Тузов Г.И. Статистическая теория приёма сложных сигналов (1977) (1151885), страница 59
Текст из файла (страница 59)
Длительность элемента модулирующей функции ФМПС сигнала равна т =8,85 мкс, разнос частот при частотной манипуляции равен 181,8 Гц. Как следует из схемы, манипул~нрованный по частоте сигнал с выхода линейной части приемника поступает на линию задержки (частота сигнала равна )г-~ЦТ, где Т вЂ” длительность посылки; 1 — постоянное число), имеющую равномерные отводы через интервалы времени Л1=1/Л~ев (А~ее — полоса тракта приемника, приблизительно равная полосе несущего широкополосного сигнала). Прием сигналов, поступающих на каждый из отводов, осуществляется корреляционным методом путем перемножения сигнала с двумя местными опорными сигналами 1их создает генератор посылки «1» и генератор посылки «О»).
690 Опорные сигналы имеют частоты 1~ — Ь+1!Т (для прпема посылки «1») и Ь вЂ” Ь вЂ” ИТ (для приема посылки «О»), отличающиеся от входных сигналов с соответствующими посылками на промежуточную частоту Ь. Перед суммированием сигналов с отдельных перемножнтелей производится фазовая корреляция н введение весовых коэффициентов в блоках аь ~рь Весовые коэффициенты необходимы для получения наилучшего отношения сигнал/помеха в результате суммирования, которое осуществляется в двух интеграторах. В дальнейшем сигналы детектируются н подаются на вход порогового устройства, которое определяет, с каким из опорных сигналов принятый сигнал имеет наибольшую корреляцию, н выдает соответственно посылку «0» н «1» на выход. С учетом задержки сигналов в ЛЗ приемника оказывается, что суммарное время прохождения сигналов различных лучей по пути передатчик — среда — вход перемножителей будет постоянно для всех лучей, так как луч, идущий по самому короткому путя, найдет свой коррелнрованный опорный сигнал на одном нз дальних овводов ЛЗ, а луч, идущий по самому длинному пути,— на первом ее отводе..
В [24) описывается система связи, в которой для увеличения дальности действий в УКВ диапазоне используется эффект отражения передаваемых сигналов от поверхности Луны. Приемное устройство системы представляет собой многопозиционный согласованный фильтр. В качестве сигнала используются бинарные псевдослучайные последовательности. Радиосигнал, направленный на лунную поверхность, отражается от нее в ~виде выбора независимых лучей, отличающихся своими характеристиками. Благодаря различию расстояний от передатчика до центра н краев лунного диска сигналы имеют временной разброс н различные допплеровскне сдвиги.
В системе предполагается сложение 1000 наиболее сильных лучей, содержащих 33% отраженной энергии; прн этом примерный выигрыш обычных систем с ЧМ сигналами равен 30. Радиолнння тропосферного рассеяния с разделением лучей описана в [121. Эта линия использует фазоманнпулнрованный псевдослучайный сигнал с длительностью элементарной посылки т,=0,1 мкс. Системы связи, обеепечиваюи4ие засекречивание передач 1б, 191 В некоторых случаях необходимо осуществлять засекречивание переговоров. Аппаратура засекречивания должна удовлетворять следующим требованиям [191: не увеличивать полосу частот, занимаемую сигналом; быть дешевой; не намного ухудшать качество речи; быть совместимой с каналом, использующим ЧМ сигналы; быть надежной.
Гасите паг.'. Рис. 8.2. Функциональная схема системы засекречивания. На рис. 8.2 16~ изображена функциональная схема канала с засекречиванием радиотелефонных сообщений, иллюстрирующая возможный вариант применения псевдослучайных последовательностей в телефонной связи. К ее достоинствам следует отнести простоту реализации и незначительное расширение полосы тракта передачи Для засекречивания при передачи осуществляется скачкообразное изменение частоты несущей со скоростью 1600 раз в секунду по заранее установленному закону.
При этом в смесителе Смз передатчика происходит сложение двУх сигналов: сигнала с несУщей частотой 1о, модулированного однополосным телефонным сигналом, и ЧМ сигнала с выхода управляемого генератора УГ. Закон манипуляции УГ определяется матрицей резисторов и мгновенным положением регистра сдвига РС. В результате на выходе См, образуется ДЧМ сигнал, который подается на сумматор и складывается с выходным сигналом РС (сигналом синхронизации). Суммарный сигнал имеет полосу 4,5 кГц, 392 В приемнике для рассекречивания передачи применяется обратная процедура. При этом с помощью ССЗ выделяется сигнал синхронизации, который управляет работой РС. Мгновенное положение РС и матрица резисторов приемника определяют частоту опорного сигнала с выхода УГ, поступающего на Смб. На выходе Смб в результате демодуляции входного сигнала выделяется телефонный сигнал.
