RU2795268C1 - Radio transmitting device with automatic adjustment of radio signal spectrum parameters - Google Patents
Radio transmitting device with automatic adjustment of radio signal spectrum parameters Download PDFInfo
- Publication number
- RU2795268C1 RU2795268C1 RU2023101373A RU2023101373A RU2795268C1 RU 2795268 C1 RU2795268 C1 RU 2795268C1 RU 2023101373 A RU2023101373 A RU 2023101373A RU 2023101373 A RU2023101373 A RU 2023101373A RU 2795268 C1 RU2795268 C1 RU 2795268C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radio
- parameters
- signal
- output
- input
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиотехники, а именно к радиопередающим устройствам, осуществляющим автоматическую регулировку параметров спектра радиосигнала в интересах обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС) с радиоэлектронными средствами, работающими одновременно с радиопередающим устройством в общих областях пространства и в полосах радиочастот внеполосного излучения радиопередающего устройства.The invention relates to the field of radio engineering, namely to radio transmitting devices that automatically adjust the parameters of the radio signal spectrum in order to ensure electromagnetic compatibility (EMC) with radio electronic equipment operating simultaneously with a radio transmitting device in common areas of space and in radio frequency bands of out-of-band radiation of a radio transmitting device.
Известно радиопередающее устройство [1], состоящее из задающего генератора имеющего выход, соединенный с одним из входов перемножителя, генератора псевдослучайного сигнала имеющего выход соединенный с одним из входов перемножителя, выход которого соединен с фильтром основной полосы имеющего выход соединенный с одним из входов модулятора, генератора несущего колебания имеющего выход соединенный с другим входом модулятора, выход которого соединен с входом усилителя имеющего выход соединенного с входом полосового фильтра, выход которого соединен с входом антенно-фидерного устройства, формирующее BPSK сигнал и имеющее постоянно настроенный фильтр основной полосы, обеспечивающий пониженный уровень внеполосного излучения в интересах гарантированного обеспечения ЭМС с радиоэлектронными средствами, работающими одновременно с радиопередающим устройством в общих областях пространства и в полосах радиочастот внеполосного излучения радиопередающего устройства. A radio transmitting device [1] is known, consisting of a master oscillator having an output connected to one of the inputs of the multiplier, a pseudo-random signal generator having an output connected to one of the inputs of the multiplier, the output of which is connected to a baseband filter having an output connected to one of the inputs of the modulator, generator carrier wave having an output connected to another input of the modulator, the output of which is connected to the input of an amplifier having an output connected to the input of a bandpass filter, the output of which is connected to the input of the antenna-feeder device, which generates a BPSK signal and has a permanently tuned baseband filter that provides a reduced level of out-of-band radiation in the interests of guaranteed provision of EMC with radio-electronic means operating simultaneously with a radio transmitting device in common areas of space and in radio frequency bands of out-of-band radiation of a radio transmitting device.
Недостатком известного радиопередающего устройства является то, что использование неперестраиваемого фильтра основной полосы, ориентированного на достижение минимального уровня внеполосного излучения радиосигнала, приводит к снижению эффективности использования энергетического ресурса радиопередающего устройства, вызванному увеличением значения пик-фактора PF формируемого BPSK сигнала, подвергшегося фильтрации в фильтре основной полосы, и, как следствие, к снижению уровня средней мощности излучаемого радиосигнала (, где - пиковой значение сигнала, - среднеквадратическое значение сигнала).The disadvantage of the known radio transmitter is that the use of a non-tunable baseband filter, focused on achieving a minimum level of out-of-band radiation of the radio signal, leads to a decrease in the efficiency of using the energy resource of the radio transmitter, caused by an increase in the value of the crest factor PF of the generated BPSK signal that has been filtered in the baseband filter , and, as a result, to a decrease in the level of the average power of the emitted radio signal ( , Where - peak signal value, is the rms value of the signal).
Одним их возможных путей увеличения эффективности использования энергетического ресурса радиопередающего устройства является адаптивное динамическое управление параметрами спектра излучаемого радиосигнала радиопередающего устройства в зависимости от результатов контроля электромагнитной обстановки:One of the possible ways to increase the efficiency of using the energy resource of a radio transmitter is adaptive dynamic control of the parameters of the spectrum of the emitted radio signal of the radio transmitter, depending on the results of monitoring the electromagnetic environment:
1) при отсутствии признаков работы приоритетных радиосредств в полосах радиочастот внеполосного излучения радиопередающего устройства или при их наличии, но не выявлении факта негативного влияния радиосигнала радиопередающего устройства на работу приоритетного радиосредства, фильтрация радиосигнала радиопередающего устройства в фильтре основной полосы не производится, что минимизирует значение пик-фактора радиосигнала и повышает энергетическую эффективность радиопередающего устройства;1) in the absence of signs of operation of priority radio facilities in the radio frequency bands of out-of-band radiation of the radio transmitter or if they are present, but the fact of the negative impact of the radio signal of the radio transmitter on the operation of the priority radio facility is not detected, the radio signal of the radio transmitter in the base band filter is not filtered, which minimizes the value of the peak- radio signal factor and increases the energy efficiency of the radio transmitting device;
2) при появлении признаков работы приоритетных радиосредств в полосах радиочастот внеполосного излучения радиопередающего устройства и выявлении факта негативного влияния радиосигнала радиопередающего устройства на работу приоритетного радиосредства, производится расчет параметров фильтра основной полосы, исходя из соотношения мощности сигнала приоритетного радиосредства и мощности внеполосного излучения радиопередающего устройства, адаптация фильтра основной полосы к складывающейся электромагнитной обстановке путем перестройки его параметров на расчетные, и дальнейшая фильтрация радиосигнала радиопередающего устройства в перестроенном фильтре основной полосы, что вызывает соответствующее увеличение значения пик-фактора радиосигнала и снижение его энергетической эффективности.2) when there are signs of operation of priority radio facilities in the radio frequency bands of the out-of-band radiation of the radio transmitter and the fact of the negative impact of the radio signal of the radio transmitter on the operation of the priority radio facility is revealed, the base band filter parameters are calculated based on the ratio of the signal power of the priority radio facility and the power of the out-of-band radiation of the radio transmitter, adaptation baseband filter to the emerging electromagnetic environment by restructuring its parameters to the calculated ones, and further filtering the radio signal of the radio transmitter in the tuned baseband filter, which causes a corresponding increase in the crest factor of the radio signal and a decrease in its energy efficiency.
