RU2099871C1

RU2099871C1 - Method od adaptive packet radio communication with time-division multiplex

Info

Publication number: RU2099871C1
Application number: RU94001385A
Authority: RU
Inventors: В.И. Борисов; Е.Г. Мариничев; В.И. Мурзин; А.Г. Алферов
Original assignee: Воронежский научно-исследовательский институт связи
Priority date: 1994-01-12
Filing date: 1994-01-12
Publication date: 1997-12-20

Abstract

FIELD: radio communication, design of noise-immune systems. SUBSTANCE: time schedule of operation of communication system realizes in agreement with proposed method conversion of continuous flow of signals of message into packets of signals alternating with time intervals for analysis of noise and realization of transmission-reception of feedback commands, time intervals for retuning of radio station to frequencies and time intervals of synchronization of radio line. In absence of noise radio communication is carried out by packets of narrow-band signals on fixed frequency under synchronous mode. With emergence of slowly changing noise radio line operates under mode of frequency adaptation retuning to frequency having minimal level of noise. With emergence of noise changing fast and correlated by duration and time in addition to slowly changing noise program retuning of working frequency is conducted. In case of appearance of uncorrelated random fast changing noise apart from correlated fast changing noise duplication of transmitted packets of messages is performed on other frequencies in addition to program retuning of working frequency. EFFECT: high noise immunity of radio channels in presence of both random and deliberately organized noise, adaptation of packet transmission method - frequency adaptation, program retuning of working frequency, frequency-time duplication to noisy reception conditions within allocated frequency band, rational usage of allocated frequencies for radio communication. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области радиосвязи и может найти применение при конструировании высокоорганизованных помехоустойчивых систем связи. The invention relates to the field of radio communications and can find application in the design of highly organized noise-immune communication systems.

Известна система связи с подвижными объектами, в которой осуществляется передача только цифровых сигналов методом их уплотнения во временных интервалах, объединенных в кадры. Эта система описана в журнале "Mikrowellen Magazin", vol II, N 1, 1985г. стр.67-73. A known communication system with moving objects, in which only digital signals are transmitted by the method of their compression in time intervals combined into frames. This system is described in the journal Mikrowellen Magazin, vol II, N 1, 1985. pg. 67-73.

Известен способ, согласно которому непрерывные сигналы разбиваются на кадры, эти кадры сжимаются во времени и передаются. При этом каждому кадру сигнала предшествует добавочная составляющая сигнала, используемая для компенсации искажения в кадрах (см. "IEE Proceeding", vol 131 PartF, N2, April, 1984, стр.130-138). A known method according to which continuous signals are divided into frames, these frames are compressed in time and transmitted. Moreover, each signal frame is preceded by an additional signal component used to compensate for the distortion in the frames (see "IEE Proceeding", vol 131 PartF, N2, April, 1984, pp. 130-138).

Однако такие системы радиосвязи не адаптивны к воздействию помех. However, such radio communication systems are not adaptive to interference.

Для передачи как цифровых, так и аналоговых сигналов между стационарными и подвижными станциями путем временного уплотнения служит также система связи, описанная в патенте ЕВР N 0219559. For the transmission of both digital and analog signals between stationary and mobile stations by means of temporary compaction, the communication system described in EBP patent N 0219559 also serves.

Способ организации связи с данной системе связи принят за прототип. The method of organizing communication with this communication system is taken as a prototype.

Этот способ заключается в следующем. Связь осуществляется в режиме двух частотного дуплекса. Передачу цифровых сигналов осуществляют по методу временного уплотнения в канальных временных интервалах, объединенных в общие пакеты. Временные интервалы канала, предусмотренные для передачи цифрового сигнала, используют и для передачи аналогового сигнала по методу временного уплотнения, аналоговые сигналы уплотняют по времени и передают в выделенных для них временных интервалах. This method is as follows. Communication is carried out in the mode of two frequency duplex. The transmission of digital signals is carried out according to the method of time compression in channel time intervals, combined in common packages. The channel time slots provided for transmitting a digital signal are also used for transmitting an analog signal using the time-division multiplexing method; analog signals are time-compressed and transmitted in time intervals allocated to them.

Причем на каждой базовой станции канальные сигналы, объединенные в пакеты, передают в виде непрерывного потока сигналов. В начале каждого временного интервала канала перед аналоговым или цифровым сигналами, содержащими полезную информацию, передают синхронизирующее слово, адрес канала и другую сигнализацию в цифровой форме. Moreover, at each base station, channel signals combined in packets are transmitted in the form of a continuous stream of signals. At the beginning of each channel time interval, a synchronization word, a channel address and other signaling in digital form are transmitted before the analog or digital signals containing useful information.

Речь передают в форме аналогового или цифрового сигнала, причем дискретизацию речи осуществляют кодерами речи. Speech is transmitted in the form of an analog or digital signal, and speech sampling is performed by speech encoders.

