[go: up one dir, main page]

RU2168280C1 - Communication system with frequency jump-in - Google Patents

Communication system with frequency jump-in Download PDF

Info

Publication number
RU2168280C1
RU2168280C1 RU99124527/09A RU99124527A RU2168280C1 RU 2168280 C1 RU2168280 C1 RU 2168280C1 RU 99124527/09 A RU99124527/09 A RU 99124527/09A RU 99124527 A RU99124527 A RU 99124527A RU 2168280 C1 RU2168280 C1 RU 2168280C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
block
frequency
mixer
Prior art date
Application number
RU99124527/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.И. Чугаева
Original Assignee
Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи filed Critical Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи
Priority to RU99124527/09A priority Critical patent/RU2168280C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2168280C1 publication Critical patent/RU2168280C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Noise Elimination (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering. SUBSTANCE: N/2 reduced time of receiver falling into synchronism, where N is number of frequencies in re-tuning program is provided thanks to change of method of formation of signal in transmitting part. Noise immunity of search in communication system does not fall in this case. EFFECT: reduced time of falling into synchronism. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники и может найти применение в системах связи со скачкообразным изменением частоты. The invention relates to the field of radio engineering and may find application in communication systems with frequency-hopping.

Известна аппаратура формирования и приема сигналов со скачкообразным изменением частоты, описанная в монографии Г.И.Тузова "Статистическая теория приема сложных сигналов", Москва, "Сов.радио", 1977 г., стр. 67, рис. 2.8, стр. 326, рис. 7.2 (б, в), недостатком которой является большое время поиска. Known equipment for generating and receiving signals with frequency-hopping, described in the monograph GI Tuzova "Statistical theory of the reception of complex signals", Moscow, "Sov.radio", 1977, p. 67, Fig. 2.8, p. 326, fig. 7.2 (b, c), the disadvantage of which is a long search time.

Наиболее близкой к предлагаемой системе по технической сущности является система связи, описанная в монографии Р.К.Диксона "Широкополосные системы", Москва, "Связь", 1979 г. (стр. 108, рис. 4.21 и стр. 163, рис. 5.30), принятая за прототип. Closest to the proposed system in technical essence is the communication system described in the monograph by RK Dixon “Broadband Systems”, Moscow, “Communication”, 1979 (p. 108, Fig. 4.21 and p. 163, Fig. 5.30 ) adopted as a prototype.

Блок-схема устройства-прототипа приведена на фиг. 1, где обозначено:
1 - генератор частотно-модулированной несущей частоты;
2 - смеситель;
3 - генератор псевдослучайной последовательности;
4 - частотный синтезатор;
5 - смеситель;
6 - полосовой фильтр;
7 - амплитудный детектор;
8 - решающий блок;
9 - блок управления поиском;
10 - генератор псевдослучайной последовательности;
11 - частотный синтезатор;
12 - частотный детектор.
The block diagram of the prototype device is shown in FIG. 1, where indicated:
1 - generator frequency-modulated carrier frequency;
2 - mixer;
3 - pseudo-random sequence generator;
4 - frequency synthesizer;
5 - mixer;
6 - band-pass filter;
7 - amplitude detector;
8 - a crucial unit;
9 - search control unit;
10 - pseudo-random sequence generator;
11 - frequency synthesizer;
12 - frequency detector.

Передающая часть системы связи - прототипа содержит последовательно соединенные генератор псевдослучайной последовательности 3, частотный синтезатор 4, смеситель 2, выход которого является выходом передающей части системы, а также содержит генератор несущей частоты 1, вход которого является входом передающей части прототипа, выход которого соединен со вторым входом смесителя 2. Приемная часть системы связи - прототипа содержит последовательно соединенные смеситель 5, вход которого является входом приемной части системы, полосовой фильтр 6, амплитудный детектор 7, решающий блок 8, блок управления поиском 9, генератор псевдослучайной последовательности 10, частотный синтезатор 11, выходом соединенный с опорным входом смесителя 5, содержит частотный детектор 12, вход которого подключен к точке соединения полосового фильтра и амплитудного детектора, выход которого является выходом приемной части системы связи - прототипа. The transmitting part of the prototype communication system contains a pseudo-random sequence generator 3, a frequency synthesizer 4, a mixer 2, the output of which is the output of the transmitting part of the system, and also contains a carrier frequency generator 1, the input of which is the input of the transmitting part of the prototype, the output of which is connected to the second the input of the mixer 2. The receiving part of the communication system of the prototype contains a series-connected mixer 5, the input of which is the input of the receiving part of the system, a bandpass filter 6, an amplitude detector 7, a deciding unit 8, a search control unit 9, a pseudo-random sequence generator 10, a frequency synthesizer 11, output connected to the reference input of the mixer 5, contains a frequency detector 12, the input of which is connected to the junction point of the bandpass filter and the amplitude detector, output which is the output of the receiving part of the communication system - the prototype.

