2. تکلیف برای مقاله ترم.

3. داده های اولیه.

4. بلوک دیاگرام سیستم ارتباطی.

5. نمودارهای زمانی و طیفی در خروجی بلوک های عملکردی سیستم ارتباطی.

6. بلوک دیاگرام گیرنده.

7. تصمیم گیری در مورد یک شماره.

8. احتمال خطا در خروجی گیرنده.

9. در هنگام استفاده از یک گیرنده بهینه نسبت سیگنال به نویز را بدست آورید.

10. حداکثر مصونیت نویز ممکن برای یک نوع سیگنال مشخص.

11. تصمیم گیری توسط گیرنده بر اساس سه قرائت مستقل.

12. احتمال خطا هنگام استفاده از روش انباشت همزمان.

13. محاسبه نویز کوانتیزاسیون هنگام ارسال سیگنال به روش TSC.

14. استفاده از سیگنال های پیچیده و فیلتر همسان.

15. پاسخ ضربه ای فیلتر همسان.

16. طرح فیلتر منطبق برای دریافت سیگنال های پیچیده. شکل سیگنال های پیچیده در خروجی SF هنگام انتقال کاراکترهای "1" و "0".

17. آستانه های بهینه حل کننده برای روش های تصمیم گیری همزمان و ناهمزمان هنگام دریافت سیگنال های پیچیده توسط یک فیلتر همسان.

18. افزایش انرژی هنگام استفاده از فیلتر همسان.

19. احتمال خطا در خروجی گیرنده هنگام اعمال فیلتر همسان سیگنال پیچیده.

20. ظرفیت سیستم ارتباطی توسعه یافته.

21. نتیجه گیری.

معرفی.

هدف این کار درسی توصیف یک سیستم ارتباطی برای انتقال پیام های پیوسته با سیگنال های گسسته است.

انتقال اطلاعات جایگاه بالایی در زندگی جامعه مدرن دارد. مهمترین وظیفه هنگام انتقال اطلاعات، انتقال آن بدون تحریف است. امیدوارکننده ترین در این جهت، انتقال پیام های آنالوگ با سیگنال های گسسته است. این روش مزیت بزرگی در ایمنی خطوط اطلاعاتی نسبت به نویز دارد. تمامی شبکه های اطلاعاتی مدرن بر این اصل بنا شده اند.

علاوه بر این، یک کانال ارتباطی گسسته به راحتی قابل استفاده است و از طریق آن می توان هر گونه اطلاعاتی را منتقل کرد. تطبیق پذیری دارد همه اینها باعث می شود چنین کانال های ارتباطی در حال حاضر امیدوار کننده ترین باشند.

1. تکلیف برای مقاله ترم.

یک نمودار بلوکی تعمیم یافته یک سیستم ارتباطی برای انتقال پیام های پیوسته با سیگنال های گسسته ایجاد کنید، یک بلوک دیاگرام گیرنده و یک بلوک دیاگرام یک فیلتر بهینه ایجاد کنید، ویژگی های اصلی سیستم ارتباطی توسعه یافته را محاسبه کنید و بر اساس نتایج نتایج کلی بگیرید. از کار

2. داده های اولیه.

1) شماره گزینه N = 1.

2) نوع سیگنال در کانال ارتباطی سد .

3) نرخ انتقال سیگنال V = 6000 Baud.

4) دامنه سیگنال های کانال A = 3 میلی ولت.

5) پراکندگی نویز x * x = 0.972 میکرووات.

7) روش انتقال سیگنال کیلوگرم .

8) پهنای باند یک گیرنده واقعی Df = 12 کیلوهرتز است.

9) مقدار بازخوانی Z (t0) = 0.75 میلی ولت

د f = 12 کیلوهرتز.

10) مقدار نمونه Z (t1) = 0.75mV

11) حداکثر دامنه در خروجی ADC b max = 2.3 V.

12) ضریب پیک P. = 1.6.

13) تعداد بیت های کد باینری n = 8.

14) نمایش یک دنباله گسسته از یک سیگنال پیچیده

1 -1 1 -1 -1 -1 1 1 -1

3. بلوک دیاگرام سیستم ارتباطی.

سیستم ارتباطی مجموعه ای از وسایل رادیویی-فنی است که انتقال اطلاعات از منبع به گیرنده را تضمین می کند. یک نمودار سیستم ارتباطی را در نظر بگیرید.

دستگاهی که پیام را به سیگنال تبدیل می کند فرستنده و دستگاهی که سیگنال دریافتی را به پیام تبدیل می کند گیرنده نامیده می شود.

یک دستگاه فرستنده را در نظر بگیرید:

فیلتر پایین گذر طیف پیام اصلی را محدود می کند تا قضیه Kotelnikov را که برای تبدیل بیشتر ضروری است برآورده کند.

مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) یک پیام پیوسته را به شکل دیجیتال تبدیل می کند. این تبدیل از سه عملیات تشکیل شده است: اول، پیام پیوسته در یک بازه زمانی نمونه برداری می شود. قرائت های بدست آمده از مقادیر لحظه ای کوانتیزه می شوند (Quant.)؛ دنباله بدست آمده از مقادیر کوانتیزه شده پیام ارسال شده به عنوان دنباله ای از ترکیب کدهای باینری با استفاده از رمزگذاری نشان داده می شود.

سیگنال دریافتی از خروجی ADC به ورودی مدولاتور دامنه تغذیه می‌شود، جایی که توالی پالس‌های باینری به پالس‌های رادیویی تبدیل می‌شوند که مستقیماً به کانال ارتباطی تغذیه می‌شوند.

در سمت دریافت کننده کانال ارتباطی، دنباله پالس ها پس از دمودولاسیون در دمدولاتور به ورودی مبدل دیجیتال به آنالوگ (DAC) وارد می شود که هدف آن بازگرداندن یک پیام پیوسته از دنباله دریافتی است. ترکیب کدها DAC شامل یک رمزگشا برای تبدیل ترکیب کدها به دنباله‌ای کوانتومی از نمونه‌ها و یک فیلتر ضد آلیاسینگ (LPF) است که یک پیام پیوسته را از مقادیر کوانتیزه بازیابی می‌کند.

4. نمودارهای زمانی و طیفی در خروجی بلوک های عملکردی سیستم ارتباطی.

1) ارتباط مستمر

2) فیلتر پایین گذر.

3) تفکیک کننده.

4) کوانتایزر.

6) تعدیل کننده.

7) کانال ارتباطی.

8) دموولاتور.

10) فیلتر پایین گذر.

11) گیرنده.

5. بلوک دیاگرام گیرنده.

در دریافت منسجم، از یک آشکارساز سنکرون استفاده می شود که تأثیر مولفه متعامد بردار تداخل را از بین می برد. مولفه x = Eپ · cosj دارای توزیع و قدرت نرمال است

. بنابراین، احتمال تحریف پیام وجود دارد آر(0/1) و احتمال اعوجاج مکث آر(1/0) برابر خواهد بود

سیگنال Z (t) به ضریب تغذیه می شود، جایی که با سیگنالی که از خط تاخیر آمده ضرب می شود. سپس سیگنال یکپارچه می شود، پس از آن به دستگاه تصمیم گیری ارسال می شود، جایی که تصمیم به نفع سیگنال S1 (t) یا S2 (t) گرفته می شود.

6. تصمیم گیری در مورد یک مورد.

پیام ها به صورت دنباله ای از نمادهای باینری "1" و "0" ارسال می شوند که به ترتیب با احتمالات پیشینی ظاهر می شوند، P (1) = 0.09 و P (0) = 0.91.

این نمادها مربوط به سیگنال های اولیه S1 و S2 هستند که دقیقاً در محل دریافت کننده شناخته می شوند. در کانال ارتباطی، سیگنال های ارسالی تحت تأثیر نویز گاوسی با واریانس D = 0.972 میکرووات قرار می گیرند. گیرنده ای که بر اساس معیار ناظر ایده آل بهینه است، بر اساس یک نمونه از مخلوط سیگنال و تداخل در یک بازه سیگنال با مدت زمان تصمیم گیری می کند. تی .

برای پذیرش "1" با توجه به معیار ناظر ایده آل، نابرابری زیر باید برآورده شود:

در غیر این صورت "0" پذیرفته می شود.

