2. Detyrë për punimin e afatit.
3. Të dhënat fillestare.
4. Bllok skema e sistemit të komunikimit.
5. E përkohshme dhe diagramet spektrale në daljet e blloqeve funksionale të sistemit të komunikimit.
6. Blloku i marrësit.
7. Marrja e një vendimi për një pikë.
8. Probabiliteti i gabimit në daljen e marrësit.
9. Fitimi në lidhje me sinjalin/zhurmën gjatë përdorimit të marrësit optimal.
10. Imuniteti maksimal i mundshëm ndaj zhurmës për një lloj sinjali të caktuar.
11. Marrja e vendimit nga marrësi për tre lexime të pavarura.
12. Probabiliteti i gabimit gjatë përdorimit të metodës së akumulimit sinkron.
13. Llogaritja e zhurmës së kuantizimit gjatë transmetimit të sinjalit me metodën CCI.
14. Përdorimi sinjal kompleks s dhe një filtër të përputhur.
15. Përgjigja e impulsit të një filtri të përputhur.
16. Qarku i filtrit të përputhur për marrjen e sinjaleve komplekse. Forma e sinjaleve komplekse në daljen e SF gjatë transmetimit të karaktereve "1" dhe "0".
17. Pragjet optimale të zgjidhësit për sinkron dhe mënyra asinkrone vendimmarrja kur merrni sinjale komplekse nga një filtër i përshtatshëm.
18. Fitimi i energjisë kur aplikoni një filtër të përshtatshëm.
19. Probabiliteti i gabimeve në daljen e marrësit gjatë aplikimit të një filtri kompleks të përputhjes së sinjalit.
20. Gjerësia e brezit sistem i zhvilluar komunikimi.
21. Përfundim.
Prezantimi.
Detyra e kësaj punim terminorështë një përshkrim i një sistemi komunikimi për transmetime të vazhdueshme mesazhesh sinjale diskrete.
Transferimi i informacionit zë një vend të lartë në jetë shoqëri moderne. Më së shumti detyra kryesore, kur transmetoni informacion - ky është transmetimi i tij pa shtrembërim. Më premtuesja në këtë drejtim është transmetimi i mesazheve analoge me sinjale diskrete. Kjo metodë jep avantazh i madh në imunitetin ndaj zhurmës së linjave të informacionit. E gjitha moderne rrjetet e informacionit ndërtuar mbi këtë parim.
Përveç kësaj kanal diskret Lidhja është e lehtë për t'u përdorur dhe çdo informacion mund të transmetohet nëpërmjet saj, d.m.th. ka shkathtësi. E gjithë kjo i bën kanale të tilla komunikimi më premtueset për momentin.
1. Detyrë për punimin e afatit.
Zhvilloni një bllok diagram të përgjithësuar të një sistemi komunikimi për transmetimin e mesazheve të vazhdueshme me sinjale diskrete, zhvilloni një diagram bllok të një marrësi dhe një diagram bllok. filtri optimal, llogaritni karakteristikat kryesore të sistemit të zhvilluar të komunikimit dhe nxirrni përfundime përgjithësuese bazuar në rezultatet e punës.
2. Të dhënat fillestare.
1) Varianti numër N=1.
2) Lloji i sinjalit në kanalin e komunikimit DIGA .
3) Shpejtësia e sinjalizimit V=6000 Baud.
4) Amplituda e sinjaleve të kanalit А=3 mV.
5) Shpërndarja e zhurmës x*x=0,972 μW.
7) Metoda e transmetimit të sinjalit KG .
8) Gjerësia e brezit të marrësit real Df=12 kHz.
9) Vlera e leximit Z(t0)=0,75 mV
d f=12 kHz.
10) Vlera e numërimit Z(t1)=0,75mV
11) Amplituda maksimale në daljen ADC b max=2.3 V.
12) Faktori i pikut P.=1.6.
13) Numri i shifrave kodi binar n=8.
14) Pamje e një sekuence diskrete të një sinjali kompleks
1 -1 1 -1 -1 -1 1 1 -1
3. Blloku i sistemit të komunikimit.
Sistemi i komunikimit është një grup mjetesh inxhinierike radio që sigurojnë transmetimin e informacionit nga burimi te marrësi. Konsideroni një diagram të një sistemi komunikimi.
Pajisja që konverton një mesazh në sinjal quhet transmetues dhe pajisja që konverton sinjalin e marrë në mesazh quhet marrës.
Konsideroni transmetuesin:
Filtri i kalimit të ulët kufizon spektrin e mesazhit origjinal në mënyrë që të plotësojë teoremën Kotelnikov, e cila është e nevojshme për transformim të mëtejshëm.
Një konvertues analog në dixhital (ADC) konverton një mesazh të vazhdueshëm në formë dixhitale. Ky transformim përbëhet nga tre operacione: së pari, mesazhi i vazhdueshëm ekzaminohet në kohë në intervale; mori lexime vlerat e menjëhershme kuantizohen (Quant.); sekuenca rezultuese e vlerave të kuantizuara mesazhi i transmetuar përfaqësohet si një sekuencë kombinimesh kodesh binar me anë të kodimit.
Sinjali i marrë nga dalja ADC futet në hyrjen e Modulatorit të Amplitudës, ku sekuenca e pulseve binare shndërrohet në impulse radio, të cilat futen direkt në kanalin e komunikimit.
Në anën marrëse kanali i komunikimit, një sekuencë pulsesh pas demodulimit në demodulator hyn në hyrje konvertues dixhital në analog(DAC), qëllimi i të cilit është të rivendosë një mesazh të vazhdueshëm nga sekuenca e marrë e kombinimeve të kodit. DAC përfshin një dekoder të krijuar për të kthyer kombinimet e kodeve në një sekuencë kuantike të mostrave dhe një filtër zbutës (LPF) që rikthen një mesazh të vazhdueshëm nga vlerat e kuantizuara.
4. Diagramet kohore dhe spektrale në daljet e blloqeve funksionale të sistemit të komunikimit.
1) Komunikimi i vazhdueshëm.
2) Filtri i kalimit të ulët.
3) Diskretizues.
4) Kuantizer.
6) Modulator.
7) Kanali i komunikimit.
8) Demodulues.
10) Filtri i kalimit të ulët.
11) Marrës.
5. Blloku i marrësit.
Me marrjen koherente, përdoret një detektor sinkron, i cili eliminon ndikimin e përbërësit ortogonal të vektorit të ndërhyrjes. Komponenti x=E P · cosj ka një shpërndarje dhe fuqi normale
. Prandaj, probabiliteti i shtrembërimit të mesazhit R(0/1) dhe probabiliteti i shtrembërimit në pauzë R(1/0) do të jetë e barabartëSinjali Z(t) hyn në shumëzues, ku shumëzohet me sinjalin që vjen nga linja e vonesës. Më pas, sinjali është i integruar, pas së cilës shkon në zgjidhës, ku merret një vendim në favor të sinjalit S1(t) ose S2(t).
6. Marrja e një vendimi për një pikë.
Mesazhet dërgohen në sekuencë karaktere binare"1" dhe "0", të cilat shfaqen me probabilitete paraprake përkatësisht P(1)=0.09 dhe P(0)=0.91.
Këto simbole korrespondojnë sinjalet fillestare S1 dhe S2, të cilat njihen saktësisht në vendndodhjen e marrjes. Në kanalin e komunikimit sinjalet e transmetuara Vepron zhurma Gaussian me dispersion D=0.972 mkW. Marrësi, i cili është optimal sipas kriterit të një vëzhguesi ideal, merr vendime për një mostër të përzierjes së sinjalit dhe zhurmës në një interval sinjali të kohëzgjatjes. T .
Për të pranuar "1" sipas kriterit të një vëzhguesi ideal, është e nevojshme të plotësohet pabarazia:
përndryshe, "0" pranohet.
Për të zbatuar kriterin e një vëzhguesi ideal, duhet të plotësohen tre kushte:
Kështu që sinjalet njihen plotësisht.
1) Të ketë ndërhyrje me ligjin Gaussian të shpërndarjes në kanalin e komunikimit.
