Вейцель В.А. Радиосистемы управления (2005) (1151989), страница 26
Текст из файла (страница 26)
В рассматриваемой системе дальность измеряется по задержке ПСП, а скорость — по дон черовскому смещению несущей чвсчты принятога сигнала. Отметим, что последовательность формирования ПШС (рис. 3.3, д) может быть ивой, чем описано зьцпе: вначале можно перемножить (сложить па модулю 2) д()) и ПСП (рис. 3 3, а и г), а аатем их произведением манипулировать по фазе на 180' несущее колебание соэ гоаб Рассмотренный вариант построения радиолияии с П!ПС не единствеяно возможный. Например, вместо яротивоволаясвых сигнэлаз можно применять оржоэокплькые, когда разные символы (не обязательно двоичные) передаэися разными взаимно ортогональными ПСП.
Полученные таким образом видеосигналы модулируют несущее колебание. Использование противоположных сигналов обеспечивает при естественных шумах энергетический выигрыш на 3 дВ по сравнению с ортогональиыми. Однако ортаганзльные сигналы существенно упрощают вхождение в свяаь, поскольку только в этом слу ще в спектре сигнала гюсле свертки (снятия) ПСП присутствует несущая. Наличие несущей в свернутом сигнале позволяет, кроме того, испольэовать простейшую систему ФАП вместо более сложной схемы Костаса или схемы с обратной свяаью по решению. Можно упростить системы слежения за задержкой (ССЗ) в приемнике.
Однако упрощения ФАП и ССЗ обеспечиваются при их неоптимальном (по критерию минимума флуктуационной опшбки) построении: оптимальные алгоритмы для ортагонвльиых сигналов не проще, чем для , противоположных. Итак, если главным требовавием является минимизация флуктуацнонной ошибки, то сведует отдать предночтенне вротивопаложным сигналам: если же важнее . ущющение аппаратуры — ортогональным. В системах, предназначенных для работы в условиях организованных помех, обычно используются широкополосные сигналы с переменными параметрами. На практике распространены два способа их создания: с помощью псевдослучайной перестройки рабочей частоты (ППРЧ) или с помощью псевдогэумовых сигналов с переменной структурой.
В обоих случаях помехоустойчивость к организованным помехам повышается благодаря применению псевдослучайной последова, тельности, в соответствии с которой дискретно по случайному аакону (с тачки аренин постановщика помех) меняется либо рабочая частота (в случае ППРЧ), либо на 180' фаза несущей . (в случае ПП1С). На приемной стороне радиолинии используемый на передающей стороне код (эаков смены элементов ПСП) должен быть известен. Именно на разности в уровне информированности конфликтующих сторон (приемника эсваих» сигналов и постановщика помех) и ааложсн выигрыш в гарантированной помехоустойчивости. По определению гарантираваннаа помехоустойчивость обеспечивается при лю, бьгх типах помех, мощность которых не превьппает эаданнага значения. Помехоустойчивость к организованным помехам возрастает с увеличением ширины спектра сигнала. Вольшую ширину спектра (до сотен мегагерц) можно обеспечить в случае ППРЧ.
Однако дискретная персстроюш рабочей частоты в таком широком диапазоне сапроэождаштл неконтролируемы; ми скачками фааы несущего колебания, нарушающими коге- рентный прием и затрудняющими измерение скорости. Поэтому в КИС КА желательно перестраивать частоту сравнительно редко. чтобы ва отвасытельыо малую часть времени работы на постоянной частоте восстановить в приемнике когерентнасть.
Однако полное время работы на постоянной частоте должно быль меньше времеви, ыеабходвмого противнику для ее определения и создания прицельной помехи. Эты обстоятельства ограничиваыи применение ППРЧ в КИС. В то же время в системах передачи информации, в которых не проводятся траектарные измерения, ППРЧ с быстрой сиеной рабочих частот весьмаперспективна. Для повышения аомехозащищеныости радиоливии КИС можно использовать ПШС в сочетании с ППРЧ при отяосительыо медленной смене частот. Расширение спектра сигнала с помощью ПШС до единиц — десятков мегагерц существенно увеличивает необходимое время равведки рабочей частоты, а следователыкь и допустимое время работы на ней. В рассматриваемых КИС изменение рабочей частоты передатчика компеысирусгся в приемнике соответствующим иаменеыием частоты гетеродива, после чего задача сводится к обработке ПШС.
Проектировщику КИС также приходится решать вопрос, какой сигнал использовать длл вхождения в связь: специальный синхрасигиал илв же основной (эрабочийь). Сиыхросигнал позволяет существенно ускорить процесс вхождения в связь аа счет аамены двумерного поиска двумя последовательно выполняемыми одномерными.
Такой сыпхросигыал состоит из двух часшй. Первая — отревок гармонического колебания (несущей) для поиска по чистоте в первоначальной синхронизации системы ФАП. Вторая — отрезок гармонической несущей, инверсно модулированной ПСП (ыо беэ двоичных -символов информации), для поиска ыо задержке и ее первоначальной синхронизации. Определение частоты сигнала в результате поиска па частоте позволяет выполнить затем быстрый поиск по вадержке с помощью цифрового согласовзннога Фильтра.