برای اعمال معیار ناظر ایده آل، سه شرط باید رعایت شود:

به طوری که سیگنال ها به طور کامل شناخته می شوند.

1) به طوری که تداخل با قانون توزیع گاوسی در کانال ارتباطی عمل می کند.

ایمنی نویز سیستم های ارتباط رادیویی با گسترش طیف سیگنال ها به روش تنظیم شبه تصادفی فرکانس کاری. در و. بوریسف، V.M. زینچوک، A.E. لیمارف، N.P. موخین و وی. شستوپالوف. / 2000

UDC 621.391.372.019 ایمنی نویز سیستم های ارتباط رادیویی با گسترش طیف سیگنال ها به روش تنظیم شبه تصادفی فرکانس کاری. در و. بوریسف، V.M. زینچوک، A.E. لیمارف، N.P. موخین و وی. شستوپالوف. - م .: رادیو و ارتباطات، 2000. - 384 ص .: ill. شابک - 5-256-01392-0 اصول و ویژگی های اساسی روش پخش طیف سیگنال ها به دلیل تنظیم شبه تصادفی فرکانس کاری (PFC) بیان شده است. تجزیه و تحلیل راه های احتمالی افزایش ایمنی نویز سیستم های ارتباط رادیویی معمولی (SRS) با پرش فرکانس و کلید زدن تغییر فرکانس در شرایط تداخل سازمان یافته و خود نویز SRC ارائه شده است. مشکلات سنتز و تجزیه و تحلیل ایمنی نویز الگوریتم‌های تطبیقی ​​برای دمودولاسیون سیگنال‌ها با پرش فرکانس و تنوع فرکانس نمادهای اطلاعاتی در شرایط عدم قطعیت پیشینی در مورد قدرت تداخل متمرکز بر طیف حل می‌شود. نمودارها و الگوریتم‌های ساختاری معمولی برای عملکرد دستگاه‌های اصلی زیرسیستم همگام‌سازی در SRS با پرش فرکانس، شاخص‌ها و روش‌هایی برای ارزیابی اثربخشی روش‌های جستجوی چرخه‌ای ارائه شده‌اند. استفاده مشترک از سیگنال ها با پرش فرکانس و آرایه های آنتن تطبیقی ​​(ААР) با SRC در نظر گرفته شده است. یک الگوریتم انطباق تجزیه و تحلیل می شود که حداکثر نسبت سیگنال به نویز را ارائه می دهد. الگوریتم‌ها و ویژگی‌های عملکرد آشکارسازهای انرژی توضیح داده شده‌اند که تشخیص سیگنال‌ها را با پرش فرکانس به منظور سرکوب الکترونیکی آنها فراهم می‌کنند. برای محققان، مهندسان، دانشجویان تحصیلات تکمیلی و دانشجویان ارشد متخصص در تحقیق و توسعه سیستم های ارتباط رادیویی.

بیماری 211. جدول 14. کتابشناسی 112 عنوان.

داوران:
دکتر فنی علوم، پروفسور Yu.G. بوگروف
دکتر فنی علوم، پروفسور Yu.G. سوسولین
دکتر فنی علوم، پروفسور N.I. اسمیرنوف

پیشگفتار

مهمترین راه برای دستیابی به ایمنی نویز مورد نیاز سیستم های ارتباط رادیویی (SRS) در مواجهه با تداخل سازمان یافته (عمدی) استفاده از سیگنال ها با تنظیم فرکانس شبه تصادفی (PFC) و استفاده از الگوریتم های بهینه و شبه بهینه برای پردازش چنین سیگنال هایی

تعداد زیادی از آثار نویسندگان داخلی و خارجی به مشکل ایمنی نویز SRS با گسترش طیف سیگنال ها با روش پرش فرکانس اختصاص داده شده است. اینها قبل از هر چیز شامل تک نگاری ها و آثار معروف مدارس علمی L.E. واراکین و جی.آی. توزووا کتاب‌های دی‌جی که تاکنون به زبان روسی منتشر نشده است. توریری "اصول سیستم های ارتباطی امن"، ددهام، کارشناسی ارشد: آرتک هاوس، شرکت، 1985; م.ک. سیمون، جی.کی. اومورا، آر.آ. شولتز، بی.کی. Levitt "Spread Spectrum Communication"، vol. I-III, Rockville, MD .: Computer Science Press, 1985. در سال 1998 انتشارات "Artech House, Inc." که متخصص در زمینه رادار، ارتباطات رادیویی، سرکوب الکترونیکی و غیره بود، کتاب های D.C. Schleher "Advanced Electronic Warfare Principles"، E. Waltz "Introduction to Information Warfare". انجمن متخصصان آمریکایی در زمینه تئوری و فناوری ارتباطات، به رهبری پروفسور J.S. لی (شامل 2001، بزرگراه جفرسون دیویس، سوئیت 601. آرلینگتون، ویرجینیا 22202) بیش از ده اثر، از جمله موارد سفارشی، در مورد جنبه های مختلف ایمنی نویز SRS با پرش فرکانس منتشر کرده است. در سال 1999، انتشارات "رادیو و ارتباطات" مونوگراف V.I. بوریسووا، V.M. زینچوک "ایمنی تداخلی سیستم های ارتباط رادیویی. رویکرد احتمالی-زمان".

با این وجود، مشکل اثربخشی CDS با پرش فرکانس، تحقیق و توسعه روش‌های امیدوارکننده برای افزایش ایمنی صوتی CDS، به‌ویژه در زمینه بهبود مستمر تاکتیک‌ها و تکنیک‌های سرکوب الکترونیکی (REP)، همچنان باقی است. هم از نظر علمی و هم از نظر عملی مرتبط و مهم است.

امکانات جدید معرفی گسترده فناوری ریزپردازنده پرسرعت و پایه عناصر مدرن در CPC، اجرای اصول جدید تشکیل، دریافت و پردازش سیگنال ها با پرش فرکانس، از جمله تنوع فرکانس نمادها با تعدد بالا و مدت زمان کوتاه را ممکن می سازد. از عناصر، استفاده مشترک از کلیدهای تغییر فرکانس M-ary (FM) و کدگذاری ایمن در برابر نویز، سیگنال‌هایی با پرش فرکانس و آرایه‌های آنتن تطبیقی ​​و غیره. همه اینها باعث می‌شود SRS در برابر انواع مختلف تداخل سازمان‌یافته، ایمنی نویز بالایی داشته باشد. .

موضوعات در نظر گرفته شده در کتاب، محتوا و ارائه آنها تا حدی منعکس کننده وضعیت فعلی جنبه های اصلی مشکل ایمنی نویز SRS، از جمله، مسائل مربوط به همگام سازی، کاربرد مشترک سیگنال ها است. با پرش فرکانس و آرایه های آنتن تطبیقی ​​در SRS، و همچنین تشخیص سیگنال ها با پرش فرکانس توسط ایستگاه های فنی رادیویی، هوشمندی، اطمینان از عملکرد مؤثر سیستم های جنگ الکترونیک. محتوای کتاب تابع یک هدف واحد است - تجزیه و تحلیل اثربخشی راه های ممکن برای افزایش ایمنی نویز SRS با پرش فرکانس در شرایط REB.

این کتاب بر اساس آثار خود نویسندگان نوشته شده است، در آن به طور گسترده از نتایج تحقیقات کارشناسان داخلی و خارجی استفاده شده است. در عین حال، نویسندگان با اشاره به برخی از مسائل مصونیت صوتی CDS با پرش فرکانسی به آثار متخصصان خارجی منتشر نشده به زبان روسی، تعدادی از مطالب کتاب را در قالب نقدهای تحلیلی ارائه کردند.

این کتاب از دستگاه ریاضی در دسترس مهندسان استفاده می‌کند، نمودارهای بلوکی CDS، نمودارها و جداول معمولی را ارائه می‌کند که امکان روش‌های ایمنی نویز برای CDS با پرش فرکانس را نشان می‌دهد. تمایل به ساده کردن مطالب ارائه شده به این واقعیت منجر شده است که کتاب عمدتاً به CPC باینری معمولی با FM و کانال های ارتباطی - بدون تضعیف و با تداخل گاوسی می پردازد.

خواندن کتاب مستلزم آگاهی از مبانی تئوری آماری ارتباطات است که در مشهورترین و کلاسیک ترین تک نگاری های V.I. تیخونوف "مهندسی رادیویی آماری"، - M.: رادیو و ارتباطات، 1982، و B.R. لوین "مبانی نظری مهندسی رادیویی آماری"، - M.: رادیو و ارتباطات، 1989.