Imuniteti ndaj zhurmës i sistemeve radiokomunikuese me zgjerim të spektrit të sinjalit me metodën e sintonizimit pseudo të rastësishëm frekuenca e funksionimit. NË DHE. Borisov, V.M. Zinchuk, A.E. Limarev, N.P. Mukhin, V.I. Shestopalov. / 2000
| UDC 621.391.372.019 Imuniteti ndaj zhurmës i sistemeve të komunikimit radio me zgjerimin e spektrit të sinjaleve me metodën e akordimit pseudo të rastësishëm të frekuencës së funksionimit. NË DHE. Borisov, V.M. Zinchuk, A.E. Limarev, N.P. Mukhin, V.I. Shestopalov. - M.: Radio dhe komunikim, 2000. - 384 f.: ill. ISBN-5-256-01392-0 Përshkruhen parimet dhe karakteristikat kryesore të metodës së përhapjes së spektrit të sinjalit për shkak të akordimit të frekuencës pseudo të rastësishme (PRFC). Analiza mënyrat e mundshme Përmirësimi i imunitetit ndaj zhurmës së sistemeve tipike të radio komunikimit (SRS) me kërcime të frekuencës dhe zhvendosje të frekuencës në kushtet e ndërhyrjes së organizuar dhe zhurmës së pavarur të SRS. Problemet e sintetizimit dhe analizës së imunitetit të zhurmës së algoritmeve të demodulimit të sinjalit adaptiv me kërcimin e frekuencës dhe ndarjen e frekuencës së simboleve të informacionit zgjidhen në kushte të pasigurisë apriori për fuqinë e zhurmës së përqendruar në spektër. Tipike bllok diagramet dhe algoritme për funksionimin e pajisjeve kryesore të nënsistemit të sinkronizimit në SRS me kërcime të frekuencës, tregues dhe metoda për vlerësimin e efektivitetit të procedurave të kërkimit ciklik. Në shqyrtim ndarjen me sinjale SRS me hopping frekuence dhe adaptive vargje antenash(AAR). Është analizuar një algoritëm përshtatjeje që siguron raportin maksimal sinjal-zhurmë. Janë përshkruar algoritmet dhe karakteristikat e funksionimit të detektorëve të energjisë që sigurojnë zbulimin e sinjaleve me kërcime të frekuencës për qëllimin e shtypjes së tyre elektronike. Për shkencëtarë, inxhinierë, studentë të diplomuar dhe studentë të lartë të specializuar në fushën e kërkimit dhe zhvillimit të sistemeve të komunikimit radio. |
Il.211. Tabela 14. Bibliografia 112 tituj
Rishikuesit:
doktor i teknikës. Shkenca, Profesor Yu.G. Bugrov
doktor i teknikës. Shkenca, Profesor Yu.G. Sosulin
doktor i teknikës. Shkencave, Profesor N.I. Smirnov
Parathënie
Mënyra më e rëndësishme për të arritur imunitetin e kërkuar ndaj zhurmës të sistemeve të komunikimit radio (RSS) nën ndikimin e ndërhyrjeve të organizuara (të qëllimshme) është përdorimi i sinjaleve me kërcime të frekuencës pseudo të rastësishme (PRFC) dhe përdorimi i algoritmeve optimale dhe pothuajse optimale. për përpunimin e sinjaleve të tilla.
Problemi i imunitetit të zhurmës së SRS me zgjerimin e spektrit të sinjaleve me metodën e kërcimit të frekuencës është kushtuar numër i madh vepra të autorëve vendas dhe të huaj. Këto, para së gjithash, duhet të përfshijnë monografitë dhe punimet e njohura të shkollave shkencore të L.E. Varakina dhe G.I. Tuzov; i pabotuar deri më tani në librat rusisht nga D.J. Torrieri "Parimet e Sistemeve të Sigurt të Komunikimit", Dedham, MA.: Artech House, Inc., 1985; M.K. Simon, J.K. Omura, R.A. Scholtz, B.K. Levitt "Spread Spectrum Communication", vëll. I-III, Rockville, MD.: Computer Science Press, 1985. Në vitin 1998, shtëpia botuese "Artech House, Inc.", e specializuar në fushën e radarëve, komunikimeve radiofonike, bllokimit elektronik etj., botoi libra D.C. Schleher "Advanced Electronic Warfare Principles", E. Waltz "Introduction to Information Warfare". Shoqata e Teoricienëve dhe Teknologëve Amerikanë të Komunikimit nën drejtimin e Profesor J.S. Lee (Inc. 2001, Jefferson Davis Highway, Suite 601. Arlington, Virginia 22202) ka botuar më shumë se dhjetë punime, duke përfshirë letra të porositura, mbi aspekte të ndryshme të imunitetit ndaj zhurmës të SRS me kërcime frekuencash. Në vitin 1999, shtëpia botuese "Radio dhe Komunikim" botoi monografinë e V.I. Borisova, V.M. Zinchuk "Imuniteti i zhurmës së sistemeve të komunikimit radio. Qasja probabilistiko-kohore".
Sidoqoftë, problemi i efektivitetit të SRS me kërcimin e frekuencës, kërkimin dhe zhvillimin mënyra premtuese Përmirësimi i imunitetit ndaj zhurmës së SRS, veçanërisht në kontekstin e përmirësimit të vazhdueshëm të taktikave dhe teknikave të kundërmasave elektronike (REW), mbeten të rëndësishme dhe të rëndësishme si nga pikëpamja shkencore ashtu edhe praktike.
U shfaq në Kohët e fundit mundësia e futjes së gjerë në SRS të teknologjisë së mikroprocesorit me shpejtësi të lartë dhe moderne baza e elementit bëjnë të mundur zbatimin e parimeve të reja për formimin, marrjen dhe përpunimin e sinjaleve me kërcime të frekuencës, duke përfshirë diversitetin e frekuencës së simboleve me një shumëllojshmëri të lartë dhe kohëzgjatje të shkurtër të elementeve, ndarjen e M-ary. kyçja e ndërrimit të frekuencës(FM) dhe kodimi korrigjues i gabimeve, sinjalet me kërcime frekuence dhe grupe antenash adaptive, etj. E gjithë kjo bën të mundur sigurimin e imunitetit të lartë ndaj zhurmës së SRS kur ekspozohet ndaj lloje te ndryshme ndërhyrje të organizuar.
Temat e diskutuara në libër, përmbajtja dhe paraqitja e tyre reflektojnë në një masë të caktuar Shteti i artit aspektet kryesore të problemit të imunitetit të ndërhyrjeve të SRS, duke përfshirë, ndër të tjera, çështjet e sinkronizimit, përdorimin e përbashkët në SRS të sinjaleve me kërcim frekuence dhe grupe antenash adaptive, si dhe zbulimin e sinjaleve me frekuencë kërcimi nga stacionet elektronike të inteligjencës që sigurojnë funksionimin efektiv të sistemeve ECM. Përmbajtja e librit i nënshtrohet një qëllimi të vetëm - analiza e efektivitetit të mënyrave të mundshme për të përmirësuar imunitetin ndaj zhurmës së SRS me kërcime të frekuencës në kushtet e REB.
Libri bazohet në veprat e veta autorë, përdor gjerësisht rezultatet e kërkimeve nga ekspertë vendas dhe të huaj. Në të njëjtën kohë, autorët, duke iu referuar disa çështjeve të imunitetit të zhurmës të SRS me kërcime të frekuencës në veprat e specialistëve të huaj të pabotuar në rusisht, paraqitën një numër materialesh librash në formën e rishikimeve analitike.
Libri përdor një aparat matematikor në dispozicion të inxhinierëve, ofron diagrame strukturore të SRS tipike, grafikë dhe tabela që ilustrojnë mundësitë e metodave të imunitetit të zhurmës të SRS me kërcime frekuence. Dëshira për të thjeshtuar materialin e paraqitur çoi në faktin se libri kryesisht trajton SRS tipike binar me FM, dhe kanale komunikimi - pa zbutje dhe me zhurmë Gaussian.
Leximi i librit supozon njohuri për themelet e teorisë statistikore të komunikimit, të paraqitur në monografitë më të famshme, tashmë klasike, të V.I. Tikhonov "Inxhinieri statistikore e radios", - M .: Radio dhe komunikimi, 1982, dhe B.R. Levin" Baza teorike radio inxhinieri statistikore", - M.: Radio dhe komunikimi, 1989.
Për ndihmën e madhe në punën në letërsinë e huaj, autorët u janë mirënjohës përkthyesve N.A. Zykov, S.A. Luneva, L.S. Titova.
Autorët i janë mirënjohës Yu.G. Belous, E.I. Goncharova, T.V. Dorovskikh, E.V. Izhbakhtina, T.F. Kapaeva, N.A. Parfenova, E.V. Pogosova, O.I. Sorokina dhe N.N. Starukhina për komplet kompjuterik materialet e librit, duke kryer llogaritje të shumta, zhvillimin dhe përgatitjen e materialit grafik dhe ilustrues.
