Меркулов В.И., Дрогалин В.В. Авиационные системы радиоуправления. Том 3 (2004) (1151999), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Затем производится коррекция принятого кодового слова Ч с помощью покомпонентного суммирования с вектором ошибок е и последуюшее исключение проверочных символов прн систематическом кодировании. Указанные выше операции определяют структуру алгебраического декодера, представленную на рис. 19.17. Алгебраическим даннь<й декодер назван потому, что ошибки в нем исправляются путем решения систем алгебраических уравнений. 19.6. КРУ СО СЛОЖНЫМИ СИГНАЛАМИ 19.6.1. ОБЩИЕ СВЕДЕИИЯ Сложными считаются сигналы, для которых произведение активной ширины спектра на их длительность (база сигнала) существенно превышает единицу. Основным достоинством КРУ со сложными сигналами является более высокие скрытность и помехоустойчивость по отношению к узкополосным помехам.
Более высокая скрытность КРУ со сложными сигналами достигается за счет повышения энергетической скрытности, уменыпения сведений о наличии информации и усложнения условий радиоразведки параметров передаваемых команд. Повышенная энергетическая скрьггность объясняется следующим образом. Как известно, вероятность Р,е обнаружения сигнала в его смеси с белым шумом зависит от отношения г(=2Е,/О, энергии Е, полезного сигнала к спектральной плотности О, белого шума для частот ьз>0.
Когда речь идет о разведывательном приемнике, под Оь и Е, нужно понимать спектральную плотность его внутреннего шума и энергию полезного сигнала на его входе соответственно. Если структура сложного сигнала неизвестна разведывательному приемнику, то в последнем принцип сжатия сигнала не реализуется, что эквивалентно уменьшению энергии принимаемого сигнала. При этом уменьшение энергии по сравнению со случаем согласованного приема пропорционально отношению ширины спектра сигнала к полосе пропускания разведьвательного приемника.
Повышение скрытности путем уменьшения сведений о наличии информации в данном радиосигнале связано с псевдослучайностью, т.е. подобием шуму сигнала, излучаемого антенной КРУ. При приеме сложных сигналов обычным разведывательным приемником (без осуществления принципа сжатия) они будут восприниматься как шум.
Усложнение условий радиоразведки параметров передаваемых команд при использовании сложных сигналов достигается за счет сложной модуляции в передатчике КРУ, характер которой может изменяться по программе в процессе наведения ОУ. Более высокая помехоустойчивость КРУ со сложными сигналами по отношению к узкополосной помехе связана с тем, что узкополосная помеха искажается при прохождении в приемнике КРУ через фильтр, согласованный с полезным сигналом, в следствии чего ее энергия на выходе фильтра становится меньше, чем на входе.
Помехоустойчивость КРУ с простыми н сложными сигналами при действии на них широкополосных непрерывных или импульсных помех остается одинаковой. Наиболее часто в качестве сложного сигнала в КРУ используется фаза-кодо-маннпулированньгй (ФКМ) сигнал, представляющий собой пачку радиоимпульсов со скважностью О=1, начальные фазы которых 77 изменяются на и при переходе манипулируююего сигнала от положительного значения к отрицательному. Каждый отдельный импульс в пачке называют элементарным. Широкую известность ФКМ-сигналы получили прежде всего потому, что они обеспечивают наименьшую вероятность Р, ошибочного приема каждого отдельного элементарного импульса с возможными двумя значениями начальных фаз колебаний на фоне стационарного белого шума.
Вторая причина, вызвавшая большой интерес к ФКМ-сигналам, связана с тем, что они обеспечивают хорошие по форме функции неопределенности. Эти функции оказываются практически такими же, как и для шумовых сигналов. Для получения функции неопределенности, имеющей узкий пик главного лепестка по оси времени и низкий уровень боковых лепестков, гармонический радиосигнал манипулируется по фазе импульсными сигналами, отображающими так называемь|е двоичные М-последовательности. Двоичной М-последовательностью называют формируемую с помощью регистра сдвига последовательность видеоиипульсов, имеюи~ую максимально возможный период п„„При этом под периодом и„„ понимают максимально возможное число двоичных цифр, после которого последовательность повторяется.
ФКМ-сигналы, получаемые за счет фазовой манипуляции гармонического сигнала импульсами М-последовательности, принято называть шумоподобными либо псевдослучайными сигналами. Такие названия они получили благодаря тому, что во-первых, при большом числе элементарных импульсов их функция неопределенности близка к функции неопределенности шума, во-вторых, спектр таких сигналов сплошной около каждой гармоники М-последовательности, в-третьих, для разведывательной радиоаппаратуры такие сигналы представляются случайными, так как нельзя точно предсказать, какой сигнал появится в каждый последуююий момент времени. При построении КРУ двоичные М-последовательности используются следующим образом.
Электрическим сигналом (например, видеоимпульсом) пн отображающим разряд двоичного кода, который применятся в обычных узкополосных КРУ с КИМ,модулируется двоичная М-последовательность пкы Такую модуляцию можно осуществить формированием произведения п„п„„. Подобный способ модуляции приводит к тому, что положительный видеоимпульс пр не изменяет полярность М-последовательности, а отрицательным импульсом п, полярность М-последовательности меняется на противоположную.
Модулированная М-последовательность используется для фазовой манипуляции сигнала несущей частоты, генерируемого радиопередатчиком КРУ. На приемной стороне КРУ со сложным сигналом сначала выделяется модулирующая М-последовательность, которая затем преобразуется в видеоимпульсы пиь характеризующие разряды двоичного кода, ис- 1й 19.6.2. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ШИФРАТОРА Структурная схема шифратора одноканальной КРУ с ФКМ-сигналами, заимствованная из !431, представлена на рис. 19.18. При этом на схеме не показаны цени формирования сигналов пословной синхронизации. Для иллюстрации процессов, протекающих в отдельных элементах шифратора, на рис.