نویسندگان از مترجمان Zykov N.A.، Luneva S.A.، Titova L.S برای کمک بزرگ آنها در کار ادبیات خارجی سپاسگزاری می کنند.

نویسندگان از کارمندان موسسه تحقیقاتی ارتباطات Voronezh Yu.G. بلوس، E.I. گونچاروا، تی.وی. دوروسکیخ، ای.وی. ایژبختینا، تی.ف. کاپاوا، N.A. پارفنووا، E.V. پوگوسووا، O.I. سوروکینا و N.N. Starukhina برای مجموعه کامپیوتری از مواد برای کتاب، انجام محاسبات متعدد، توسعه و تهیه مطالب گرافیکی و گویا.

پیش گفتار		8
معرفی		10
فصل 1.
سیستم های ارتباط رادیویی با گسترش طیف سیگنال با روش تنظیم فرکانس عملیاتی شبه تصادفی: اصول کلی		13
1.1.	ویژگی مختصر گسترش طیف سیگنال ها با روش پرش فرکانس	13
1.1.1.	اصول و روشهای اولیه انتشار سیگنال	13
1.1.2.	روش تنظیم شبه تصادفی فرکانس کاری	19
1.1.3.	بلوک دیاگرام های معمولی سیستم های ارتباط رادیویی با پرش فرکانس	24
1.2.	فاکتور پخش سیگنال و حاشیه ایمنی نویز یک سیستم ارتباط رادیویی با پرش فرکانس	36
1.3.	ویژگی کلی ایمنی سیستم های ارتباط رادیویی با نویز با پرش فرکانس	42
1.3.1.	مصونیت سیستم های ارتباط رادیویی با پرش فرکانس	42
1.3.2.	مخفی بودن سیگنال های سیستم های ارتباط رادیویی با پرش فرکانس	44
1.3.3.	درگیری الکترونیکی: "سیستم ارتباط رادیویی - سیستم REP"	53
1.4.	مدل ها و مشخصات مختصر انواع اصلی تداخل	56
فصل 2.
مصونیت سیستم های ارتباط رادیویی معمولی با کنترل فرکانس و دستکاری فرکانس		64
2.1.	احتمال خطای شرطی به ازای هر بیت اطلاعات در FM باینری	64
2.2.	ارزیابی تاثیر تداخل نویز در بخشی از باند بر روی سیستم های ارتباطی رادیویی با پرش فرکانس و FM غیر تصادفی	73
2.3.	ارزیابی تاثیر تداخل نویز در بخشی از باند بر روی سیستم های ارتباط رادیویی با پرش فرکانس و FM باینری تصادفی	80
2.4.	ارزیابی تاثیر تداخل برگشتی بر سیستم های ارتباطی رادیویی با پرش فرکانس و FM	86
2.4.1.	برآورد قابلیت های زمانی ایستگاه ضد تداخل	86
2.4.2.	ارزیابی تاثیر تداخل نویز برگشتی بر سیستم های ارتباط رادیویی با پرش فرکانس و FM	96
2.4.3.	ارزیابی تاثیر تداخل پاسخ هارمونیک بر سیستم های ارتباط رادیویی با پرش فرکانس و FM	102
2.5.	مصونیت سیستم های ارتباط رادیویی با پرش فرکانس، FM باینری و کدگذاری بلوکی	111
فصل 3.
سنتز و تجزیه و تحلیل کارایی الگوریتم های تفاضل تطبیقی ​​با مدیریت فرکانس، دستکاری فرکانس و گسترش نمادها در فرکانس		124
3.1.	سنتز یک الگوریتم تطبیقی ​​بهینه برای تشخیص سیگنال ها با پرش فرکانس درون نمادی و FM	124
3.2.	الگوریتم تشخیص سیگنال تطبیقی ​​شبه بهینه با پرش فرکانس درون نمادی و FM باینری	132
3.3.	ارزیابی ایمنی نویز الگوریتم تطبیقی ​​سنتز شده برای تشخیص سیگنال‌ها با پرش فرکانس درون نمادی و FM باینری	141
3.3.1.	مورد سیگنال های "ضعیف".	142
3.3.2.	مورد سیگنال های "قوی".	148
فصل 4.
مصونیت الگوریتم های تطبیقی ​​برای دمدولاسیون سیگنال ها با هندلینگ درون بیتی و دستکاری فرکانس باینری		152
4.1.	نمودارهای ساختاری دمدولاتورها	152
4.2.	مصونیت صوتی یک دمدولاتور با افزودن خطی نمونه ها	157
4.3.	مصونیت صوتی یک دمدولاتور با نمونه برداری غیرخطی	164
4.4.	ایمنی یک دمدولاتور با یک محدود کننده نرم	170
4.5.	مصونیت یک دمدولاتور خود-عادی کننده	173
4.6.	تأثیر کنترل بهره تطبیقی ​​بر ایمنی نویز CPC	182
4.7.	تجزیه و تحلیل مقایسه ای ایمنی نویز دمدولاتورهای سیگنال با پرش فرکانس درون بیتی و FM باینری	189
فصل 5.
ایمنی سیستم های ارتباط رادیویی با مدیریت فرکانس با استفاده مشترک از دستکاری فرکانس، فاصله بین نمادهای فرکانس و کدگذاری بلوکی		194
5.1.	مصونیت سیستم های ارتباط رادیویی با پرش فرکانس در M-ary FM و فاصله نماد L-time در فرکانس	194
5.1.1.	احتمال خطای شرطی در هر بیت اطلاعات	197
5.1.2.		199
5.2.	مصونیت سیستم های ارتباط رادیویی با پرش فرکانس، M-ary FM، کدگذاری بلوکی و فاصله فرکانس L برابری کلمات رمز	203
5.2.1.	بلوک دیاگرام یک سیستم ارتباط رادیویی.	203
5.2.2.	میانگین احتمال خطا در هر بیت اطلاعات.	206
5.2.3.	تجزیه و تحلیل میانگین احتمال خطا در هر بیت اطلاعات	209
فصل 6.
همگام سازی در سیستم های ارتباط رادیویی با بازسازی شبه تصادفی فرکانس عملیاتی		214
6.1.	هدف از زیرسیستم همگام سازی	214
6.2.	مدل توصیفی زیرسیستم همگام سازی.	219
6.2.1.	بلوک دیاگرام معمولی زیرسیستم همگام سازی	219
6.2.2.	نمودارها و الگوریتم های ساختاری معمولی برای عملکرد دستگاه های اصلی زیر سیستم همگام سازی	221
6.3.	شاخص ها و ارزیابی اثربخشی روش های جستجوی چرخه ای.	230
پیوست P.6.1. کران بالای میانگین زمان جستجوی نرمال شده		242
پیوست P.6.2. کران بالایی برای احتمال تشخیص صحیح		243
فصل 7.
آرایه های آنتن تطبیقی ​​در سیستم های ارتباط رادیویی با بازسازی شبه تصادفی فرکانس عملیاتی		244
7.1.	تأثیر سیگنال‌ها با پرش فرکانس بر ویژگی‌های یک آرایه آنتن تطبیقی	244
7.2.	الگوریتم Maximin برای پردازش سیگنال و نویز	256
7.3.	پیاده سازی و قابلیت های الگوریتم maximin	259
7.4.	نوسازی الگوریتم ماکسیمین	271
7.4.1.	پردازش پارامتریک	272
7.4.2.	پردازش طیفی	274
7.4.3.	پردازش پیشخور.	277
فصل 8.
تشخیص سیگنال ها با بازسازی شبه تصادفی فرکانس عملیاتی		281
8.1.	تشخیص سیگنال های ساختار ناشناخته	281
8.2.	آشکارساز انرژی باند پهن	286
8.3.	آشکارسازهای انرژی چند کاناله	292
8.3.1.	آشکارساز چند کاناله شبه بهینه	293
8.3.2.	آشکارساز نوع جمع کننده چند کاناله با بانک فیلتر	295
8.3.3.	مدل آشکارساز از نوع جمع کننده با بانک فیلتر هنگام رهگیری سیگنال ها با پرش فرکانس آهسته	297
8.3.4.	آشکارساز نوع جمع کننده چند کاناله با بانک فیلتر در قسمتی از باند.	305
8.3.5.	اختلاف زمان و فرکانس بین ویژگی های سیگنال با پرش فرکانس و پارامترهای آشکارساز.	309
8.3.5.1.	عدم تطابق زمانی	310
8.3.5.2.	عدم تطابق فرکانس	311
8.4.	آشکارساز انرژی تطبیقی ​​چند کاناله در حضور سیگنال های مزاحم	313
8.4.1.	بلوک دیاگرام یک آشکارساز انرژی تطبیقی ​​چند کانالی با سطح آستانه قابل تنظیم	313
8.4.2.	احتمال هشدار کاذب و تنظیم آستانه تطبیقی	316
8.4.3.	احتمال تشخیص	320
8.4.4.	تاثیر عدم تطابق زمانی بر تشخیص سیگنال	323
8.5.	انواع دیگری از آشکارسازهای سیگنال با پرش فرکانس	331
8.5.1.	رادیومتر همبستگی	331
8.5.2.	آنالایزر طیف دیجیتال	332
8.5.3.	روش باز کردن ماتریس زمان-فرکانس سیگنال با پرش فرکانس	334
پیوست A.8.1. الگوریتم های محاسبه تابع Q-Markum تعمیم یافته.		335
A.8.1.1. فرمول بندی مسئله		335
A.8.1.2. نمایندگی سری پاور.		339
A.8.1.3. نمایش سری نویمان		341
A.8.1.4. ادغام عددی		345
A.8.1.5. تقریب گاوسی		349
A.8.1.6. نتایج عددی		350
پیوست A.8.2. تجزیه و تحلیل ویژگی های احتمالی-زمانی الگوریتم های تشخیص سیگنال		353
A.8.2.1. مشخصات احتمال-زمان انواع اصلی آشکارسازها		353
A.8.2.2. الگوریتم های محاسبه ویژگی های احتمالی- زمانی انواع اصلی آشکارسازها		356
A.8.2.2.1. آشکارساز سیگنال های قطعی		356
A.8.2.2.2. آشکارساز سیگنال های شبه قطعی با فاز تصادفی		359
الف.8.2.2.3 آشکارساز سیگنال های ساختار ناشناخته.		360
A.8.2.2.4. آشکارسازهایی با نرخ هشدار نادرست ثابت		363
الف.8.2.3 نتایج عددی		367
فهرست اختصارات اصلی		372
نمادهای اصلی		374
کتابشناسی - فهرست کتب		377

