RU2050695C1

RU2050695C1 - Central station of system for radio communication with mobile objects

Info

Publication number: RU2050695C1
Authority: RU
Inventors: Н.С. Вдовиченко; В.В. Криницин; В.Б. Харцхаев; А.А. Егорова
Original assignee: Московский Институт Инженеров Гражданской Авиации
Priority date: 1991-12-10
Filing date: 1991-12-10
Publication date: 1995-12-20

Abstract

FIELD: radio communications. SUBSTANCE: device has receiver 1, demodulators 2, address decoders 3, priority setting unit 4, timers 5, first delay circuits 6, AND gates 7, pulse counter 8, pulse oscillator 9, first and second pulse generators 10, 11, first, second, third and fourth OR gates 12, 13, 15, 18, mobile objects counter 14, system load counter 16, first gates 17, third and fourth pulse generators 19, 24, control unit 20, transmitter 21, unit 22 for storing transmission signal, unit 23 for generation of "Transmission start" signal. EFFECT: increased functional capabilities. 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике радиосвязи и может быть использовано для организации цифровой связи в системах автоматизированного обмена данными воздух земля. The invention relates to radio communications technology and can be used to organize digital communications in automated systems for the exchange of air-ground data.

Известна система радиосвязи, содержащая центральную станцию, состоящую из приемной антенны, приемника, демодулятора и блока формирования ответа, модулятора, передатчика и передающей антенны, а также блок вычитания, блок разделения каналов, коммутатор, блок ввода-вывода сигналов запроса и переключатель n приемопередающих станций, состоящих из приемной антенны, приемника и демодулятора, блока выдачи данных, первого буферного регистра, модулятора, передатчика и передающей антенны, первого дешифратора, линии задержки, генератора псевдошумовых сигналов, кодера, дополнительного модулятора и дополнительного передатчика. A known radio communication system comprising a central station consisting of a receiving antenna, a receiver, a demodulator and a response generating unit, a modulator, a transmitter and a transmitting antenna, as well as a subtraction unit, a channel separation unit, a switch, an input / output unit for request signals and a switch n of transceiver stations consisting of a receiving antenna, a receiver and a demodulator, a data output unit, a first buffer register, a modulator, a transmitter and a transmitting antenna, a first decoder, a delay line, a pseudo noise generator output signals, encoder, additional modulator and additional transmitter.

Недостатком данной системы радиосвязи является невозможность адаптации центральной станции к числу объектов связи и их активности, заключающейся в возрастающем числе радиосеансов в изменяющихся полетных условиях. The disadvantage of this radio communication system is the inability to adapt the central station to the number of communication objects and their activity, consisting in an increasing number of radio sessions in changing flight conditions.

Наиболее близкой к предлагаемому объекту является система радиосвязи с подвижными объектами, содержащая в наземной приемопередающей станции приемник, демодулятор, передатчик, модулятор, блок регистрации данных, блок выдачи данных, первый и второй элементы И, дешифратор сообщений, буферный регистр адресов подвижных объектов, счетчик числа объектов, счетчик загрузки системы, генератор тактовых импульсов свободного доступа, ключ свободного доступа, буферный запоминающий блок, формирователь временного окна, генератор тактовых выпусков адресного опроса, линию задержки, ключ адресного опроса, дешифратор приоритетов сообщений, блок регистров приоритетных сообщений, коммутатор-распределитель сообщений, блок таймеров, счетчик числа переспросов, генератор импульсов сброса, в бортовой приемопередающей станции антенный коммутатор, приемник, демодулятор, дешифратор адреса, модулятор, передатчик, блок регистрации данных, блок выдачи данных. Closest to the proposed facility is a radio communication system with moving objects, containing a receiver, demodulator, transmitter, modulator, data recording unit, data output unit, first and second AND elements, a message decoder, a buffer register of addresses of moving objects, a number counter objects, system load counter, free access clock generator, free access key, buffer storage unit, time window shaper, clock release generator a polling, delay line, address polling key, message priority decoder, priority message register block, message distribution switch, timer block, number of overspeed counters, reset pulse generator, antenna switch, receiver, demodulator, address decoder, modulator in the airborne transceiver station , transmitter, data recording unit, data output unit.