В этом случае при отсутствии признаков работы приоритетных радиосредств в полосах радиочастот внеполосного излучения радиопередающего устройства или при их наличии, но не выявлении факта негативного влияния радиосигнала радиопередающего устройства на работу приоритетного радиосредства, энергетическая эффективность радиопередающего устройства будет максимальна. При выявлении факта негативного влияния радиосигнала радиопередающего устройства на работу приоритетного радиосредства, энергетическая эффективность радиопередающего устройства будет снижаться адаптивно, исходя из соотношения мощности сигнала приоритетного радиосредства и мощности внеполосного излучения радиопередающего устройства, как плата за обеспечение ЭМС радиопередающего устройства с приоритетными радиосредствами, работающими в полосах радиочастот его внеполосного излучения.In this case, if there are no signs of operation of priority radio facilities in the radio frequency bands of out-of-band radiation of the radio transmitting device or if they are present, but the fact of the negative impact of the radio signal of the radio transmitting device on the operation of the priority radio facility is not revealed, the energy efficiency of the radio transmitting device will be maximum. If the fact of the negative influence of the radio signal of the radio transmitter on the operation of the priority radio facility is revealed, the energy efficiency of the radio transmitter will decrease adaptively, based on the ratio of the signal power of the priority radio facility and the power of the out-of-band radiation of the radio transmitter, as a payment for providing EMC of the radio transmitter with priority radio facilities operating in the radio frequency bands its out-of-band radiation.
Таким образом, целью настоящего изобретения (техническим результатом) является повышение эффективности использования энергетического ресурса радиопередающего устройства путем адаптивного динамического управления параметрами спектра излучаемого радиосигнала в зависимости от результатов контроля электромагнитной обстановки в полосах радиочастот внеполосного излучения радиопередающего устройства.Thus, the purpose of the present invention (technical result) is to increase the efficiency of using the energy resource of a radio transmitter by adaptive dynamic control of the parameters of the spectrum of the emitted radio signal, depending on the results of monitoring the electromagnetic environment in the radio frequency bands of out-of-band radiation of the radio transmitter.
Достижение технического результата изобретения обеспечивается за счет того, что в известное радиопередающее устройство [1] дополнительно введены:The achievement of the technical result of the invention is ensured due to the fact that the known radio transmitter [1] additionally introduced:
- устройство управления фильтром основной полосы, состоящее из блока определения параметров радиосигнала, радиоприемного устройства, блока данных о параметрах защищаемых радиосигналов и блока расчета параметров фильтра основной полосы, которые имеют между собой следующие связи: вход блока определения параметров радиосигнала соединен с одним из выходов коммутатора, а один из выходов блока определения параметров радиосигнала соединен с одним из входов блока расчета параметров фильтра основной полосы, а другой выход блока определения параметров радиосигнала соединен с одним из входов радиоприемного устройства, имеющего антенный вход, выход, соединенный с блоком расчета параметров фильтра основной полосы, и другой вход, который соединен с одним из выходов блока данных о параметрах защищаемых радиосигналов, имеющего один вход, являющийся другим входом устройства управления фильтром основной полосы, в виде разъема X1 для соединения со съемным защищенным носителем информации и другой выход, соединенный с одним из входов блока расчета параметров фильтра основной полосы, имеющего один выход, являющийся одним из выходов устройства управления фильтром основной полосы, соединенный с одним из входов коммутатора, и другой выход, являющийся одним из выходов устройства управления фильтром основной полосы, соединенный с входом фильтра основной полосы. Устройство управления фильтром основной полосы обеспечивает контроль электромагнитной обстановки в полосах радиочастот внеполосного излучения радиопередающего устройства и расчет параметров фильтра основной полосы в зависимости от результатов этого контроля;- a base band filter control device, consisting of a radio signal parameters determination unit, a radio receiver, a data block on the parameters of protected radio signals and a base band filter parameters calculation unit, which have the following connections: the input of the radio signal parameters determination unit is connected to one of the switch outputs, and one of the outputs of the block for determining the parameters of the radio signal is connected to one of the inputs of the block for calculating the parameters of the base band filter, and the other output of the block for determining the parameters of the radio signal is connected to one of the inputs of the radio receiver having an antenna input, an output connected to the block for calculating the parameters of the base band filter, and another input, which is connected to one of the outputs of the data block on the parameters of protected radio signals, having one input, which is another input of the base band filter control device, in the form of an X1 connector for connecting to a removable secure information carrier and another output connected to one of the inputs a baseband filter parameter calculation unit having one output, which is one of the outputs of the baseband filter control device, connected to one of the inputs of the switch, and the other output, which is one of the outputs of the baseband filter control device, connected to the input of the baseband filter. The baseband filter control device provides monitoring of the electromagnetic environment in the radio frequency bands of out-of-band radiation of the radio transmitter and calculation of the baseband filter parameters depending on the results of this monitoring;
- съемный защищенный носитель информации, подключаемый через разъем X1 к блоку данных о параметрах защищаемых радиосигналов и обеспечивающий ввод в устройство управления фильтром основной полосы данных о параметрах сигналов приоритетных радиосредств, необходимых для контроля электромагнитной обстановки в полосах радиочастот внеполосного излучения радиопередающего устройства;- a removable secure storage medium connected via the X1 connector to the data block about the parameters of the protected radio signals and providing input to the base band filter control device of data on the parameters of the signals of the priority radio facilities necessary to monitor the electromagnetic environment in the radio frequency bands of the out-of-band radiation of the radio transmitting device;
- коммутатор, включенный между модулятором и усилителем и обеспечивающий блокирование излучения радиосигнала радиопередающего устройства на время расчета параметров и перестройки фильтра основной полосы.- a switch connected between the modulator and the amplifier and blocking the radiation of the radio signal of the radio transmitter during the calculation of the parameters and the restructuring of the base band filter.