Речь перед передачей ее в аналоговом виде преобразуют в АЦП, запоминают, а затем считывают с большей скоростью во временные канальные интервалы с запоминанием начала и конца пакета для компенсации искажений, после преобразования в ЦАП передают в аналоговом виде. При приеме пакетированного аналогового сигнала после АЦП производят декомпрессию и компенсацию искажений, а уже после ЦАП сигнал подают в телефон. Before it is transmitted, it is converted in analog form to ADC, stored, and then read at a higher speed into time channel intervals with the beginning and end of the packet memorized to compensate for distortions; after conversion to the DAC, it is transmitted in analog form. When receiving a packetized analog signal after the ADC, decompression and distortion compensation are performed, and after the DAC, the signal is sent to the telephone.

Недостатками рассмотренного способа радиосвязи является его низкая помехозащищенность при воздействии помех случайных и преднамеренно организованных. The disadvantages of the considered method of radio communication is its low noise immunity when exposed to random and deliberately organized interference.

Исходя из приведенных недостатков и возможностей построения способа помехозащищенной радиосвязи, предложение авторов базируется на следующих основных факторах:
малые габариты, энергопотребление, простота реализации и электромагнитная совместимость абонентских радиостанций с существующим парком узкополосных радиосредств могут быть достигнуты лишь на основе технических решений, базирующихся на принципах построения симплексных узкополосных радиостанций;
режим частотной адаптации для защиты от медленно меняющихся помех должен быть реализован без дополнительного приемника путем выделения во временной диаграмме передачи и приема сообщений специального дополнительного временного интервала, свободного от передачи сообщений, для анализа помех и передачи-приема команд обратной связи для управления частотой передачи;
защита от быстро меняющихся помех на основе широкополосной передачи сообщений должна быть реализована не путем внутрибитовой манипуляции элементов сообщений, а путем дублирования передаваемых фрагментов сообщений на разных частотных позициях, причем полоса частот излучения каждого дубля должна совпадать с полосой излучения узкополосного сигнала, а при приеме должно производиться весовое сложение выделяемых одноименных дублей сигнала в соответствии с уровнями помех на частотах их приема, оцениваемых на специально выделенных дополнительных временных интервалах оценки уровней помех;
для защиты от прицельных помех введение режима ППРЧ требует дополнительных временных интервалов на перестройки радиостанций и их синхронизацию;
смена режимов помехозащиты при изменении видов воздействующих помех должна производиться при сохранении единой для всех режимов синхронизации с целью исключения дополнительных потерь времени на синхронизацию и совпадении дополнительных временных интервалов.Based on the above disadvantages and the possibilities of constructing a method of noise-immune radio communication, the authors' proposal is based on the following main factors:
small size, power consumption, ease of implementation and electromagnetic compatibility of subscriber radios with the existing fleet of narrow-band radios can be achieved only on the basis of technical solutions based on the principles of building simplex narrow-band radios;
the frequency adaptation mode for protection against slowly changing interference should be implemented without an additional receiver by highlighting a special additional time interval free of message transmission in the transmission and reception messages diagram for analyzing interference and transmitting / receiving feedback commands to control the transmission frequency;
protection from rapidly changing interference based on broadband messaging should not be implemented by means of intra-bit manipulation of message elements, but by duplication of transmitted message fragments at different frequency positions, and the emission frequency band of each take should coincide with the emission band of a narrow-band signal, and should be performed upon reception weight addition of the allocated duplicates of the signal in accordance with the levels of interference at the frequencies of their reception, evaluated on specially selected additional Integral time intervals for estimating interference levels;
for protection against impact interference, the introduction of the frequency hopping mode requires additional time intervals for the restructuring of radio stations and their synchronization;
the change of the noise protection modes when changing the types of the impacting interference should be done while maintaining the same synchronization for all modes in order to exclude additional loss of time for synchronization and coincidence of additional time intervals.