Недостатком данной системы связи является невысокая адаптивность к изменяющимся условиям связи, заключающаяся в изменении режима функционирования системы, т.е. практически к изменению типа сообщений в канале связи. The disadvantage of this communication system is its low adaptability to changing communication conditions, which consists in changing the mode of operation of the system, i.e. practically to a change in the type of messages in the communication channel.

Цель изобретения повышение эффективности системы связи за счет адаптации к изменяющейся нагрузке в системе. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the communication system by adapting to the changing load in the system.

Это достигается тем, что в систему радиосвязи с подвижными объектами, содержащую на передающем конце последовательно соединенные блок включения передатчика, модулятор, передатчик, а на приемном конце приемник, выходы которого соединены с входами демодуляторов, выходы которых соединены с входом дешифраторов адреса, а также счетчик числа подвижных объектов, линию задержки, два элемента И, два ключа, генератор импульсов, n таймеров, счетчик нагрузки системы, введены (n-1) линий задержки, (n-2) элементов И, n счетчиков импульсов, (n-2) ключей, блок управления, n первых, n вторых формирователей импульсов, третий, четвертый формирователи импульсов, первый, второй, третий, четвертый элементы ИЛИ, выход которого соединен с первым входом блока управления, n входов которого соединены соответственно с выходами ключей, первые входы которых соединены соответственно с первыми выходами дешифраторов адреса, а вторые входы n ключей соединены соответственно с n выходами блока приоритетов, n входов которого соединены соответственно с вторыми n выходами дешифраторов адреса, а также соответственно через n первых формирователей импульсов с входами первого элемента ИЛИ, с первыми входами n счетчиков импульсов, с входами n линий задержек, выход i-й линии задержки соединен с входом i-го таймера, выход i-го таймера соединен с вторым входом i-го элемента И, первые входы n элементов И объединены и соединены с выходом генератора импульсов, выход i-го элемента И соединен с вторым входом i-го счетчика импульсов, выход i-го счетчика импульсов соединен с входом i-го второго формирователя импульсов, выход которого соединен с i-м входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом счетчика числа подвижных объектов, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, выход счетчика числа подвижных объектов соединен через третий элемент ИЛИ с входом счетчика загрузки системы, выход которого соединен с управляющим входом блока приоритетов и с вторым входом блока управления, первый выход которого соединен с выходом устройства, а второй выход соединен через третий формирователь импульсов с вторым входом третьего элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с выходом четвертого формирователя импульсов, вход которого соединен с выходом блока включения передатчика на передачу. This is achieved by the fact that in a radio communication system with moving objects, containing at the transmitting end a series-connected transmitter switching unit, a modulator, a transmitter, and at the receiving end a receiver, the outputs of which are connected to the inputs of demodulators, the outputs of which are connected to the input of the address decoders, as well as a counter the number of moving objects, a delay line, two AND elements, two keys, a pulse generator, n timers, a system load counter, (n-1) delay lines, (n-2) AND elements, n pulse counters, (n-2) keys, control unit Aviation, n first, n second pulse formers, third, fourth pulse formers, first, second, third, fourth OR elements, the output of which is connected to the first input of the control unit, n inputs of which are connected respectively to the outputs of the keys, the first inputs of which are connected respectively to the first outputs of the address decoders, and the second inputs of n keys are connected respectively to the n outputs of the priority block, the n inputs of which are connected respectively to the second n outputs of the address decoders, and also respectively n first pulse shapers with inputs of the first OR element, with first inputs of n pulse counters, with inputs of n delay lines, the output of the i-th delay line is connected to the input of the i-th timer, the output of the i-th timer is connected to the second input of the i-th element And, the first inputs of n elements AND are combined and connected to the output of the pulse generator, the output of the i-th element And is connected to the second input of the i-th pulse counter, the output of the i-th pulse counter is connected to the input of the i-second second pulse shaper, the output of which is connected with the i-th input of the second element OR, output which is connected to the first input of the number of movable objects counter, the second input of which is connected to the output of the first OR element, the output of the number of movable objects counter is connected through the third OR element to the input of the system load counter, the output of which is connected to the control input of the priority block and to the second input of the block control, the first output of which is connected to the output of the device, and the second output is connected through the third pulse shaper to the second input of the third OR element, the third input of which is connected to the output of the fourth of the pulse shaper whose input is connected to the output of the transmitter unit to enable transmission.