Сущность изобретения поясняется рисунками.The essence of the invention is illustrated by drawings.
На фиг. 1 показана функциональная схема радиопередающего устройства с автоматической регулировкой параметров спектра радиосигнала, на фиг. 2 показан спектр BPSK сигнала, не подвергшегося фильтрации в фильтре основной полосы, состоящий их основной полосы частот (необходимая ширина полосы частот радиоизлучения) и полос внеполосного излучения , включающих в себя полосы боковых лепестков спектра и полосы избыточности основного лепестка спектра (полоса основного лепестка спектра обозначена ), на фиг. 3 показана амплитудно-временная характеристика (осциллограмма) BPSK сигнала, не подвергшегося фильтрации в фильтре основной полосы, на которой обозначены уровни и , на фиг. 4 показан спектр BPSK сигнала, сформированного фильтром основной полосы с коэффициентом скругления амплитудно-частотной характеристики α≈1 и спектр радиосигнала 13 приоритетного радиосредства, работающего в полосе радиочастот боковых лепестков спектра BPSK сигнала радиопередающего устройства, на фиг. 5 показана амплитудно-временная характеристика (осциллограмма) BPSK сигнала, сформированного фильтром с коэффициентом скругления амплитудно-частотной характеристики α≈1, на фиг. 6 показан спектр BPSK радиосигнала, сформированного фильтром с коэффициентом скругления амплитудно-частотной характеристики α≈0, и спектр радиосигнала 14 приоритетного радиосредства, работающего в полосе избыточности основного лепестка спектра BPSK сигнала радиопередающего устройства, на фиг. 7 показана амплитудно-временная характеристика (осциллограмма) BPSK сигнала, сформированного фильтром с коэффициентом скругления амплитудно-частотной характеристики α≈0.In FIG. 1 shows a functional diagram of a radio transmitter with automatic adjustment of the parameters of the spectrum of the radio signal, in Fig. 2 shows the BPSK spectrum of a signal that has not been filtered in the baseband filter, consisting of the baseband (the required bandwidth of the radio emission) and out-of-band emission bands , including the bands of the side lobes of the spectrum and redundancy bands of the main spectrum lobe (the band of the main lobe of the spectrum is indicated ), in Fig. 3 shows the amplitude-time characteristic (oscillogram) of a BPSK signal that has not been filtered in the baseband filter, on which the levels are indicated And , in FIG. 4 shows the BPSK spectrum of the signal formed by the baseband filter with a rounding factor of the amplitude-frequency characteristic α≈1 and the spectrum of the
Радиопередающее устройство с автоматической регулировкой параметров спектра радиосигнала состоит из (фиг. 1): задающего генератора 1, генератора псевдослучайного сигнала 9, перемножителя 2, фильтра основной полосы 3, модулятора 4, генератора несущего колебания 10, коммутатора 5, усилителя 6, полосового фильтра 7, антенно-фидерного устройства 8, съемного защищенного носителя информации 12, устройства управления фильтром основной полосы 11, состоящего из радиоприемного устройства 11.4, блока данных о параметрах защищаемых радиосигналов 11.1, блока определения параметров радиосигнала 11.3, и блока расчета параметров фильтра основной полосы 11.2.A radio transmitter with automatic adjustment of the parameters of the spectrum of the radio signal consists of (Fig. 1): a
Элементы радиопередающего устройства с автоматической регулировкой параметров спектра радиосигнала имеют между собой следующие связи. Выход задающего генератора 1 соединен с одним из входов перемножителя 2. Выход генератора псевдослучайного сигнала 9 соединен с другим входом перемножителя 2, выход которого соединен с одним из входов фильтра основной полосы 3. Выход фильтра основной полосы 3 соединен с одним из входов модулятора 4. Выход генератора несущих колебаний 10 соединен с другим входом модулятора 4, выход которого соединен с одним из входов коммутатора 5. Один из выходов коммутатора 5 соединен с входом усилителя 6, выход которого соединен с входом полосового фильтра 7, выход которого соединен с входом антенно-фидерного устройства 8. Другой выход коммутатора 5 соединен с входом блока определения параметров радиосигнала 11.3, являющимся одним из входов устройства управления фильтром основной полосы 11, один из выходов блока определения параметров радиосигнала 11.3 соединен с одним из входов блока расчета параметров фильтра основной полосы 11.2, а другой выход блока определения параметров радиосигнала 11.3 соединен с одним из входов радиоприемного устройства 11.4, имеющего антенный вход, выход, соединенный с блоком расчета параметров фильтра основной полосы 11.2, и другой вход, который соединен с одним из выходов блока данных о параметрах защищаемых радиосигналов 11.1, имеющего один вход, являющийся другим входом устройства управления фильтром основной полосы 11, в виде разъема X1 для соединения со съемным защищенным носителем информации 12 и другой выход, соединенный с одним из входов блока расчета параметров фильтра основной полосы 11.2, имеющего один выход, являющийся одним из выходов устройства управления фильтром основной полосы 11, соединенный с одним из входов коммутатора 5, и другой выход, являющийся одним из выходов устройства управления фильтром основной полосы 11, соединенный с входом фильтра основной полосы 3.Elements of a radio transmitting device with automatic adjustment of the parameters of the spectrum of the radio signal have the following relationships with each other. The output of the
Радиопередающее устройство с автоматической регулировкой параметров спектра радиосигнала работает следующим образом.Radio transmitting device with automatic adjustment of the parameters of the spectrum of the radio signal operates as follows.