Обобщение сказанного показало возможность формирования единой временной диаграммы работы во всех режимах помехозащиты; общих (совпадающих во времени) временных интервалов для анализа помех и реализации обратной связи, перебоя, оценки весовых коэффициентов при сложении дублей сигналов; общих (совпадающих во времени) временных интервалов на перестройку радиостанции по частотам и временных интервалов синхронизации радиолиний. При этом в случае одновременного воздействия указанного выше комплекса помех в соответствии с предлагаемым способом формируется одной симплексной радиостанцией единый частотно-адаптивный широкополосный сигнал с ППРЧ, т.е. единый сигнал, способный ослаблять все составляющие комплекса помех одновременно. В данной ситуации перестройки рабочих частот на частоты с минимальными уровнями помех, ППРЧ и дублирование пакетов сообщений должны присутствовать одновременно при решении поставленной задачи. Отсутствие хотя бы одного из них ухудшает качество приема сообщения при одновременном воздействии комплекса помех. Вместе с тем при отсутствии какой-либо составляющей в комплексе помех оперативно изменяется и форма передаваемого сигнала одновременно со способом его обработки в приемном устройстве. Так при отсутствии быстро меняющихся помех исключается дублирование пакетов сообщений, а при отсутствии прицельных помех исключается и программная перестройка рабочей частоты. Т.е. при отсутствии помех передача сообщений ведется пакетами узкополосного сигнала, но в синхронном режиме работы радиолинии (на интервалах перестройки радиостанции задается одно и то же значение рабочей частоты радиолинии), всегда готовом к введению одного или всех мер помехозащиты в зависимости от видов воздействующих помех. A generalization of what was said showed the possibility of forming a single time diagram of work in all modes of noise protection; general (coinciding in time) time intervals for the analysis of interference and the implementation of feedback, interruption, estimation of weight coefficients when adding duplicate signals; general (coinciding in time) time intervals for the restructuring of the radio station in frequency and time intervals for synchronizing radio links. Moreover, in the case of simultaneous exposure to the above interference complex, in accordance with the proposed method, a single frequency adaptive broadband signal with frequency hopping is generated by one simplex radio station, i.e. a single signal capable of attenuating all components of the interference complex at the same time. In this situation, the tuning of the operating frequencies to frequencies with minimal interference levels, frequency hopping and duplication of message packets should be present simultaneously when solving the task. The absence of at least one of them impairs the quality of message reception with the simultaneous influence of the interference complex. At the same time, in the absence of any component in the interference complex, the shape of the transmitted signal simultaneously changes simultaneously with the method of processing it in the receiving device. So in the absence of rapidly changing interference, duplication of message packets is excluded, and in the absence of impact interference, software tuning of the operating frequency is also excluded. Those. in the absence of interference, messages are transmitted in narrow-band signal packets, but in the synchronous operation mode of the radio line (at the tuning intervals of the radio station, the same value of the operating frequency of the radio line is set), which is always ready to introduce one or all measures of noise protection, depending on the types of interference applied.

Таким образом, если помехи отсутствуют, радиосвязь ведется пакетами узкополосных сигналов на фиксированной частоте в синхронном режиме. При появлении медленных помех (временные интервалы низкого качества приема сообщений больше интервала управления частотой радиосвязи по обратному каналу) радиолиния начинает работать в режиме частотной адаптации, перестраиваясь на частоту с минимальный уровнем помех. Если наряду с медленными помехами появляются быстрые помехи, коррелированные по длительности и временному положению (временные интервалы низкого качества приема сообщений меньше интервала управления частотой радиосвязи и коррелированы), переходят к режиму ППРЧ. Быстрые коррелированные помехи означают тот факт, что на радиолинию воздействуют прицельными помехами. При этом начальная часть принимаемого сигнала выделяется без искажений, а оставшаяся часть до смены частоты поражается помехой. Действительно, постановщик преднамеренной прицельной помехи при смене рабочей частоты радиолинии вынужден некоторое время потратить на поиск и обнаружение новой рабочей частоты (при этом сигнал не подавляется), а только затем, обнаружив сигнал, излучать помеху. Т.е. принципиальная помеха появляется через одно и то же время после начала работы радиолинии на новой частоте, что и определяет ее корреляцию во времени. Если же наряду с коррелированными быстрыми помехами на рабочих частотах появляются еще и некоррелированные (случайные) быстрые помехи, то, дополнительно к ППРЦ, вводят и дублирование передаваемых пакетов сообщений. Последний случай одновременного воздействия всего комплекса помех предопределяет и необходимость одновременного применения всего комплекса мер защиты: сочетания частотной адаптации, ППРЧ и дублирования. Т.е. в радиолинии передается единый радиосигнал, являющийся широкополосным (за счет дублирования) со скачкообразным изменением рабочей частоты в группе лучших частот. Thus, if there is no interference, radio communication is carried out by packets of narrowband signals at a fixed frequency in synchronous mode. When slow noise appears (time intervals of poor quality of message reception are greater than the interval for controlling the frequency of radio communications on the return channel), the radio line begins to work in the frequency adaptation mode, tuning to the frequency with a minimum level of interference. If, along with slow interference, fast interference appears, correlated in duration and time position (time intervals of poor quality of message reception are less than the frequency control interval of the radio communication and correlated), switch to the frequency hopping mode. Fast correlated interference means the fact that the interference path is affected by the interference path. In this case, the initial part of the received signal is allocated without distortion, and the remaining part is affected by interference before the frequency change. Indeed, the director of deliberate sighting interference when changing the operating frequency of the radio line is forced to spend some time searching and detecting a new operating frequency (the signal is not suppressed), and only then, upon detecting the signal, emit interference. Those. fundamental interference appears at the same time after the start of operation of the radio line at a new frequency, which determines its correlation in time. If, in addition to correlated fast noise at operating frequencies, uncorrelated (random) fast noise also appears, then, in addition to the SPRC, duplication of transmitted message packets is also introduced. The latter case of simultaneous exposure to the entire complex of interference also determines the need for the simultaneous application of the entire complex of protection measures: a combination of frequency adaptation, frequency hopping and duplication. Those. a single radio signal is transmitted in the radio line, which is broadband (due to duplication) with an abrupt change in the operating frequency in the group of best frequencies.

