Научная статья на тему 'О работе радиостанции с обратной связью в дуплексном режиме'

О работе радиостанции с обратной связью в дуплексном режиме Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
331
54
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
РАДИОCТАНЦИЯ / АНТЕННА / ДУПЛЕКСНАЯ СВЯЗЬ / ЛИНИЯ ПЕРЕДАЧИ / СИНХРОНИЗАЦИЯ / RADIO STATION / ANTENNA / DUPLEX / TRANSMITTING LINE / SYNCHRONIZATION

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Лукьянов Юрий Михайлович, Пониматкин Виктор Ефимович, Шпилевой Андрей Алексеевич

На основе анализа принципов работы дуплексной системы связи разработана модель радиосистемы с обратной связью, обеспечивающая работу десяти дуплексных каналов на одной частоте на одну антенну в режиме программной перестройки рабочей частоты радиостанции.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Лукьянов Юрий Михайлович, Пониматкин Виктор Ефимович, Шпилевой Андрей Алексеевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «О работе радиостанции с обратной связью в дуплексном режиме»

УДК 539.143.539.183

Ю. М. Лукьянов, В. Е. Пониматкин, А. А. Шпилевой

О РАБОТЕ РАДИОСТАНЦИИ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ В ДУПЛЕКСНОМ РЕЖИМЕ

На основе анализа принципов работы дуплексной системы связи разработана модель радиосистемы с обратной связью, обеспечивающая работу десяти дуплексных каналов на одной частоте на одну антенну в режиме программной перестройки рабочей частоты радиостанции.

On the basis of the analysis of principles of duplex system, the model of radio system with reverse connect is obtained. It provide the work of ten duplex channels on one frequency at one antenna in programmable regime of radio-station frequency change.

Ключевые слова: радиостанция, антенна, дуплексная связь, линия передачи, синхронизация.

Key words: radio station, antenna, duplex, transmitting line, synchronization.

Современные радиостанции уКВ-диапазона промышленного назначения работают в симплексном режиме, а зашита информации осуществляется с помощью псевдослучайной перестройки рабочей частоты

Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. 2011. Вып. 10. С. 124—127.

(ППРЧ). Создание дуплексного режима возможно путем использования в канале временного разделения приема — передачи, обеспечивающей защиту информации за счет работы ППРЧ. Это позволит не только реализовать многоканальную диалоговую схему радиообмена, но и передавать данные в каналах УКВ ближней радиосвязи. Для защиты передаваемых данных в каналах беспроводной связи от помех используются различные методы как в системах с обратной связью, так и без нее. Во втором случае применяются следующие способы: многократная передача кодовых комбинаций; одновременная передача кодовой комбинации по нескольким параллельно работающим каналам; помехоустойчивое кодирование или использование кодов, исправляющих ошибки.

Системы без обратной связи используются тогда, когда нельзя образовать канал обратной связи и когда предъявляются жесткие требования к времени задержки сообщения информации корреспонденту [1]. Реализация системы без обратной связи возможна путем двукратной передачи кодовой комбинации, то есть передачи второго и третьего идентичных информационных импульсов в каждом канале десятиканальной радиостанции. Модель логики такой многоканальной системы с временным разделением, двойным кодированием в каждом канале и возможностью восстановления пораженного помехой временного участка построена на основе следующих допущений:

— каждый канал многоканального потока содержит на передаче три импульса и три импульса на приеме, разнесенных по времени;

— для повышения помехоустойчивости системы синхронизации при работе радиостанций длительность первого тактового (ттакт) импульса равна 1 мс;

— временное расстояние между импульсами соответствует номеру канала в миллисекундах, например, для пятого канала трАС = 5 мс;

— второй и третий импульсы на передаче в каждом канале являются информационными, и для повышения их избирательности в каждом канале импульсы коррелированны по ширине, поэтому их длительность, соответственно, равна номеру канала в миллисекундах, например, для пятого канала т5ШФ = 5 мс;

— второй и третий информационные импульсы из трех излучаемых в каждом канале несут одинаковую информацию, поэтому при их сложении устраняются искажения случайной помехой.

Принятые допущения позволяют построить модель логики системы передачи с временным разделением каналов. В каждом канале, которому отводится 100 мс, передаются одиночные тактовые импульсы одинаковой длительности, а кодирование канала проводится по расстоя-

N

нию между этими импульсами Трас и временному размеру двух информационных импульсов тNнФ, которые также коррелированы и связаны с расстоянием между импульсами их равенством т^с = тNНФ (рис. 1). Система способна работать десятью дуплексными каналами на одной частоте на одну антенну в режиме программной перестройки рабочей частоты радиостанции, с восстановлением информации при поражении временного участка.