Система связи - прототип работает следующем образом. На вход блока 1 в передающей части системы поступает последовательность информационных символов "1" и "0". В блоке 1 формируется сигнал несущей на частоте f0, которая при появлении на входе блока 1 информационного символа "1" смещается на величину +ΔF, а при появлении "0" - на величину -ΔF, ΔF << f0. Модулированная по частоте информационными символами несущая частота с выхода блока 1 подается на первый вход блока 2, на второй (опорный) вход которого подается опорный сигнал со скачкообразным изменением частоты с выхода блока 4. Закон перестройки частоты блока 4 определяется псевдослучайной последовательностью, поступающей на его вход с выхода блока 3. За счет смешивания модулированной информацией по частоте несущей и сигнала со скачкообразным изменением частоты блока 4 на выходе блока 2 формируется манипулированный по частоте информационными символами сигнал со скачкообразным изменением частоты.Communication system - the prototype works as follows. The input of block 1 in the transmitting part of the system receives a sequence of information symbols "1" and "0". In block 1, a carrier signal is generated at a frequency f 0 , which when the information symbol "1" appears at the input of block 1 is shifted by + ΔF, and when "0" appears, by -ΔF, ΔF << f 0 . The carrier frequency modulated with information symbols from the output of block 1 is fed to the first input of block 2, the second (reference) input of which is supplied with a reference signal with an abrupt frequency change from the output of block 4. The law of frequency tuning of block 4 is determined by the pseudorandom sequence arriving at its input from the output of block 3. By mixing modulated information on the frequency of the carrier and the signal with an abrupt change in the frequency of block 4, the frequency-manipulated information is generated at the output of block 2 ionic symbols a signal with a frequency hopping.

В приемной части системы в блоке 5 входной сигнал с программной перестройкой рабочей частоты смешивается с сигналом блока 11, частота которого изменяется по закону псевдослучайной последовательности, формируемой блоком 10. Блоки 3 и 10 полностью аналогичны, поэтому закон перестройки по частоте блоков 4 и 11 одинаков и в исходный момент времени входной и опорные сигналы на входах блока 5 отличаются только задержкой (относительной начальной фазой). В режиме поиска по задержке опорный сигнал приемника сканирует за счет изменения задержки блока 10 по командам блока 9. При совпадении входного и опорного сигналов по задержке на входах блока 5 в нем осуществляется свертка входного сигнала с программным изменением рабочей частоты на промежуточную частоту fпр (fпр может быть равна и f0), которая фильтруется в блоке 6, детектируется в блоке 7. Накопленное напряжение сравнивается с порогом в блоке 8 в конце каждого цикла программы перестройки. Момент сравнения с порогом накопленного напряжения определяется командой, формируемой блоком 9. Команда о превышении порога в блоке 8 подается на блок 9, который при ее поступлении прекращает сканирование опорного сигнала. Выделение информации осуществляется в частотном детекторе 12.In the receiving part of the system in block 5, the input signal with software tuning of the operating frequency is mixed with the signal of block 11, the frequency of which changes according to the law of the pseudo-random sequence generated by block 10. Blocks 3 and 10 are completely similar, therefore, the frequency tuning law of blocks 4 and 11 is the same and at the initial time, the input and reference signals at the inputs of block 5 differ only in the delay (relative initial phase). In the delay search mode, the reference signal of the receiver scans by changing the delay of block 10 according to the instructions of block 9. When the input and reference signals by the delay at the inputs of block 5 coincide, it convolves the input signal with a programmed change in the operating frequency to the intermediate frequency f pr (f pr can be equal to f 0 ), which is filtered in block 6, detected in block 7. The accumulated voltage is compared with the threshold in block 8 at the end of each cycle of the tuning program. The moment of comparison with the threshold of the accumulated voltage is determined by the command generated by block 9. The command to exceed the threshold in block 8 is sent to block 9, which, when it is received, stops scanning the reference signal. The selection of information is carried out in the frequency detector 12.

Недостатком прототипа является большое время поиска по задержке. Для устранения указанного недостатка в систему связи со скачкообразным изменением частоты, содержащую в передающей части последовательно соединенные первый генератор псевдослучайной последовательности, первый частотный синтезатор и первый смеситель, выход которого является выходом передающей части системы, а также генератор несущей частоты, вход которого является входом передающей части системы, содержащую в приемной части системы смеситель, вход которого является входом приемной части системы, последовательно соединенные первый полосовый фильтр, амплитудный детектор, последовательно соединенные блок управления поиском, второй генератор псевдослучайной последовательности, второй частотный синтезатор и второй смеситель, вход которого является входом устройства, содержащую первый решающий блок, а также частотный детектор, вход которого подключен к точке соединения первого полосового фильтра и амплитудного детектора, выход которого является выходом устройства, введены в передающую часть системы последовательно соединенные амплитудный модулятор и коммутатор, включенные между выходом генератора несущей частоты и входом смесителя, введен триггер со сбросом, вход которого является управляющим входом устройства, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, при этом точка соединения генератора несущей частоты и амплитудного модулятора подключена ко второму входу коммутатора, в приемную часть введены последовательно соединенные второй полосовый фильтр, первый элемент задержки, второй амплитудный детектор, входной элемент задержки, вычитатель, ограничитель, согласованный фильтр, элемент ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого решающего блока, а выход соединен со входом блока управления поиском, при этом точка соединения амплитудного детектора и второго элемента задержки соединена со вторым входом вычитателя. The disadvantage of the prototype is the long search time for the delay. To eliminate this drawback, a frequency-hopping communication system comprising a first pseudo-random sequence generator, a first frequency synthesizer and a first mixer, the output of which is the output of the transmitting part of the system, and a carrier frequency generator, the input of which is the input of the transmitting part, in series in the transmitting part system, comprising a mixer in the receiving part of the system, the input of which is the input of the receiving part of the system, connected in series to the first a bandpass filter, an amplitude detector, a serially connected search control unit, a second pseudo-random sequence generator, a second frequency synthesizer and a second mixer, the input of which is the input of the device containing the first decision unit, as well as a frequency detector, the input of which is connected to the connection point of the first bandpass filter and an amplitude detector, the output of which is the output of the device, are connected to the transmitting part of the system in series with an amplitude modulator and a switch, connected between the output of the carrier frequency generator and the input of the mixer, a reset trigger is introduced, the input of which is the control input of the device, the output of which is connected to the control input of the switch, while the connection point of the carrier frequency generator and amplitude modulator is connected to the second input of the switch, connected in series with a second band-pass filter, a first delay element, a second amplitude detector, an input delay element, a subtractor, a limiter, a matched filter, an OR element, the second input of which is connected to the output of the first decision block, and the output is connected to the input of the search control unit, while the connection point of the amplitude detector and the second delay element is connected to the second input of the subtractor.