В процессе работы линии радиосвязи в соответствии с рассматриваемым способом формируются два вида оценок качества каналов: только по уровням помех на резервных частотах на интервале паузы Тп в передаче сообщения (блок 9 на фиг. 1) и по качеству приема сообщений на рабочих частотах в течение временных интервалов пакетов (блоков) сообщений (блок 10 фиг. 1). Результаты оценок резервных частот только по уровням помех на интервале Т_п используют для выбора и назначения резервной частоты (частот) связи в случае ухудшения качества приема на рабочей частоте (группе частот). Результаты оценок качества приема сообщений на интервалах пакетов (блоков) используют для принятия решения о виде воздействующих помех и, соответственно, рациональном виде передаваемого сигнала по степени коррелированности поражений принимаемых пакетов сообщений как на интервале одного цикла, так и на интервалах соседних циклов.In the process of operation of the radio communication line in accordance with the method under consideration, two types of channel quality estimates are formed: only by the interference levels at the reserve frequencies in the interval of the pause Tp in message transmission (block 9 in Fig. 1) and by the quality of message reception at operating frequencies during intervals of packets (blocks) of messages (block 10 of Fig. 1). The results of estimates of the standby frequencies only by interference levels on the interval T _p are used to select and assign the standby frequency (frequencies) of communication in case of deterioration in reception quality at the operating frequency (group of frequencies). The results of evaluations of the quality of message reception at intervals of packets (blocks) are used to make a decision about the type of interference and, accordingly, the rational form of the transmitted signal according to the degree of correlation of lesions of received message packets both on the interval of one cycle and on the intervals of neighboring cycles.

Временные интервалы с уровнем качества приема ниже заданного выделяют по результатам оценки качества приема отдельных пакетов (блоков) сообщений и сравнения их с заданным пороговым значением. Time intervals with a reception quality level below a predetermined one are distinguished by the results of evaluating the reception quality of individual message packets (blocks) and comparing them with a predetermined threshold value.

В процессе приема сообщения регистрируются номера пакетов, уровень качества которых ниже заданного (поражены помехами). Затем выделяется наименьший номер пакета, пораженного помехой, который и характеризует время начала действия помехи на интервале цикла пакетирования сообщения. In the process of receiving a message, packet numbers are recorded whose quality level is lower than the specified one (affected by interference). Then the smallest packet number affected by the interference is selected, which characterizes the time the interference started on the interval of the message packet cycle.

Причем каждый пакет имеет свой собственный номер на интервале цикла, наличие которого является необходимым условием практической реализации устройства пакетирования. Длительность одного интервала поражения помехой сообщения оценивается числом принятых подряд пакетов сообщений, уровень качества которых ниже заданного. Сопоставляя номера пораженных помехами пакетов сообщения как внутри одного цикла, так и на соседних циклах пакетирования, может быть установлена степень взаимозависимости (коррелированности) временных интервалов поражений. Moreover, each packet has its own number on the cycle interval, the presence of which is a necessary condition for the practical implementation of the packaging device. The duration of one interval of damage by a message is estimated by the number of consecutive message packets whose quality level is lower than a given one. By comparing the numbers of message packets affected by interference, both within one cycle and in neighboring packetization cycles, the degree of interdependence (correlation) of time intervals of lesions can be established.

Если все пакеты на интервале цикла приема сообщения поражены помехой, то по окончании цикла на интервале паузы Т_п, свободной от передачи сообщений, осуществляется перевод рабочей частоты связи на другую частоту, с минимальным уровнем помех, по команде принимающего сообщения абонента.If all packets at the interval of the message receiving cycle are affected by interference, then at the end of the cycle at the interval of pause T _p free of message transmission, the working communication frequency is transferred to another frequency, with a minimum level of interference, at the command of the receiving message of the subscriber.

Если непрерывная группа пораженных пакетов сообщения начинается после некоторого временного интервала относительно начала цикла (начала работы на новой рабочей частоте) и на следующем цикле пакетирования (после очередной перестройки на лучшую рабочую частоту) величина этого интервала до наступления поражений повторяется, то делается вывод о наличии прицельной помехи (помеха коррелирована на соседних циклах), при этом на очередном интервале Т_п принимающий сообщение корреспондент доводит до передающего корреспондента команду о переходе в режим ППРЧ.If a continuous group of affected message packets begins after a certain time interval relative to the beginning of the cycle (beginning of work at a new operating frequency) and at the next batching cycle (after the next tuning to the best operating frequency), the value of this interval is repeated before the onset of lesions, then a conclusion is made that there is an aim interference (correlated interference in neighboring cycles), while at the next interval T _n receiving the message correspondent notifies the correspondent command to Move de in frequency hopping mode.