PARATHËNIE |
8 | |
PREZANTIMI |
10 | |
Kapitulli 1. |
||
| SISTEMET E RADIO KOMUNIKIMIT ME ZGJERIM TË SPEKTRIT TË SINJALIT ME METODËN E TRAJTIMIT TË FREKUNCËS PSEUDO-RASTËSISHME: PARIMET E PËRGJITHSHME | 13 | |
| 1.1. | Përshkrim i shkurtër i përhapjes së spektrit të sinjalit nga kërcimi i frekuencës | 13 |
| 1.1.1. | Parimet dhe metodat bazë të përhapjes së spektrit të sinjalit | 13 |
| 1.1.2. | Metoda e akordimit pseudo-rastësor të frekuencës së funksionimit | 19 |
| 1.1.3. | Blloqe tipike të sistemeve të komunikimit radio me kërcime të frekuencës | 24 |
| 1.2. | Faktori i përhapjes së sinjalit dhe kufiri i zhurmës së një sistemi radio komunikimi me kërcim frekuence | 36 |
| 1.3. | Karakteristikë e përgjithshme e imunitetit ndaj zhurmës së sistemeve të radio komunikimit me kërcime të frekuencës | 42 |
| 1.3.1. | Imuniteti ndaj zhurmës i sistemeve të radio komunikimit me kërcime të frekuencës | 42 |
| 1.3.2. | Vjedhja e sinjaleve të sistemeve të radio komunikimit me kërcime të frekuencës | 44 |
| 1.3.3. | Konflikti radio-elektronik: "sistemi i komunikimit radio - sistemi REP" | 53 |
| 1.4. | Modelet dhe një përshkrim të shkurtër të Llojet kryesore të ndërhyrjeve | 56 |
Kapitulli 2 |
||
| IMUNITET NGA ZHURMA TË SISTEMEVE TIPIK TË RADIO KOMUNIKIMIT ME TAISTËR FRCH DHE FREKUENCA | 64 | |
| 2.1. | Probabiliteti i gabimit të bitit të kushtëzuar për FM binar | 64 |
| 2.2. | Vlerësimi i ndikimit të ndërhyrjes së zhurmës në një pjesë të brezit në sistemet e radiokomunikacionit me kërcime të frekuencës dhe FM jo të rastësishme | 73 |
| 2.3. | Vlerësimi i ndikimit të ndërhyrjes së zhurmës në një pjesë të brezit në sistemet e radiokomunikacionit me kërcim frekuence dhe FM binar të rastësishëm | 80 |
| 2.4. | Vlerësimi i ndikimit të ndërhyrjes së përgjigjes në sistemet e komunikimit radio me kërcime të frekuencës dhe FM | 86 |
| 2.4.1. | Vlerësimi i aftësive kohore të stacionit të ndërhyrjes së reagimit | 86 |
| 2.4.2. | Vlerësimi i ndikimit të ndërhyrjes së zhurmës së përgjigjes në sistemet e komunikimit radio me kërcime të frekuencës dhe FM | 96 |
| 2.4.3. | Vlerësimi i ndikimit të ndërhyrjes harmonike të përgjigjes në sistemet e komunikimit radio me kërcime frekuencash dhe FM | 102 |
| 2.5. | Imuniteti ndaj zhurmës i sistemeve të radio komunikimit me kërcim frekuence, FM binar dhe kodim bllok | 111 |
Kapitulli 3 |
||
| SINTEZË DHE ANALIZA E EFIÇENCËS SË ALGORITMEVE ADAPTIVE PËR DIFEENCIIMIN E SINJALEVE ME PARKIM TË FREKUNCËS, KYPULIMI I FREKUENCAVE DHE SHPËRNDARJA E FREKUENCAVE SIMBOLE | 124 | |
| 3.1. | Sinteza e algoritmit përshtatës optimal për dallimin e sinjaleve me kërcime të frekuencës brenda simbolit dhe FM | 124 |
| 3.2. | Algoritmi përshtatës kuazioptimal për dallimin e sinjaleve me kërcim të frekuencës brenda simboleve dhe FM binar | 132 |
| 3.3. | Vlerësimi i imunitetit ndaj zhurmës së algoritmit adaptiv të sintetizuar për dallimin e sinjaleve me kërcim të frekuencës brenda simbolit dhe FM Binar | 141 |
| 3.3.1. | Rasti i sinjaleve "të dobëta". | 142 |
| 3.3.2. | Rasti i sinjaleve "të forta". | 148 |
Kapitulli 4 |
||
| IMUNITETI NGA ZHURMA E ALGORITMEVE TË DEMODULIMIT TË SINJALIT ADAPTIVE ME hop INTRA-BIT dhe kyçje binar të zhvendosjes së frekuencës | 152 | |
| 4.1. | Diagramet strukturore të demodulatorëve | 152 |
| 4.2. | Imuniteti ndaj zhurmës nga Demoduluesi i Shtimit Linear | 157 |
| 4.3. | Imuniteti ndaj zhurmës i një demodulatori me përmbledhje jolineare të mostrave | 164 |
| 4.4. | Imuniteti ndaj zhurmës i demodulatorit me kufizues të butë | 170 |
| 4.5. | Imuniteti ndaj zhurmës i një demodulatori vetë-normalizues | 173 |
| 4.6. | Ndikimi i kontrollit të fitimit adaptiv në imunitetin ndaj zhurmës së CRS | 182 |
| 4.7. | Analiza krahasuese e imunitetit ndaj zhurmës së demodulatorëve të sinjalit me frekuencë intra-bit dhe FM binar | 189 |
Kapitulli 5 |
||
| IMUNITET NGA ZHURMA E SISTEMEVE TË RADIO KOMUNIKIMIT ME FRCH ME APLIKIM TË PËRBASHKËT TË KYPULIMIT TË FREKUENCAVE, SHPËRNDARJES SË FREKUENCAVE TË SIMBOLIVE DHE KODIMIT BLLOK | 194 | |
| 5.1. | Imuniteti ndaj zhurmës i sistemeve të komunikimit radio me kërcime të frekuencës në M-ary FM dhe ndarje me palosje L të simboleve në frekuencë | 194 |
| 5.1.1. | Probabiliteti i gabimit të kushtëzuar për bit informacion | 197 |
| 5.1.2. | 199 | |
| 5.2. | Imuniteti ndaj zhurmës i sistemeve të radio komunikimit me kërcim frekuence, M-ary FM, kodim blloku dhe ndarje me frekuencë L-fish të fjalëve të kodit | 203 |
| 5.2.1. | Bllok diagrami i një sistemi radio komunikimi. | 203 |
| 5.2.2. | Probabiliteti mesatar i gabimit për bit informacion. | 206 |
| 5.2.3. | Analiza e probabilitetit mesatar të gabimit për bit informacion | 209 |
Kapitulli 6 |
||
| SINKRONIZIMI NË SISTEMET E RADIO KOMUNIKIMIT ME KUFIZIM PSEUDO-TË RASTËSISHËM TË FREKUENCAVE | 214 | |
| 6.1. | Qëllimi i nënsistemit të sinkronizimit. | 214 |
| 6.2. | Modeli përshkrues i nënsistemit të sinkronizimit. | 219 |
| 6.2.1. | Bllok diagrami tipik i nënsistemit të sinkronizimit | 219 |
| 6.2.2. | Blloqe dhe algoritme tipike për funksionimin e pajisjeve kryesore të nënsistemit të sinkronizimit | 221 |
| 6.3. | Treguesit dhe vlerësimi i efektivitetit të procedurave të kërkimit ciklik. | 230 |
| Shtojca A.6.1. Kufiri i sipërm në kohën mesatare të kërkimit të normalizuar | 242 | |
| Shtojca P.6.2. Kufiri i sipërm i probabilitetit të zbulimit të saktë | 243 | |
Kapitulli 7 |
||
| SARRETE ADAPTIVE ANTENA NE SISTEMET E KOMUNIKIMIT TE RADIO ME TUNIM PSEUDORANDOM TE FREKUENCAVE | 244 | |
| 7.1. | Ndikimi i sinjaleve me kërcim të frekuencës në karakteristikat e një grupi antenash adaptive | 244 |
| 7.2. | Algoritmi i përpunimit të sinjalit dhe zhurmës Maximin | 256 |
| 7.3. | Zbatimi dhe aftësitë e algoritmit maximin | 259 |
| 7.4. | Modernizimi i algoritmit maximin | 271 |
| 7.4.1. | Përpunimi parametrik. | 272 |
| 7.4.2. | Përpunimi spektral | 274 |
| 7.4.3. | Përpunimi proaktiv. | 277 |
Kapitulli 8 |
||
| ZBULIMI I SINJALEVE ME AGREGIM PSEUDONANDOM FREKUENCA | 281 | |
| 8.1. | Zbulimi i sinjaleve me strukturë të panjohur. | 281 |
| 8.2. | Detektor i Energjisë me brez të gjerë | 286 |