На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемой системы связи с подвижными объектами; на фиг.2 структурная схема блока управления. Figure 1 presents the structural diagram of the proposed communication system with moving objects; figure 2 structural diagram of the control unit.

Система радиосвязи с подвижными объектами содержит приемник 1, демодулятор 2, дешифраторы 3 адреса, блок задания 4 приоритетов, таймеры 5, первые линии 6 задержки, элементы И 7, счетчики 8 импульсов, генератор 9 импульсов, первые формирователи 10 импульсов, вторые формирователи 11 импульсов, первый элемент ИЛИ 12, второй элемент ИЛИ 13, счетчик числа подвижных объектов 14, третий элемент ИЛИ 15, счетчик загрузки 16 системы, первые ключи 17, четвертый элемент ИЛИ 18, третий формирователь 19 импульсов, блок 20 управления, передатчик 21, блок 22 формирования сигнала "Включение передачи", блок 23 хранения передачи, четвертый формирователь 24 импульсов, элементы 25₁-25_n совпадения, блок 26 адресов, сдвигающие регистра 27, вторые линии 28₁-28_к задержки, вторые ключи 29₁-29_к, четвертые формирователи 30₁-30_к импульсов, счетчик 31 числа приоритетных сообщений, третий ключ 32, запоминающий блок 33, дешифраторы типов сообщений 34₁-34_к.A radio communication system with moving objects comprises a receiver 1, a demodulator 2, address decoders 3, a priority setting block 4, timers 5, first delay lines 6, AND elements 7, 8 pulse counters, 9 pulse generator, first 10 pulse shaper, second 11 pulse shaper , the first element OR 12, the second element OR 13, the counter of the number of moving objects 14, the third element OR 15, the counter of the load 16 of the system, the first keys 17, the fourth element OR 18, the third pulse shaper 19, control unit 20, transmitter 21, block 22 signal shaping a "Transmission inclusion", transmission storage unit 23, fourth pulse generator 24, coincidence elements 25 ₁ -25 _n , address block 26 shifting the register 27, second delay lines 28 ₁ -28 _k , second keys 29 ₁ -29 _k , fourth shapers 30 ₁ -30 _{k of} pulses, a counter 31 of the number of priority messages, the third key 32, a storage unit 33, decoders of message types 34 ₁ -34 _k .

Система радиосвязи с подвижными объектами функционирует следующим образом. A radio communication system with moving objects operates as follows.

Принимаемые наземным приемником 1 сообщения демодулируются в демодуляторе 2 и поступают в виде последовательности импульсов в дешифратор 3 адреса. Messages received by the ground receiver 1 are demodulated in demodulator 2 and received as a sequence of pulses in the address decoder 3.