Задающий генератор 1 формирует электрический сигнал в виде последовательности импульсов информационного сигнала и передает этот информационный сигнал в перемножитель 2.The
Генератор псевдослучайного сигнала 9 формирует одну из псевдослучайных последовательностей импульсов (сигнал расширения спектра) для сигналов с различными видами фазовой манипуляции BPSK сигнала (BPSK, BOC, CBOC, TMBOC, DBOC, AltBOC, GBOC и NBOC) и передает сигнал расширения спектра в перемножитель 2. Выбор вида и параметров фазовой манипуляции осуществляется органами управления генератора псевдослучайного сигнала 9 (на схеме фиг. 1 не показаны).The
Перемножитель 2 выполняет формирование результирующей импульсной последовательности информационного сигнала расширенного спектра x путем сложения по модулю «2» импульсных последовательностей информационного сигнала и сигнала расширения спектра, и передает ее в фильтр основной полосы 3.The
Фильтр основной полосы 3, получив на один вход от перемножителя 2 информационный сигнал расширенного спектра x и на другой вход из блока расчета параметров фильтра основной полосы 11.2 - команду на включение/выключение фильтра и значение коэффициента скругления АЧХ фильтра α, формирует модулирующий сигнал y с заданными характеристиками спектра и передает его на первый вход модулятора 4.The
Генератор несущего колебания 10 формирует непрерывный высокочастотный гармонический сигнал с заданными параметрами и передает его на второй вход модулятора 4. Параметры высокочастотного гармонического сигнала задаются органами управления генератора несущего колебания 10 (на схеме фиг. 1 не показаны).The
Модулятор 4, получив модулирующий сигнал y от фильтра основной полосы 3 и непрерывный высокочастотный гармонический сигнал от генератора несущего колебания 10, формирует BPSK сигнал с занимаемой полосой частот , где - основная полоса частот сигнала, - полосы внеполосного излучения сигнала (см. фиг. 2), который передает в коммутатор 5.
Коммутатор 5 до получения от блока расчета параметров фильтра основной полосы 11.2 кодограммы с командой разрешения трансляции BPSK сигнала в усилитель 6 направляет принятый с выхода модулятора 4 BPSK сигнал в блок определения параметров радиосигнала 11.3.The
Блок определения параметров радиосигнала 11.3 выполняет количественные оценки:The block for determining the parameters of the radio signal 11.3 performs quantitative estimates:
1) параметров (центральная частота и ширина полосы) основной полосы частот сигнала и полос внеполосного излучения сигнала и передает эти оценки в радиоприемное устройство 11.4 для осуществления контроля электромагнитной обстановки;1) the parameters (center frequency and bandwidth) of the baseband of the signal and the bands of the out-of-band emission of the signal and transmits these estimates to the radio receiver 11.4 to monitor the electromagnetic environment;
2) мощности внеполосного излучения радиосигнала радиопередающего устройства Pм и передает эти данные на первый вход блока расчета параметров фильтра основной полосы 11.2.2) the power of the out-of-band radiation of the radio signal of the radio transmitter P m and transmits this data to the first input of the block for calculating the parameters of the baseband filter 11.2.
В блок данных о параметрах защищаемых радиосигналов 11.1 через разъем Х1 из подключаемого съемного защищенного машинного носителя информации 12 заранее вносится информация о параметрах защищаемых приоритетных сигналов (амплитудно-частотные (спектральные) характеристики, данные о номинале несущей радиочастоты, вид и параметры модуляции/манипуляции, значение минимально допустимого отношения мощности защищаемого радиосигнала к мощности мешающего радиосигнала Qд).Information about the parameters of protected priority signals (amplitude-frequency (spectral) characteristics, data on the rating of the radio frequency carrier, type and parameters of modulation / manipulation, value the minimum allowable ratio of the power of the protected radio signal to the power of the interfering radio signal Q d ).
