RU2801874C1 - Transmitting system of high secrecy of setting with an automatic matching device using a broadband signal - Google Patents
Transmitting system of high secrecy of setting with an automatic matching device using a broadband signal Download PDFInfo
- Publication number
- RU2801874C1 RU2801874C1 RU2022125941A RU2022125941A RU2801874C1 RU 2801874 C1 RU2801874 C1 RU 2801874C1 RU 2022125941 A RU2022125941 A RU 2022125941A RU 2022125941 A RU2022125941 A RU 2022125941A RU 2801874 C1 RU2801874 C1 RU 2801874C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- anu
- gsi
- inputs
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к технике радиосвязи и может быть использовано в радиостанциях коротковолнового (КВ), ультракоротковолнового (УКВ), а также в радиостанциях других диапазонов.The invention relates to radio engineering and can be used in shortwave (HF), ultrashortwave (VHF) radio stations, as well as in radio stations of other bands.
В радиосвязи большую роль играет вопрос согласования антенны с передатчиком. Задача согласования актуальна для разных диапазонов и решается различными способами. Согласование антенны с передатчиком имеет ряд особенностей для радиостанций коротковолнового (КВ) диапазона, которые активно используются в настоящее время.In radio communications, the issue of matching the antenna with the transmitter plays an important role. The task of matching is relevant for different ranges and is solved in various ways. Coordination of the antenna with the transmitter has a number of features for radio stations of the short wave (HF) range, which are actively used at present.
Известны радиопередающие устройства, например, опубликованные в Шахгильдян В.В., Карякин В.Л. Проектирование устройств генерирования и формирования сигналов в системах подвижной связи: Учебное пособие для вузов. М: СОЛОН-Пресс, 2011. - 400 с. стр. 308 рис. 4.2, стр. 309 рис. 4.3. Также известно радиопередающее устройство, опубликованное в Шахгильдян В.В., Шумилин В.С., Козырев В.Б. и др. под ред. В.В. Шахгильдяна - 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Радио и связь, 2000 - 656 с. стр. 377 рис. 5.6. Однако данные радиопередающие устройства предназначены для работы на согласованную нагрузку, и в них не предусмотрена цепь согласования с антенной.Radio transmitting devices are known, for example, published in Shahgildyan V.V., Karyakin V.L. Designing devices for generating and shaping signals in mobile communication systems: Textbook for universities. M: SOLON-Press, 2011. - 400 p. page 308 fig. 4.2, page 309 fig. 4.3. Also known is a radio transmitter published in Shahgildyan V.V., Shumilin V.S., Kozyrev V.B. and others, ed. V.V. Shahgildyan - 4th ed., revised. and additional - M .: Radio and communication, 2000 - 656 p. page 377 fig. 5.6. However, these radio transmitters are designed to operate on a matched load and do not have an antenna matching circuit.
Известно радиопередающее устройство, описанное в статье «Концепция согласования радиопередающих устройств с нагрузками», T-Comm, №9-2013 с.127-131, в которое введены специальные цепи настройки. Недостатком этого устройства является высокий уровень излучения во время настройки и, как следствие, низкая скрытность передающего средства. Под скрытностью понимается значение, определенное в Борисов В. И., Зинчук В. М., Лимарев А. Е., Мухин Н. П. Основы теории радиотехнических систем. Учебное пособие -Воронеж.: Воронежский научно-исследовательский институт связи, 2003, стр. 29, как способность средства радиосвязи противостоять действиям радиотехнической разведки, направленным на обнаружение сигналов, измерение параметров и определении направления их прихода. Согласно утверждению, приведенному в этом же источнике на стр. 30, скрытность может быть определена различными показателями, но наиболее широкое применение находит дальность обнаружения.A radio transmitting device is known, described in the article "The concept of matching radio transmitting devices with loads", T-Comm, No. 9-2013 p.127-131, in which special tuning circuits are introduced. The disadvantage of this device is the high level of radiation during tuning and, as a consequence, the low secrecy of the transmitting means. Under secrecy is understood the meaning defined in Borisov V. I., Zinchuk V. M., Limarev A. E., Mukhin N. P. Fundamentals of the theory of radio engineering systems. Textbook - Voronezh.: Voronezh Research Institute of Communications, 2003, p. 29, as the ability of a radio communication facility to resist the actions of electronic intelligence aimed at detecting signals, measuring parameters and determining the direction of their arrival. According to the statement given in the same source on page 30, secrecy can be determined by various indicators, but the detection range finds the widest application.
Наиболее близким аналогом по технической сущности к предлагаемому является устройство по патенту RU 2747564, H04B 1/02, H04 1/0458, H03H 7/40, H03H 11/30 , принятое за прототип.The closest analogue in technical essence to the proposed device is a device according to patent RU 2747564,
Схема устройства-прототипа изображена на фиг. 1, где обозначено:The layout of the prototype device is shown in Fig. 1, where it is indicated:
1 - генератор высокой частоты (ГВЧ);1 - high frequency generator (HFG);
2 - генератор синусоидального сигнала (ГСС);2 - sinusoidal signal generator (GSS);
3 - ключ;3 - key;
4 - усилитель мощности (УМ);4 - power amplifier (PA);
5 - двунаправленный ответвитель (ДНО);5 - bidirectional coupler (DNO);
6 - блок подстройки (БП);6 - tuning unit (BP);
9 - цепь согласования (ЦС);9 - matching chain (CA);
8 - антенна (нагрузка передающей системы);8 - antenna (transmitting system load);
12 - двухканальное радиоприемное устройство (РПУ).12 - two-channel radio receiver (RCD).