Если же группа пораженных помехами пакетов сообщений на интервале цикла не является непрерывной, а прерывается разным числом пакетов, соответствующим хорошему качеству приема, то переходят в режим дублирования сообщений (помеха случайна по длительностям и периодам следования поражений, т.е. нескоррелирована). Команда о переходе в режим дублирования также передается на интервале Т_п абонентом, принимающим сообщение.If the group of message packets affected by interference at the cycle interval is not continuous, but is interrupted by a different number of packets corresponding to good reception quality, then they switch to message duplication mode (the interference is random in the duration and duration of the lesions, i.e., is not correlated). The command to switch to duplication mode is also transmitted on the interval T _{p by the} subscriber receiving the message.

Таким образом, предложение сводится к следующим действиям:
передаче аналоговых и цифровых сигналов по методу временного уплотнения, в процессе которого сигналы непрерывных сообщений сжимают во времени, образуя дополнительные временные интервалы для передачи сигналов синхронизации и служебных сигналов управления радиосвязью;
анализируют уровни помех на выделенных для радиосвязи незанятых (резервных) каналах, для чего на дополнительных временных интервалах приемные устройства абонентов перестраивают по выделенным частотам, на каждой из которых измеряют уровни помех, ранжируют и запоминают частоты в соответствии с уровнем помех;
оценивают качество аналоговой и цифровой информации (по с/ш и Рош) в канальных временных интервалах, а полученные оценки качества сравнивают с величинами, задающими допустимый уровень качества приема сообщений, и выделяют временные интервалы с уровнем качества ниже заданного;
перестраивают рабочую частоту на частоту с минимальным уровнем помех (частотная адаптация), выбранную на дополнительном временном интервале анализа, если длительности временных интервалов низкого качества приема сообщений больше интервала управления частотой радиосвязи по обратному каналу;
перестраивают рабочую частоту по программе (ППРЧ), если при приеме сообщений в режиме адаптации временные интервалы приема сообщений низкого качества (меньше интервала управления радиосвязью по обратному каналу) и коррелированы по длительности и временному положению на разных частотах;
дублируют пакеты сообщений на нескольких, выбранных на дополнительном временном интервале анализа уровней помех, лучших частотах, если длительность временных интервалов приема сообщений низкого качества меньше длительности интервала управления частотой радиосвязи по обратному каналу и некоррелированы по длительности на разных частотах, для чего исходное сообщение дополнительно сжимают, а при приеме соответствующие дубли одного пакета сообщения совмещают во времени, а затем суммируют с коэффициентами, обратно пропорциональными мощности помех на частотах приема соответствующих дублей.Thus, the proposal boils down to the following actions:
transmission of analog and digital signals according to the method of time compression, during which the signals of continuous messages are compressed in time, forming additional time intervals for transmitting synchronization signals and service signals of radio control;
analyze interference levels on unoccupied (backup) channels allocated for radio communication, for which at additional time intervals the receiving devices of the subscribers are tuned according to the allocated frequencies, at each of which interference levels are measured, the frequencies are ranked and the frequencies are stored in accordance with the interference level;
assess the quality of analog and digital information (s / w and Roche) in channel time intervals, and the resulting quality assessments are compared with values that specify an acceptable level of message reception quality, and time intervals with a quality level below a specified level are distinguished;
tuning the operating frequency to a frequency with a minimum level of interference (frequency adaptation) selected on an additional analysis time interval if the duration of the time intervals of poor quality of message reception is greater than the interval for controlling the frequency of radio communication on the reverse channel;
rearrange the operating frequency according to the program (MFC) if, when receiving messages in the adaptation mode, the time intervals for receiving low-quality messages (less than the interval for controlling radio communications on the return channel) and are correlated in duration and time position at different frequencies;
duplicate message packets on several selected at an additional time interval analysis of interference levels, the best frequencies, if the duration of the time intervals for receiving low quality messages is less than the duration of the interval for controlling the frequency of radio communications on the reverse channel and are uncorrelated in duration at different frequencies, for which the original message is further compressed, and upon receipt, the corresponding duplicates of one message packet are combined in time, and then summed with coefficients inversely proportional to interference at the reception frequencies of the respective takes.