Структурная схема заявляемого устройства приведена на фиг. 2, где использованы следующие обозначения:
1 - генератор несущей частоты;
2 - амплитудный модулятор;
3 - коммутатор;
4 - первый смеситель;
5 и 15 - первый и второй генераторы псевдослучайной последовательности;
6 и 16 - первый и второй частотные синтезаторы;
7 - триггер со сбросом;
8 - второй смеситель;
9 - первый полосовой фильтр;
10 - первый амплитудный детектор;
11 - накопитель;
12 - первый решающий блок;
13 - элемент ИЛИ;
14 - блок управления поиском;
17 - второй полосовой фильтр;
18 - первый элемент задержки;
19 - второй амплитудный детектор;
20 - второй элемент задержки;
21 - вычитатель;
22 - ограничитель;
23 - согласованный фильтр;
24 - второй решающий блок;
25 - блок защиты от помех;
26 - частотный детектор.
The structural diagram of the inventive device is shown in FIG. 2, where the following notation is used:
1 - carrier frequency generator;
2 - amplitude modulator;
3 - switch;
4 - the first mixer;
5 and 15 - the first and second pseudo-random sequence generators;
6 and 16 - the first and second frequency synthesizers;
7 - trigger with reset;
8 - second mixer;
9 - the first band-pass filter;
10 - the first amplitude detector;
11 - drive;
12 - the first crucial unit;
13 - element OR;
14 - search control unit;
17 - second band-pass filter;
18 is a first delay element;
19 is a second amplitude detector;
20 is a second delay element;
21 - a subtractor;
22 - limiter;
23 - matched filter;
24 - the second crucial unit;
25 - block interference protection;
26 - frequency detector.

Передающая часть заявляемой системы связи со скачкообразным изменением частоты содержит последовательно соединенные генератор несущей частоты 1, вход которого является информационным входом устройства, амплитудный модулятор 2, коммутатор 3, первый смеситель 4, выход которого является выходом передающей части системы, содержит последовательно соединенные первый генератор псевдослучайной последовательности 5, первый частотный синтезатор 6, выход которого соединен с опорным входом первого смесителя 4, содержит триггер со сбросом, вход которого является управляющим входом устройства, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора 3, второй вход которого подключен в точке соединения генератора несущей частоты 1 и амплитудного модулятора 2. The transmitting part of the inventive communication system with an abrupt change in frequency contains a serially connected carrier frequency generator 1, the input of which is the information input of the device, an amplitude modulator 2, switch 3, the first mixer 4, the output of which is the output of the transmitting part of the system, contains a first pseudo-random sequence generator 5, the first frequency synthesizer 6, the output of which is connected to the reference input of the first mixer 4, contains a reset trigger, the input to the second is the control input of the device, the output of which is connected to the control input of the switch 3, the second input of which is connected at the junction point of the carrier frequency generator 1 and amplitude modulator 2.

Приемная часть заявляемой системы содержит последовательно соединенные второй смеситель 8, вход которого является входом приемной части системы, блок защиты от помех 25, первый полосовой фильтр 9, амплитудный детектор 10, накопитель 11, первый решающий блок 12, элемент ИЛИ 13, блок управления поиском 14, второй генератор псевдослучайной последовательности 15, второй частотный синтезатор 16, выход которого соединен с опорным входом смесителя 8, содержит последовательно соединенные второй полосовой фильтр 17, вход которого соединен со входом устройства, первый элемент задержки 18, второй амплитудный детектор 19, второй элемент задержки 20, вычитатель 21, второй вход которого подключен к точке соединения второго амплитудного детектора и второго элемента задержки, ограничитель 22, согласованный фильтр 23, второй решающий блок 24, выход которого подключен ко второму входу элемента ИЛИ, содержит частотный детектор 26, выход которого является информационным выходам системы, вход которого подключен к точке соединения первого полосового фильтра 9 и амплитудного детектора 10. The receiving part of the inventive system comprises a second mixer 8 connected in series, the input of which is the input of the receiving part of the system, an anti-jamming unit 25, a first band-pass filter 9, an amplitude detector 10, a drive 11, a first decision unit 12, an OR element 13, a search control unit 14 , the second pseudo-random sequence generator 15, the second frequency synthesizer 16, the output of which is connected to the reference input of the mixer 8, contains a second bandpass filter 17 connected in series, the input of which is connected to the input of the device two, the first delay element 18, the second amplitude detector 19, the second delay element 20, the subtractor 21, the second input of which is connected to the connection point of the second amplitude detector and the second delay element, a limiter 22, a matched filter 23, the second decision unit 24, the output of which is connected to the second input of the OR element, contains a frequency detector 26, the output of which is the information outputs of the system, the input of which is connected to the connection point of the first band-pass filter 9 and the amplitude detector 10.