مصونیت صوتی ShPSS

درک سیگنال های باند پهن

1.1 تعریف NLS. استفاده از ShPS در سیستم های ارتباطی

سیگنال‌های پهن باند (پیچیده، نویز مانند) (NLS) سیگنال‌هایی هستند که در آنها محصولات عرض طیف فعال F با مدت زمان T بسیار بیشتر از واحد هستند. این محصول پایه سیگنال B. برای NLS نامیده می شود

B = FT >> 1 (1)

سیگنال های پهن باند گاهی اوقات سیگنال های پیچیده نامیده می شوند، برخلاف سیگنال های ساده (مثلاً مستطیل، مثلثی و غیره) با B = 1. از آنجایی که سیگنال های با مدت زمان محدود دارای طیف نامحدود هستند، از روش ها و تکنیک های مختلفی برای تعیین طیف استفاده می شود. عرض

بالا بردن پایه در NLS با مدولاسیون (یا کلید زدن) اضافی در فرکانس یا فاز در طول مدت سیگنال به دست می آید. در نتیجه، طیف سیگنال F (در حالی که مدت زمان T خود را حفظ می کند) به طور قابل توجهی گسترش می یابد. مدولاسیون سیگنال اضافی توسط دامنهبه ندرت استفاده می شود

در سیستم های ارتباطی با NLS، عرض طیف سیگنال ساطع شده F همیشه بسیار بیشتر از عرض طیف پیام اطلاعاتی است.

ShPS در سیستم های ارتباطی باند پهن (BSS) استفاده شده است، به عنوان:

· امکان درک کامل مزایای روش های بهینه پردازش سیگنال.

· ایجاد ایمنی بالای سر و صدا از ارتباطات.

· امکان مبارزه موفقیت آمیز با انتشار چند مسیری امواج رادیویی با تقسیم پرتوها.

· امکان عملکرد همزمان بسیاری از مشترکین در یک باند فرکانسی مشترک.

· به شما امکان می دهد سیستم های ارتباطی را با افزایش محرمانه ایجاد کنید.

· ارائه سازگاری الکترومغناطیسی (EMC) ShPSS با ارتباطات رادیویی باند باریک و سیستم های پخش رادیویی، سیستم های پخش تلویزیونی.

· امکان استفاده بهتر از طیف فرکانس در یک منطقه محدود در مقایسه با سیستم های ارتباطی باند باریک.

مصونیت صوتی ShPSS

با رابطه معروفی که نسبت سیگنال به نویز در خروجی گیرنده q 2 را با نسبت سیگنال به نویز در ورودی گیرنده ρ 2 وصل می کند، تعیین می شود:

q 2 = 2Vρ 2 (2)

که در آن ρ 2 = Ps / R p (Ps، Rp - قدرت NLS و تداخل).

q 2 = 2E / N p، E انرژی NLS است، N n چگالی توان طیفی تداخل در باند NLS است. بر این اساس، E = P با T , a N p = P p / F;

ب- پایه SHPS.

نسبت سیگنال به نویز در خروجی q 2 مشخصه های عملیاتی دریافت NLS و نسبت سیگنال به نویز در ورودی ρ 2 سیگنال و انرژی نویز را تعیین می کند. مقدار q 2 را می توان با توجه به نیازهای سیستم (10 ... 30 دسی بل) حتی اگر ρ 2 به دست آورد<<1. Для этого достаточно выбрать ШПС с необходимой базой В, رضایت بخش (2). همانطور که از رابطه (2) مشاهده می شود، دریافت NLS توسط یک فیلتر یا همبسته منطبق با تقویت سیگنال (یا سرکوب تداخل) با ضریب 2 همراه است. به همین دلیل است که مقدار

K SHPS = q 2 / ρ 2 (3)

بهره NLS در حین پردازش یا به سادگی بهره پردازش نامیده می شود. از (2)، (3) چنین است که افزایش پردازش K SHPS = 2V. در NSS، دریافت اطلاعات با نسبت سیگنال به نویز h 2 = q 2/2 مشخص می شود، یعنی.

h 2 = Bρ 2 s (4)

روابط (2)، (4) در تئوری سیستم های ارتباطی با NLS اساسی هستند. آنها برای تداخل به شکل نویز سفید با چگالی توان طیفی یکنواخت در باند فرکانس به دست می آیند که عرض آن برابر با عرض طیف NLS است. در عین حال، این روابط برای طیف گسترده ای از تداخل (باند باریک، ضربه ای، ساختاری) معتبر هستند که اهمیت اساسی آنها را تعیین می کند.

بنابراین، یکی از اهداف اصلی سیستم های ارتباطی با NLS، اطمینان از دریافت قابل اعتماد اطلاعات در هنگام قرار گرفتن در معرض تداخل قوی است، زمانی که نسبت سیگنال به نویز در ورودی گیرنده ρ2 می تواند بسیار کمتر از واحد باشد. لازم به ذکر است که روابط فوق کاملاً برای تداخل در قالب یک فرآیند تصادفی گاوسی با چگالی توان طیفی یکنواخت (نویز "سفید") معتبر است.

انواع اصلی ShPS

تعداد زیادی از NLS های مختلف شناخته شده است که ویژگی های آنها در بسیاری از کتاب ها و مقالات مجلات منعکس شده است. ShPS به انواع زیر تقسیم می شود:

· سیگنال های مدوله شده با فرکانس (FM).

سیگنال های چند فرکانس (MF).

· سیگنال های کلیددار تغییر فاز (PM) (سیگنال ها با مدولاسیون فاز کد - سیگنال های QPSK).

· سیگنال های فرکانس گسسته (DF) (سیگنال ها با مدولاسیون فرکانس کد - سیگنال های KFM، سیگنال های کلیددار تغییر فرکانس (FM)).

· فرکانس مرکب گسسته (DFS) (سیگنال های مرکب با مدولاسیون فرکانس کد - سیگنال های SCCHM).