| 8.3. | Detektorë energjie me shumë kanale | 292 |
| 8.3.1. | Detektor kuazi-optimal me shumë kanale | 293 |
| 8.3.2. | Detektor shumëkanalësh i tipit shtues me bllok filtri | 295 |
| 8.3.3. | Modeli i një detektori të tipit shtues me një bllok filtri kur përgjohen sinjalet me një kërcim të ngadaltë të frekuencës | 297 |
| 8.3.4. | Detektor shumëkanalësh i tipit shtues me një bllok filtri në pjesën e brezit. | 305 |
| 8.3.5. | Mospërputhja në kohë dhe frekuencë midis karakteristikave të sinjalit me kërcimin e frekuencës dhe parametrave të detektorit. | 309 |
| 8.3.5.1. | Mospërputhja e kohës | 310 |
| 8.3.5.2. | Mospërputhja e frekuencës | 311 |
| 8.4. | Detektor adaptiv i energjisë shumëkanalësh nën ndikimin e sinjaleve ndërhyrëse | 313 |
| 8.4.1. | Diagrami strukturor i një detektori adaptiv energjie shumëkanalësh me rregullim të nivelit të pragut | 313 |
| 8.4.2. | Probabiliteti i alarmit të rremë dhe rregullimi i pragut adaptiv | 316 |
| 8.4.3. | Probabiliteti i zbulimit. | 320 |
| 8.4.4. | Ndikimi i mospërputhjes kohore në zbulimin e sinjalit. | 323 |
| 8.5. | Të tjera llojet e mundshme detektorë sinjalesh me kërcime të frekuencës | 331 |
| 8.5.1. | Radiometër korrelacioni. | 331 |
| 8.5.2. | Analizues i spektrit dixhital. | 332 |
| 8.5.3. | Metoda e hapjes së matricës frekuencë-kohë të një sinjali me kërcim të frekuencës | 334 |
| Aneksi A.8.1. Algoritme për llogaritjen e funksionit të përgjithësuar Marcum Q. | 335 | |
| Klauzola 8.1.1. Formulimi i problemit | 335 | |
| Klauzola 8.1.2. Përfaqësimi sipas serive të fuqisë. | 339 | |
| Klauzola 8.1.3. Përfaqësimi në formën e serisë Neumann. | 341 | |
| Klauzola 8.1.4. Integrimi numerik | 345 | |
| Klauzola 8.1.5. Përafrimi Gaussian | 349 | |
| Klauzola 8.1.6. Rezultatet numerike | 350 | |
| Aneksi A.8.2. Analiza e karakteristikave probabilistiko-kohore të algoritmeve të zbulimit të sinjalit | 353 | |
| Klauzola 8.2.1. Karakteristikat probabilistiko-kohore të llojeve kryesore të detektorëve | 353 | |
| Klauzola 8.2.2. Algoritme për llogaritjen e karakteristikave probabilistiko-kohore të llojeve kryesore të detektorëve | 356 | |
| Klauzola 8.2.2.1. Detektor përcaktues i sinjalit | 356 | |
| Klauzola 8.2.2.2. Detektor i sinjalit kuazi-përcaktues i fazës së rastësishme | 359 | |
| A.8.2.2.3 Detektori i sinjalit me strukturë të panjohur. | 360 | |
| Klauzola 8.2.2.4. Detektorë me shpejtësi konstante të alarmit të rremë | 363 | |
| A.8.2.3 Rezultatet numerike | 367 | |
| LISTA E SHKURTESAVE KRYESORE | 372 | |
| SIMBOLET THEMELORE | 374 | |
| BIBLIOGRAFI | 377 | |
Imuniteti ndaj zhurmës SHPSS
Kuptimi i sinjaleve me brez të gjerë
1.1 Përkufizimi i NPS. Përdorimi i SHPS në sistemet e komunikimit
Sinjalet me brez të gjerë (të ndërlikuar, të ngjashëm me zhurmën) (BSS) janë ato sinjale në të cilat produktet e gjerësisë së spektrit aktiv F dhe kohëzgjatjes T janë shumë më të mëdha se uniteti. Ky produkt quhet baza e sinjalit B. Për NPS
B = FT>> 1 (1)
Sinjalet me brez të gjerë nganjëherë quhet kompleks për dallim nga sinjale të thjeshta(për shembull, drejtkëndëshe, trekëndore, etj.) me B \u003d 1. Meqenëse spektri i sinjaleve me një kohëzgjatje të kufizuar ka një gjatësi të pakufizuar, atëherë metoda të ndryshme dhe truket.
Rritja e bazës në NPS arrihet me modulim shtesë (ose kyçje) në frekuencë ose fazë në kohën e kohëzgjatjes së sinjalit. Si rezultat, spektri i sinjalit F (duke ruajtur kohëzgjatjen e tij T) zgjerohet ndjeshëm. Modulim shtesë brenda sinjalit nga amplituda përdoret rrallë.
Në sistemet e komunikimit me NLS, gjerësia e spektrit të sinjalit të emetuar F është gjithmonë shumë më e madhe se gjerësia e spektrit të mesazheve të informacionit.
SPS janë përdorur në sistemet me brez të gjerë komunikimet (SHPSS), sepse:
ju lejon të kuptoni plotësisht përfitimet Praktikat më të mira përpunimi i sinjalit;
siguroni imunitet të lartë të zhurmës së komunikimit;
· ju lejojnë të përballeni me sukses me përhapjen shumëpalëshe të valëve të radios duke ndarë rrezet;
lejojnë punë të njëkohshme shumë abonentë në një brez të përbashkët frekuencash;
ju lejon të krijoni sisteme komunikimi me sekret të shtuar;
ofrojnë përputhshmëria elektromagnetike(EMC) SHPSS me sisteme radiokomunikimi dhe transmetimi me brez të ngushtë, sisteme transmetim televiziv;
ofrojnë përdorimi më i mirë spektri në një zonë të kufizuar në krahasim me sistemet e komunikimit me brez të ngushtë.
Imuniteti ndaj zhurmës SHPSS
Përcaktohet nga lidhja e njohur që lidh raportin sinjal-zhurmë në daljen e marrësit q 2 me raportin sinjal-zhurmë në hyrjen e marrësit ρ 2:
q 2 \u003d 2Вρ 2 (2)
ku ρ 2 = R s /R p (R s, R p - fuqia dhe interferenca e NPS);
q2 = 2E/ N p,E - energjia NPS, N p - dendësia spektrale e fuqisë së ndërhyrjes në brezin NPS. Prandaj, E \u003d P me T , një N p \u003d P p / F;
B - baza e ShPS-së.
Raporti sinjal-zhurmë në daljen q 2 përcakton karakteristikat operacionale të marrjes së NPS, dhe raporti sinjal-zhurmë në hyrje ρ 2 përcakton energjinë e sinjalit dhe ndërhyrjen. Vlera e q 2 mund të merret sipas kërkesave të sistemit (10...30 dB) edhe nëse ρ 2<<1. Для этого достаточно выбрать ШПС с необходимой базой В, kënaqshëm (2). Siç mund të shihet nga lidhja (2), marrja e NLS nga një filtër ose korrelator i përshtatur shoqërohet me amplifikimin e sinjalit (ose shtypjen e interferencës) me 2 V herë. Kjo është arsyeja pse vlera
Tek NPS = q 2 /ρ 2 (3)
quhet fitimi i përpunimit i NPS ose thjesht fitimi i përpunimit. Nga (2), (3) del se fitimi i përpunimit K NPS = 2V. Në SPSS, marrja e informacionit karakterizohet nga raporti sinjal-zhurmë h 2 = q 2 /2, d.m.th.
h 2 \u003d Bρ 2 s (4)
Marrëdhëniet (2), (4) janë themelore në teorinë e sistemeve të komunikimit me NLS. Ato janë marrë për ndërhyrje në formën e zhurmës së bardhë me një densitet spektral të njëtrajtshëm të fuqisë brenda një brezi frekuence, gjerësia e të cilit është e barabartë me gjerësinë e spektrit NLS. Në të njëjtën kohë, këto marrëdhënie janë të vlefshme për një gamë të gjerë ndërhyrjesh (brez të ngushtë, impuls, strukturor), që përcakton rëndësinë e tyre themelore.