Для реализации данного способа служит система радиосвязи, представленная на фиг. 1, где обозначено:
1 антенный коммутатор (АК);
2 приемник (ПРМ);
3 синтезатор частот (СЧ);
4 передатчик (ПРД);
5 кодек служебных команд;
6 МЭВМ;
7 модем синхропосылки;
8 блок опорных частот (БОЧ);
9 анализатор помеховой обстановки (АПО);
10 блок оценки качества приема сообщений;
11, 18 АЦП;
12 устройство технического маскирования речи цифровое (УТМР-Ц);
13,17 ЦАП;
14 генератор псевдослучайной последовательности (ГПСП);
15 многофункциональный блок сжатия/расширения;
16 УТМР-А (аналоговое);
19 аналоговый стык (ТЧ стык);
20 цифровой стык с физической линией (ФЛ стык).To implement this method, the radio communication system shown in FIG. 1, where indicated:
1 antenna switch (AK);
2 receiver (PFP);
3 frequency synthesizer (MF);
4 transmitter (PRD);
5 codec service commands;
6 MEM;
7 modem sync;
8 block of reference frequencies (BOC);
9 interference analyzer (APO);
10 unit for assessing the quality of message reception;
11, 18 ADC;
12 digital technical masking device for speech (UTMR-C);
13.17 DACs;
14 pseudo-random sequence generator (GPSP);
15 multi-function compression / expansion unit;
16 UTMR-A (analog);
19 analogue joint (PM joint);
20 digital joint with a physical line (FL joint).

Устройство содержит:
ветвь приема аналоговой пакетированной информации, содержащую последовательно соединенные антенный коммутатор 1, приемник 2, АЦП 11, многофункциональный блок сжатия/расширения 15, ЦАП 17, аналоговый стык 19 (ТЧ стык);
ветвь приема цифровой пакетированной информации, содержащую соединенные последовательно антенный коммутатор 1, приемник 2, многофункциональный блок сжатия//расширения 15, ЦАП 17, цифровой стык 20;
ветвь приема служебной информации, состоящую из АК 1, приемника 2, кодека служебных команд 5 и микроЭВМ 6;
ветвь синхронизации, состоящую из АК 1, приемника 2, модема синхронизации 7, блока опорных частот 8 (БОЧ);
ветвь анализа помеховой обстановки, содержащую АК 1, приемник 2, анализатор помеховой обстановки (АПО), блок оценки качества приема сообщений 10, микроЭВМ 6;
ветвь передачи аналоговой информации + аналоговый стык 19, АЦП 18, блок сжатия/расширения 15, ЦАП 13, синтезатор частот 3, передатчик 4, АК 1;
ветвь передачи аналоговой информации в цифровой форме: цифровой стык 19, АЦП 18, блок сжатия/расширения 15, синтезатор частот 3, передатчик 4, АК 1;
ветвь передачи цифровой информации: цифровой стык 20, блок сжатия/расширения 15, синтезатор частот 3, передатчик 4, АК 1;
ветвь синхропосылки: модем синхропосылки 7, СЧ 3, передатчик 4, АК 1;
ветвь передачи служебной информации: МЭВМ 6, кодекс служебных команд 5, СЧ 3, передатчик 4, АК 1.The device contains:
a branch for receiving analog packet information containing a series-connected antenna switch 1, receiver 2, ADC 11, multi-function compression / expansion unit 15, DAC 17, analogue joint 19 (PM joint);
a digital packet information receiving branch comprising an antenna switch 1 connected in series, a receiver 2, a multifunction compression unit // extensions 15, DAC 17, a digital joint 20;
the branch of reception of service information, consisting of AK 1, receiver 2, codec service commands 5 and microcomputer 6;
a synchronization branch, consisting of AK 1, receiver 2, synchronization modem 7, reference frequency block 8 (BOC);
the branch of the analysis of the interference environment, containing AK 1, receiver 2, the analyzer of the interference environment (APO), the unit for assessing the quality of the reception of messages 10, microcomputer 6;
analog information transmission branch + analog joint 19, ADC 18, compression / expansion unit 15, DAC 13, frequency synthesizer 3, transmitter 4, AK 1;
digital information transmission analogue branch: digital joint 19, ADC 18, compression / expansion unit 15, frequency synthesizer 3, transmitter 4, AK 1;
digital information transmission branch: digital joint 20, compression / expansion unit 15, frequency synthesizer 3, transmitter 4, AK 1;
sync parcel branch: sync parcel modem 7, MF 3, transmitter 4, AK 1;
service information transfer branch: MEWM 6, service command code 5, MF 3, transmitter 4, AK 1.

МЭВМ 6 своими входами соединена с выходами кодека служебных команд 5, АПО 9 и блока оценки качества 10, выходы же МЭВМ 6 соединены с АК 1, приемником 2, СЧ 3, передатчиком 4, кодеком служебных команд 5, модемом синхропосылки 7, АПО 9 и блоком оценки качества 10. Входы устройства технического маскирования речи 12 (цифрового) УТМР-Ц соединены с выходами приемника 2, БОЧ 8, ГПСП 14, блока сжатия/расширения 15, выходы УТМР-Ц 12 соединены со входами блока сжатия/расширения 15 и СЧ 3. Входы аналогового устройства технического маскирования речи УТМР-А 16 соединены с выходами блока сжатия/расширения 15, АЦП 18, ГПСП 14, БОЧ 8, а выходы блока 16 соединены со входами ЦАП 17 и блока сжатия/расширения 15. MEWM 6 is connected by its inputs to the outputs of the codec of service commands 5, APO 9 and the quality assessment unit 10, the outputs of MEWM 6 are connected to AK 1, receiver 2, MF 3, transmitter 4, codec of service commands 5, sync modem 7, APO 9 and quality assessment unit 10. The inputs of the technical speech masking device 12 (digital) UTMR-C are connected to the outputs of the receiver 2, BOC 8, GPSP 14, compression / expansion unit 15, the outputs of UTMR-C 12 are connected to the inputs of the compression / expansion unit 15 and MF 3. The inputs of the analog device technical speech masking UTMR-A 16 connected to the output rows compression / expansion unit 15, the ADC 18, CST 14 Boch 8, and block outputs 16 are connected to the inputs of DACs 17 and the despreader / expansion 15.