Блок данных о параметрах защищаемых радиосигналов 11.1 передает данные о характеристиках защищаемых приоритетных радиосигналов в радиоприемное устройство 11.4, а значение допустимого отношения Qд передает на второй вход блока расчета параметров фильтра основной полосы 11.2.The data block on the parameters of the protected radio signals 11.1 transmits data on the characteristics of the protected priority radio signals to the radio receiver 11.4, and the value of the allowable ratio Q d transmits to the second input of the block for calculating the parameters of the baseband filter 11.2.
Радиоприемное устройство 11.4, получив информацию от блока определения параметров радиосигнала 11.3 и от блока данных о параметрах защищаемых радиосигналов 11.1, при условии попадания значения несущей частоты защищаемого сигнала в полосу частот внеполосного излучения радиосигнала радиопередатчика осуществляет настройку на прием защищаемого приоритетного радиосигнала.The radio receiver 11.4, having received information from the block for determining the parameters of the radio signal 11.3 and from the data block about the parameters of the protected radio signals 11.1, provided that the value of the carrier frequency of the protected signal falls into the frequency band of the out-of-band radiation of the radio signal of the radio transmitter, tunes to receive the protected priority radio signal.
На интервале времени функционирования радиопередающего устройства с автоматической регулировкой параметров спектра радиосигнала радиоприемное устройство 11.4, согласно установленному временному регламенту, осуществляет прием защищаемых приоритетных радиосигналов 13 и/или 14 и передает информацию об отсутствии или наличии защищаемого радиосигнала 13 и/или 14 с оценкой его мощности Pз на третий вход блока расчета параметров фильтра основной полосы 11.2.On the time interval of operation of the radio transmitter with automatic adjustment of the parameters of the spectrum of the radio signal, the radio receiver 11.4, according to the established time schedule, receives the protected
Блок расчета параметров фильтра основной полосы 11.2, получив информацию от радиоприемного устройства 11.4, осуществляет фиксацию факта обнаружения или необнаружения защищаемого радиосигнала 13 и/или 14 в полосе частот внеполосного излучения радиосигнала радиопередающего устройства и управление работой фильтра основной полосы 3 в соответствии со следующим алгоритмом.The block for calculating the parameters of the base band filter 11.2, having received information from the radio receiver 11.4, fixes the fact of detection or non-detection of the protected
1) Если защищаемый радиосигнал 13 и/или 14 на текущем интервале временного регламента не обнаружен, то блок расчета параметров фильтра основной полосы 11.2 формирует и передает в фильтр основой полосы 3 команду на выключение фильтра, что соответствует отсутствию фильтрации информационного сигнала расширенного спектра x в фильтре основной полосы 3 (фиг. 2), а в коммутатор 5 передает кодограмму с командой разрешения трансляции BPSK сигнала с выхода модулятора 4 на вход усилителя 6.1) If the protected
2) При обнаружении защищаемого радиосигнала 13 и/или 14 в пределах полос боковых лепестков спектра BPSK сигнала радиопередатчика блок расчета параметров фильтра основной полосы 11.2 выполняет:2) When a protected
- расчет текущего отношения мощности защищаемого радиосигнала Pз к мощности внеполосного излучения радиосигнала радиопередатчика Pм в пределах полосы рабочих частот защищаемого радиосигнала - calculation of the current ratio of the power of the protected radio signal P c to the power of the out-of-band radiation of the radio signal of the radio transmitter P m within the operating frequency band of the protected radio signal
Qт = Pз/Pм;Q t \u003d P s / P m ;
- сравнение вычисленного значения Qт с допустимым значением отношения мощности защищаемого радиосигнала к мощности мешающего радиосигнала Qд и принятие решения о фиксации факта критического негативного влияния мешающего радиосигнала на прием защищаемого радиосигнала 13 и/или 14 в соответствии со следующей логикой:- comparing the calculated value Q t with the allowable value of the ratio of the power of the protected radio signal to the power of the interfering radio signal Q d and making a decision to fix the fact of the critical negative impact of the interfering radio signal on the reception of the protected
а) если Qд ≤ Qт, то факт критического влияния внеполосного излучения радиосигнала радиопередатчика на прием защищаемого приоритетного радиосигнала не фиксируется, и блок расчета параметров фильтра основной полосы 11.1 передает в фильтр основой полосы 3 команду на выключение фильтра, что соответствует отсутствию фильтрации информационного сигнала расширенного спектра x в фильтре основной полосы 3 (фиг. 2), а в коммутатор 5 передает кодограмму с командой разрешения трансляции BPSK сигнала с выхода модулятора 4 на вход усилителя 6;a) if Q d ≤ Q t , then the fact of the critical influence of the out-of-band radiation of the radio signal of the radio transmitter on the reception of the protected priority radio signal is not fixed, and the base band filter parameter calculation unit 11.1 sends a command to turn off the filter to the