Заявляемое устройство работает следующим образом. На вход блока 1 поступает последовательность информационных символов "0" и "1". В блоке 1 формируется частота (f0 + ΔF) при появлении на его входе информационного символа "1" и (f0 - ΔF) при появлении информационного символа "0", где f0 >> Δf, f0 - несущая частота, ΔF - частотный сдвиг несущей частоты.The inventive device operates as follows. The input of block 1 receives a sequence of information symbols "0" and "1". In block 1, the frequency (f 0 + ΔF) is formed when the information symbol "1" appears and (f 0 - ΔF) when the information symbol "0" appears, where f 0 >> Δf, f 0 is the carrier frequency, ΔF - frequency shift of the carrier frequency.

Модулированная по частоте информационными символами несущая частота с выхода блока 1 подается на первый вход блока 4 либо через коммутатор 3, либо через последовательно соединенные блоки 2 и 3. На второй вход блока 4 подается опорный периодический сигнал со скачкообразным изменением частоты с выхода блока 6, при этом период равен T = Nτo, где N - число частот в программе, τo - время передачи (и приема) на одной частоте программы.The carrier frequency modulated with information symbols from the output of block 1 is supplied to the first input of block 4 either through a switch 3 or through series-connected blocks 2 and 3. A periodic reference signal with a step-like frequency change from the output of block 6 is supplied to the second input of block 4, this period is T = Nτ o , where N is the number of frequencies in the program, τ o is the transmission (and reception) time at one program frequency.

Закон перестройки блока 6 определяется псевдослучайной последовательностью, которая подается на его второй вход с выхода блока 5. В исходный момент времени при включении передающей частоты аппаратуры на вход блока 7 подается команда "1", при этом на выходе блока 7 в течение заданного времени t0 устанавливается команда "1", которая, подаваясь на управляющий вход блока 3, обеспечивает подключение выхода блока 2 ко входу блока 4. В блоке 2 осуществляется амплитудная манипуляция выходного сигнала блока 1 псевдослучайной последовательностью, поступающей на его второй вход с выхода блока 5, при этом в течение заданного времени t0 на выходе блока 4 формируется сигнал со скачкообразным изменением с двойной манипуляцией информационными символами по частоте и псевдослучайной последовательностью по амплитуде. По истечении времени t0 триггер 7 сбрасывается, на выходе его формируется команда "0", при этом блок 3 в данном случае подключает ко входу блока 4 выход блока 1. Таким образом, по истечении временного интервала t0 на выходе блока 4 формируется сигнал со скачкообразным изменением частоты, манипулированной только информационными символами по частоте, а амплитудная манипуляция псевдослучайной последовательностью снимается. Величина t0 выбирается равной или кратной периоду псевдослучайной последовательности, формируемой блоком 5.The law of tuning block 6 is determined by a pseudo-random sequence, which is fed to its second input from the output of block 5. At the initial moment of time, when the transmitting frequency of the equipment is turned on, the command “1” is sent to the input of block 7, while at the output of block 7 for a given time t 0 set command "1", which, fed to the control input of block 3, provides the connection of the output of block 2 to the input of block 4. In block 2, the amplitude manipulation of the output signal of block 1 by a pseudo-random sequence is performed, guide at its second input from the output unit 5, wherein for a predetermined time t 0 the output signal of the block 4 is formed with an abrupt change in the double manipulation information symbols in frequency and amplitude of the pseudorandom sequence. After the time t 0 has elapsed, trigger 7 is reset, the “0” command is generated at its output, while block 3 in this case connects the output of block 1 to the input of block 4. Thus, after the time interval t 0 has elapsed, the signal from an abrupt change in the frequency, manipulated only by information symbols in frequency, and the amplitude manipulation of the pseudo-random sequence is removed. The value of t 0 is chosen equal to or a multiple of the period of the pseudo-random sequence generated by block 5.