Устройство-прототип содержит последовательно соединенные генератор ВЧ 1, двунаправленный ответвитель 5, цепь согласования 9 и антенну 8. Причем генератор высокочастотного сигнала 1 состоит из генератора синусоидального сигнала 2 и усилителя 4, выходы которых соединены с соответствующими входами ключа 3, выход которого является выходом ГВЧ 1. Два выхода двунаправленного ответвителя 5 соединены с двумя входами двухканального радиоприемного устройства 12 соответственно. Два выхода двухканального радиоприемного устройства 12 соединены с соответствующими входами блока подстройки 6, четыре выхода которого соединены с четырьмя входами цепи согласования 9 соответственно.The prototype device contains a serially connected
Устройство-прототип работает следующим образом.The prototype device works as follows.
В режиме настройки используется сигнал ГСС 2, который подается через ключ 3 на ДНО 5 и далее через ЦС 9 в антенну 8. При этом ГСС 2 формирует гармонический сигнал на частоте f1, на которой в дальнейшем будет производиться работа на передачу. Поскольку в начальном состоянии тракт передачи является рассогласованным, то в нем образуются падающая и отраженная волны. В результате с выхода ДНО 5 на входы РПУ 12 поступает ответвленное напряжение падающей и отраженной мощности: Uп - ответвленное напряжение падающей мощности, и Uотр - ответвленное напряжение отраженной мощности. Двухканальное радиоприемное устройство 12 настроено на частоту приема полезного сигнала f1 и пропускает гармонический сигнал на частоте f1 без ослабления. На БП 6 будет поступать Uп - ответвленное напряжение падающей мощности, и Uотр - ответвленное напряжение отраженной мощности на частоте f1. В блоке подстройки 6, исходя из значений Uп и Uотр, а также фазы между ними производится вычисление значений управляющих напряжений ЦС 9. После чего ЦС 9 осуществляет трансформацию комплексного сопротивления антенны 8 к выходу генератора высокой частоты 1. Описанная последовательность событий повторяется до тех пор, пока процесс настройки не придет в установившееся состояние.In the tuning mode, the
В режиме передачи производится коммутация ключом 3 усилителя мощности 4 к ДНО 5. Поскольку выходные сопротивления ГСС 2 и УМ 4 одинаковые, то УМ 4 будет осуществлять передачу выходной мощности в согласованную нагрузку.In the transmission mode, switching is performed by the
Недостаток устройства-прототипа состоит в том, что в процессе настройки скрытность передающего средства оказывается малой. Узкополосный сигнал, используемый во время настройки, излучается в эфир и может быть обнаружен и измерен на значительном расстоянии и за конечное время.The disadvantage of the prototype device is that in the process of setting the secrecy of the transmitting means is small. The narrowband signal used during tuning is radiated into the air and can be detected and measured over a considerable distance and in a finite amount of time.
Так, например, предположим, что настройка осуществляется на частоту f1=1МГц синусоидальным сигналом в течение времени Tн=1 с.Примем, что в эфир этот сигнал попадает с мощностью Pн=1 мВт. Согласно формуле, предложенной в книге Долуханов М.П. Распространение радиоволн. - М.: Советское радио, 1972, 152 с., стр. 11, (1.7), и имеющей следующий видSo, for example, suppose that tuning is carried out at a frequency f 1 =1 MHz by a sinusoidal signal for a time T n = 1 s. Let's assume that this signal enters the air with a power of P n = 1 mW. According to the formula proposed in the book by Dolukhanov M.P. Propagation of radio waves. - M.: Soviet radio, 1972, 152 p., p. 11, (1.7), and having the following form
, ,
где E - напряженность поля, В/м; P - излучаемая мощность передатчика, Вт; L - расстояние до излучающей антенны, м, напряженность поля электромагнитной волны будет убывать с расстоянием.where E is the field strength, V/m; P is the radiated power of the transmitter, W; L is the distance to the radiating antenna, m, the field strength of the electromagnetic wave will decrease with distance.
Попав на антенну приемника-обнаружителя сигнал преобразуется в форму колебания напряжения, действующее значение которого вычисляется по формулеHaving hit the antenna of the receiver-detector, the signal is converted into the form of a voltage fluctuation, the effective value of which is calculated by the formula
, В, , IN,
где E - напряженность поля электромагнитной волны; AF - антенный фактор приемной антенны. Примем его AF=3.where E is the field strength of the electromagnetic wave; AF is the antenna factor of the receiving antenna. Let's take it AF=3.