مدوله شده فرکانس (FM)سیگنال‌ها سیگنال‌های پیوسته‌ای هستند که فرکانس آن‌ها طبق قانون معین تغییر می‌کند. شکل 1a سیگنال FM را نشان می دهد که فرکانس آن مطابق قانون V شکل از f 0 -F / 2 به f 0 + F / 2 تغییر می کند، که در آن f 0 فرکانس حامل مرکزی سیگنال است، F طیف است. عرض نیز به نوبه خود برابر با فرکانس انحراف F است = Δf d. مدت زمان سیگنال T است.

شکل 1b صفحه زمان-فرکانس (f, t) را نشان می دهد، که سایه روی آن تقریباً فرکانس و توزیع زمانی انرژی سیگنال FM را نشان می دهد.

پایه سیگنال FM طبق تعریف (1) برابر است با:

B = FT = ∆f d T (5)

سیگنال‌های مدوله‌شده فرکانس به طور گسترده در سیستم‌های رادار استفاده می‌شوند، زیرا برای یک سیگنال FM خاص، می‌توانید یک فیلتر منطبق بر روی دستگاه‌های دارای امواج صوتی سطحی (SAW) ایجاد کنید. در سیستم های ارتباطی وجود سیگنال های متعدد ضروری است. در این حالت، نیاز به تغییر سریع سیگنال ها و سوئیچینگ تجهیزات تشکیل و پردازش منجر به این واقعیت می شود که قانون تغییر فرکانس گسسته می شود. در این حالت سیگنال های FM به سیگنال های DF منتقل می شوند.

چند فرکانس (MF)سیگنال ها (شکل 2a) جمع هستند نهارمونیک u (t) ... u N (t) , که دامنه ها و فازها مطابق با قوانین تشکیل سیگنال تعیین می شوند. توزیع انرژی یک عنصر (هارمونیک) سیگنال FM در فرکانس f k با سایه زدن در صفحه فرکانس-زمان نشان داده شده است (شکل 2b). تمام عناصر (همه هارمونیک ها) مربع انتخاب شده را با اضلاع F و T کاملاً همپوشانی می کنند. پایه سیگنال B برابر با مساحت مربع است. عرض طیفی عنصر F 0 ≈1 / T است. بنابراین، پایه سیگنال MF

B = F / F 0 = N (6)

شکل 1 - سیگنال مدوله شده فرکانس و صفحه زمان-فرکانس

یعنی با تعداد هارمونیک ها منطبق است. سیگنال های MF پیوسته هستند و تطبیق تکنیک های دیجیتال برای شکل گیری و پردازش آنها دشوار است. علاوه بر این معایب، موارد زیر را نیز دارند:

الف) ضریب تاج بدی دارند (شکل 2a را ببینید).

ب) برای بدست آوردن یک پایه بزرگ Vداشتن تعداد زیادی کانال فرکانس ضروری است ن.بنابراین، سیگنال های MF بیشتر در نظر گرفته نمی شوند.

دستکاری فاز (FM)سیگنال ها دنباله ای از پالس های رادیویی را نشان می دهند که مراحل آن طبق قانون مشخص تغییر می کند. معمولاً فاز دو مقدار (0 یا π) می گیرد. در این مورد، سیگنال RF FM مربوط به سیگنال FM ویدئویی (شکل 3a)، متشکل از پالس های مثبت و منفی است. اگر تعداد پالس ها N , سپس مدت زمان یک پالس τ 0 = T / N است , و عرض طیف آن تقریباً برابر با عرض طیف سیگنال F 0 است = 1 / τ 0 = N / T. در صفحه زمان - فرکانس (شکل 3b)، توزیع انرژی یک عنصر (پالس) سیگنال FM با هچ کردن مشخص می شود. همه عناصر مربع انتخاب شده با اضلاع F و T همپوشانی دارند. پایه سیگنال PM

B = FT = F / τ 0 = N، (7)

آن ها B برابر است با تعداد پالس های سیگنال.

امکان استفاده از سیگنال های PM به عنوان یک NLS با پایه های B = 10 4 ... 10 6 عمدتا توسط تجهیزات پردازش محدود شده است. هنگام استفاده از فیلترهای منطبق در قالب دستگاه های SAW، دریافت بهینه سیگنال های FM با حداکثر پایه Bmax = 1000 ... 2000 امکان پذیر است. سیگنال های FM پردازش شده توسط چنین فیلترهایی دارای طیف گسترده (حدود 10 ... 20 مگاهرتز) و نسبتا کوتاه هستند. مدت زمان (60 ... 100 میکروثانیه). پردازش سیگنال های FM با استفاده از خطوط تاخیر فرکانس ویدئویی هنگام انتقال طیف سیگنال به ناحیه فرکانس ویدئویی، دستیابی به پایه B را ممکن می سازد. = 100 در F≈1 مگاهرتز، T ≈ 100 میکروثانیه

فیلترهای منطبق با دستگاه شارژ شده (CCD) بسیار امیدوارکننده هستند. بر اساس داده های منتشر شده، با استفاده از فیلترهای CCD همسان، پردازش سیگنال های PM با پایه های 10 2 ... 10 3 در مدت زمان سیگنال 10 -4 ... 10 -1 ثانیه امکان پذیر است. همبسته دیجیتال روی CCD قادر به پردازش سیگنال ها تا پایه 4 ∙ 10 4 است.

شکل 2 - سیگنال چند فرکانس و صفحه زمان فرکانس

شکل 3 - سیگنال کلیدی تغییر فاز و صفحه زمان-فرکانس

لازم به ذکر است که پردازش سیگنال های PM با پایه های بزرگ با استفاده از همبسته ها (روی LSI یا CCD) توصیه می شود. در این مورد، B = 4 ∙ 10 4 به نظر محدود کننده است. اما هنگام استفاده از همبسته ها، اول از همه لازم است که موضوع تسریع در کسب همزمانی حل شود. از آنجایی که سیگنال‌های PM استفاده گسترده از روش‌ها و تکنیک‌های دیجیتالی تشکیل و پردازش را ممکن می‌سازد، و امکان تحقق چنین سیگنال‌هایی با پایه‌های نسبتاً بزرگ وجود دارد، بنابراین سیگنال‌های PM یکی از انواع امیدوارکننده NLS هستند.

فرکانس گسسته (DF)سیگنال‌ها دنباله‌ای از پالس‌های رادیویی را نشان می‌دهند (شکل 4a)، که فرکانس‌های حامل آن‌ها طبق قانون معین تغییر می‌کنند. بگذارید تعداد پالس های سیگنال DF برابر با M باشد , مدت زمان پالس برابر با T 0 = T / M، عرض طیف آن F 0 = 1 / T 0 = M / T است. در بالای هر پالس (شکل 4a)، فرکانس حامل آن نشان داده شده است. در صفحه زمان-فرکانس (شکل 4b)، سایه‌زنی مربع‌هایی را که انرژی پالس سیگنال DF در آنها توزیع می‌شود، مشخص می‌کند.

همانطور که از شکل 4b مشاهده می شود، انرژی سیگنال DF به طور نابرابر در صفحه زمان-فرکانس توزیع می شود. پایه سیگنال DF

B = FT = MF 0 MT 0 = M 2 F 0 T 0 = M 2 (8)

از آنجایی که پایه پالس F 0 T 0 = l است. از (8) مزیت اصلی سیگنال های DF را دنبال می کنیم: برای به دست آوردن پایه B لازم، تعداد کانال M = , یعنی بسیار کمتر از سیگنال های MF. همین شرایط است که باعث توجه به این گونه سیگنال ها و کاربرد آنها در سیستم های ارتباطی شده است. در عین حال، برای پایه های بزرگ B = 10 4 ... 10 6، استفاده از سیگنال های DF غیر عملی است، زیرا تعداد کانال های فرکانس M = 10 2 ... 10 3 است که به نظر می رسد بیش از حد بزرگ باشد. .