Kështu, një nga qëllimet kryesore të sistemeve të komunikimit me NLS është të sigurojë marrjen e besueshme të informacionit nën ndikimin e ndërhyrjeve të fuqishme, kur raporti sinjal-zhurmë në hyrjen e marrësit ρ2 mund të jetë shumë më i vogël se një. Duhet të theksohet edhe një herë se marrëdhëniet e mësipërme janë rreptësisht të vlefshme për ndërhyrje në formën e një procesi të rastësishëm Gaussian me një densitet të njëtrajtshëm spektral të fuqisë (zhurmë "e bardhë").
Llojet kryesore të SHPS-ve
Njihen një numër i madh NLS-sh të ndryshme, vetitë e të cilave pasqyrohen në shumë libra dhe artikuj revistash. SPS ndahen në llojet e mëposhtme:
sinjale të moduluara me frekuencë (FM);
· sinjale me shumë frekuencë (MF);
· Sinjalet me tastë me ndërrim fazor (PM) (sinjalet me modulim të fazës së kodit - sinjalet QPSK);
Sinjalet e frekuencës diskrete (DF) (sinjalet me modulim të koduar të frekuencës - sinjale CFM, sinjale me çelës me zhvendosje të frekuencës (FM));
· Frekuenca e përbërë diskrete (DSCH) (sinjale të përbëra me modulim të koduar të frekuencës - sinjale SKChM).
Moduluar me frekuencë (FM) sinjalet janë sinjale të vazhdueshme, frekuenca e të cilave ndryshon sipas një ligji të caktuar. Në figurën 1a, tregohet një sinjal FM, frekuenca e të cilit ndryshon sipas ligjit të formës V nga f 0 -F / 2 në f 0 + F / 2, ku f 0 është frekuenca qendrore bartëse e sinjalit, F është gjerësia e spektrit, nga ana tjetër, e barabartë me frekuencën e devijimit F = ∆f d. Kohëzgjatja e sinjalit është T.
Figura 1b tregon planin frekuencë-kohë (f, t), në të cilin çelja tregon afërsisht shpërndarjen e energjisë së sinjalit FM mbi frekuencën dhe kohën.
Baza e sinjalit FM sipas përkufizimit (1) është e barabartë me:
B = FT=∆f d T (5)
Sinjalet e moduluara nga frekuenca kanë gjetur aplikim të gjerë në sistemet e radarëve, pasi për një sinjal të veçantë FM, një filtër i përshtatshëm mund të krijohet në pajisjet me valë akustike sipërfaqësore (SAW). Në sistemet e komunikimit, është e nevojshme të ketë shumë sinjale. Në këtë rast, nevoja për një ndryshim të shpejtë të sinjaleve dhe ndërrimi i pajisjeve të formimit dhe përpunimit çon në faktin se ligji i ndryshimit të frekuencës bëhet diskret. Në këtë rast, sinjalet FM transferohen në sinjalet HF.
Multifrekuenca (MF) sinjalet (Figura 2a) janë shuma N harmonikë u(t) ... u N (t) , amplituda dhe fazat e të cilave përcaktohen në përputhje me ligjet e formimit të sinjalit. Në planin frekuencë-kohë (Figura 2b), çelja thekson shpërndarjen e energjisë së një elementi (harmonikës) të sinjalit MF në frekuencën f k. Të gjithë elementët (të gjitha harmonikët) mbivendosen plotësisht me katrorin e zgjedhur me anët F dhe T. Baza e sinjalit B është e barabartë me sipërfaqen e katrorit. Gjerësia e spektrit të elementit F 0 ≈1/Т. Prandaj, baza e sinjalit MF
B = F/F 0 =N (6)
Figura 1 - Sinjali i moduluar nga frekuenca dhe plani i frekuencës kohë
d.m.th., përkon me numrin e harmonikëve. Sinjalet MF janë të vazhdueshme dhe është e vështirë të përshtaten metodat e teknologjisë dixhitale për formimin dhe përpunimin e tyre. Përveç këtij disavantazhi, ata kanë edhe këto:
a) ata kanë një faktor të dobët kreshtë (shih Figurën 2a);
b) për të marrë një bazë të madhe NËështë e nevojshme të kemi një numër të madh kanalesh frekuencash N. Prandaj, sinjalet MF nuk konsiderohen më tej.
Zhvendosja e fazës e kyçur (PM) sinjalet paraqesin një sekuencë radio pulsesh, fazat e të cilave ndryshojnë sipas një ligji të caktuar. Zakonisht faza merr dy vlera (0 ose π). Në këtë rast, sinjali RF FM korrespondon me sinjalin video-FM (Figura 3a), i përbërë nga impulse pozitive dhe negative. Nëse numri i pulseve N , atëherë kohëzgjatja e një pulsi është e barabartë me τ 0 = T/N , dhe gjerësia e spektrit të tij është afërsisht e barabartë me gjerësinë e spektrit të sinjalit F 0 = 1/τ 0 = N/Т. Të gjithë elementët mbivendosen katrorin e përzgjedhur me brinjët F dhe T. Baza e sinjalit PM
B = FT =F/τ 0 =N, (7)
ato. B është e barabartë me numrin e pulseve në sinjal.
Mundësia e përdorimit të sinjaleve FM si NPS me baza B = 10 4 ... 10 6 kufizohet kryesisht nga pajisjet përpunuese. Kur përdorni filtra të përputhur në formën e pajisjeve SAW, është e mundur marrja optimale e sinjaleve FM me baza maksimale Vmax = 1000 ... 2000. Sinjalet FM të përpunuara nga filtra të tillë kanë spektra të gjerë (rreth 10 ... 20 MHz) dhe relativisht të shkurtër kohëzgjatja (60 ... 100 µs). Përpunimi i sinjaleve FM duke përdorur linjat e vonesës së frekuencës video gjatë transferimit të spektrit të sinjalit në rajonin e frekuencës video lejon marrjen e bazave B = 100 në F≈1 MHz, T ≈ 100 µs.
Filtrat e përputhur të bazuar në pajisjet e lidhura me ngarkesë (CCD) janë shumë premtues. Sipas të dhënave të publikuara, duke përdorur filtra CCD të përputhur, është e mundur të përpunohen sinjalet PM me baza 10 2 ... 10 3 me kohëzgjatje sinjali 10 -4 ... 10 -1 s. Korrelatori dixhital CCD është i aftë të përpunojë sinjale deri në një bazë prej 4∙10 4 .
Figura 2 - Sinjali me shumë frekuencë dhe plani kohë-frekuencë
Figura 3 - Sinjali me çelës fazor dhe plani i frekuencës së kohës
Duhet të theksohet se këshillohet të përpunohen sinjalet PM me baza të mëdha duke përdorur korrelatorë (në LSI ose CCD). Në të njëjtën kohë, B = 4∙10 4 duket të jetë kufiri. Por kur përdorni korrelatorët, është e nevojshme para së gjithash të zgjidhet problemi i hyrjes së përshpejtuar në sinkronizëm. Meqenëse sinjalet PM bëjnë të mundur përdorimin e gjerë të metodave dhe teknikave dixhitale për gjenerim dhe përpunim, dhe sinjale të tilla mund të realizohen me baza relativisht të mëdha, prandaj sinjalet PM janë një nga llojet premtuese të NLS.
Frekuenca diskrete (DF) sinjalet paraqesin një sekuencë pulsesh radio (Figura 4a), frekuencat bartëse të të cilave ndryshojnë sipas një ligji të caktuar. Le të jetë numri i pulseve në sinjalin DC M , kohëzgjatja e pulsit është T 0 =T/M, gjerësia e spektrit të tij F 0 =1/T 0 =M/T. Mbi çdo impuls (Figura 4a) tregohet frekuenca e tij bartëse. Në planin kohë-frekuencë (Figura 4b), çelja thekson kuadratet në të cilat shpërndahet energjia e pulseve të sinjalit DC.