б) если Qд > Qт, то фиксируется факт критического влияния мешающего радиосигнала на прием защищаемого приоритетного радиосигнала, после чего блок расчета параметров фильтра основной полосы 11.1 формирует и передает в фильтр основой полосы 3 команду на включение фильтра и значение коэффициента скругления АЧХ фильтра α≈1, что соответствует фильтрации боковых лепестков спектра информационного сигнала расширенного спектра x в фильтре основной полосы 3 до уровня -50 дБ относительно уровня основной полосы спектра (фиг. 4), а в коммутатор 5 передает кодограмму с командой разрешения трансляции BPSK сигнала с выхода модулятора 4 на вход усилителя 6.b) if Q d > Q t , then the fact of the critical influence of the interfering radio signal on the reception of the protected priority radio signal is recorded, after which the base band filter parameter calculation unit 11.1 generates and transmits to the
3) При обнаружении защищаемого радиосигнала 13 и/или 14 в пределах полос избыточности основного лепестка спектра BPSK сигнала радиопередатчика блок расчета параметров фильтра основной полосы 11.2 выполняет:3) When a protected
- расчет текущего отношения мощности защищаемого радиосигнала Pз к мощности внеполосного излучения радиосигнала радиопередатчика Pм в пределах полосы рабочих частот защищаемого радиосигнала- calculation of the current ratio of the power of the protected radio signal P c to the power of the out-of-band radiation of the radio signal of the radio transmitter P m within the operating frequency band of the protected radio signal
Qт = Pз/Pм;Q t \u003d P s / P m ;
- сравнение вычисленного значения Qт с допустимым значением отношения мощности защищаемого радиосигнала к мощности мешающего радиосигнала Qд и принятие решения о фиксации факта критического негативного влияния мешающего радиосигнала на прием защищаемого радиосигнала 13 и/или 14 в соответствии со следующей логикой:- comparing the calculated value Q t with the allowable value of the ratio of the power of the protected radio signal to the power of the interfering radio signal Q d and making a decision to fix the fact of the critical negative impact of the interfering radio signal on the reception of the protected
а) если Qд ≤ Qт, то факт критического влияния внеполосного излучения радиосигнала радиопередатчика на прием защищаемого приоритетного радиосигнала не фиксируется, и блок расчета параметров фильтра основной полосы 11.1 передает в фильтр основой полосы 3 команду на выключение фильтра, что соответствует отсутствию фильтрации информационного сигнала расширенного спектра x в фильтре основной полосы 3 (фиг. 2), а в коммутатор 5 передает кодограмму с командой разрешения трансляции BPSK сигнала с выхода модулятора 4 на вход усилителя 6;a) if Q d ≤ Q t , then the fact of the critical influence of the out-of-band radiation of the radio signal of the radio transmitter on the reception of the protected priority radio signal is not fixed, and the base band filter parameter calculation unit 11.1 sends a command to turn off the filter to the
б) если Qд > Qт, то фиксируется факт критического влияния мешающего радиосигнала на прием защищаемого приоритетного радиосигнала, после чего выполняется итеративная процедура расчета параметров фильтра основной полосы.b) if Q d > Q t , then the fact of the critical influence of the interfering radio signal on the reception of the protected priority radio signal is fixed, after which an iterative procedure for calculating the parameters of the base band filter is performed.
Пошаговая реализация процедуры расчета параметра фильтра основной полосы имеет следующий вид.The step-by-step implementation of the procedure for calculating the baseband filter parameter is as follows.
Шаг 1. Исходные значения величин: i=1; α1=1; α0=0; ΔQ - конечная положительная величина, определяющая точность определения значения коэффициента скругления АЧХ фильтра αi и сходимость итеративной процедуры.
Шаг 2. Задание номера очередной итерации i=i+1.
Шаг 3. Определение значения коэффициента скругления АЧХ фильтра αi:
αi = αi-1 – |αi-1 - αi-2 | / 2, если Qд > Qт i-1;α i = α i-1 - | α i-1 - α i-2 | / 2 if Q d > Q t i-1 ;
αi = αi-1 + |αi-1 - αi-2 | / 2, если Qд ≤ Qт i-1 - ΔQ.α i = α i-1 + | α i-1 - α i-2 | / 2 if Q d ≤ Q t i-1 - ΔQ.
Шаг 4. Передача результатов расчета значения коэффициента скругления АЧХ фильтра αi на вход фильтра основной полосы 3 и перестройка фильтра.
Шаг 5. Фильтрация информационного сигнала расширенного спектра x в перестроенном фильтре основной полосы с коэффициентом скругления АЧХ фильтра αi в результате чего полоса избыточности обработки спектра BPSK сигнала радиопередающего устройства сужается (на фиг. 6 показан спектр BPSK сигнала, обработанного в фильтре основной полосы 3 с параметром α≈0, при котором ).
Шаг 6. Определение текущего значения Qт i и контроль соотношения Qд и Qт i:
- если |Qд -Qт i| > ΔQ - переход на шаг 2;- if |Q d -Q t i | > ΔQ - go to
- иначе - перестройка фильтра прекращается и в коммутатор 5 передается кодограмма с командой разрешения трансляции BPSK сигнала с выхода модулятора 4 на вход усилителя 6.- otherwise, the filter tuning stops and a codegram is transmitted to the
Коммутатор 5, получив от блока расчета параметров фильтра основной полосы 11.2 кодограмму с командой разрешения трансляции BPSK сигнала, производит переключение и транслирует BPSK сигнал с выхода модулятора 4 в усилитель 6.The
Усилитель 6 усиливает BPSK сигнал и передает в полосовой фильтр 7, который обеспечивает ослабление гармоник и комбинационных составляющих спектра усиленного BPSK сигнала и передает этот сигнал в антенно-фидерное устройство 8.
