу зустрічної роботи станцій тропосферного зв'язку різній модифікації. Як свідчить з наведених результатів енергетичний запас для здійснення зустрічної роботи дорівнює 3дБ. Третім фактом, який підтверджує технічне рішення щодо заявляємого способу є апробація способу зустрічної роботи станцій тропосферного зв'язку різної модифікації іноземного виробництва, якщо в них застосовується адаптивний автомат з двох контурів адаптації й адаптивним алгоритмом моніторингу як у заявляемому способі. Це стосується двох станцій: AN/TRC-97 (США) з першим контуром адаптації за умовами Y YКРИТ . і (3.77дБ

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for full-duplex operations of tropospheric radio stations of different modifications

Автори англійською

Rudakov Volodymyr Ivanovych

Назва патенту російською

Способ встречной работы тропосферных радиостанций связи различной модификации

Автори російською

Рудаков Владимир Иванович

МПК / Мітки

МПК: H04B 7/04, H04B 7/08, H04B 7/015, H04B 7/22

Мітки: спосіб, модифікації, різної, зв'язку, тропосферних, зустрічно, радіостанцій, роботи

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/19-51854-sposib-zustrichno-roboti-troposfernikh-radiostancijj-zvyazku-rizno-modifikaci.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб зустрічної роботи тропосферних радіостанцій зв’язку різної модифікації</a>

Подібні патенти