Siç mund të shihet nga Fig. 4b, energjia e sinjalit DC shpërndahet në mënyrë të pabarabartë në planin frekuencë-kohë. Baza e sinjaleve RF
B \u003d FT \u003d MF 0 MT 0 \u003d M 2 F 0 T 0 \u003d M 2 (8)
meqenëse baza e momentit është F 0 T 0 = l. Nga (8) vijon përparësia kryesore e sinjaleve HF: për të marrë bazën e kërkuar Numri i kanaleve M = , d.m.th., shumë më pak se për sinjalet MF. Është kjo rrethanë që ka sjellë vëmendjen ndaj sinjaleve të tilla dhe përdorimit të tyre në sistemet e komunikimit. Në të njëjtën kohë, për bazat e mëdha B = 10 4 ... 10 6, nuk këshillohet të përdorni vetëm sinjale HF, pasi numri i kanaleve të frekuencës M = 10 2 ... 10 3, i cili duket të jetë tepër i madh. .
Frekuenca diskrete e përbërë (DSCH) sinjalet janë sinjale DC në të cilat çdo impuls zëvendësohet nga një sinjal i ngjashëm me zhurmën. Figura 5a tregon një sinjal PM me frekuencë video, pjesët individuale të të cilit transmetohen në frekuenca të ndryshme bartëse. Numrat e frekuencës tregohen mbi sinjalin FM. Figura 5b tregon planin frekuencë-kohë, në të cilin shpërndarja e energjisë e sinjalit DFS theksohet me çelje. Figura 5b nuk ndryshon në strukturë nga figura 4b, por për figurën 5b sipërfaqja F 0 T 0 = N 0 është e barabartë me numrin e pulseve të sinjalit PM në një element frekuence të sinjalit DFS. Baza e sinjalit DFS
B \u003d FT \u003d M 2 F 0 T 0 \u003d N 0 M 2 (9)
Numri i impulseve të sinjalit total PM N=N 0 M
Figura 4 - Sinjali i frekuencës diskrete dhe plani kohë-frekuencë
Sinjali DFS i paraqitur në figurën 5 përmban sinjale PM si elementë. Prandaj, një sinjal i tillë do të shkurtohet si një sinjal DFS-FM. Sinjalet DF mund të merren si elementë të sinjalit DFS. Nëse baza e elementit të sinjalit DC B \u003d F 0 T 0 \u003d M 0 2, atëherë baza e të gjithë sinjalit B \u003d M 0 2 M 2
Figura 5 - Sinjali i përbërë i frekuencës diskrete me çelësin e zhvendosjes së fazës DFS-PM dhe planin kohë-frekuencë.
Një sinjal i tillë mund të shkurtohet si DSC-FM. Numri i kanaleve të frekuencës në një sinjal DFS-FM është i barabartë me M 0 M. Nëse sinjali DC (shih Figurën 4) dhe sinjali DFS-FM kanë baza të barabarta, atëherë ata gjithashtu kanë të njëjtin numër kanalesh frekuence. Prandaj, sinjali DFS-FM nuk ka përparësi të veçanta ndaj sinjalit DC. Por parimet e ndërtimit të një sinjali DFS-FM mund të jenë të dobishme kur ndërtoni sisteme të mëdha të sinjaleve DC. Kështu, NSS më premtuese për sistemet e komunikimit janë sinjalet FM, DC, DFS-FM.
Dihet se imuniteti ndaj zhurmës dhe fshehtësia janë dy komponentët më të rëndësishëm të imunitetit ndaj zhurmës të SRS.
Në këtë rast, në rastin e përgjithshëm, imuniteti ndaj zhurmës i SRS me kërcim të frekuencës (megjithatë, si çdo SRS tjetër) kuptohet si aftësia për të funksionuar normalisht, duke kryer detyrat e transmetimit dhe marrjes së informacionit në prani të ndërhyrjeve radio. Prandaj, imuniteti i zhurmës i SRS është aftësia për t'i bërë ballë efekteve të dëmshme të llojeve të ndryshme të ndërhyrjeve radio, duke përfshirë, para së gjithash, ndërhyrjen e organizuar.
Strategjia për të luftuar ndërhyrjet e organizuara të SRS me kërcimin e frekuencës konsiston, si rregull, në "shmangien" e sinjaleve të SRS nga efektet e ndërhyrjes, dhe jo në "përballjen" me to, siç zbatohet në SRS me FM1IPS. Prandaj, në SRS me kërcim të frekuencës, një karakteristikë e rëndësishme në mbrojtjen kundër ndërhyrjeve është koha aktuale e funksionimit në një frekuencë. Sa më e shkurtër kjo kohë, aq më e lartë është probabiliteti që sinjalet SRS me kërcim të frekuencës të mos ndikohen nga interferenca e organizuar.
Imuniteti ndaj zhurmës i SRS me kërcime të frekuencës varet jo vetëm nga koha e funksionimit në një frekuencë, por edhe nga parametra të tjerë të rëndësishëm të stacionit të bllokimit (SP) dhe SRS, për shembull, nga lloji i ndërhyrjes dhe fuqia e tij, fuqia e sinjalit të dobishëm, struktura e pajisjes marrëse dhe metodat e imunitetit ndaj zhurmës të inkorporuara në SRS.
Një efekt efektiv i ndërhyrjes në SRS me kërcimin e frekuencës mund të arrihet vetëm nëse bllokuesi njeh parametrat përkatës të sinjaleve SRS, për shembull, frekuencat e qendrës së kanalit, shpejtësitë e kërcimit të frekuencës, gjerësia e brezit të informacionit, fuqia e sinjalit dhe interferenca në vendndodhjen e Marrës SRS. Parametrat e specifikuar të CRS merren nga bllokuesi, si rregull, drejtpërdrejt me ndihmën e një stacioni të inteligjencës elektronike (RTR), si dhe duke rillogaritur parametrat e matur të CRS në karakteristika të tjera të CRS që lidhen funksionalisht me to. Për shembull, duke matur kohëzgjatjen e hopit të frekuencës, mund të llogarisni gjerësinë e brezit të kanalit të frekuencës së marrësit CPC.
Në rastin e përgjithshëm, RTR, duke marrë dhe analizuar sinjalet e përgjuara jo vetëm nga SRS, por edhe nga mjete të tjera radio-elektronike (RES), mbledh informacion për palën kundërshtare në tërësi. Sinjalet SRS dhe RES përmbajnë shumë karakteristika teknike që janë informacione inteligjente. Këto karakteristika përcaktojnë "nënshkrimin elektronik" të SRS dhe RES dhe ju lejojnë të përcaktoni aftësitë, qëllimin dhe përkatësinë e tyre.
Një algoritëm i përgjithësuar për mbledhjen e të dhënave me anë të inteligjencës elektronike mbi parametrat dhe karakteristikat e sinjalit të SRS është paraqitur në Fig. 1.18.
Për të vlerësuar imunitetin ndaj zhurmës së SRS nën ndikimin e llojeve të ndryshme të ndërhyrjeve, është e nevojshme të keni tregues të përshtatshëm. Me modelet e zgjedhura të sinjalit, zhurmën e qenësishme të marrësit dhe ndërhyrjen shtesë në sistemet e transmetimit diskrete të mesazheve, treguesi i preferuar i masës sasiore të imunitetit ndaj zhurmës është probabiliteti mesatar i gabimit (MEP) për bit informacion.
Treguesit e tjerë të imunitetit ndaj zhurmës CRS, për shembull, raporti i kërkuar sinjal-zhurmë, i cili siguron një cilësi të caktuar të marrjes së informacionit, probabilitetin e një gabimi në fjalën e kodit dhe të tjerë, mund të shprehen në terma CBO për bit. . Minimizimi i SVR për bit nën kushtin e transmetimit të barabartë të simboleve mund të arrihet duke përdorur një algoritëm që zbaton rregullin e gjasave maksimale
Me të gjitha
e cila për SRS binar ka formën:
ku është raporti i gjasave për sinjalin e th.
Në prezantimin e mëtejshëm, vëmendja më e madhe do t'i kushtohet zhvillimit dhe analizës së algoritmeve për llogaritjen e SVR për bit informacion. Analiza e CBO për bit do të kryhet nën veprimin e zhurmës Gaussian të marrësit SRS dhe ndërhyrjeve të organizuara shtesë, kryesisht në lidhje me sistemet kanonike (tipike) FM, të cilat janë baza bazë për SRS më komplekse.