Так как принят был синусоидальный сигнал, то амплитуда напряжения, появившегося на выходе антенны приемника может быть вычислена по формулеSince a sinusoidal signal was received, the amplitude of the voltage that appeared at the output of the receiver antenna can be calculated by the formula
, В, , IN,
После всех подстановок формула для вычисления амплитуды сигнала на выходе антенны приемного средства примет следующий видAfter all the substitutions, the formula for calculating the amplitude of the signal at the output of the antenna of the receiving means will take the following form
, В, , IN,
Закон изменения напряжения на выходе антенны во времени выражается в следующей форме:The law of voltage change at the output of the antenna over time is expressed in the following form:
, В , IN
Если приемник-обнаружитель осуществляет прием оптимальным образом, то есть представляет собой корреляционный приемник или приемник на основе согласованного фильтра, то в момент окончания настройки на выходе коррелятора появится напряжение, имеющее уровеньIf the receiver-detector receives in an optimal way, that is, it is a correlation receiver or a receiver based on a matched filter, then at the moment the tuning is completed, a voltage will appear at the correlator output having a level
, В, , IN,
где s(t) - напряжение сигнала, принятое из эфира и появившееся на выходе антенны; sоп(t) - опорный сигнал, вычисляемый по формулеwhere s(t) is the signal voltage received from the air and appeared at the antenna output; s op (t) - reference signal calculated by the formula
После интегрирования и упрощения функция R(t) примет следующий видAfter integration and simplification, the function R(t) takes the following form
Именно такое значение появится на выходе оптимального приемника-обнаружителя к моменту окончания настройки.It is this value that will appear at the output of the optimal receiver-detector by the end of the tuning.
При наличии на входе оптимального приемника-обнаружителя аддитивного шума, имеющего спектральную плотность мощности N0=1 мкДж, отношение сигнал-шум на выходе коррелятора будет определяться выражением, указанным в книге В.И. Борисов, В.М. Зинчук, А.Е. Лимарев, И.П. Мухин, Г.С. Нахмансон. Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра сигналов модуляцией несущей псевдослучайной последовательностью. -М.: Радио и связь, 2003 на стр. 65 в виде формулы (1.4.17). С учетом того, что полученное выше выражение для вычисления R(t) представляет собой корреляционную функцию, значение которой является значением энергии сигнала в момент Tн, упомянутая формула (1.4.17) принимает следующий вид:In the presence of an optimal receiver-detector of additive noise at the input, having a power spectral density N 0 =1 μJ, the signal-to-noise ratio at the output of the correlator will be determined by the expression indicated in the book by V.I. Borisov, V.M. Zinchuk, A.E. Limarev, I.P. Mukhin, G.S. Nachmanson. Noise immunity of radio communication systems with the expansion of the spectrum of signals by modulation of the carrier pseudo-random sequence. -M.: Radio and communication, 2003 on p. 65 in the form of formula (1.4.17). Taking into account the fact that the expression obtained above for calculating R(t) is a correlation function, the value of which is the value of the signal energy at the time T n , the above formula (1.4.17) takes the following form:
, ,
где N0 - спектральная плотность мощности шума.where N 0 is the noise power spectral density.
С учетом найденных выше значенийTaking into account the values found above
, ,
откуда дальность обнаружения вычисляется по формулеwhence the detection range is calculated by the formula
Если принять, что допустимая вероятность ложных тревог приемника-обнаружителя составляет , то, согласно графику, приведенному в Основы теории радиотехнических систем. Учебное пособие. // В.И. Борисов, В.М. Зинчук, Е.Л. Лимарев, Н.П. Мухин. - Воронеж: Воронежский научно-исследовательский институт связи, 2004 на стр. 67, рис. 3.3 и изображенному на фиг. 2, вероятность обнаружения сигнала, излучаемого во время настройки, будет близка к Pоб=1 при минимальном значении отношения сигнал-шумIf we assume that the acceptable probability of false alarms of the receiver-detector is , then, according to the schedule given in the Fundamentals of the Theory of Radio Engineering Systems. Tutorial. // IN AND. Borisov, V.M. Zinchuk, E.L. Limarev, N.P. Mukhin. - Voronezh: Voronezh Research Institute of Communications, 2004 on p. 67, fig. 3.3 and shown in Fig. 2, the probability of detecting the signal emitted during tuning will be close to P rev = 1 at the minimum value of the signal-to-noise ratio
. .
Расстояние, с которого может быть обнаружен такой сигнал, составитThe distance from which such a signal can be detected is
м m
Задачей предлагаемого технического решения является повышение скрытности передающего средства во время настройки передающего тракта, понимаемого как расстояние, с которого может быть обнаружен сигнал, излучаемый в это время.The objective of the proposed technical solution is to increase the secrecy of the transmitting means during the tuning of the transmitting path, understood as the distance from which the signal emitted at this time can be detected.