19.!9 показаны эпюры напряжений. " Фааорааностиый модулятор 1 1 1 1 1 1 спм Ху Шифратор ХРУ с ХИМ Ходирующее устройство Генератор несущей оты ппу Делитель 112 устройство пп,„ ФХМ Бклаисиый модулятор 1 п — — —" мп пз Геивратор ц М-последовательности и Генератор тактовых имп львов Делитель 11лмп от синхрони- аирующего устройства Рнс.
19.18 Шифратор КРУ с КИМ, на который поступает передаваемая команда К„, является устройством со структурной схемой, изображенной на рис. ! 9.12 слева от точек А1, А2. Если, например используется трехзначный двоичвъ1й код, то прн передаче команды Кп отображаемой двоичным числом 101, на выходе шифратора КРУ с КИМ образуется напряжение п 1т. А2, рис. 19.12), показанное на рис. 19.19,г. 79 пользуемого в шифраторе для передачи количественных значений команд управления. Дальнейшее преобразование п,„осуществляется так же, как и в КРУ с простыми сигналами и бинарным кодированием передаваемых команд. Из сказанного выше следует, что в отличии от узкополосной КРУ, в передающей установке которой применяется двойная модуляция, для КРУ со сложным сигналом характерна тройная модуляция. Целесообразным видом тройной модуляции является сочетание кодовоимпульсной модуляции, балансной амплитудной модуляции и фазовокодовой модуляции (манипуляции).
Вместо фазово-кодовой манипуляции можно использовать частотную модуляцию напряжения несущей частоты в пределах каждого элементарного импульса пачки. "ггв а) Т б) аи в) аю па д) Рис. 19.19 Сигнал и воздействует на фазоразностный модулятор (ФРМ). На второй вход ФРМ подается напрвкение и М-последовательности, период и который для конкретности последующих рассуждений принят равным семи (рис. 19.19,е). Предполагается, что в генераторе М- последовательности используется регистр сдвиг» с обратной связью через сумматоры по модулю два.
Передвигающими импульсами для регистра сдвига являются тактовые импульсы п с периодом следования Т (рис. 19.19,а), а импульсами запуска генератора М-последовательности служат импульсы п~ (рис. 19.19,б) с периодом следования Т =и т„-'и Т, формируемые делителем 1:и и используемые одновременно для управления кодирующим устройством. Период следования Т генератора тактовых импульсов равен Т /и . Делитель 1:и связан с делителем 12, который вырабатывает импульсы с периодом следования тг=2Т и определяет длительность символов двоичного кода в напряжении ц .
Кодирующим устройством в ФРМ напряжение и,„преобразуется так, что единичный разряд п отображается двумя положительными импульсами, каждый из которых имеет амплитуду Б, и длительность Т =0,5т, (рис. 19.19,д). В то же время нулевому значению разряда в сигнале и кодирующее устройство приводит в соответствие один положительный и один отрицательный видеоимпульсы, также показанные на рис. 19.19,д. 80 С кодирующего устройства импульсы п„„подаются на балансный модулятор, где М-последовательность п„„(рис.
19.! 9,е) умножается иа напряжение н . В результате образуются импульсы пв„, которые при п„„=7 и Х=З имеют вид, представленнъ1й на рис. 19.19,ж. Из рис. 19.19,ж видно, что положительные импульсы и„, не изменяют параметры М- последовательности, а когда п„„<0, полярность импульсов п„„меняется на противоположную. В устройстве ФКМ осуществляется фвзовая манипуляция гармонического напряжения с несущей частотой и таким образом получается ФКМ-сигнал и,„„, который подается на усилитель радиопередатчика, связанный с его антенной. 19.6.3.
СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ДЕШНФРАТОРА Структурная схема дешифратора КРУ с ФКМ-сигналом показана иа рис. 19.20, а иллюстрирующие ее функционирование диаграммы напряжений — на рис. !9.21 1431. На вход дешифратора подается напряжение и „с усилителя промежуточной частоты (УПЧ) радиоприемника. К1 Кв к вид Рис, 19.20 иае1 а) ивой б) в) г) Рис. 19.21 Линии задержки Л31 и Л32 вместе с весовыми сумматорами 1 и 2 (ВС! и ВС2) образуют два фильтра, каждый из которых согласован с пачкой импульсов, характеризующих М-последовательность, н осуществляет ее сжатие. Коэффициенты передачи ВС! для любого из Х отводов Л31 (парциальные коэффициенты передачи) подбираются так, чтобы осуществлять сжатие М-последовательности. При этом парциальные коэффициенты передачи ВС! для отводов 1,2,...,Х выбираются равными -Чс„и!с„, если необходимо усиливать импульсы с начальными фазами нуль и л соответственно.
Тогда в зависимости от амплитуды импульсов, поступающих с шифратора КРУ с КИМ (рис. 19.! 8), начальная фаза сжатого импульса может быть равной нулю или л. Если используется трехзначный двоичный код с периодом п„„=7 и напряжение п (рис. 19.19,г), которое отображает двоичное число 101, то образующееся на выходе ВС~ напряжение пкл без учета боковых лепестков имеет вид, представленный на рис. 7.21,а. Здесь символами О н л обозначены начальные фазы сжатых импульсов. Линия задержки Л32 и весовой сумматор 2, имеющие такие же параметры, что ЛЗ1 и ВС1, формируют импульсы п„з (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