Антенно-фидерное устройство 8 обеспечивает преобразование усиленного BPSK сигнала в радиосигнал и его излучение в пространство.Antenna-
Таким образом, если при контроле электромагнитной обстановки защищаемый радиосигнал не обнаружен, или обнаружен, но не зафиксирован факт критического негативного влияния мешающего радиосигнала радиопередатчика на прием защищаемого радиосигнала, фильтрация информационного сигнала расширенного спектра x в фильтре основной полосы BPSK сигнала не производится. При этом уровень внеполосного излучения радиопередающего устройства будет значительным и составит минус 10-13 дБ относительно уровня излучения основной полосы, ширина полос избыточности основного лепестка спектра составит 1/2Тc, где Тc - период следования ПСП сигнала расширения спектра (на фиг. 2 показан пример спектра для Тc = 1 мкс), а энергетическая эффективность радиопередающего устройства будет максимальна (значение пик-фактора формируемого BPSK сигнала 3 дБ, см. фиг. 3).Thus, if the protected radio signal is not detected during the monitoring of the electromagnetic environment, or the fact of the critical negative effect of the interfering radio signal of the radio transmitter on the reception of the protected radio signal is not detected, the spread spectrum information signal x is not filtered in the base band filter of the BPSK signal. In this case, the level of out-of-band radiation of the radio transmitter will be significant and will be minus 10-13 dB relative to the radiation level of the main band, the width of the redundancy bands of the main lobe of the spectrum will be 1/2T c , where T c is the repetition period of the SRP of the spread spectrum signal (Fig. 2 shows example of the spectrum for T c = 1 μs), and the energy efficiency of the radio transmitter will be maximum (the value of the crest factor of the generated BPSK signal is 3 dB, see Fig. 3).
Если при контроле электромагнитной обстановки будет зафиксирован факт критического негативного влияния мешающего радиосигнала радиопередатчика на прием защищаемого радиосигнала, излучаемого в пределах полос боковых лепестков спектра BPSK сигнала, то будет осуществляться фильтрация информационного сигнала расширенного спектра x в фильтре основной полосы BPSK сигнала со значением коэффициента скругления АЧХ фильтра α≈1. При этом уровень боковых лепестков спектра информационного сигнала расширенного спектра x в фильтре основной полосы 3 снижается до минус 50 дБ относительно уровня основной полосы спектра, но ширина полос избыточности основного лепестка спектра останется равной 1/2Тc (см. фиг. 4). Энергетическая эффективность радиопередающего устройства в этом случае снизится (значение пик-фактора повысится до 4,75 дБ, см. фиг. 5) как плата за обеспечение ЭМС радиопередающего устройства с приоритетными радиосредствами, работающими в полосах радиочастот его внеполосного излучения.If, when monitoring the electromagnetic environment, the fact of a critical negative effect of the interfering radio signal of the radio transmitter on the reception of the protected radio signal emitted within the bands of the side lobes of the BPSK signal spectrum is fixed, then the information signal of the spread spectrum x will be filtered in the filter of the base band of the BPSK signal with the value of the rounding coefficient of the filter frequency
Если при контроле электромагнитной обстановки будет зафиксирован факт критического негативного влияния мешающего радиосигнала радиопередатчика на прием защищаемого радиосигнала, излучаемого в пределах полос избыточности основного лепестка спектра BPSK сигнала, то будет осуществляться адаптивная фильтрация информационного сигнала расширенного спектра x в фильтре основной полосы BPSK сигнала в зависимости от соотношения мощности защищаемого радиосигнала к мощности внеполосного излучения радиосигнала радиопередатчика. При этом средний уровень спектра сигнала в пределах полос внеполосного излучения спектра BPSK сигнала радиопередающего устройства будет оставаться на уровне минус 50 дБ относительно уровня основной полосы (см. фиг. 5), а ширина полос избыточности основного лепестка спектра BPSK сигнала адаптивно будет уменьшаться и в предельном случае при α≈0 будет равна нулю (см. фиг. 5). Однако в этом случае адаптивно снижается энергетическая эффективность радиопередающего устройства (значение пик-фактора повышаться до 7 дБ), как плата за обеспечение ЭМС радиопередающего устройства с приоритетными радиосредствами, работающими в полосах радиочастот его внеполосного излучения.If, when monitoring the electromagnetic environment, the fact of a critical negative effect of the interfering radio signal of the radio transmitter on the reception of the protected radio signal emitted within the redundancy bands of the main lobe of the BPSK signal spectrum is fixed, then adaptive filtering of the information signal of the spread spectrum x in the filter of the base band of the BPSK signal will be carried out depending on the ratio the power of the protected radio signal to the power of the out-of-band radiation of the radio signal of the radio transmitter. In this case, the average level of the signal spectrum within the out-of-band emission bands of the BPSK signal spectrum of the radio transmitter will remain at a level of minus 50 dB relative to the base band level (see Fig. 5), and the width of the redundancy bands of the main lobe of the BPSK signal spectrum will adaptively decrease and in the limit case at α≈0 will be equal to zero (see Fig. 5). However, in this case, the energy efficiency of the radio transmitter is adaptively reduced (the crest factor value is increased to 7 dB), as a payment for providing EMC of the radio transmitter with priority radio facilities operating in the radio frequency bands of its out-of-band radiation.
Таким образом, предложенное техническое решение обеспечивает повышение эффективности использования энергетического ресурса радиопередающего устройства путем адаптивного динамического управления параметрами спектра излучаемого BPSK радиосигнала в зависимости от результатов контроля электромагнитной обстановки в полосах радиочастот внеполосного излучения радиопередающего устройства.Thus, the proposed technical solution provides an increase in the efficiency of using the energy resource of the radio transmitter by adaptive dynamic control of the parameters of the spectrum of the emitted BPSK radio signal, depending on the results of monitoring the electromagnetic environment in the radio frequency bands of the out-of-band radiation of the radio transmitter.