Для решения поставленной задачи в передающую систему повышенной скрытности настройки с автоматическим устройством согласования, использующим широкополосный сигнал, содержащую последовательно соединенные генератор высокочастотного сигнала (ГВС), двунаправленный ответвитель (ДНО), цепь согласования (ЦС) и антенну, причем ГВС состоит из генератора синусоидального сигнала (ГСС) и усилителя мощности, выход которого соединен с одним входом ключа, выход которого является выходом ГВС, при этом ДНО имеет выходы ответвленного напряжения падающей Uп и отраженной Uотр волны, а также блок подстройки, выход которого шиной соединен со вторым входом ЦС, согласно изобретению , введены первый и второй анализаторы уровня сигнала (АНУ), а в генератор высокочастотного сигнала - последовательно соединенные генератор широкополосного сигнала (ГШПС) и модулятор, выход которого соединен с другим входом ключа; выход ГСС соединен со вторым входом модулятора; выходы первого и второго АНУ соединены с соответствующими входами блока подстройки; выход ответвленного напряжения падающей волны Uп ДНО соединен со входом первого АНУ; выход ответвленного напряжения отраженной волны Uотр ДНО соединен с входом второго анализатора уровня сигнала.To solve the problem in a transmitting system of increased secrecy settings with an automatic matching device using a broadband signal, containing a series-connected high-frequency signal generator (HFS), a bidirectional coupler (DNO), a matching circuit (CS) and an antenna, and the HVS consists of a sinusoidal signal generator (GSS) and a power amplifier, the output of which is connected to one input of the key, the output of which is the output of the DHW, while the BOTTOM has outputs of the branched voltage of the incident Up and reflected Uot wave, as well as a tuning unit, the output of which is connected by a bus to the second input of the CS , according to invention , the first and second signal level analyzers (ANU) are introduced, and the high-frequency signal generator is connected in series with a broadband signal generator (GShPS) and a modulator, the output of which is connected to another input of the key; the output of the GSS is connected to the second input of the modulator; the outputs of the first and second ANU are connected to the corresponding inputs of the tuning block; the output of the branched voltage of the incident wave Up BOTTOM is connected to the input of the first ANU; the output of the branched voltage of the reflected wave Uotr DNO is connected to the input of the second signal level analyzer.
На фиг. 3 приведена схема заявляемого устройства, где обозначено:In FIG. 3 shows a diagram of the proposed device, where it is indicated:
1 - генератор высокочастотного сигнала (ГВС);1 - high-frequency signal generator (HWS);
2 - генератор синусоидального сигнала(ГСС);2 - sinusoidal signal generator (GSS);
3 - ключ (Кл);3 - key (Cl);
4 - усилитель мощности (УМ);4 - power amplifier (PA);
5 - двунаправленный ответвитель (ДНО);5 - bidirectional coupler (DNO);
6 - блок подстройки (БП);6 - tuning unit (BP);
7.1, 7.2 - первый и второй анализаторы уровня сигнала (АНУ);7.1, 7.2 - the first and second signal level analyzers (ANU);
8 - антенна (нагрузка передающей системы)8 - antenna (transmitting system load)
9 - цепь согласования (ЦС);9 - matching chain (CA);
10 - генератор широкополосного сигнала (ГШПС);10 - broadband signal generator (GShPS);
11 - модулятор (М).11 - modulator (M).
Предлагаемое устройство содержит последовательно соединенные генератор высокочастотного сигнала (ГВС) 1, двунаправленный ответвитель 5, цепь согласования 9 и антенну 8. Причем генератор высокочастотного сигнала ГВС 1 содержит генератор широкополосного сигнала 10, выход которого соединен с первым входом модулятора 11, выход генератора синусоидального сигнала 2 соединен со вторым входом модулятора 11, выход которого подключен к первому входу ключа 3, второй вход которого подсоединен к выходу усилителя мощности 4. При этом выход ключа 3 является выходом ГВС 1. Кроме того, выход ответвленного напряжения падающей волны Uп ДНО 5 соединен со входом первого анализатора уровня сигнала АНУ 7.1. Выход ответвленного напряжения отраженной волны Uотр ДНО 5 соединен с входом второго анализатора уровня сигнала АНУ 7.2. Выходы первого 7.1 и второго 7.2 анализаторов уровня сигнала соединены с соответствующими входами блока подстройки БП 6, выход которого шиной соединен со вторым входом цепи согласования ЦС 9.The proposed device contains a high-frequency signal generator (HFS) 1, a
Первый 7.1 и второй 7.2 анализаторы уровня сигнала могут быть реализованы следующим образом.The first 7.1 and second 7.2 signal level analyzers can be implemented as follows.
1. Первый вариант, по которому первый 7.1 и 7.2 второй АНУ идентичны, схема построения первого и второго АНУ изображена на фиг. 4.1. The first option, according to which the first 7.1 and 7.2 of the second ANU are identical, the construction scheme of the first and second ANU is shown in Fig. 4.
АНУ содержит согласованный фильтр (СФ) 7.1.1 и генератор синхроимпульсов (ГСИ) 7.1.2, входы которых объединены и являются входом АНУ. Выходы СФ 7.1.1 и ГСИ 7.1.2 соединены с соответствующими входами устройства выборки-хранения (УВХ) 7.1.3, выход которого является выходом АНУ.ANU contains a matched filter (SF) 7.1.1 and a clock generator (GSI) 7.1.2, the inputs of which are combined and are the input of the ANU. The outputs of the SF 7.1.1 and GSI 7.1.2 are connected to the corresponding inputs of the sample-hold device (SHA) 7.1.3, the output of which is the output of the ANU.