В приемнике входной сигнал со скачкообразным изменением частоты поступает одновременно на 2 ветви, одна из которых содержит последовательно соединенные блоки 8-16, а другая - последовательно соединенные блоки 17-24. В первой ветви входной сигнал в блоке 8 смешивается с опорным сигналом со скачкообразным изменением частоты, формируемым блоком 10. При совпадении программ перестройки входного и опорного сигналов по задержке в блоке 8 осуществляется свертка входного сигнала со скачкообразным изменением частоты в узкополосный сигнал на частоте f0 (или на промежуточной частоте). Узкополосная помеха, действующая на входе устройства, за счет перемножения с опорным сигналом со скачкообразным изменением частоты становится импульсной помехой с длительностью τo на частоте программы перестройки, совпадающей по частоте с помехой (где τo - время стояния приемника на одной частоте программы). С выхода блока 8 свернутый узкополосный сигнал и импульсные помехи, образовавшиеся из узкополосных помех, подаются на блок 25, где производится подавление помех, после чего сигнал фильтруется в блоке 9, полоса пропускания которого согласована с длительностью τo, детектируется в блоке 10, накапливается в течение времени Nτo в блоке 11, сравнивается с порогом в блоке 12.In the receiver, the input signal with a frequency-hopping signal is supplied simultaneously to 2 branches, one of which contains blocks 8-16 connected in series, and the other blocks 17-24 connected in series. In the first branch, the input signal in block 8 is mixed with a reference signal with a frequency hopping generated by block 10. When the programs for tuning the input and reference signals by delay in block 8 are matched, the input signal with frequency hopping is convolved into a narrow-band signal at a frequency f 0 ( or at an intermediate frequency). The narrow-band interference acting at the input of the device, due to multiplication with a reference signal with a step-like frequency change, becomes an impulse noise with a duration of τ o at the frequency of the tuning program, which coincides in frequency with the noise (where τ o is the time the receiver stood at one program frequency). From the output of block 8, the coiled narrow-band signal and impulse noise generated from narrow-band interference are fed to block 25, where the noise is suppressed, after which the signal is filtered in block 9, the passband of which is matched to the duration τ o , is detected in block 10, and accumulates in the flow of time Nτ o in block 11 is compared with a threshold in block 12.

В режиме поиска по задержке осуществляется сканирование опорного сигнала блока 10, частота которого изменяется по закону псевдослучайной последовательности, формируемой блоком 15, задержка программы перестройки длительностью T = Nτo которого изменяется блоком 14 дискретно с шагом τo, за счет чего обеспечивается взаимное скольжение программы и их периодическое совпадение, которое фиксируется блоком 12 по превышении в нем порога. Командой о превышении порога, поступающей с выхода блока 12 через блок 13 на блок 14, сканирование прекращается, при этом процедура поиска считается завершенной. Заметим, что амплитудный детектор 10 не реагирует на изменение частоты на выходе блока 8, обусловленное частотной манипуляцией входного сигнала информационными символами.In the delay search mode, the reference signal of block 10 is scanned, the frequency of which changes according to the law of the pseudo-random sequence generated by block 15, the delay of the tuning program of duration T = Nτ o which is changed by block 14 discretely with a step of τ o , which ensures mutual sliding of the program and their periodic coincidence, which is fixed by block 12 upon exceeding the threshold in it. The command about exceeding the threshold coming from the output of block 12 through block 13 to block 14, the scanning stops, and the search procedure is considered complete. Note that the amplitude detector 10 does not respond to a change in frequency at the output of block 8, due to the frequency manipulation of the input signal with information symbols.

Поэтому накопление сигнала в 1-ой ветви происходит как при передаче информационного символа "1", так и при передаче информационного символа "0". Therefore, the accumulation of the signal in the 1st branch occurs both when transmitting the information symbol "1" and when transmitting the information symbol "0".

Одновременно поиск сигнала по задержке производится и во второй ветви. В этом случае входной сигнал поступает на фильтр 17, полоса пропускания которого равна полосе частот, в которой осуществляется перестройка. С выхода блока 17 сигнал через элемент задержки 18 подается на блок 19, где осуществляется его амплитудное детектирование. В результате на выходе блока 19 выделяется псевдослучайная последовательность, формируемая блоком 5, которая подается на один вход блока 21 непосредственно, а на второй его вход через элемент задержки 20. Величина задержки блока 20 выбирается равной длительности элемента псевдослучайной последовательности τ1, формируемой блоками 5 и 15, при этом τ1= τo. С выхода блока 21 две псевдослучайные последовательности, вторая из которых сдвинута относительно первой на τo и инвертирована, подаются на блок 22, где за счет амплитудного ограничения осуществляется нормирование по амплитуде импульсов, поступающих от блока 21. Одновременно в блоке 21 осуществляется компенсация узкополосных помех, которые на выходе амплитудного детектора 19 выделяются в виде постоянных составляющих (например, помехи от узкополосных ЧМ станций). С выхода блока 22 первая и вторая псевдослучайные последовательности подаются на блок 23, согласованный с первой псевдослучайной последовательностью. На выходе блока 23 выделяется свертка первой псевдослучайной последовательности, в то же время вторая псевдослучайная последовательность является квазиоптимальной по отношению к первой псевдослучайной последовательности, так как она сдвинута по задержке на величину τo. Поэтому на выходе блока 23 вторая псевдослучайная последовательность не сворачивается, при этом выбросы ее взаимокорреляционной функции значительно ниже пика автокорреляционной функции первой псевдослучайной последовательности.At the same time, a search for a signal by delay is performed in the second branch. In this case, the input signal is supplied to the filter 17, the passband of which is equal to the frequency band in which the tuning is performed. From the output of block 17, the signal through the delay element 18 is supplied to block 19, where its amplitude detection is carried out. As a result, at the output of block 19, a pseudo-random sequence is formed, formed by block 5, which is fed directly to one input of block 21, and to its second input through a delay element 20. The delay value of block 20 is chosen equal to the duration of the pseudo-random sequence element τ 1 formed by blocks 5 and 15, with τ 1 = τ o . From the output of block 21, two pseudo-random sequences, the second of which is shifted relative to the first by τ o and inverted, are sent to block 22, where due to the amplitude limitation, the amplitude is normalized by the pulses from block 21. At the same time, narrow-band interference is compensated in block 21, which at the output of the amplitude detector 19 are allocated in the form of constant components (for example, interference from narrowband FM stations). From the output of block 22, the first and second pseudo-random sequences are supplied to block 23, consistent with the first pseudo-random sequence. At the output of block 23, the convolution of the first pseudo-random sequence is highlighted, while the second pseudo-random sequence is quasi-optimal with respect to the first pseudo-random sequence, since it is delayed by a value of τ o . Therefore, at the output of block 23, the second pseudo-random sequence is not collapsed, and the outliers of its inter-correlation function are significantly lower than the peak of the autocorrelation function of the first pseudo-random sequence.