فرکانس مرکب گسسته (DFS)سیگنال ها سیگنال های DF هستند که در آنها هر پالس با سیگنال نویز مانند جایگزین می شود. شکل 5a یک سیگنال PM فرکانس ویدئویی را نشان می دهد که بخش هایی از آن در فرکانس های حامل مختلف ارسال می شود. اعداد فرکانس در بالای سیگنال FM نشان داده شده است. شکل 5b صفحه زمان-فرکانس را نشان می دهد که در آن توزیع انرژی سیگنال DFS با سایه زدن مشخص می شود. شکل 5b از نظر ساختار با شکل 4b تفاوتی ندارد، اما برای شکل 5b مساحت F 0 T 0 = N 0 برابر است با تعداد پالس های سیگنال FM در یک عنصر فرکانس سیگنال DFS. پایه سیگنال DFS

B = FT = M 2 F 0 T 0 = N 0 M 2 (9)

تعداد پالس های سیگنال FM کامل N = N 0 М

شکل 4 - سیگنال فرکانس گسسته و صفحه زمان-فرکانس

سیگنال DFS نشان داده شده در شکل 5 حاوی سیگنال های PM به عنوان عناصر است. بنابراین، چنین سیگنالی به اختصار سیگنال DFS-FM خواهد بود. به عنوان عناصر سیگنال DFS، می توان سیگنال های DF را گرفت. اگر پایه عنصر سیگنال DF B = F 0 T 0 = M 0 2 باشد، پایه کل سیگنال B = M 0 2 M 2 است.

شکل 5 - سیگنال فرکانس مرکب گسسته با کلید تغییر فاز DFS-PM و صفحه زمان-فرکانس.

چنین سیگنالی را می توان به اختصار DSCH-FM نامید. تعداد کانال های فرکانس در سیگنال DFSH-FM برابر با M 0 M است. اگر سیگنال DF (نگاه کنید به شکل 4) و سیگنال DFSH-FM دارای پایه های مساوی باشند، آنها نیز تعداد کانال های فرکانس یکسانی دارند. بنابراین سیگنال DFS-FM نسبت به سیگنال DF مزیت خاصی ندارد. اما اصول ساخت سیگنال DFS-FM می تواند هنگام ساخت سیستم های بزرگ سیگنال های DF مفید باشد. بنابراین، امیدوار کننده ترین NLS برای سیستم های ارتباطی سیگنال های FM، DCH، DSCh-FM هستند.

مشخص است که مصونیت صوتی و رازداری دو مؤلفه مهم در ایمنی نویز SRC هستند.

در این مورد، در حالت کلی، مصونیت نویز SRS با پرش فرکانس (اما، مانند هر SRS دیگر) به عنوان توانایی عملکرد عادی، انجام وظایف انتقال و دریافت اطلاعات در شرایط تداخل رادیویی درک می شود. در نتیجه، مصونیت صوتی CDS توانایی مقاومت در برابر اثرات مضر انواع مختلف تداخل رادیویی، از جمله، اول از همه، تداخل سازمان یافته است.

استراتژی مقابله با تداخل سازمان یافته CDS با پرش فرکانس، به طور معمول در "فرار" سیگنال های CDS از اثر تداخل است و نه در "مقابله" با آنها، همانطور که در سی دی با FM1IPS. بنابراین، در SRS با پرش فرکانس، ضمن محافظت در برابر تداخل، یک مشخصه مهم زمان کار واقعی در یک فرکانس است. هر چه این زمان کوتاه تر باشد، احتمال اینکه سیگنال های CPC با پرش فرکانس تحت تأثیر تداخل سازمان یافته قرار نگیرند، بیشتر می شود.

ایمنی نویز SRS با پرش فرکانس نه تنها به زمان کار در یک فرکانس، بلکه به سایر پارامترهای مهم ایستگاه پارازیت (SP) و SRS نیز بستگی دارد، به عنوان مثال، به نوع تداخل و قدرت آن، قدرت سیگنال مفید، ساختار دستگاه گیرنده و روش های ایمنی در برابر نویز گنجانده شده در SRS.

اثر مؤثر تداخل بر روی CPC با پرش فرکانس تنها در صورتی حاصل می شود که پارامترهای مربوط به سیگنال های CPC، به عنوان مثال، فرکانس های مرکزی کانال ها، فرکانس پرش فرکانس، پهنای باند اطلاعات، سیگنال را بداند. قدرت و تداخل در نقطه ای که گیرنده CPC در آن قرار دارد. پارامترهای مشخص شده CDS معمولاً به طور مستقیم با کمک ایستگاه شناسایی رادیویی و فنی (RTR) و همچنین با محاسبه مجدد پارامترهای اندازه گیری شده CDS به سایر ویژگی های CDS به دست می آید. از نظر عملکردی با آنها مرتبط است. به عنوان مثال، با اندازه گیری مدت زمان پرش فرکانس، می توانید پهنای باند کانال فرکانس گیرنده CPC را محاسبه کنید.

در حالت کلی، RTR با دریافت و تجزیه و تحلیل سیگنال های رهگیری شده نه تنها از SRS، بلکه از سایر وسایل الکترونیکی رادیویی (RES)، مجموعه ای از اطلاعات را در مورد طرف مقابل به عنوان یک کل ارائه می دهد. سیگنال های SRS و RES حاوی بسیاری از مشخصات فنی هستند که اطلاعات هوشمندی هستند. این ویژگی ها "دستخط الکترونیکی" SRS و RES را تعیین می کند و امکان ایجاد قابلیت ها، هدف و وابستگی آنها را فراهم می کند.

الگوریتم تعمیم یافته برای جمع آوری داده ها توسط هوش الکترونیکی در مورد پارامترهای سیگنال ها و ویژگی های SRS در شکل 1.18 نشان داده شده است.

برای ارزیابی مصونیت صوتی CPC تحت تأثیر انواع تداخل، داشتن شاخص های مناسب ضروری است. با مدل‌های سیگنال انتخاب‌شده، نویز ذاتی دستگاه دریافت‌کننده و نویز افزودنی در سیستم‌های ارسال پیام‌های گسسته، شاخص مطلوب اندازه‌گیری کمی ایمنی نویز، میانگین احتمال خطا (MER) در هر بیت اطلاعات است.

سایر شاخص‌های مصونیت نویز CPC، به عنوان مثال، نسبت سیگنال به نویز مورد نیاز، که در آن کیفیت معینی از دریافت اطلاعات تضمین می‌شود، احتمال خطا در یک کلمه رمز، و موارد دیگر، را می‌توان بر حسب CBO بیان کرد. در هر بیت با استفاده از الگوریتمی که قانون حداکثر درستنمایی را پیاده‌سازی می‌کند، می‌توان به حداقل رساندن CBO در هر بیت تحت شرایط انتقال همسان نمادها دست یافت.

با همه،

که برای CPC باینری به شکل زیر است:

نسبت احتمال برای سیگنال iام کجاست.

در ارائه بعدی، بیشترین توجه بر توسعه و تجزیه و تحلیل الگوریتم هایی برای محاسبه CBO در هر بیت اطلاعات متمرکز خواهد شد. تجزیه و تحلیل بیت CBO تحت شرایط عملکرد نویز گاوسی گیرنده CPC و تداخل سازماندهی شده افزودنی، عمدتاً در رابطه با سیستم‌های FM متعارف (معمولی)، که اساس اساسی CPC پیچیده‌تر هستند، انجام می‌شود.

دارندگان حق ثبت اختراع RU 2439794:

این اختراع مربوط به حوزه ارتباطات رادیویی است و می توان از آن برای ارائه ارتباطات رادیویی در حضور تعداد زیادی تداخل با ماهیت های مختلف استفاده کرد. نتیجه فنی افزایش ایمنی نویز و تحرک سیستم ارتباطی است. این دستگاه دارای ایستگاه های رادیویی M (M≥2) است که هر کدام شامل N (N≥1) آنتن با فاصله متصل به اولین ورودی مسیرهای دریافت مربوطه، N مبدل آنالوگ به دیجیتال، یک مودم رادیویی با یک فرستنده گیرنده متصل است. آنتن، مالتی پلکسر، دی مالتی پلکسر، حذف کننده نویز تطبیقی، ژنراتور مرجع و واحد کنترل. 4 بیمار

این اختراع مربوط به حوزه ارتباطات رادیویی است و می توان از آن برای ارائه ارتباطات رادیویی در حضور تعداد زیادی تداخل با ماهیت های مختلف استفاده کرد.

یک سیستم ارتباط رادیویی شناخته شده، در ایستگاه های رادیویی (PC) که از جبران کننده های تداخل تطبیقی ​​(ACP) استفاده می کند، به عنوان مثال، در توضیح مدل کاربردی شماره 30044 "تعادل کننده تداخل تطبیقی"، 2002 آورده شده است.