2. Второй вариант построения идентичных первого 7.1 и второго 7.2 АНУ представлен на фиг. 5.2. The second variant of constructing the identical first 7.1 and second 7.2 ANU is shown in FIG. 5.
АНУ содержит умножитель (Умн) 7.1.5, генератор синхронизированной псевдослучайной последовательности (ГСПСП) 7.1.6, и генератор синхроимпульсов (ГСИ) 7.1.2, входы которых объединены и являются входом АНУ. При этом выход ГСПСП 7.1.6 соединен со вторым входом умножителя 7.1.5, выход которого через интегратор 7.1.4 соединен с первым входом устройства выборки-хранения 7.1.3, выход которого является выходом АНУ, кроме того, выход ГСИ соединен со вторым входом УВХ 7.1.3.The ANU contains a multiplier (Umn) 7.1.5, a synchronized pseudo-random sequence generator (GSPSP) 7.1.6, and a clock generator (GSI) 7.1.2, the inputs of which are combined and are the input of the ANU. At the same time, the output of the GSPSP 7.1.6 is connected to the second input of the multiplier 7.1.5, the output of which is connected through the integrator 7.1.4 to the first input of the sample-hold device 7.1.3, the output of which is the output of the ANU, in addition, the output of the GSI is connected to the second input UVH 7.1.3.
3. По третьему варианту первый АНУ 7.1 собран по схеме, представленной на фиг. 4, а второй АНУ 7.2 - по схеме, изображенной на фиг. 5.3. According to the third option, the first ANU 7.1 is assembled according to the scheme shown in FIG. 4, and the second ANU 7.2 - according to the scheme shown in Fig. 5.
4. По четвертому варианту первый АНУ 7.1 собран по схеме, представленной на фиг. 5, а второй АНУ 7.2 - по схеме, изображенной на фиг. 4.4. According to the fourth version, the first ANU 7.1 is assembled according to the scheme shown in FIG. 5, and the second ANU 7.2 - according to the scheme shown in Fig. 4.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device works as follows.
В режиме настройки используется широкополосный сигнал, появляющийся на выходе модулятора 11, который подается через ключ 3 на ДНО 5 и далее через ЦС 9 в антенну 8. Модулятор 11 формирует широкополосный сигнал путем изменения параметра синусоидального сигнала, генерируемого ГСС 2 по закону, задаваемому ГШПС 10. При этом широкополосный сигнал имеет центральную частоту, равную частоте настройки f1, на которой в дальнейшем будет производиться работа на передачу. В результате с выходов ДНО 5 на первый АНУ 7.1 и второй АНУ 7.2 поступает ответвленное напряжение падающей и отраженной волн соответственно: Uп - ответвленное напряжение падающей волны, и Uотр - ответвленное напряжение отраженной волны.In the tuning mode, a broadband signal is used that appears at the output of the
Далее, по первому варианту построения анализаторов уровня сигнала внутри первого АНУ 7.1, чья структурная схема построена на основе согласованного фильтра и изображена на фиг. 4, входной сигнал (Вх) поступает на вход согласованного фильтра СФ 7.1.1 и генератора синхроимпульсов ГСИ 7.1.2. Отклик согласованного фильтра СФ 7.1.1 следует на первый вход устройства выборки-хранения УВХ 7.1.3, которое по импульсам, поступающим на его второй вход от генератора синхроимпульсов ГСИ 7.1.2, запоминает уровень выходного сигнала согласованного фильтра СФ 7.1.1 и выдает его на выход первого АНУ 7.1. Генератор синхроимпульсов 7.1.2 формирует импульсы, приводящие к запоминанию уровня входного сигнала УВХ 7.1.3, в те моменты, в которые отклик согласованного фильтра СФ 7.1.1 на входной сигнал принимает максимальное значение. В результате на выходе УВХ 7.1.3 появляется сигнал, уровень которого пропорционален уровню входного сигнала.Further, according to the first variant of building signal level analyzers inside the first ANU 7.1, whose block diagram is built on the basis of a matched filter and is shown in Fig. 4, the input signal (In) is fed to the input of the matched filter SF 7.1.1 and the clock generator GSI 7.1.2. The response of the matched filter SF 7.1.1 follows the first input of the SHA 7.1.3 sample-and-hold device, which, by the pulses arriving at its second input from the clock generator GSI 7.1.2, remembers the output signal level of the matched filter SF 7.1.1 and outputs it to the output of the first ANU 7.1. The clock generator 7.1.2 generates pulses that lead to storing the input signal level SHA 7.1.3, at those moments in which the response of the matched filter SF 7.1.1 to the input signal takes the maximum value. As a result, a signal appears at the output of SHA 7.1.3, the level of which is proportional to the level of the input signal.
Процессы, протекающие во втором анализаторе уровня сигнала АНУ 7.2. для первого варианта аналогичны описанным выше процессам, протекающим в первом анализаторе уровня сигнала АНУ 7.1.Processes running in the second ANU signal level analyzer 7.2. for the first option are similar to the processes described above, occurring in the first signal level analyzer ANU 7.1.