Под действием тактовой частоты цифровая последовательность продвигается по сдвиговым регистрам 27. При совпадении поступающего адреса и адреса, хранящегося в блоке адресов 26, срабатывает соответствующая схема совпадения 25. Сигнал с выхода схемы совпадения 25 через первый формирователь 10 импульсов, первый элемент ИЛИ 12 записывает в счетчик числа подвижных объектов 14 число на единицу. Одновременно сигнал с выхода схемы совпадения 25 сбрасывает счетчик 8 и через схему задержки 6 запускает таймер 5, который срабатывает и открывает на время соответствующий элемент И 7, через который в счетчик 8 начинают поступать счетные импульсы с генератора импульсов 9. Если за время τ i-я схема совпадения не срабатывает, т.е. подвижный объект не выйдет на связь (ушел из данного объема пространства), то счетчик 9 заполнится и сформированный на его выходе импульс через второй формирователь 11 импульсов, второй элемент ИЛИ 13 поступает на вычитающий вход счетчика числа подвижных объектов 14. Если же за время τ i-я схема совпадения 25 вновь срабатывает, то импульс с выхода данной схемы совпадения обнулит счетчик 8 и через элемент задержки 6 вновь запускает таймер на время τ. Under the action of the clock frequency, the digital sequence moves along the shift registers 27. When the incoming address and the address stored in the address block 26 match, the corresponding match circuit 25 is triggered. The signal from the output of match circuit 25 through the first pulse shaper 10, the first OR element 12 is written to the counter the number of moving objects 14 number per unit. At the same time, the signal from the output of matching circuit 25 resets counter 8 and, through delay circuit 6, starts timer 5, which is activated and opens for a while the corresponding element And 7, through which counting pulses from pulse generator 9 begin to flow into counter 8. If during time τ i- I match scheme does not work, i.e. if the moving object doesn’t get in touch (left the given volume of space), then the counter 9 will be filled and the pulse generated at its output through the second pulse shaper 11, the second element OR 13 is fed to the subtracting input of the counter of the number of moving objects 14. If, however, in time τ i -th coincidence circuit 25 is triggered again, the pulse from the output of this coincidence circuit will reset counter 8 and, through delay element 6, starts the timer again for a time τ.

Одновременно сигнал с выхода схемы совпадения 25 поступает на вход блока задания приоритетов 4, который имеет несколько режимов функционирования и меняет режимы опроса ключей 17₁-17_n в зависимости от сигнала на управляющем входе блока приоритетов 4.At the same time, the signal from the output of matching circuit 25 is fed to the input of the priority setting block 4, which has several operating modes and changes the polling modes of the keys 17 ₁ -17 _n depending on the signal at the control input of the priority block 4.

Сообщение в виде последовательности импульсов поступает в блок управления 20 на схемы задержки 28₁-28_к и на дешифраторы типа сообщения 34₁-34_к. Тип сообщения несет в себе информацию о виде сообщения (аварийные сигналы, срочные запросы, телефонные разговоры пассажиров и т.д.). В общем случае может быть k типов сообщений, которые также делятся по приоритетам. При поступлении i-го типа сообщения срабатывает дешифратор типа сообщения 34 и через соответствующий формирователь импульсов 30 открывает ключ 29, через который информация заносится в запоминающее 33 устройство, при этом содержимое счетчика числа приоритетных сообщений 31 увеличивается на единицу. При превышении в счетчике числа приоритетных сообщений 31 некоторого заданного числа на его выходе формируется сигнал, который через формирователь импульсов 19, третий элемент ИЛИ 15 записывается в счетчик загрузки системы 16. В счетчик загрузки системы 16 записываются также сигналы от каждого включения передающей части на передачу через четвертый формирователь импульсов 24, третий элемент ИЛИ 15. При превышении в счетчике загрузки системы 16 некоторого заданного порога Р_пор., что происходит в случае перегрузки канала связи, на выходе счетчика загрузки системы 16 формируется сигнал, под действием которого блок приоритетов 4 меняет режим опроса ключей 17₁-17_n, а также запирает ключ 32, и неприоритетные типы сообщений не проходят через ключ 32 в запоминающее устройство 33 и к потребителю информации.The message in the form of a sequence of pulses arrives at the control unit 20 on the delay circuit 28 ₁ -28 _k and on the decoders type messages 34 ₁ -34 _k . The type of message carries information about the type of message (alarms, urgent requests, telephone calls of passengers, etc.). In general, there can be k message types, which are also prioritized. Upon receipt of the i-th type of message, the message type decoder 34 is activated and through the corresponding pulse shaper 30 opens the key 29, through which information is entered into the storage device 33, while the contents of the counter of the number of priority messages 31 are increased by one. If the counter of the number of priority messages 31 exceeds a certain specified number, a signal is generated at its output, which, through the pulse shaper 19, the third element OR 15 is recorded in the load counter of the system 16. The signals from each switching on of the transmitting part for transmission through the fourth pulse former 24, the third element OR 15. When the load counter of the system 16 exceeds a certain threshold P _then. what happens in the event of a communication channel overload, a signal is generated at the output of the system 16 load counter, under which the priority block 4 changes the polling mode of the keys 17 ₁ -17 _n , and also locks the key 32, and non-priority message types do not pass through the 32 key storage device 33 and to the consumer of information.