Недостатком такого синхросигнвла является его более низкая помехозащищеныостыю сравнению с основным ПШС из-за излучения отрезка немодулироваыыой несущей. Кроме того, введение специального синхросигназа требует определенных шшаратурных затрат. 3.2. Передача информации В КИС, предназначенных для управления автоматическими КА, передается информация двух видов: командно-прогрвммявя и телемегрическая. Для пилотируемых КА к этим видам информации добавляется связная (телефонная.
телеграфная, телекодовая), а также телевизионная. 3,2Д. Передача командно-программной информации Комаыдно-прогрзммыая информация передается по командной радиолинии. Эта информация являе"гся цифровой и состоит иэ разовых команд, временных программ и специальной цифровой информации, предназначенной, например, для бортовых ЭВМ. Командно-программную инФормацию можно поделить на отлельные слова, состоящие нв определенного числа информационных символов (одиночнав разовая команда, слово временной программы и т. д.). Если общее число разовых команд отыосительно небольшое.
то для увеличения их помехоустойчивости можна использовать прием в целом. Однако для остальной инфармап;зи реаливация его существенно затруднена. Важыымн требованиями, предъявляемыми к КРЛ управления КА, лвллсгся кригпо- и имитозащита.
Крввпмхгыв)ивш— зто аасекречиюшие передаваемой информации, кмижозов(мта — это защита радиалинии ат прохождения несанкционированной (лажыой) информации, которую. в часпюсти, может попытаться имитировать потенциальный противник. Для выполнения требований па крипта- и имитазащите в КРЛ используются посимвольный прием и специальное кодирование. При этом криптозащита не требует избыточности. Длв ее обеспечения достаточно просуммировать (по модулю два) символы передаваемого слова с таким же по длине отрезком специальной непериодической и неизвестной противнику последовательности.
В отличие от этого для имитозащыты привпипиально необходимо избьггочное кодирование с абваругкеыием ошибок. Высокие требования к достовергккти передаваемой информации при возможном нарушении связи не только в реаультате действия в раднолиыии помех, на и в результате потери КА ориентации и других причин приводят к необходимости применения в большинстве КРЛ КИС проверочной обратной слизи, которая может быть решающей, информационной и комбинированной.
К лотрвбмголю хвбюрмоцои 'У 1по Н~ ! 137 Структурная схема КРЛ с решающей обратной связью приведена на рис. 3.4. Преднавначенная для передачи иа борт информация череа буферное запоминающее устройство в виде последовательности слон ао(ж), каждое из которых содержит т информациояных символов, поступает в кодирующее устройство (кодер). В кодере каждое Ь-е слово ао(т) преобраауется в кодовую комбинацию а„(а, т), содержащую л символов, ив которых г = л — т являются ивбьггочными. Укаванная избыточность преднааначена для обнаружения ошибок, хотя иногда используется н для исправления некоюрых из инх.
Сигнал иь,(Г). промодулированный по частоте илн Фазе кодовой комбинацией а„(л, т), передается по прямому каналу КРЛ на КА. В бортовой аппаратуре проиаводится обратное преобразование призпедшего сигнала: прием, демодуляцил и декодироваяие. Ба рис. 3.4 принатва кодовая комбинация сбоаиачена а'„(л, т), а выделенное в декодере елово ао(т).
Очевидко, что в результате действия помех ао(п, т) и по(ж) могут отличаться ст соответствующих сигналов в наземной аппаратуре. Если в процессе декодирования не были обнаружены ошибки или обнаруженные ошибки были исправлены, то бортовое решающее устройство пропускает выделенное елово ао(т) потребителю информации и вырабатывает положительную квитанцию Ьо(1) =- +1.
Если ошибки обнаружены, но ие исправлены, репппощее устройство стирано принятое слово и бюрмиручт отрицательную квитанцию Ьо(1) = -1. Квитанция Ьо(1) содержит всего один бит информации. Она подается на бортовое кодирующее устройство, которое пресбрааует ес в кодовую комбинацию ро(С 1).
При атом избыточность кода (- 1 может быль выбрана достаточно большой для достижения желаемой помехоустойчивости обратного канала КРЛ. Сигнал ис(г), промодулнроваиный по частоте нли фаае кодовой комбинацией Ц(й 1), по обратному каналу КРЛ передается на Землю. В навемиой аппаратуре соответствующий квитанции сигнал принимается, демодулируется и иа него выделяется кодовая комбинация Ц(й 1), по которой в декодере нахсиится значение самой квитанции Ьо(1) = 11. Если квитанция положительная (Ьо(1) = +1), то управляющее устройство разрешает передачу следующего (Ь + 1)-го слова.
При отрицательной квитанции (Ь„(1) = — 1) оно вырабатывает сигнал иа повторную передачу Ь-го слова. Повторная передача слова Уотгоастоо (юсмщюоолмо ц обработки БПИ Гм логпчокх» аебюрмацхц Ркс. 3.4. Струхжриаа схема командной радиолнемн с роюпающой сбратаой связью производится также при отсутствии приема квитавции в течевие ааравее рассчитавиаго времени ожидавия ее прихода. Если абозиачить длительвости передаваемых в радиолииии слов т, квитанций т„„а время распрсстравевия радиавалв по трассе Земля — КА (КА — Земля) тл, то в рассматриваемой КРЛ длительность одвага цикла передачи Т =т +т„„+2т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