По второму варианту первый и второй анализаторы уровня сигнала АНУ 7.1 и АНУ 7.2 строятся по схеме с коррелятором, изображенной на фиг. 5. Коррелятор образован умножителем 7.1.5 и интегратором 7.1.4. На первый вход умножителя 7.1.5 поступает входной сигнал АНУ 7.2. На второй вход умножителя 7.1.5 поступает эталонный сигнал, который формируется генератором синхронизированной псевдослучайной последовательности 7.1.6. Процесс синхронизации осуществляется ГСПСП 7.1.6 путем анализа входного сигнала.According to the second option, the first and second signal level analyzers ANU 7.1 and ANU 7.2 are built according to the scheme with a correlator shown in Fig. 5. The correlator is formed by the multiplier 7.1.5 and the integrator 7.1.4. The first input of the multiplier 7.1.5 receives the input signal ANU 7.2. The second input of the multiplier 7.1.5 receives the reference signal, which is generated by the generator of a synchronized pseudo-random sequence 7.1.6. The synchronization process is carried out by GSPSP 7.1.6 by analyzing the input signal.
Выходной сигнал умножителя 7.1.5 интегрируется с помощью интегратора 7.1.4, после чего поступает на первый вход устройства выборки-хранения 7.1.3, которое запоминает максимальное значение корреляционной функции, поступившей с выхода интегратора 7.1.4, и выдает его на выход, который одновременно является выходом АНУ. Моменты, в которые УВХ 7.1.3 запоминает значение сигнала, поступающее с выхода интегратора 7.1.4, определяются импульсами, поступающими на второй вход устройства выборки-хранения УВХ 7.1.3 с выхода ГСИ 7.1.2. Генератор синхроимпульсов 7.1.2 выбирает моменты подачи синхроимпульсов на второй вход устройства выборки-хранения 7.1.3 путем анализа входного сигнала, поступившего на вход анализатора уровня сигнала АНУ.The output signal of the multiplier 7.1.5 is integrated using the integrator 7.1.4, after which it enters the first input of the sample-hold device 7.1.3, which remembers the maximum value of the correlation function received from the output of the integrator 7.1.4, and outputs it to the output, which is also the output of ANU. The moments at which UVH 7.1.3 stores the value of the signal coming from the output of the 7.1.4 integrator are determined by the pulses arriving at the second input of the sample-hold device UVH 7.1.3 from the output of the GSI 7.1.2. The clock generator 7.1.2 selects the timing of the supply of clock pulses to the second input of the sample-hold device 7.1.3 by analyzing the input signal received at the input of the ANU signal level analyzer.
В результате на выходе устройства выборки-хранения УВХ 7.1.3 появляется сигнал, уровень которого пропорционален уровню входного сигнала.As a result, a signal appears at the output of the SHA 7.1.3 sample-and-hold device, the level of which is proportional to the level of the input signal.
По третьему варианту первый АНУ 7.1 собран по схеме, представленной на фиг. 4. Его работа подробно описана выше при рассмотрении работы анализаторов уровня сигнала по первому варианту. Второй АНУ 7.2 собран по схеме, изображенной на фиг. 5. Его работа подробно описана выше при рассмотрении работы анализаторов уровня сигнала по второму варианту.According to the third option, the first ANU 7.1 is assembled according to the scheme shown in Fig. 4. Its operation is described in detail above when considering the operation of signal level analyzers according to the first option. The second ANU 7.2 is assembled according to the scheme shown in Fig. 5. Its operation is described in detail above when considering the operation of signal level analyzers according to the second option.
По четвертому варианту второй АНУ 7.2 собран по схеме, представленной на фиг. 4. Его работа подробно описана выше при рассмотрении работы анализаторов уровня сигнала по первому варианту. Первый АНУ 7.1 собран по схеме, изображенной на фиг. 5. Его работа подробно описана выше при рассмотрении работы анализаторов уровня сигнала по второму варианту.According to the fourth version, the second ANU 7.2 is assembled according to the scheme shown in Fig. 4. Its operation is described in detail above when considering the operation of signal level analyzers according to the first option. The first ANU 7.1 is assembled according to the scheme shown in Fig. 5. Its operation is described in detail above when considering the operation of signal level analyzers according to the second option.
Блок подстройки 6, исходя из значений откликов, появляющихся на выходах первого 7.1 и второго 7.2 АНУ, производит вычисление направления и величины изменения параметров элементов ЦС 9 и производит на них соответствующее управляющее воздействие, приближаясь тем самым к удовлетворению основного критерия успешного завершения настройки, которым является максимизация отклика с выхода первого АНУ 7.1, при одновременной минимизации отклика с выхода второго АНУ 7.2.