نقطه ضعف این گیربکس اتوماتیک راندمان پایین زمانی است که سیستم ارتباطی در یک محیط تداخل پیچیده با بیش از یک تداخل کار می کند.

نزدیکترین در ماهیت فنی یک سیستم ارتباط رادیویی است که در ایستگاه رادیویی آن از یک جبران کننده تداخل تطبیقی ​​چند کاناله استفاده می شود که در کتاب "جبران تداخل تطبیقی ​​در کانال های ارتباطی" توضیح داده شده است. Yu.I. Loseva، M.، رادیو و ارتباطات، 1988، ص 22، به عنوان نمونه اولیه گرفته شده است.

بلوک دیاگرام سیستم نمونه اولیه متشکل از N ایستگاه رادیویی در شکل 1 نشان داده شده است.

نمودار قسمت دریافت کننده ایستگاه رادیویی نمونه اولیه در شکل 2 نشان داده شده است، جایی که نشان داده شده است:

1 - N - عناصر آنتن با فاصله از هم؛

2 - N - مسیرهای دریافت;

3 - واحد کنترل;

4 - ژنراتور مرجع;

6 - جبران کننده نویز تطبیقی ​​کانال N (ACP).

قسمت دریافت کننده ایستگاه رادیویی نمونه شامل N آنتن های با فاصله 1 است که به ورودی های اول مسیرهای دریافت N متناظر 2 متصل شده است. خروجی های خطی آن به N مربوطه آنالوگ به دیجیتال مبدل 5 ورودی های گیربکس اتوماتیک N کانال 6 متصل است که خروجی آن خروجی سیگنال مفید است. خروجی واحد کنترل 3 به ورودی های سوم مسیرهای دریافت 2 وصل می شود.

نمونه اولیه دستگاه به شرح زیر عمل می کند.

سیگنال مفید و تداخلی که از جهات مختلف می آیند به طور همزمان توسط همه آنتن ها دریافت می شوند. تبدیل به فرکانس متوسط ​​و تقویت خطی مورد نیاز. برای دریافت منسجم سیگنال ها توسط آنتن های N با فاصله 1، یک ژنراتور مرجع مشترک 4 استفاده می شود. واحد کنترل 3 سیگنال هایی تولید می کند که فرکانس تنظیم و سایر پارامترهای همه مسیرهای دریافت را به طور همزمان کنترل می کند.

مخلوط سیگنال و نویز از خروجی هر مسیر دریافت در N مبدل آنالوگ به دیجیتال 5 به نمونه های دیجیتال تبدیل می شود و به ورودی جبران کننده نویز کانال N 6 تغذیه می شود. در خروجی ACP 6، نمونه هایی از سیگنال مفید تشکیل می شود، از تداخل برای پردازش بیشتر در ایستگاه رادیویی پاک می شود: دمودولاسیون، رمزگشایی و غیره.

از یک طرف، نیاز به سرکوب همزمان تعداد زیادی (بیش از یک) تداخل به ندرت اتفاق می افتد. و بنابراین، ابعاد و وزن زیاد رایانه شخصی، به دلیل وجود گیرنده چند کاناله و سیستم آنتن چند عنصری، در بیشتر موارد اضافی است. از سوی دیگر، برای مثال، در مورد ارتباطات رادیویی نظامی، حتی یک قطع کوتاه ارتباطات به دلیل تداخل منجر به خسارات بسیار سنگین می شود. از این رو، نیاز به مصالحه ای وجود دارد که شامل افزایش تعداد کانال های جبران برای دریافت گیربکس اتوماتیک تنها در صورت ظاهر شدن اثرات تداخل است، یعنی نیاز به تغییر دینامیکی در پیکربندی گیرنده رایانه شخصی بسته به تداخل. محیط. و این با استفاده مشترک از کانال های دریافت و آنتن های نزدیک (در فاصله چند طول موج) رایانه های شخصی مشابه، به عنوان مثال، یک مرکز ارتباطی امکان پذیر است.

نقطه ضعف سیستم ارتباطی شناخته شده اجرای دست و پا گیر در ایستگاه های رادیویی یک گیرنده چند کاناله و یک سیستم آنتن چند عنصری است. این عیب در مورد مثلاً ارتباطات سیار تعیین کننده است.

وظیفه راه حل فنی پیشنهادی افزایش ایمنی نویز و تحرک سیستم ارتباطی است.

برای حل این مشکل، یک سیستم ارتباط رادیویی متشکل از M (M≥2) ایستگاه های رادیویی، که هر یک شامل N (N≥1) آنتن با فاصله متصل به اولین ورودی های مسیرهای دریافت مربوطه است، که خروجی های خطی آن ها به هم متصل هستند، استفاده می شود. از طریق مبدل N آنالوگ به دیجیتال مربوطه به N ورودی مربوطه جبران کننده تداخل تطبیقی ​​و همچنین ژنراتور مرجع که خروجی آن به ورودی های دوم مسیرهای دریافت N و واحد کنترل متصل به سومین ورودی مسیرهای دریافت، طبق اختراع، یک مودم رادیویی با یک آنتن فرستنده و گیرنده متصل به قسمت گیرنده هر ایستگاه رادیویی سیستم و همچنین یک مالتی پلکسر و یک دی مالتی پلکسر وارد می شود و خروجی های مبدل های N آنالوگ به دیجیتال به ورودی های مربوطه مالتی پلکسر متصل می شوند که خروجی آن به ورودی اطلاعات مودم رادیویی وصل می شود که خروجی اطلاعات آن به ورودی های واحد کنترل و دی مالتی پلکسر متصل است. که خروجی های آن به ورودی های K ورودی مربوطه متصل است ودهای یک جبران کننده نویز تطبیقی، در حالی که ورودی های کنترل مالتی پلکسر، دی مالتی پلکسر و مودم رادیویی به خروجی های مربوطه واحد کنترل متصل می شوند.

نمودار قسمت دریافت کننده رایانه شخصی، که بخشی از سیستم ارتباط رادیویی پیشنهادی است، در شکل 3 نشان داده شده است، جایی که نشان داده شده است:

1.1-1.N - عناصر آنتن با فاصله از هم؛

2.1-2.N - مسیرهای دریافت.

3 - واحد کنترل;

4 - ژنراتور مرجع;

5.1-5.N - مبدل های آنالوگ به دیجیتال (ADC)؛

6 - جبران کننده نویز آنالوگ کانال N (AKP);

7 - مالتی پلکسر;

8 - دم مولتی پلکسر;

9 - مودم رادیویی;

10 - آنتن گیرنده مودم رادیو.

دستگاه پیشنهادی شامل N آنتن گیرنده 1 متصل به اولین ورودی از N مسیرهای دریافت مربوطه 2 است که خروجی های آن به ورودی های N ADC 5 مربوطه وصل شده است، خروجی های آن به N ورودی مربوطه متصل می شود. ACP 6 که خروجی آن خروجی سیگنال مفید است. در این حالت، خروجی ژنراتور مرجع 4 به ورودی های دوم مسیرهای دریافت N 2 متصل می شود. علاوه بر این، خروجی های N ADC 5 به ورودی های مربوطه مالتی پلکسر 7 متصل می شود که خروجی آن متصل به ورودی اطلاعات مودم رادیویی 9 با آنتن فرستنده 10 متصل به ورودی دیگر آن، خروجی اطلاعات مودم رادیویی 9 به ورودی های دی مولتی پلکسر 8 و واحد کنترل 3 متصل می شود. همچنین خروجی های K دی مولتی پلکسر 8 به ترتیب به ورودی های K گیربکس اتوماتیک 6 متصل می شود. اولین خروجی واحد کنترل 3 به ورودی های دوم مسیرهای دریافت 2 متصل می شود. ورودی های کنترل مالتی پلکسر 7، دم مولتی پلکسر 8 و مودم رادیویی 9 به خروجی های مربوط به واحد کنترل 3 متصل می شوند.