125

иНМП

І, С

1-й канал 100 мс

2-й канал 100 мс

9-й канал Ю-й канал 100 мс 100 мс

Период Т

Рис. 1. Модель логики системы передачи без обратной связи

126

К системам с обратной связью предъявляются следующие основные требования: определение необходимости повторной передачи, установленное на приемном и передающем концах линии [2]. Предлагаемая многоканальная система реализует такую систему с обратной связью. В логике работы устройства использован третий информационный импульс, который не подлежит обработке в корреспондирующей радиостанции, а возвращается ею назад для контроля приема информации. Модель построения логики многоканальной системы радиостанции с временным разделением, двойным кодированием каналов и возможностью восстановления пораженного помехой временного участка, а также возврата одного из импульсов станции, его излучившей, предполагает следующие допущения:

— каждый канал многоканального потока содержит на передаче три импульса и три импульса на приеме, разнесенных по времени;

— для повышения помехоустойчивости системы синхронизации при работе радиостанций первый импульс в первом канале должен синхронизовать взаимодействующие станции;

— временное расстояние между импульсами соответствует номеру

5 ^

канала в миллисекундах, например, для пятого канала ХрАС = 5 мс;

— первый, второй и третий импульсы на передаче в каждом канале являются информационными, и для повышения их избирательности в каждом канале импульсы коррелированны по ширине, поэтому их длительность, соответственно, равна номеру канала в миллисекундах,

5 ^

например, для пятого канала хинф = 5 мс;

— первый, второй и третий информационные импульсы из трех излучаемых в каждом канале несут одинаковую информацию, поэтому при сложении двух из них есть возможность устранить искажения информации случайной помехой;

— один из информационных импульсов должен быть возвращен корреспондирующей радиостанцией радиостанции, его излучившей.

В предлагаемой системе поток информационных импульсов хинф передается по схеме с временным разделением каналов. Каждому каналу отводится 100 мс. Кодирование канала проводится по расстоянию между

_ N __

передаваемыми импульсами Храс и временному размеру трех импульсов

N

хинф , которые также коррелированны и связаны с расстоянием между импульсами: т^С = т^НФ . Импульсы т1ИНФ, х1инф , •••, тиНФ имеют различ-

ную

длительность в каждом канале, определяемую по формуле *'иНф = N •х1, где N — номер канала; т1 = тТАКТ — длительность тактового импульса. Длительность паузы между импульсами равна т^АС =ТшФ, то

есть расстояние между импульсами коррелированно: хРАС = х1ш

X2 = X2

РАС ИНФ1

10 = х10

РАС ИНФ .

Эта модель приведена на рисунке 2.

1-й канал 2-й канал

ЮОмс 100 мс

Период Т

Рис. 2. Модель логики системы передачи с обратной связью

Разработана модель системы, работающей с десятью дуплексными каналами на одной частоте на одну антенну в режиме программной перестройки рабочей частоты радиостанции, с возможностью восстановления частично поврежденной информации и контролем ее получения.

Список литературы

1. Гроднев И. И., Верник С. М. Линии связи. М., 1992.

2. Лукьянов Ю. М., Пониматкин В. Е., Шпилевой А. А. Заявка на изобретение №2010121183 от 25.05.10 (решение Института промышленной собственности РФ на выдачу патента от 17.07.11).

Об авторах

Андрей Алексеевич Шпилевой — канд. физ.-мат. наук, доц., Балтийский федеральный университет им. И. Канта, e-mail: AShpilevoi@kantiana.ru.

Виктор Ефимович Пониматкин — канд. техн. наук, доц., Балтийский федеральный университет им. И. Канта, e-mail: VPonimatkin@ kantiana.ru

Юрий Михайлович Лукьянов — адъюнкт, БВМИ им. Ф. Ушакова.

127

Authors

Yuriy Lukjanov — post graduate, IKSUR.

Dr Viktor Ponimatkin — assistant professor, I. Kant Baltic Federal University, e-mail: VPonimatkin@kantiana.ru.

Dr Andrey Shpilevoy — assistant professor, I. Kant Baltic Federal University, e-mail: AShpilevoi@kantiana.ru.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.