Вход блока опорных частот БОЧ 8 соединен со входами блоков 5, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 20. The input of the reference frequency block BOC 8 is connected to the inputs of the blocks 5, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 20.

Ветвь приема-передачи непакетированного цифрового сигнала включает приемник 2, выход которого соединен со входом цифрового стыка 20; выход цифрового стыка 20 соединен с модулирующим входом СЧ 3. The transmit-receive branch of an unpackaged digital signal includes a receiver 2, the output of which is connected to the input of the digital joint 20; the output of the digital joint 20 is connected to the modulating input of the midrange 3.

Ветвь приема/передачи непакетированного аналогового сигнала включает приемник 2, выход которого соединен со входом аналогового стыка 19, выход этого стыка соединен со входом СЧ 3. The branch of reception / transmission of the unpackaged analog signal includes a receiver 2, the output of which is connected to the input of the analogue joint 19, the output of this joint is connected to the input of the midrange 3.

Работает система следующим образом. The system works as follows.

Прием и передача аналогового или цифрового сигнала осуществляется симплексным приемопередатчиком, в состав которого входят антенный коммутатор 1, коммутирующий антенну ко входу приемника 2 или выходу передатчика 4, и синтезатор частот 3, который формирует частоты настройки. Режимы работы приемника 2, передатчика 4, синтезатора 3 и управление антенным коммутатором 1 задаются микроЭВМ 6 в соответствии с выбранным алгоритмом работы системы. Reception and transmission of an analog or digital signal is carried out by a simplex transceiver, which includes an antenna switch 1, a switching antenna to the input of the receiver 2 or the output of the transmitter 4, and a frequency synthesizer 3, which generates tuning frequencies. The operating modes of the receiver 2, transmitter 4, synthesizer 3 and the antenna switch 1 are controlled by the microcomputer 6 in accordance with the selected algorithm of the system.

Прием и передача синхропосылки происходят с помощью модема (модулятора демодулятора) синхропосылки 7. В режиме приема демодулятор выделяет сложную последовательность и подсинхронизирует блок опорных частот 8. В режиме передачи (в отведенное для этого в диаграмме место СП) блок 7 генерирует сложную синхропосылку, которая поступает на модулирующий вход синтезатора 3 и затем на передатчик 4. Reception and transmission of the clock package occurs using the modem (demodulator modulator) of the clock package 7. In the reception mode, the demodulator selects a complex sequence and synchronizes the reference frequency block 8. In the transmission mode (to the SP assigned to the diagram in the diagram), block 7 generates a complex clock package, which arrives to the modulating input of the synthesizer 3 and then to the transmitter 4.

В специально выделенной паузе включается анализатор помеховой обстановки 9, который выдает данные анализа в блок МЭВМ 6. Пакеты информации анализирует блок оценки качества сообщений 10, который выдает данные анализа также в блок МЭВМ 6. На основании проведенного анализа принимается решение о выборе целесообразного алгоритма работы системы связи. In a specially designated pause, the jamming environment analyzer 9 is turned on, which provides the analysis data to the MEM 6. Information packets are analyzed by the message quality assessment block 10, which also outputs the analysis data to the MEM 6. Based on the analysis, a decision is made on choosing the appropriate algorithm for the system communication.

Прием и передача служебной информации осуществляется кодеком служебных команд 5 и МЭВМ 6. МикроЭВМ 6 выступает потребителем команд в режиме приема и генератором их в режиме передачи. Кодек 5 осуществляет помехоустойчивое кодирование/декодирование служебных команд. The reception and transmission of service information is carried out by the codec of service commands 5 and MEWM 6. Microcomputer 6 acts as a consumer of commands in reception mode and as a generator in transmission mode. Codec 5 implements error-correcting encoding / decoding of service instructions.

Обработку аналоговой и цифровой информации в одном из выбранных алгоритмов работы системы осуществляет многофункциональный блок сжатия/расширения 15, а также АЦП 11, 18 и ЦАП 13,17. The processing of analog and digital information in one of the selected algorithms of the system is carried out by a multifunctional compression / expansion unit 15, as well as ADC 11, 18 and DAC 13.17.