Pronarët e patentës RU 2439794:
Shpikja ka të bëjë me fushën e komunikimeve radio dhe mund të përdoret për të siguruar komunikime radio në prani të një numri të madh ndërhyrjesh të natyrave të ndryshme. EFEKTI: rritje e imunitetit ndaj zhurmës dhe lëvizshmërisë së sistemit të komunikimit. Pajisja përmban M (M≥2) stacione radio, secila prej të cilave përmban N (N≥1) antena diversiteti të lidhura me hyrjet e para të shtigjeve përkatëse të marrjes, N konvertues analog në dixhital, një modem radio me një marrës të lidhur. antenë, një multiplekser, një demultipleksues, një anulues adaptiv zhurme, gjenerator referimi dhe njësi kontrolli. 4 i sëmurë.
Shpikja ka të bëjë me fushën e komunikimeve radio dhe mund të përdoret për të siguruar komunikime radio në prani të një numri të madh ndërhyrjesh të natyrave të ndryshme.
Njihet një sistem radio komunikimi, në stacionet radio (PC) nga të cilët përdoren anulues të ndërhyrjeve adaptive (ACC), të dhëna, për shembull, në përshkrimin e modelit të shërbimeve Nr. 30044 "Adaptive Interference Canceller", 2002.
Disavantazhi i këtij transmetimi automatik është efikasiteti i ulët kur sistemi i komunikimit operon në një mjedis kompleks interferencash me më shumë se një ndërhyrje.
Më i afërti në thelbin teknik është një sistem radio komunikimi, stacioni radio i të cilit përdor një anulues të ndërhyrjes adaptive me shumë kanale, i përshkruar në librin "Kompensimi i ndërhyrjes adaptive në kanalet e komunikimit" / Ed. Yu.I.Loseva, M., Radio dhe komunikimi, 1988, fq.22, marrë si prototip.
Bllok diagrami i sistemit prototip, i përbërë nga N radio stacione, është paraqitur në Fig.1.
Skema e pjesës marrëse të radiostacionit prototip është paraqitur në figurën 2, ku tregohet:
1 - N - elementet e antenës me distancë;
2 - N - shtigjet e marrjes;
3 - njësia e kontrollit;
4 - gjenerator referencë;
6 - Anulues i interferencës adaptive me kanal N (ACC).
Pjesa marrëse e radiostacionit prototip përmban N antena të diversitetit 1 të lidhura me hyrjet e para të N shtigjeve përkatëse të marrjes 2. Dalja e oshilatorit të përbashkët të referencës 4 është e lidhur me hyrjet e dyta të N kanaleve pranuese përkatëse 2, lineare daljet e të cilave, nëpërmjet N konvertuesve përkatës analog-në-dixhital 5, lidhen me hyrjet përkatëse të transmisionit automatik me kanal N 6, dalja e të cilit është dalja e sinjalit të dobishëm. Dalja e njësisë së kontrollit 3 është e lidhur me hyrjet e treta të shtigjeve marrëse 2.
Pajisja prototip funksionon si më poshtë.
Sinjali i dobishëm dhe interferenca që vijnë nga drejtime të ndryshme merren njëkohësisht nga të gjitha antenat 1. Nga daljet e antenave marrëse, përzierja e sinjalit dhe interferencës futet në hyrjet e rrugëve pranuese përkatëse 2, ku kryhet zgjedhja e frekuencës, forma e valës hyrëse konvertohet në një frekuencë të ndërmjetme dhe në amplifikimin e nevojshëm linear. Për marrjen koherente të sinjaleve nga antenat e diversitetit N 1, përdoret një oshilator i përbashkët referencë 4. Njësia e kontrollit 3 gjeneron sinjale që kontrollojnë frekuencën e akordimit dhe parametrat e tjerë të të gjitha shtigjeve marrëse njëkohësisht.
Përzierjet e sinjalit dhe zhurmës nga dalja e çdo rruge marrëse konvertohen në N konvertues analog-në-dixhital 5 në mostra dixhitale dhe futen në hyrjen e anuluesit të interferencës së kanalit N 6. Në daljen e transmisionit automatik 6, mostrat e sinjali i dobishëm formohet, pastrohet nga interferencat për përpunim të mëtejshëm në radiostacion: demodulim, dekodim, etj.
Nga njëra anë, nevoja për shtypjen e njëkohshme të një numri të madh (më shumë se një) ndërhyrjesh ndodh mjaft rrallë. Dhe për këtë arsye, dimensionet dhe pesha e madhe e PC-së, për shkak të pranisë së një marrësi me shumë kanale dhe një sistemi antenash me shumë elementë, në shumicën e rasteve janë të tepërta. Nga ana tjetër, në rastin, për shembull, të radio komunikimeve ushtarake, edhe një ndërprerje e shkurtër e komunikimit për shkak të ndërhyrjeve sjell humbje jashtëzakonisht të rënda. Prandaj, ekziston nevoja për një kompromis, i cili konsiston në rritjen e numrit të kanaleve të kompensimit për marrjen e ACP-së vetëm kur shfaqen efektet e ndërhyrjes, domethënë nevoja për të ndryshuar në mënyrë dinamike konfigurimin e pajisjes marrëse të PC-së në varësi të mjedisit të ndërhyrjes. Dhe kjo është e mundur kur kanalet e marrjes dhe antenat ndahen afër (në një distancë prej disa gjatësi vale) të vendosura në të njëjtin lloj PC, për shembull, një qendër komunikimi.
Një disavantazh i sistemit të njohur të komunikimit është zbatimi i rëndë në stacionet radio të një marrësi me shumë kanale dhe një sistem antenash me shumë elementë. Kjo pengesë është vendimtare në rastin, për shembull, të komunikimit celular.
Objektivi i zgjidhjes teknike të propozuar është të rrisë imunitetin ndaj zhurmës dhe lëvizshmërinë e sistemit të komunikimit.
Për të zgjidhur problemin në një sistem radio komunikimi të përbërë nga M (M≥2) stacione radio, secila prej të cilave përmban N (N≥1) antena diversiteti të lidhura me hyrjet e para të shtigjeve përkatëse marrëse, daljet lineare të të cilave janë të lidhura. përmes N konvertuesve përkatës analog-në-dixhital në hyrjet korresponduese N të anuluesit adaptiv të zhurmës, si dhe gjeneratorit të referencës, dalja e të cilit është e lidhur me hyrjet e dyta të N shtigjeve marrëse dhe njësia e kontrollit të lidhur me hyrjet e treta të shtigjeve të marrjes, sipas shpikjes, një modem radio me një antenë marrës të lidhur futet në pjesën marrëse të secilit radiostacion të sistemit, si dhe një multipleks dhe një demultipleksues, për më tepër, daljet e N. Konvertuesit analog-dixhital janë të lidhur me hyrjet përkatëse të multiplekserit, dalja e të cilit është e lidhur me hyrjen e informacionit të modemit radio, dalja e informacionit e të cilit është e lidhur me hyrjet e njësisë së kontrollit dhe demultiplekserit, daljet e të cilave janë të lidhura me hyrjet përkatëse K hyrje odat e anuluesit adaptiv të zhurmës, ndërsa hyrjet e kontrollit të multiplekserit, demultipleksorit dhe modemit të radios lidhen me daljet përkatëse të njësisë së kontrollit.
Diagrami i pjesës marrëse të PC-së, i përfshirë në sistemin e propozuar të radio komunikimit, është paraqitur në figurën 3, ku tregohet:
1.1-1.N - elementet e antenës me distancë;
2.1-2.N - shtigjet e marrjes;
3 - njësia e kontrollit;
4 - gjenerator referencë;
5.1-5.N - konvertues analog-dixhital (ADC);
6 - Anulues i zhurmës analog me kanal N (ACC);
7 - multiplekser;
8 - demultipleksues;
9 - modem radio;
10 - antena e marrësit e modemit të radios.