Таким образом, за счет постоянной текущей оценки загрузки канала связи предлагаемая система связи с подвижными объектами позволяет эффективно адаптироваться к состоянию летной обстановки путем двухступенчатой адаптации, а именно: смены режима опроса источников информации и исключения низкоприоритетных типов сообщений при перегрузке канала связи. Thus, due to the constant current assessment of the load on the communication channel, the proposed communication system with moving objects allows you to effectively adapt to the state of the flight situation through two-stage adaptation, namely: changing the polling mode of information sources and eliminating low-priority types of messages when the communication channel is overloaded.

Формирователи импульсов 10₁-10_n, 11₁-11_n, 19, 24 могут быть выполнены в виде последовательно соединенных дифференциатора, выпрямителя, формирователя импульсов (заданной длительности).The pulse shapers 10 ₁ -10 _n , 11 ₁ -11 _n , 19, 24 can be made in the form of series-connected differentiator, rectifier, pulse shaper (given duration).

В качестве блока задания приоритетов 4 может быть использовано известное устройство приоритетов. As the priority setting unit 4, a known priority device can be used.

Счетчик числа подвижных объектов 14 и счетчик загрузки системы 16 могут иметь в своем составе на выходе формирователи импульсов для формирования импульсов заданной длительности. The counter of the number of moving objects 14 and the load counter of the system 16 can include pulse shapers at the output for generating pulses of a given duration.

Claims

CENTRAL STATION OF A MOBILE COMMUNICATIONS RADIO COMMUNICATION SYSTEM, containing a series-connected receiver, a demodulator unit and an address decoder unit, as well as a number of moving objects counter, a delay line, two AND elements, two keys, a pulse generator, n timers, a system load counter, a priority setting unit , serially connected shaper of the signal for switching on the transmission, the storage unit of the transmission signal and the transmitter, characterized in that the input n 1 delay lines, n 2 elements And, n pulse counters, n 2 keys, b control lock, n first, n second pulse shapers, third, fourth pulse shapers, first, second, third, fourth OR elements, the signal output of the address decoder block being connected to key inputs whose outputs are connected to the signal input of the control unit via the fourth OR element , the comparison inputs of the address decoder block are connected to the input of the priority setting block, the inputs of the pulse counters and the inputs of the “Reset” n delay lines, the outputs of which are connected through the corresponding timers to the first inputs corresponding AND elements, the outputs of which are connected to the delay inputs of the respective pulse counters, the outputs of which through the corresponding second pulse shapers are connected to the inputs of the second OR element, the output of which is connected to the "Reset" input of the counter of the number of moving objects, the recording input of which is connected to the output of the first OR element whose inputs, through the corresponding first pulse shaper, are connected to the corresponding comparison output of the address decoder block, the output of the pulse generator is connected to by the second inputs of n AND elements, the output of the number of movable objects counter is connected through the third OR element to the input of the system’s load counter, the output of which is connected to the control input of the priority setting unit and the second input of the control unit, the first output of which is the output of the station, and the second output is connected through the third a pulse shaper with a second input of the third OR element, the third input of which is connected to the output of the fourth pulse shaper, the input of which is connected to the output of the transmitter switching unit on the front I see, the outputs of the priority setting unit are connected to the control inputs of the first keys.