При необходимости маскирования информации в тракт приема/передачи цифровой информации включается УТМР-Ц 12 и происходит наложение на информацию маски от ГПСП 14. В тракт приема/передачи аналоговой информации включается УТМР-А 16 и происходит перестановка во времени аналогового сигнала. В этой операции также участвует ГПСП 14. If it is necessary to mask the information, the UTMR-C 12 is switched on to the digital information reception / transmission path and the mask is superimposed on the information from the GPSP 14. The UTMR-A 16 is turned on to the analog information reception / transmission path and the analog signal is temporarily interchanged. In this operation, the CST 14 is also involved.

Сопряжение системы связи с оконечной аппаратурой передачи данных (АПД) осуществляется через стандартный аналоговый ТЧ стык 19 и цифровой стык с физической линией 20. The communication system is coupled with the data terminal equipment (ADF) through a standard analogue RF interface 19 and a digital interface with a physical line 20.

Кроме этого, система обеспечивает прием/передачу аналоговой и цифровой информации без пакетирования, так называемый прозрачный канал. В этом случае стыки сопряжения с оконечной аппаратурой и АПД подключаются к приемнику и передатчику напрямую. In addition, the system provides reception / transmission of analog and digital information without packetization, the so-called transparent channel. In this case, the interface junctions with the terminal equipment and the ADF are connected directly to the receiver and transmitter.

На фиг. 2 представлен вариант выполнения многофункционального блока сжатия/расширения 15, где обозначено:
1 блок сжатия пакетов для 5-ти каналов, К_сж= 8;
2 трансформатор скорости с формированием и обработкой цифровых дублей, К_сж=4,4;
3 блок сжатия/расширения с формированием и обработкой дублей речи, к_сж= 4,4;
4 блок сжатия/расширения основных пакетов, К_сж=1,2;
5 блок сжатия/расширения пакетов для радиостанций старого парка, К_сж= 1,2;
6 блок сжатия/расширения дуплексных пакетов для ретрансляции, К_сж=2,2;
7 блок выделения временного канала.In FIG. 2 shows an embodiment of a multifunctional compression / expansion unit 15, where it is indicated:
1 packet compression unit for 5 channels, K _compress = 8;
2 speed transformer with the formation and processing of digital takes, K _sg = 4.4;
3 block compression / expansion with the formation and processing of duplicates of speech, to _compress = 4.4;
4 block compression / expansion of the main packages, K _Comp = 1.2;
5 packet compression / expansion unit for radio stations of the old park, K _sg = 1.2;
6 unit of compression / expansion of duplex packets for relaying, K _squ = 2.2;
7 block allocation of the temporary channel.

На входах и выходах указаны скорости информации, а внутри блоков - используемые коэффициенты сжатия. At the inputs and outputs, information rates are indicated, and inside the blocks are used the compression ratios.

Каждый из блоков сжатия/расширения 1, 2, 3, 4, 5, 6 по своей сути не отличается от блоков сжатия, расширения прототипа и обеспечивает запись непрерывно поступающей информации в запоминающее устройство и считывание сжатой информации (пакетированной) в соответствии с выбранными алгоритмами работы системы (при передаче) и наоборот (при приеме). Each of the compression / expansion units 1, 2, 3, 4, 5, 6 is inherently no different from the compression and extension blocks of the prototype, and it provides the recording of continuously incoming information in a storage device and the reading of compressed information (packetized) in accordance with the selected operation algorithms systems (during transmission) and vice versa (during reception).

Состав блока 15 может быть изменен, соответственно изменятся и возможные режимы работы системы связи. The composition of block 15 can be changed, and the possible modes of operation of the communication system will accordingly change.

Claims

The method of adaptive packet radio communication with time compression, which consists in transmitting digital signals and analog signals at specified time intervals, which compress in time, forming time intervals for transmitting synchronization signals and control service commands, characterized in that they allocate a time interval for interference analysis and transmit-receive on the reverse channel, the time interval for tuning the radio stations in frequency, and in the time interval for the analysis of interference analyze the interference levels allocated to the radio communication frequencies that are free from message transmission, when receiving, evaluate the quality of the received analog and digital signals and compare the obtained estimates with the acceptable level of quality of message reception, select time intervals with a quality level lower than the specified one and tune the operating frequency of the radio link to a frequency with a minimum interference level, if duration time intervals of poor quality of message reception correspond to the durations of the intervals of a continuous group of packets and constitute a time interval equal to or pain e of the control frequency interval of the radio communication on the return channel, the operating frequency is further tuned according to the program at the tuning time intervals, if during the reception of messages in the frequency adaptation mode there are time intervals of reception of messages of low quality, correlated in duration and time position, smaller than the frequency control interval of the radio communication on the reverse channel , and in the presence of uncorrelated time intervals in duration and time position duplicate message packets for several at frequencies where the interference level is minimal, analog signals are accumulated at the reception with weighting coefficients determined by the interference levels at the frequencies of the takes, moreover, commands to change the operating frequencies, switch to programmed tuning of the operating frequency or duplication are transmitted in the time interval of interference analysis and transmission -Reception of commands on the return channel.