Изменяя параметры РС и установку матрицы резисторов, можно осуществлять смену кода, определяющего секретность передачи. узечб вал хлееиии Рис. 3.3. Функциональная схема засекречивания передачи с разделе- нием во времени. На рис. 8.3 изображен другой вариант функциональной схемы засекречивания передачи с разделением во времени [!91.
В этом варианте сигнал дел~итси,во времени на кадры с длительностью 280 мкс. Каждый кадр, в свою очередь, делится на семь элементов по 40 мкс. Элементы каждого кадра запоминаются на такое время, за которое можно было бы успеть изменить их порядок перед излучением сигнала. Запоминание элементов исходного сигнала (речи) осуществляется на линии задержки с отводами, а порядок их переключения определяется цепью — генератор последовательностей, кодирующая цепь, переключатель Пь Восстановление исходного сигнала на приемном конце проводится при той же ,последовательности переключений. В качестве линии задержми может быть использована так называемая пожарная цепочка [!31, которая состоит нз конденсаторов, соединенных через полупроводниковые переключатели. Использование широкополосных сигналов в системах управления Возможность осуществить одновременное высокоточное измерение запаздывания и частоты при использования ПС сигналов обусловила их применение в системах, 393 оценивающих параметры движения (дальность и ско- рость) объектов.
При этом при измерении дальности осу- ществляется оценка временного сдвига (задержки) меж- ду нзлученным и принятым сигналами: тд — — 2Д(1)/С, где Д(1) †дальнос до объекта измерений; С в скорость света, а при измерении скорости — оценка допплеровско- го приращения частоты Р. = 2Д(4 /./С, где Д(1) — скорость движения объекта; /~ — несушая частота. В первых системах управления ПС сигналы исполь- зовались лишь для решения отдельных частных задач. Примером такой разработки является система Грейр 191, предназначенная для работы с летательными аппа- ратами на расстояниях до миллиона и более километров, в которой ПС сигналы использовались для раскрытия не- однозначности при измерении дальности. В этой системе измерение дальности осуществлялось с использованием гармонических сигналов, модулированных низкочастот- ным гармоническим:колебанием частоты 8 Гц, а раскры- тие неоднозначности — при превышении запаздыванием величины '/з с — с использованием ФМПС сигнала.
В системе применена составная бинарная последова- тельность, образованная путем перемножения двух М- последовательностей с числом элементов 127 и 255. При длительности одного элемента та=0,25 мкс период со- ставной последовательности равен Т= 127 255 т ж8,! с, что однозначно соответствует измеряемой дальности до Дшвх=1,123 10' км. При этом точность измерения дальностя и скорое- ти при условии, что Д<1,123 10' км; Д < 1 1У м/с; Д ~400 м/с', характеризуется среднеквадратическими ошибками ч,<15 м; ч. (0,1м /с.
л Было показано, что ПС сигналы могут быть исполь- зованы не только для раскрытия неоднозначности при измерении дальности, но и непосредственно для ее высо- коточного измерения. В 1281 описывается применение та- кой системы для измерения расстояния до планеты Ве- нера. При использовании М-последовательности с числом элементов 511 (я=9) при длительности одного элемента т,= 125 мкс осуществлялось однозначное измерение дальности до Дмах= (С/2) (2" — 1)та=9600 км со средне- ззч квадратической ошибкой измерения порядка 3 км.
Для устранения неоднозначности использовались данные предварительных расчетов дальности, которые были не хуже 9600 км. В [7) описывается система для сопровождения по дальности ИСЗ типа «Эхо» и «Курьер». В этой системе для ускорения поиска ФМПС сигнала была использована составная бинарная последовательность, состоящая из нескольких М-последовательностей. При т„= 1 мкс точность измерения дальности характеризуется средне- квадратической ошибкой 15 м, а максимальная, однозначно определяемая дальность, равна 65 10' км. Дальнейшим развитием систем управления явились совмещенные системы, в которых наряду с измерением параметров движения осуществлялась передача информации. Примером совмещенной системы является «Вояжер» [171, в которой использовалась М-последовательность, полученная в 20-разрядном сдвиговом регистре.
При т =0,752 10-' с однозначное измерение дальности составило Д„„=(С/2) (2" — 1)т =1!8400 км. Для передачи информации на летательный аппарат осуществлялась инверсная модуляция исходной М-последовательности со скоростью сь= 1,26 дв. ед./с. В [!5] приводится описание системы «Маринер», которая предназначена для связи с-,космическим кораблем на расстоянии до 60 млн. км. В этой системе ПС сигнал используется для синхронизации. Приведенные примеры разработок и систем, использующих сложные сигналы, характеризуют важные направления развития систем связи и управления. Эти примеры являются наглядной иллюстрацией интереса, проявляемого специалистами радиоэлектроники к широкополосным системам. Список литературы 1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