Таким образом, во второй ветви осуществляется подавление узкополосных помех за счет их компенсации и обнаружение первой псевдослучайной последовательности, определяющей закон перестройки по частоте сигнала, формируемого в передающей части системы. Напряжение с выхода блока 23 подается на блок 24, где сравнивается с порогом. Команда о превышении порога через блок 13 подается на блок 14, который по поступлении команды прекращает сканирование по задержке блока 15. Thus, in the second branch, narrow-band interference is suppressed due to their compensation and the first pseudorandom sequence is detected, which determines the law of tuning according to the frequency of the signal generated in the transmitting part of the system. The voltage from the output of block 23 is supplied to block 24, where it is compared with a threshold. The command for exceeding the threshold through block 13 is sent to block 14, which upon receipt of the command stops scanning by the delay of block 15.

По истечении времени t0 амплитудная манипуляция в передающей части системы снимается. В этом случае сигнал может быть обнаружен только в первой ветви. Блок 18 обеспечивает равенство задержки сигнала в обеих ветвях. Информационные символы снимаются с выхода блока 25.After the time t 0, the amplitude manipulation in the transmitting part of the system is removed. In this case, the signal can only be detected in the first branch. Block 18 provides equal signal delay in both branches. Information symbols are removed from the output of block 25.

Остановимся на аппаратурной реализации блоков заявляемой системы. Let us dwell on the hardware implementation of the blocks of the claimed system.

Так как в блоке 8 узкополосные помехи превращаются в импульсные, то блок 26 может быть выполнен как блок подавления импульсных помех (см. монография "Системы подвижной радиосвязи", под редакцией И.М.Пышкина, Москва, "Радио и связь", 1986 г., стр. 190, рис. 4.3.4. Since in block 8 narrow-band interference turns into pulsed, block 26 can be implemented as a block for suppressing pulsed interference (see the monograph "Mobile Radio Communication Systems", edited by IM Pyshkin, Moscow, "Radio and Communication", 1986 ., p. 190, Fig. 4.3.4.

Структурная схема блока управления поиском 14 представлена на фиг. 3, где использованы следующие обозначения:
141 - генератор тактовых импульсов;
142 - счетчик;
143 - блок управления;
144 - блок режекции;
145 - коммутатор.
The block diagram of the search control unit 14 is shown in FIG. 3, where the following notation is used:
141 - clock generator;
142 - counter;
143 - control unit;
144 - notch block;
145 - switch.

Блок 14 работает следующим образом. В исходный момент времени, когда на выходе блока 13 присутствует команда "0", коммутатор 145 подключает на свой вход тактовые импульсы с выхода блока 141. Block 14 operates as follows. At the initial time, when the command “0” is present at the output of block 13, the switch 145 connects clock pulses from the output of block 141 to its input.

Тактовые импульсы с выхода блока 141 поступают на счетчик 142 емкостью N и блок режекции. После заполнения емкости счетчика блок 142 формирует команду на блок 143, которая совместно с блоком режекции 144 режектирует (бланкирует) один импульс блока 141, в результате обеспечивается скольжение кодовой последовательности приемника и передатчика и их периодическое совпадение. При совпадении входного и опорного сигналов по задержке на выходе блока 12 или 24 формируется команда "1", которая через блок 13 подается на управляющий вход блока 145. По этой команде блок 145 подключает к выходу блока 14 непосредственно выход блока 141, при этом сканирование опорного сигнала приемника прекращается и процедура поиска завершается. Clock pulses from the output of block 141 are fed to a counter 142 with a capacity of N and a notch block. After filling the counter capacity, the block 142 generates a command to the block 143, which together with the notch block 144 rejects (blanks) one pulse of the block 141, as a result, the code sequence of the receiver and transmitter is slipped and their periodic coincidence. If the input and reference signals match for the delay at the output of block 12 or 24, a command "1" is generated, which is sent through block 13 to the control input of block 145. By this command, block 145 connects directly to the output of block 14 the output of block 141, while scanning the reference The receiver signal ends and the search procedure ends.