Pajisja e propozuar përmban N antena marrëse 1 të lidhura me hyrjet e para të N shtigjeve pranuese përkatëse 2, daljet e të cilave janë të lidhura me hyrjet e N ADC 5 korresponduese, daljet e të cilave janë të lidhura me N hyrjet korresponduese të transmetimi automatik 6, dalja e të cilit është dalja e sinjalit të dobishëm. Në këtë rast, dalja e oshilatorit të referencës 4 lidhet me hyrjet e dyta N të shtigjeve marrëse 2. Përveç kësaj, daljet N të ADC 5 lidhen me hyrjet përkatëse të multiplekserit 7, dalja e të cilit është i lidhur me hyrjen e informacionit të modemit të radios 9 me një antenë marrës 10 të lidhur me hyrjen tjetër të tij, dalja e informacionit të modemit të radios 9 është e lidhur me hyrjet e demultipleksorit 8 dhe njësisë së kontrollit 3. Për më tepër, daljet K të Demultiplekseri 8 janë të lidhur përkatësisht me hyrjet K të transmisionit automatik 6. Dalja e parë e njësisë së kontrollit 3 lidhet me hyrjet e dyta të shtigjeve marrëse 2. Hyrja e kontrollit të multiplekserit 7, demultipleksorit 8 dhe modemit të radios 9 lidhen me daljet përkatëse të njësisë së kontrollit 3.
Çdo stacion radio me një numër minimal antenash N (pra, dimensionet minimale), për shembull, dy, ka një transmetim automatik të integruar me hyrje (N + K), i cili lejon kompensimin e ndërhyrjeve (N + K-1). Nga këto, N hyrje sigurohen nga antenat e tyre, dhe K hyrje shtesë sigurohen nga antenat e PC-ve fqinjë, sinjalet e dixhitalizuara të të cilave transmetohen duke përdorur modeme radio të integruar. Me ekspozimin e njëkohshëm ndaj më shumë se një ndërhyrjeje, një kompensues me dy kanale nuk ju lejon të zgjidhni një sinjal të dobishëm.
Në këtë rast, në sistemin e propozuar të komunikimit, një PC që i shërben një abonenti me një përparësi të lartë ka aftësinë të rrisë numrin e ndërhyrjeve të shtypura pa rritur madhësinë e tij duke përdorur antena shtesë dhe shtigje marrjeje të vendosura në stacione të tjera radio të qendrës së komunikimit.
Për të ofruar këtë mundësi, një modem radio me një antenë marrës që funksionon në një gamë të ndryshme frekuencash futet gjithashtu në çdo PC. Ai siguron, së pari, kontroll të jashtëm mbi kanalin e radios nga një pajtimtar me përparësi më të lartë nga mënyra e funksionimit (frekuenca e akordimit, etj.) e shtigjeve individuale të radios në PC. Së dyti, vlerat dixhitale të mostrave të sinjalit nga dalja e shtigjeve lineare të radios të PC-ve fqinjë transmetohen (ose merren) përmes modemit të radios.
Sistemi i propozuar i komunikimit funksionon si më poshtë.
Çdo PC mund të funksionojë në sistem ose si master (me prioritet të lartë) ose si skllav (me prioritet të ulët).
Në rastin e parë (me prioritet të lartë), PC funksionon si më poshtë.
Organizimi fillestar i rrjetit lokal të modemëve të integruar të radios nuk kërkon komanda të jashtme dhe sigurohet nga softueri i tyre i brendshëm sapo të jenë brenda mundësive të ndërsjella. Në të njëjtën kohë, modemet e radios shkëmbejnë automatikisht të dhëna teknologjike, në veçanti, për vlerën e kohës së sistemit, prioritetet e ndërsjella, etj. Kjo zbatohet në shumicën e modemëve të integruar të radios të njohur, si Bluetooth, ZigBee, etj.
Më tej, njësia e kontrollit 3 e PC-së kryesore përmes modemit të saj radio transmeton komanda te PC-të skllav për t'i akorduar këta PC në të njëjtën frekuencë dhe më pas fillon transmetimin e mostrave dixhitale të sinjaleve të marra përmes modemëve të tyre radio të integruar.
Sinjalet e dixhitalizuara të PC-ve skllav të marra nëpërmjet kanalit të modemit të radios pas demodulimit futen në demultipleksuesin 8 dhe hyrjen e njësisë së kontrollit 3. Në varësi të numrit individual të PC-së skllav dhe numrit të antenës së tij në rrjetin lokal, njësia e kontrollit i adreson mostrat e sinjalit të këtij PC në të njëjtat dalje të demultipleksorit 8 Kështu, hyrjet N të transmetimit automatik marrin mostrat e sinjaleve nga rrugët e tyre radio, dhe K hyrjet e tjera marrin mostrat e K PC-ve skllav. . Si rezultat, sasia e ndërhyrjes së shtypur rritet në (N+K-1) pa rritur dimensionet e PC-së.
Në rastin e dytë (me prioritet të ulët), PC funksionon si më poshtë.
Pas organizimit fillestar të rrjetit lokal të modemëve radio, PC-ja skllav merr komandat e kontrollit të konfigurimit përmes modemit të tij radio (ato merren nga njësia e kontrollit PC), dhe më pas njësia e kontrollit 3 dërgon në mënyrë sekuenciale përmes multiplekserit 7 mostrat e sinjalet e N kanaleve marrëse në hyrjen e informacionit të modemit të radios 9. Mostrat e sinjaleve të rrugës së radios transmetohen në formë paketash në kompjuterin pritës.
Figura 4 tregon diagramin e kohës së sinjaleve (paketave) të marra nga stacioni kryesor radio nëpërmjet kanalit 9 të modemit të radios. Në kohën T=0 në vetë radiostacionin kryesor (në ADC 5), mostrat e sinjalit merren nga prodhimi i shtigjeve të tyre të marrjes 2.
Kohëzgjatja e një kornize në të cilën të dhënat transmetohen periodikisht nga PC të tjerë nuk duhet të kalojë kohëzgjatjen e intervalit të kampionimit T d =1/F d, ku F d është frekuenca e kampionimit të sinjalit të marrë. Dihet se është të paktën dy herë më e lartë se frekuenca e sipërme në spektrin e sinjalit. Kështu, deri në fund të intervalit T d në PC-në drejtuese ka mostra të sinjalit të marrë nga PC fqinjë në të njëjtën kohë.
Për shkak të pranisë së një ore sistemi në rrjetin lokal, leximet e sinjalit në të gjitha shtigjet e radios të ndara kryhen njëkohësisht. Më pas, mënyra e transmetimit të paketave të mostrave ju lejon të kombinoni në hyrjen e transmisionit automatik 6 të kompjuterit kryesor mostrat e sinjalit të marra në të njëjtin moment në PC-të skllevër të distancuar.
Pritja e diversitetit hapësinor, e kryer me ndihmën e marrjes së shtigjeve radio të objekteve të tjera të lidhura nëpërmjet një rrjeti lokal, do të quhet marrja e rrjetit.
Kështu, në kushtet e marrjes së rrjetit, të gjitha antenat e lidhura me shtigjet e tyre radio PC të vendosura në qendrën e komunikimit përfaqësojnë një burim të përbashkët që mund të rishpërndahet shpejt duke përdorur një rrjet lokal të formuar nga modem radio të integruar në PC, në varësi të numrit dhe përparësisë së pajtimtarëve. servirur dhe ndryshim i mjedisit të ndërhyrjes.
Një ndërtim i tillë i sistemit të komunikimit siguron, në rastin më ekstrem, nën ndikimin e një kompleksi ndërhyrjesh, bashkimin e burimeve të të gjithë PC-ve të disponueshëm në qendrën e komunikimit për të siguruar komunikim të qëndrueshëm me zyrtarin me prioritet më të lartë.
Për më tepër, sistemi i propozuar i komunikimit siguron një rritje të ndjeshme të besueshmërisë së radiokomunikimeve duke i ofruar një mundësi teknike çdo zyrtari (në rast nevoje operacionale ose në rast të dështimit të kompjuterit të tij) për të përdorur çdo PC të operueshëm të objekteve fqinje të mbuluara. nga një rrjet lokal komunikimi dhe kontrolli.
Në një rast të veçantë, çdo PC i sistemit mund të ketë një antenë dhe një rrugë pranimi (N=1). Një PC i tillë i mungon aftësia për të shtypur ndërhyrjet. Sidoqoftë, për shkak të pranisë së një transmetimi automatik me hyrje (K + 1) në të, bëhet e mundur të sigurohet shtypja e ndërhyrjes K nëse ka një K PC në rrjetin lokal.
Grumbullimi i përshkruar i burimeve për qëllimin e imunitetit ndaj zhurmës së linjave më kritike të komunikimit është i mundur jo vetëm kur organizoni një qendër komunikimi, por në çdo rast kur PC-të janë brenda mundësive të modemëve të integruar të radios. Për shembull, kur lëvizni kompjuterë individualë në automjete në një kolonë, kur PC-të me distancë të ngushtë mund të lidhen nëpërmjet një rrjeti lokal.