Источники информацииInformation sources
1. С. 128 Маковеева М.М., Шинаков Ю.С. Системы связи с подвижными объектами. М.: Радио и связь, 2002. 440 с.1. P. 128 Makoveeva M.M., Shinakov Yu.S. Communication systems with mobile objects. Moscow: Radio and communication, 2002. 440 p.
2. С. 137 Проектирование систем цифровой и смешанной обработки сигналов. Под ред. Уолта Кестера. - Москва.: Техносфера, 2010. - 328 с.2. P. 137 Design of digital and mixed signal processing systems. Ed. Walt Kester. - Moscow.: Technosfera, 2010. - 328 p.
Claims (4)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2795268C1 true RU2795268C1 (en) | 2023-05-02 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2839278C1 (en) * | 2024-04-17 | 2025-04-29 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method of generating keyed signal of transceiver with automatic adjustment of spectrum parameters |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4477912A (en) * | 1982-02-12 | 1984-10-16 | Arinc Research Corporation | Correlation data communications system |
| WO1995034126A1 (en) * | 1993-05-28 | 1995-12-14 | Ericsson Inc. | Self-adjusting modulator |
| RU2154898C1 (en) * | 1999-11-11 | 2000-08-20 | Турецкий Михаил Анатольевич | Communication system using wide-spectrum signals |
| US7301993B2 (en) * | 2002-09-13 | 2007-11-27 | Broadcom Corporation | Channel estimation in a spread spectrum receiver |
| RU2438258C2 (en) * | 2005-11-14 | 2011-12-27 | Айбиквити Диджитал Корпорейшн | Carrier tracking for radio receivers with in-band shared channel with amplitude modulation |
| RU2608569C2 (en) * | 2015-05-27 | 2017-01-23 | Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") | System of decametric radio communication with high-speed data transmission |
| RU2608554C2 (en) * | 2014-12-11 | 2017-01-23 | Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") | High-speed decametric radio communication system |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4477912A (en) * | 1982-02-12 | 1984-10-16 | Arinc Research Corporation | Correlation data communications system |
| WO1995034126A1 (en) * | 1993-05-28 | 1995-12-14 | Ericsson Inc. | Self-adjusting modulator |
| RU2154898C1 (en) * | 1999-11-11 | 2000-08-20 | Турецкий Михаил Анатольевич | Communication system using wide-spectrum signals |
| US7301993B2 (en) * | 2002-09-13 | 2007-11-27 | Broadcom Corporation | Channel estimation in a spread spectrum receiver |
| RU2438258C2 (en) * | 2005-11-14 | 2011-12-27 | Айбиквити Диджитал Корпорейшн | Carrier tracking for radio receivers with in-band shared channel with amplitude modulation |
| RU2608554C2 (en) * | 2014-12-11 | 2017-01-23 | Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") | High-speed decametric radio communication system |
| RU2608569C2 (en) * | 2015-05-27 | 2017-01-23 | Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") | System of decametric radio communication with high-speed data transmission |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| МАКОВЕЕВА М.М., ШИНАКОВ Ю.С. Системы связи с подвижными объектами. М.: Радио и связь, 2002. 440 с. С.128 рис.3.28. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2839278C1 (en) * | 2024-04-17 | 2025-04-29 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method of generating keyed signal of transceiver with automatic adjustment of spectrum parameters |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109507661B (en) | Radar and communication integrated signal processing method | |
| CA2052314C (en) | Spread spectrum communications system | |
| US6791489B1 (en) | Radio tag for LFM radar | |
| KR100837419B1 (en) | Method and apparatus to compensate AM-PM delay mismatch in envelope restoration transmitter | |
| CN110954873B (en) | Multi-band radar interference system and method | |
| WO2017034735A1 (en) | Real-time specific absorption rate implementation in wireless devices | |
| JPH06224807A (en) | Satellite communication system | |
| KR102303622B1 (en) | Anti-drone jamming system using white noise | |
| CN1860709B (en) | Sending device, receiving device and communication system | |
| RU2795268C1 (en) | Radio transmitting device with automatic adjustment of radio signal spectrum parameters | |
| EP3696570A1 (en) | Radar transceiver | |
| RU2572083C1 (en) | Jamming method and device (versions) | |
| JP2006074609A (en) | Super-wideband radio transmitter, super-wideband radio receiver and super-wideband radio transmission/reception system | |
| RU2811564C1 (en) | Radio link with automatic adjustment of radio signal spectrum parameters | |
| JP2560222B2 (en) | Pulsed chirp radar transmission modulation signal forming method and pulsed chirp radar device | |
| RU2237372C2 (en) | Device for generating radar station response noise | |
| RU2839278C1 (en) | Method of generating keyed signal of transceiver with automatic adjustment of spectrum parameters | |
| KR101210608B1 (en) | The automatic gain controller and the method that uses the efficient receiving structure of the impulse radio ultra-wide band wireless communication systems | |
| RU2765482C1 (en) | Method for blocking cellular communication with self-excitation protection | |
| RU2270461C2 (en) | Method for detecting targets by pulse radio-location station and radio-location station for realization of said method | |
| RU2727353C9 (en) | Method of repeater protection from excitation and device for its implementation | |
| RU2772572C1 (en) | Multipolarization interference transmitter with increased energy efficiency | |
| CN120454755B (en) | Automatically adaptable multi-system frequency hopping step tracking receiving device and method | |
| JPH11205251A (en) | Electromagnetic wave interference reduction method, electromagnetic wave detection device, electronic device, and wireless communication method | |
| RU2191474C1 (en) | Method for transmission of information to moving objects |