В системе связи - прототипе при реализации способа поиска с изменением задержки опорного сигнала с шагом, равным τo, число шагов поиска для перекрытия всей области неопределенности по задержке равно N, где N - число частот в программе перестройки. В этом случае время, затрачиваемое на совмещение по времени входного и опорного сигналов, равно Tп = NTн, где Tн - время накопления на каждом шаге поиска, при Tн = Nτo, для прототипа имеем Tп = N2τo.
В заявляемом устройстве обеспечивается возможность обнаружения сигнала за время Tп ≅ 2Nτo, то есть за время выделения автокорреляционного пика на выходе согласованного фильтра, при этом обеспечивается сокращение времени вхождения в синхронизм не менее чем в N/2 раза.
In the communication system - the prototype when implementing the search method with changing the delay of the reference signal with a step equal to τ o , the number of search steps to cover the entire region of uncertainty in the delay is N, where N is the number of frequencies in the tuning program. In this case, the time taken to combine the input and reference signals in time is T p = NT n , where T n is the accumulation time at each search step, at T n = Nτ o , for the prototype we have T p = N 2 τ o .
In the inventive device, it is possible to detect a signal at a time T p ≅ 2Nτ o , that is, during the allocation of an autocorrelation peak at the output of a matched filter, while reducing the time of entry into synchronism by at least N / 2 times.

В то же время, если приемник не вошел в синхронизм за время t0 = 2Nτo из-за пропуска сигнала, в заявляемом устройстве обеспечивается возможность вхождения в синхронизм традиционным способом изменения задержки.At the same time, if the receiver has not entered synchronism for a time t 0 = 2Nτ o due to a missing signal, the inventive device provides the ability to enter synchronism in the traditional way of changing the delay.

Таким образом, в заявляемой системе связи время вхождения в синхронизм резко сокращается, а помехоустойчивость поиска не снижается. Thus, in the inventive communication system, the time of entry into synchronism is sharply reduced, and the noise immunity of the search is not reduced.

Claims (1)

Система связи со скачкообразным изменением частоты, содержащая в передающей части последовательно соединенные первый генератор псевдослучайной последовательности (ПСП) и первый частотный синтезатор, выход которого подключен к опорному входу первого смесителя, выход которого является выходом передающей части системы, входом которой является вход генератора несущей частоты, а в приемной части - второй смеситель, вход которого является входом приемной части системы, первый полосовой фильтр, выход которого подключен ко входам первого амплитудного детектора и частотного детектора, выход которого является выходом устройства, а также первый решающий блок и последовательно соединенные блок управления поиском, второй генератор ПСП и второй частотный синтезатор, выход которого подключен к опорному входу второго смесителя, отличающаяся тем, что в передающую часть введены последовательно соединенные амплитудный модулятор и коммутатор, а также триггер со сбросом, вход которого является управляющим входом устройства, а выход триггера со сбросом подключен к управляющему входу коммутатора, выход которого подключен ко входу первого смесителя , при этом выход генератора несущей частоты подключен ко входу амплитудного модулятора, а в приемную часть введены блок защиты от помех, накопитель, элемент ИЛИ, второй элемент задержки и последовательно соединенные второй полосовой фильтр, вход которого соединен со входом второго смесителя, первый элемент задержки, второй амплитудный детектор, вычитатель, ограничитель, согласованный фильтр и второй решающий блок, при этом выход второго смесителя через блок защиты от помех подключен ко входу первого полосового фильтра, а выход первого амплитудного детектора через накопитель подключен ко входу первого решающего блока, выход которого, а также выход второго решающего блока подключены соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ, выход которого подключен ко входу блока управления поиском, а выход второго амплитудного детектора через второй элемент задержки подключен ко второму входу вычитателя. A communication system with frequency hopping, comprising in the transmitting part a first pseudo-random sequence generator (PSP) and a first frequency synthesizer, the output of which is connected to the reference input of the first mixer, the output of which is the output of the transmitting part of the system, the input of which is the input of the carrier frequency generator, and in the receiving part - the second mixer, the input of which is the input of the receiving part of the system, the first band-pass filter, the output of which is connected to the inputs of the first am a solid detector and a frequency detector, the output of which is the output of the device, as well as a first decision unit and series-connected search control unit, a second PSP generator and a second frequency synthesizer, the output of which is connected to the reference input of the second mixer, characterized in that they are introduced in series into the transmitting part connected amplitude modulator and switch, as well as a trigger with a reset, the input of which is the control input of the device, and the output of the trigger with a reset is connected to the control input a switch, the output of which is connected to the input of the first mixer, while the output of the carrier frequency generator is connected to the input of the amplitude modulator, and an anti-jamming unit, a drive, an OR element, a second delay element, and a second band-pass filter in series with the input connected to the receiving part with the input of the second mixer, the first delay element, the second amplitude detector, the subtractor, the limiter, the matched filter and the second decision block, while the output of the second mixer through the block of protection against connected to the input of the first bandpass filter, and the output of the first amplitude detector through the drive is connected to the input of the first crucial unit, the output of which, as well as the output of the second critical unit are connected respectively to the first and second inputs of the OR element, the output of which is connected to the input of the search control unit, and the output of the second amplitude detector through the second delay element is connected to the second input of the subtractor.
RU99124527/09A 1999-11-18 1999-11-18 Communication system with frequency jump-in RU2168280C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99124527/09A RU2168280C1 (en) 1999-11-18 1999-11-18 Communication system with frequency jump-in

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99124527/09A RU2168280C1 (en) 1999-11-18 1999-11-18 Communication system with frequency jump-in

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2168280C1 true RU2168280C1 (en) 2001-05-27