В режиме передачи с помощью ключа 3 ко входу двунаправленного ответвителя 5 подключается выход усилителя мощности 4, а выход модулятора 11 отключается. Поскольку выходные сопротивления модулятора 11 и УМ 4 одинаковые, то усилитель мощности 4 будет осуществлять передачу выходной мощности в согласованную нагрузку.In transmission mode, using
Построение блоков 2, 3, 4, 5, 6, 9, 8 в заявляемом устройстве общеизвестно и аналогично реализации блоков 2, 3, 4, 5, 6, 9, 8 устройства-прототипа соответственно.The construction of
Генератор широкополосного сигнала ГШПС 10 может быть собран как генератор псевдослучайной последовательности, например, в виде генератора М-последовательности, описанного в книге Варакин Л. Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. - М.: Радио и связь, 1985. -384 с. рис. 3.17, стр. 54.The broadband
В качестве модулятора 11 может быть использовано устройство, описанное в книге Соколинский В. Г., Шейнкман В. Г. Частотные и фазовые модуляторы и манипуляторы. - М.: Радио и связь, 1983. -192 с., рис. 6.1а, стр. 117.As a
Устройство выборки-хранения 7.1.3 собирается по схеме, приведенной в «Аналогово-цифровое преобразование». Под ред. У. Кестер - М.: Техносфера, 2007. - 1006 с на рис. 7.115 на стр. 607.The sample-hold device 7.1.3 is assembled according to the scheme given in "Analog-to-digital conversion". Ed. W. Kester - M.: Technosfera, 2007. - 1006 s in fig. 7.115 on page 607.
В качестве генератора синхроимпульсов 7.1.2 из состава анализаторов уровня сигнала 7.1 и 7.2, изображенного на фиг. 4 и фиг. 5, может быть использовано устройство, описанное в «Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра сигналов модуляцией несущей псевдослучайной последовательностью»// В.И. Борисов, В.М. Зинчук, А.Е. Лимарев, Н.П. Мухин, Г.С. Нахмансон. - М.: Радио и связь, 2003. - 640 с. на стр. 448, рис. 9.9.As a clock generator 7.1.2 from the signal level analyzers 7.1 and 7.2 shown in FIG. 4 and FIG. 5, the device described in "Immunity of radio communication systems with the expansion of the spectrum of signals by modulation of the pseudo-random carrier sequence"// V.I. Borisov, V.M. Zinchuk, A.E. Limarev, N.P. Mukhin, G.S. Nachmanson. - M.: Radio and communication, 2003. - 640 p. on page 448, fig. 9.9.
Генератор синхронизированной псевдослучайной последовательности из состава анализаторов уровня сигнала 7.1 и 7.2, изображенный на фиг. 5, может быть построен по схеме, приведенной в книге Прокис Д. Цифровая связь. - М.: Радио и связь, 2000, - 800 с. на стр. 645, рис. 13.5.5.The synchronized pseudo-random sequence generator of the signal level analyzers 7.1 and 7.2 shown in FIG. 5 can be built according to the scheme given in the book Prokis D. Digital communication. - M.: Radio and communication, 2000, - 800 p. on page 645, fig. 13.5.5.
Таким образом, в предлагаемой системе достигнуто повышение скрытности передающего средства во время настройки за счет введения в ГВС генератора широкополосного сигнала и модулятора, а также подключения выходов падающей и отраженной волн двунаправленного ответвителя к входам анализаторов уровня сигнала, собранных на базе корреляторов и/или согласованных фильтров, максимум отклика которых фиксируется с помощью устройств выборки-хранения и поступает для анализа в блок подстройки.Thus, in the proposed system, an increase in the secrecy of the transmitting means during tuning has been achieved by introducing a broadband signal generator and a modulator into the GWS, as well as connecting the outputs of the incident and reflected waves of a bidirectional coupler to the inputs of signal level analyzers assembled on the basis of correlators and / or matched filters , the response maximum of which is fixed with the help of sample-hold devices and fed to the tuning unit for analysis.
Выигрыш достигается благодаря тому, что энергия сигнала во время настройки оказывается распределена по широкому участку частот. В полосу пропускания узкополосного приемника попадет лишь малая часть этого сигнала. Так, например, если в качестве широкополосного сигнала использовать сигнал, на основе М-последовательности, базой B s =16383, то энергия сигнала в узкой полосе уменьшится так же в B s раз.The gain is achieved due to the fact that the signal energy during tuning is distributed over a wide range of frequencies. Only a small part of this signal will fall into the passband of a narrowband receiver. So, for example, if a signal based on the M-sequence with base B s =16383 is used as a broadband signal, then the signal energy in the narrow band will also decrease by B s times.
Тогда отношение сигнал-шум станет равнымThen the signal-to-noise ratio becomes
, ,
а выводы формул, аналогичные проведенным при определении скрытности устройства-прототипа, дают выражение для дальности обнаружения при излучении широкополосным сигналом в видеand the conclusions of the formulas, similar to those carried out in determining the stealth of the prototype device, give an expression for the detection range when emitted by a broadband signal in the form
Отношение дальности обнаружения при настройке узкополосным сигналом L к дальности обнаружения при настройке широкополосным сигналом L Ш составит величинуThe ratio of the detection range when tuning with a narrow-band signal L to the detection range when tuning with a broadband signal L W will be the value
Для рассматриваемого примера дальность обнаружения сократилась с L=122,5 км до LШ=7,5 м. Таким образом, выигрыш по скрытности по сравнению с устройством-прототипом, для принятого значения Bs, составит 16383 раз.For the example under consideration, the detection range was reduced from L=122.5 km to L W =7.5 m .