هر ایستگاه رادیویی که دارای حداقل تعداد آنتن N (بنابراین حداقل اندازه) است، به عنوان مثال، دو، دارای یک گیربکس اتوماتیک داخلی با ورودی های (N + K) است که جبران (N + K-) را ممکن می کند. 1) تداخل از این میان، N ورودی با آنتن‌های خود و K ورودی‌های اضافی با آنتن‌های رایانه‌های شخصی مجاور ارائه می‌شوند که سیگنال‌های دیجیتالی آن‌ها با استفاده از مودم‌های رادیویی داخلی منتقل می‌شوند. هنگامی که بیش از یک تداخل به طور همزمان تحت تأثیر قرار می گیرد، جبران کننده دو کاناله اجازه نمی دهد سیگنال مفید را جدا کند.

در این حالت، در سیستم ارتباطی پیشنهادی، رایانه شخصی که با اولویت بالا به مشترک سرویس می‌دهد، با استفاده از آنتن‌های اضافی و مسیرهای دریافت واقع در سایر ایستگاه‌های رادیویی مرکز ارتباط، این قابلیت را دارد که تعداد تداخل‌های سرکوب‌شده را بدون افزایش ابعاد افزایش دهد.

برای فراهم کردن چنین امکانی، یک مودم رادیویی با یک آنتن گیرنده گیرنده که در محدوده فرکانس متفاوتی کار می کند، علاوه بر این در هر رایانه شخصی معرفی شده است. در مرحله اول، کنترل خارجی را از طریق یک کانال رادیویی از یک مشترک با اولویت بالاتر توسط حالت عملکرد (فرکانس تنظیم و غیره) مسیرهای رادیویی فردی در رایانه شخصی فراهم می کند. ثانیاً، مقادیر دیجیتال نمونه های سیگنال از خروجی مسیرهای رادیویی خطی رایانه های شخصی همسایه از طریق مودم رادیویی منتقل می شود (یا دریافت می شود).

سیستم ارتباطی پیشنهادی به شرح زیر عمل می کند.

هر رایانه شخصی می تواند در سیستم به عنوان یک Master (اولویت بالا) یا یک Slave (اولویت پایین) کار کند.

در حالت اول (با اولویت بالا) PC به صورت زیر عمل می کند.

سازماندهی اولیه شبکه محلی مودم های رادیویی داخلی نیازی به دستورات خارجی ندارد و به محض دسترسی به آنها توسط نرم افزار داخلی آنها ارائه می شود. در این مورد، مودم های رادیویی به طور خودکار داده های تکنولوژیکی، به ویژه در مورد ارزش زمان سیستم، اولویت های متقابل و غیره را مبادله می کنند. این در اکثر مودم های رادیویی تعبیه شده معروف مانند بلوتوث، ZigBee و غیره اجرا می شود.

علاوه بر این، واحد کنترل 3 کامپیوتر اصلی از طریق مودم رادیویی خود دستوراتی را به رایانه های شخصی برده می فرستد تا این رایانه ها را روی همان فرکانس تنظیم کنند و سپس انتقال نمونه های دیجیتال سیگنال های دریافتی را از طریق مودم های رادیویی داخلی آنها آغاز می کند.

پس از دمدولاسیون، سیگنال های دیجیتالی رایانه های شخصی برده که از طریق کانال مودم رادیویی دریافت می شوند، به دممولتی پلکسر 8 و ورودی واحد کنترل 3 تغذیه می شوند. بسته به شماره فردی رایانه شخصی برده و تعداد آنتن آن در شبکه محلی. واحد کنترل، نمونه‌های سیگنال این رایانه شخصی را به همان خروجی‌های دی مالتی پلکسر 8 آدرس‌دهی می‌کند، بنابراین، ورودی‌های N گیربکس اتوماتیک نمونه‌هایی از سیگنال‌ها را از مسیرهای رادیویی خود دریافت می‌کنند و ورودی‌های دیگر K نمونه‌هایی از رایانه‌های شخصی برده K را دریافت می‌کنند. . در نتیجه، مقدار تداخل سرکوب شده بدون افزایش اندازه PC به (N + K-1) افزایش می یابد.

در حالت دوم (با اولویت کم) PC به صورت زیر عمل می کند.

پس از سازماندهی اولیه شبکه محلی مودم های رادیویی، PC برده از طریق مودم رادیویی خود دستورات کنترل تنظیم را دریافت می کند (آنها توسط واحد کنترل رایانه شخصی دریافت می شوند) و سپس واحد کنترل 3 به طور متوالی از طریق مالتی پلکسر 7 نمونه هایی را ارسال می کند. سیگنال های N کانال های دریافت کننده به ورودی اطلاعات مودم رادیویی 9. نمونه سیگنال های کانال های رادیویی در بسته های فرم به کامپیوتر میزبان منتقل می شود.

شکل 4 نمودار زمان بندی سیگنال ها (بسته ها) دریافت شده توسط ایستگاه رادیویی پیشرو از طریق کانال مودم رادیویی 9 را نشان می دهد. در لحظه T = 0 در خود ایستگاه رادیویی پیشرو (در ADC 5)، سیگنال ها از خروجی نمونه برداری می شوند. مسیرهای دریافت خودش 2.

مدت زمان قاب، که در آن داده های رایانه های شخصی دیگر به صورت دوره ای منتقل می شود، نباید از مدت زمان بازه نمونه برداری Td = 1 / F d تجاوز کند، که در آن F d فرکانس نمونه برداری سیگنال دریافتی است. مشخص است که باید حداقل دو برابر فرکانس بالایی در طیف سیگنال باشد. بنابراین، تا پایان بازه T d، رایانه اصلی شامل نمونه هایی از سیگنال دریافتی توسط رایانه های شخصی همسایه به طور همزمان است.

به دلیل وجود ساعت سیستم در شبکه محلی، قرائت سیگنال در تمام مسیرهای رادیویی با فاصله به طور همزمان انجام می شود. حالت انفجاری انتقال نمونه ها اجازه می دهد تا نمونه های سیگنال گرفته شده در همان لحظه در رایانه های شخصی برده فاصله گرفته شده را در ورودی گیربکس اتوماتیک 6 کامپیوتر اصلی ترکیب کنید.

دریافت تنوع فضایی، که با استفاده از مسیرهای رادیویی دریافت سایر اشیاء متصل از طریق یک شبکه محلی انجام می شود، دریافت شبکه نامیده می شود.

بنابراین، در شرایط دریافت شبکه، همه آنتن‌های متصل به مسیرهای رادیویی رایانه شخصی خود که در مرکز ارتباط قرار دارند، منبع مشترکی را نشان می‌دهند که می‌تواند به سرعت با استفاده از یک شبکه محلی که توسط مودم‌های رادیویی تعبیه‌شده در رایانه شخصی تشکیل شده است، بسته به تعداد و اولویت، دوباره توزیع شود. از مشترکین سرویس دهی شده و تغییر محیط نویز.

چنین ساختاری از سیستم ارتباطی، در شدیدترین حالت، هنگامی که در معرض مجموعه ای از تداخل قرار می گیرد، تجمیع منابع تمام رایانه های شخصی موجود در مرکز ارتباط را تضمین می کند تا ارتباط پایدار با بالاترین اولویت را تضمین کند.

علاوه بر این، در سیستم ارتباطی پیشنهادی، افزایش قابل توجهی در قابلیت اطمینان ارتباطات رادیویی با فراهم آوردن فرصت فنی برای هر مقام مسئول (در صورت نیاز عملیاتی یا در صورت خرابی رایانه شخصی خود) برای استفاده از هر رایانه شخصی قابل کار همسایه فراهم شده است. اشیاء تحت پوشش یک شبکه ارتباطی و کنترل محلی.

در یک مورد خاص، هر سیستم رایانه شخصی می تواند یک آنتن و یک مسیر دریافت داشته باشد (N = 1). چنین رایانه شخصی توانایی سرکوب تداخل را ندارد. با این حال، به دلیل وجود گیربکس اتوماتیک با ورودی های (K + 1) در آن، امکان سرکوب تداخل K در حضور K PC در منطقه شبکه محلی فراهم می شود.

ادغام شرح داده شده منابع به منظور مصونیت از نویز حیاتی ترین خطوط ارتباطی نه تنها هنگام سازماندهی یک مرکز ارتباطی، بلکه در هر صورت زمانی که رایانه های شخصی در دسترس مودم های رادیویی داخلی قرار دارند، امکان پذیر است. به عنوان مثال، هنگام جابجایی رایانه های شخصی در وسایل نقلیه در یک کاروان، هنگامی که رایانه های شخصی با فاصله نزدیک می توانند از طریق یک شبکه محلی متصل شوند.