Family

ID=20227233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99124527/09A RU2168280C1 (en) 1999-11-18 1999-11-18 Communication system with frequency jump-in

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2168280C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2210187C2 (en) * 2001-09-20 2003-08-10 Федеральное Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи Facility to search for signals with pseudorandom retuning of working frequency by delay
RU2210861C1 (en) * 2002-01-25 2003-08-20 Федеральное Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи Signal receiving device using pseudorandom operating frequency control
RU2217866C1 (en) * 2002-04-08 2003-11-27 Федеральное Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи Signal-delay search device using pseudorandom operating frequency tuning
RU2218662C2 (en) * 2001-12-28 2003-12-10 Федеральное Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи Method for delay search of signals using pseudorandom operating frequency tuning
RU2328821C2 (en) * 2003-09-25 2008-07-10 Квэлкомм, Инкорпорейтед Control of radio interferences for smooth transmission of servicing and broadcast servicing in wireless communication system with frequency hopping (fh)
RU2732739C1 (en) * 2018-07-02 2020-09-22 Семтек Корпорейшен Energy-efficient long-range network with frequency hopping and random access to medium

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU919116A1 (en) * 1980-02-12 1982-04-07 Воронежский Политехнический Институт Multiposition digital device for transmitting and receiving complex signals
DE4009458A1 (en) * 1989-03-24 1990-09-27 Nobuo Mikoshiba SPREAD SPECTRUM MESSAGE CONNECTOR
US5454010A (en) * 1994-04-28 1995-09-26 Linkplus Corporation System and method for calibration of frequency hopping
RU2097923C1 (en) * 1994-04-19 1997-11-27 Военная академия связи Method for transmission of digital information through radio channel with random alternation of operation frequency and device which implements said method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU919116A1 (en) * 1980-02-12 1982-04-07 Воронежский Политехнический Институт Multiposition digital device for transmitting and receiving complex signals
DE4009458A1 (en) * 1989-03-24 1990-09-27 Nobuo Mikoshiba SPREAD SPECTRUM MESSAGE CONNECTOR
RU2097923C1 (en) * 1994-04-19 1997-11-27 Военная академия связи Method for transmission of digital information through radio channel with random alternation of operation frequency and device which implements said method
US5454010A (en) * 1994-04-28 1995-09-26 Linkplus Corporation System and method for calibration of frequency hopping

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2210187C2 (en) * 2001-09-20 2003-08-10 Федеральное Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи Facility to search for signals with pseudorandom retuning of working frequency by delay
RU2218662C2 (en) * 2001-12-28 2003-12-10 Федеральное Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи Method for delay search of signals using pseudorandom operating frequency tuning
RU2210861C1 (en) * 2002-01-25 2003-08-20 Федеральное Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи Signal receiving device using pseudorandom operating frequency control
RU2217866C1 (en) * 2002-04-08 2003-11-27 Федеральное Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи Signal-delay search device using pseudorandom operating frequency tuning
RU2328821C2 (en) * 2003-09-25 2008-07-10 Квэлкомм, Инкорпорейтед Control of radio interferences for smooth transmission of servicing and broadcast servicing in wireless communication system with frequency hopping (fh)
RU2732739C1 (en) * 2018-07-02 2020-09-22 Семтек Корпорейшен Energy-efficient long-range network with frequency hopping and random access to medium
US11368184B2 (en) 2018-07-02 2022-06-21 Semtech Corporation Low-power, frequency-hopping, wide-area network with random medium access

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5241562A (en) Spread spectrum communications system
US5311542A (en) Spread spectrum communication system
US5499265A (en) Spread spectrum correlator
US4280222A (en) Receiver and correlator switching method
US6002707A (en) Spread signal spectrum communication circuits and system
RU2168280C1 (en) Communication system with frequency jump-in
US4174501A (en) Command signal generator for an automatic channel selection device in a radio which is mobile relative to transmitter stations
RU2054807C1 (en) Device for jamming radars
RU2127486C1 (en) Method and device for transmitting messages by broad-band signals
GB2072978A (en) Electronic channel selection apparatus with surface acoustic wave device
RU2228576C2 (en) Device for transmitting and receiving phase- and frequency- modulated signals
RU2217865C2 (en) Signal delay search using pseudorandom frequency tuning
RU2208295C2 (en) Search device using signal delay by pseudorandom operating frequency tuning
RU2219656C2 (en) Method for receiving signals involving pseudorandom frequency tuning
RU2210860C1 (en) Broadband-signal communication system
RU2217867C1 (en) Signal-delay search method using pseudorandom operating frequency tuning
RU2207721C2 (en) Facility for search with use of delay of signals with sudden frequency change
RU2293439C2 (en) Receiver of radio-impulse signals with frequency-time encoding
RU2210187C2 (en) Facility to search for signals with pseudorandom retuning of working frequency by delay
RU2001122342A (en) Device for interfering with radar stations
RU2336634C1 (en) Device for transmission and reception of phase- and frequency-shift broadband signals for mobil objects equipped with radio burst control line locks
RU2205505C2 (en) Device for delay search of signals with stepwise frequency variation
RU2210861C1 (en) Signal receiving device using pseudorandom operating frequency control
SU1453601A2 (en) Adaptive device for searching for wide-band signal
RU2194362C1 (en) Device searching by delay of signals with pseudorandom change of working frequency

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20031119