Достигаемый технический результат -повышение скрытности передающего средства во время настройки передающего тракта, понимаемого как расстояние, с которого может быть обнаружен сигнал, излучаемый в это время.The achieved technical result is an increase in the secrecy of the transmitting means during the tuning of the transmitting path, understood as the distance from which the signal emitted at this time can be detected.
Claims (5)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2801874C1 true RU2801874C1 (en) | 2023-08-17 |
Family
ID=
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5353011A (en) * | 1993-01-04 | 1994-10-04 | Checkpoint Systems, Inc. | Electronic article security system with digital signal processing and increased detection range |
US7454178B2 (en) * | 2003-05-12 | 2008-11-18 | Epcos Ag | Low-loss transmitter module |
RU129728U1 (en) * | 2013-02-08 | 2013-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Аксион-РТИ" | BROADBAND DEVICE FOR ANTENNA WITH TRANSMITTER |
US20160182096A1 (en) * | 2014-12-19 | 2016-06-23 | Intel Corporation | Apparatus for providing a control signal for a variable impedance matching circuit and a method thereof |
RU2747564C1 (en) * | 2020-09-30 | 2021-05-07 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Interference-free transmission system with analog selector unit and automatic matching device with continuous impedance trimming |
RU2747575C1 (en) * | 2020-09-30 | 2021-05-11 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Interference-resistant transmission system with digital selection unit and automatic matching device on discrete elements |
RU2748322C1 (en) * | 2020-09-30 | 2021-05-24 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Interference-free transmission system with a digital selection unit and an automatic matching device with continuous impedance adjustment |
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5353011A (en) * | 1993-01-04 | 1994-10-04 | Checkpoint Systems, Inc. | Electronic article security system with digital signal processing and increased detection range |
US7454178B2 (en) * | 2003-05-12 | 2008-11-18 | Epcos Ag | Low-loss transmitter module |
RU129728U1 (en) * | 2013-02-08 | 2013-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Аксион-РТИ" | BROADBAND DEVICE FOR ANTENNA WITH TRANSMITTER |
US20160182096A1 (en) * | 2014-12-19 | 2016-06-23 | Intel Corporation | Apparatus for providing a control signal for a variable impedance matching circuit and a method thereof |
RU2747564C1 (en) * | 2020-09-30 | 2021-05-07 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Interference-free transmission system with analog selector unit and automatic matching device with continuous impedance trimming |
RU2747575C1 (en) * | 2020-09-30 | 2021-05-11 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Interference-resistant transmission system with digital selection unit and automatic matching device on discrete elements |
RU2748322C1 (en) * | 2020-09-30 | 2021-05-24 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Interference-free transmission system with a digital selection unit and an automatic matching device with continuous impedance adjustment |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108414966B (en) | Broadband linear frequency modulation signal direction finding system and method based on time modulation | |
KR101183267B1 (en) | Method, apparatus and computer program for sensing spectrum in a cognitive radio environment | |
GB1585859A (en) | Information transmission systems | |
US4357709A (en) | Apparatus for regenerating signals within a frequency band | |
RU2801874C1 (en) | Transmitting system of high secrecy of setting with an automatic matching device using a broadband signal | |
RU2776424C1 (en) | Interference-proof transmission system with automatic matching device using a wideband signal | |
CN113645002B (en) | System and method for testing coherent forwarding ratio of unified carrier measurement and control answering machine | |
RU2133078C1 (en) | Superhigh-frequency transceiver and its design versions | |
RU2747575C1 (en) | Interference-resistant transmission system with digital selection unit and automatic matching device on discrete elements | |
RU2768249C1 (en) | Broadband signal receiving unit | |
RU2233551C2 (en) | Radio link noise station | |
RU2748322C1 (en) | Interference-free transmission system with a digital selection unit and an automatic matching device with continuous impedance adjustment | |
RU2734446C1 (en) | Method for remote monitoring of state of structures and device for implementation thereof | |
RU2475962C2 (en) | Method to transfer and receive digital information in tropospheric communication lines | |
RU2279760C1 (en) | Method and line for radio communications with pseudo-random adjustment of working frequency | |
RU2343638C1 (en) | Radio channel for signals with pseudorandom operational frequency readjustment | |
RU19626U1 (en) | MOBILE INFORMATION TRANSMISSION SYSTEM | |
SU1753608A2 (en) | Device for testing of serviceability of superheterodyne receiver | |
RU2477922C2 (en) | Method for detecting signals at expected uncertainty of their parameters | |
RU16682U1 (en) | SELECTIVE SIGNAL MEASUREMENT DEVICE | |
JP2901844B2 (en) | Frequency hopping radio | |
RU2013126404A (en) | CLOCK SYNCHRONIZATION METHOD AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
RU1798923C (en) | Converter for receiver | |
RU19627U1 (en) | MOBILE INFORMATION TRANSMISSION SYSTEM | |
RU2015136009A (en) | CLOCK SYNCHRONIZATION METHOD AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION |