Пристрій для адаптивного контролю параметрів сигналу в станціях цифрового радіорелейного і тропосферного зв’язку

Реферат: Пристрій для адаптивного контролю параметрів сигналу в станціях цифрового радіорелейного і тропосферного зв'язку містить параболоїдну антену, суматор НВЧ сигналів, пристрій для первинної обробки сигналів з визначення часу завмирань сигналів, фільтр визначення глибини завмирань, приймач, суматор НЧ сигналів, пристрій для вторинної обробки сигналів, службовий канал радіолінії та передавач. Додатково введено адаптивний сигнальний спецпроцесор на кристалі, пристрій для визначення критеріїв адаптації сигналів та пристрій для визначення рівня інформаційної надійності радіолінії. Вихід пристрою для вторинної обробки сигналів з'єднаний з другий входом адаптивного сигнального спецпроцесора на кристалі. Перший вихід адаптивного сигнального спецпроцесора на кристалі з'єднаний з першим входом передавача. Другий вихід адаптивного сигнального спецпроцесора на кристалі з'єднаний з входом пристрою для визначення критеріїв адаптації сигналів. Вихід пристрою для визначення критеріїв адаптації сигналів з'єднано з входом пристрою для визначення рівня інформаційної надійності радіолінії. Вихід пристрою для визначення рівня інформаційної надійності радіолінії з'єднаний з входом службового каналу радіолінії. UA 117079 U (12) UA 117079 U UA 117079 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до систем радіорелейного та тропосферного зв'язку і може бути використана при розробці та модернізації систем радіорелейного та тропосферного зв'язку. Відомий пристрій для прийому флуктуючих сигналів, який розглянуто в якості аналога до пристрою, що заявляється, який містить параболоїдну антену послідовно з'єднану з суматором надвисокочастотних (НВЧ) сигналів, що послідовно з'єднаний з пристроєм для первинної обробки сигналів з визначення часу завмирань сигналів вихід якого з'єднаний з входом фільтра визначення глибини завмирань вихід якого з'єднаний з входом приймача, вихід якого з'єднаний з входом суматора низьких частот (НЧ) сигналів, вихід якого з'єднаний з входом пристрою для вторинної обробки сигналів, вихід якого через службовий канал радіолінії з'єднаний з входом передавача [1]. До недоліків даного пристрою належить те, що обробка прийнятих сигналів у трактах синхронно-переналагоджувальних приймачів, при кутовому рознесенні ускладнюється неможливістю забезпечення повторення максимального коефіцієнту передачі, для всіх прийнятих сигналів по рознесених у просторі пелюстках діаграм спрямованості антен для забезпечення стійкого рівню сигналу, що зазнав вплив швидких і повільних замирань, а також він потребує спеціального сигнального алгоритму зміни випромінювачів антен у робочому діапазоні частот або їх конструктивну зміну-доробку у процесі експлуатації. Відомий пристрій для обробки та прийому сигналів, що містить сигнальний процесор, що з'єднаний з інформаційними шинами [2, 3]. У відомих пристроях для прийому і обробки сигналів, які зазнали втрат при тропосферному поширенні радіохвиль, які розглянуто в якості прототипу до пристрою, що заявляється, реалізовано методи автоматичного контролю і компенсації швидких і повільних завмирань, при тропосферному поширенні радіохвиль, за допомогою декількох окремих контурів адаптації. До недоліків цих прототипів слід віднести те, що компенсуючи впливи тропосфери на сигнали в таких системах здійснюється велика кількість ітераційних процесів обробки сигналів по декількох контурах, що не задовольняє визначеним вимогам з обробки сигналів у сучасних засобах тропосферного і радіорелейного зв'язку, які в свою чергу повинні мати достатньо велику швидкість. В основу корисної моделі покладено задачу шляхом додаткового введення до складу пристрою для адаптивного контролю параметрів сигналу в станціях цифрового радіорелейного і тропосферного зв'язку адаптивного сигнального спецпроцесору на кристалі, пристрою для визначення критеріїв адаптації сигналів, та пристрою для визначення рівня інформаційної надійності радіолінії, забезпечити проведення одночасного аналізу параметрів сигналів на виході антен та вході приймача, формувати уточнені команди адаптації параметрів станцій тропосферного та радіорелейного зв'язку, зменшити обчислювальну складність контролю сигналу в станціях цифрового радіорелейного і тропосферного зв'язку, а як наслідок підвищити завадозахищеність ліній радіорелейного та тропосферного зв'язку. Пристрій для адаптивного контролю параметрів сигналу в станціях цифрового радіорелейного і тропосферного зв'язкумістить параболоїдну антену, суматор НВЧ сигналів, пристрій для первинної обробки сигналів з визначення часу завмирань сигналів, фільтр визначення глибини завмирань, приймач, суматор НЧ сигналів, пристрій для вторинної обробки сигналів, службовий канал радіолінії та передавач, при цьому параболоїдну антену послідовно з'єднану з суматором надвисокочастотних сигналів, що послідовно з'єднаний з пристроєм для первинної обробки сигналів з визначення часу завмирань сигналів, вихід якого з'єднаний з входом фільтра визначення глибини завмирань вихід якого з'єднаний з входом приймача, вихід якого з'єднаний з входом суматора низьких частот сигналів, вихід якого з'єднаний з входом пристрою для вторинної обробки сигналів, вихід якого через службовий канал радіолінії з'єднаний з входом передавача відрізняється тим, що до складу пристрою для адаптивного контролю параметрів сигналу в станціях цифрового радіорелейного і тропосферного зв'язку додатково введено адаптивний сигнальний спецпроцесор на кристалі, пристрій для визначення критеріїв адаптації сигналів та пристрій для визначення рівня інформаційної надійності радіолінії, при цьому вихід пристрою для вторинної обробки сигналів з'єднаний з другий входом адаптивного сигнального спецпроцесора на кристалі, перший вихід адаптивного сигнального спецпроцесора на кристалі з'єднаний з першим входом передавача, а другий вихід адаптивного сигнального спецпроцесора на кристалі з'єднаний з входом пристрою для визначення критеріїв адаптації сигналів, вихід пристрою для визначення критеріїв адаптації сигналів з'єднано з входом пристрою для визначення рівня інформаційної надійності радіолінії, а вихід пристрою для визначення рівня інформаційної надійності радіолінії з'єднаний з входом службового каналу радіолінії. 1 UA 117079 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Суть корисної моделі пояснюється за допомогою креслень, де показано блок-схему пристрою для адаптивного контролю параметрів сигналу в станціях цифрового радіорелейного і тропосферного зв'язку, що заявляється. Конструктивно і технологічно до складу пристрою для адаптивного контролю параметрів сигналу в станціях цифрового радіорелейного і тропосферного зв'язку входять з'єднані між собою відповідним чином параболоїдна антена 1, суматор НВЧ сигналів 2, пристрій для первинної обробки сигналів з визначення часу завмирань сигналів 3, фільтр визначення глибини завмирань 4, приймач 5, суматор НЧ сигналів 6, пристрій для вторинної обробки сигналів 7, адаптивний сигнальний спецпроцесор на кристалі 8, пристрій для визначення критеріїв адаптації сигналів 9, пристрій для визначення рівня інформаційної надійності радіолінії 10, службовий канал радіолінії 11, передавач 12. При цьому складові частини пристрою для адаптивного контролю параметрів сигналу в станціях цифрового радіорелейного і тропосферного зв'язку з'єднані між собою наступним чином: - перший вихід параболоїдної антени 1 з'єднано з першим входом приймача 5; - другий вихід параболоїдної антени 1 з'єднано з входом суматора НВЧ сигналів 2; - вихід суматора НВЧ сигналів 2 з'єднано з входом пристрою для первинної обробки сигналів з визначення часу завмирань сигналів 3; - вихід пристрою для первинної обробки сигналів з визначення часу завмирань сигналів 3 з'єднаний з входом фільтра визначення глибини завмирань 4; - перший вихід фільтра визначення глибини завмирань 4 з'єднаний з другим входом приймача 5; - другий вихід фільтра визначення глибини завмирань 4 з'єднаний з перший входом адаптивного сигнального спецпроцесору на кристалі 8; - вихід приймача 5 з'єднаний з входом суматор НЧ сигналів 6; - вихід суматора НЧ сигналів 6 з'єднаний з входом пристрою для вторинної обробки сигналів 7; - вихід пристрою для вторинної обробки сигналів 7 з'єднаний з другий входом адаптивного сигнального спецпроцесора на кристалі 8; - перший вихід адаптивного сигнального спецпроцесора на кристалі 8 з'єднаний з першим входом передавача 12; - другий вихід адаптивного сигнального спецпроцесора на кристалі 8 з'єднаний з входом для пристрою визначення критеріїв адаптації сигналів 9; - вихід пристрою для визначення критеріїв адаптації сигналів 9 з'єднано з входом пристрою для визначення рівня інформаційної надійності радіолінії 10; - вихід пристрою для визначення рівня інформаційної надійності радіолінії 10 з'єднаний з входом службового каналу радіолінії 11; - вихід службового каналу радіолінії 11 з'єднаний з другим входом передавача 12; - вихід передавача 12 з'єднаний з входом параболоїдної антени 1. Розглянемо принцип роботи пристрою для адаптивного контролю сигналу в станціях цифрового радіорелейного і тропосферного зв'язку, на прикладі фіг. 1. В станціях цифрового радіорелейного і тропосферного зв'язку дві параболоїдні антени з'єднані між собою по способу 2-елементного радіоінтерферометра, що в сучасному розумінні визначається як антенна решітка типу 22. Сигнали, що надійшли на вхід параболоїдних антен 1, надходять на входи суматора надвисокочастотних (НВЧ) сигналів 2 і приймача 5. В суматорі НВЧ сигналів 2 виконується процедура складання інтерферометричних компонентів сигналів, далі відбувається передача на обробку в пристрій для первинної обробки сигналів 3, де виконується процедура визначення часу завмирань сигналів, та здійснюється контроль відношення сигнал/шум на НВЧ, за критерієм максимального відношення сигнал/шум, визначається початок і кінець періоду отриманого завмирання, якщо завмирання наявне, фільтр визначення глибини завмирань 4 визначає глибину цього завмирання, якщо завмирання немає фільтр визначення глибини завмирань 4 не працює. В приймачі 5 виконується процедура контролю відношення сигнал/шум на низькій частоті (НЧ) за критерієм лімітної чутливості приймача, далі здійснюється порівняння та складання сигналів в суматорі НЧ сигналів 6, потім здійснюється визначення імовірності виникнення визначеного рівня бітової помилки в пристрої для вторинної обробки сигналів 7, у адаптивному сигнальному спецпроцесорі на кристалі 8 виконується процедура розподілу і виконання логічних, арифметичних, статистичних операцій обчислення та формування законів аналітичних рівнянь, що описуються законами Релея, Райса, Накагамі і логарифмічнонормального закону, для їх порівняння з реальними законами розподілу сигналів, потім 2 UA 117079 U 5 10 15 20 25 відбувається синхронізація роботи усієї системи адаптивного контролю, виділення корисного сигналу і відправлення його до споживача. В пристрої для визначення критеріїв адаптації сигналів 9 здійснюється визначення критеріїв адаптації сигналів та визначається інформаційна надійності радіолінії в пристрій для визначення рівня інформаційної надійності радіолінії 10, визначається необхідний коригуючий рівень чутливості приймача на швидкі та повільні завмирання сигналів, в службовому каналі радіолінії 11 формуються усі коригуючі параметри для адаптації. Передавач 12 здійснює передачу сформованого корисного сигналу, що надійшов від кореспондента разом із коригуючими параметрами, що надійшли від службового каналу радіолінії 11, здійснюється обробка і передача інформації у дуплексному режимі між двома станціями. Технічний результат, який досягається за допомогою зазначеного способу адаптивного контролю сигналу в станціях цифрового радіорелейного і тропосферного зв'язку досягається тим, що утворюються додаткові логічні зв'язки, що дозволяють одночасно проводити аналіз сигналів на виході антен та вході приймача, що дозволяє формувати уточнені команди адаптації параметрів станцій тропосферного та радіорелейного зв'язку, зменшити обчислювальну складність контролю сигналу в станціях цифрового радіорелейного і тропосферного зв'язку, а як наслідок підвищити завадозахищеність ліній радіорелейного та тропосферного зв'язку. Джерела інформації 1. Тропосферная связь / Яковлев Л.И., Дедюкин Г.В., Кагрманов Э.С. и др. - М.: Воениздат, 1984. - 256с. - аналог. 2. Рудаков В.И. Тропосферные системы связи с адаптивными антеннами. - К: ЦНИИ ВВТ ВС Украины, "Авионика", 1999. - 292 с. - прототип. 3. Рудаков В.І, Бугера М.Г., Бичков A.M. Цільове діагностування в станції цифрового радіорелейного зв'язку / Радіоелектроніка та телекомунікації: Вісник Національного університету "Львівська політехніка" № 738, - Л., 2012. - С. 253-258 - прототип. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 40 45 50 Пристрій для адаптивного контролю параметрів сигналу в станціях цифрового радіорелейного і тропосферного зв'язку, який містить параболоїдну антену, суматор НВЧ сигналів, пристрій для первинної обробки сигналів з визначення часу завмирань сигналів, фільтр визначення глибини завмирань, приймач, суматор НЧ сигналів, пристрій для вторинної обробки сигналів, службовий канал радіолінії та передавач, при цьому параболоїдну антену послідовно з'єднано з суматором надвисокочастотних сигналів, що послідовно з'єднаний з пристроєм для первинної обробки сигналів з визначення часу завмирань сигналів, вихід якого з'єднаний з входом фільтра визначення глибини завмирань, вихід якого з'єднаний з входом приймача, вихід якого з'єднаний з входом суматора низьких частот сигналів, вихід якого з'єднаний з входом пристрою для вторинної обробки сигналів, вихід якого через службовий канал радіолінії з'єднаний з входом передавача, який відрізняється тим, що додатково введено адаптивний сигнальний спецпроцесор на кристалі, пристрій для визначення критеріїв адаптації сигналів та пристрій для визначення рівня інформаційної надійності радіолінії, при цьому вихід пристрою для вторинної обробки сигналів з'єднаний з другий входом адаптивного сигнального спецпроцесора на кристалі, перший вихід адаптивного сигнального спецпроцесора на кристалі з'єднаний з першим входом передавача, а другий вихід адаптивного сигнального спецпроцесора на кристалі з'єднаний з входом пристрою для визначення критеріїв адаптації сигналів, вихід пристрою для визначення критеріїв адаптації сигналів з'єднано з входом пристрою для визначення рівня інформаційної надійності радіолінії, а вихід пристрою для визначення рівня інформаційної надійності радіолінії з'єднаний з входом службового каналу радіолінії. 3 UA 117079 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4