ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ РАДИОСИСТЕМ С АВТОМАТИЧЕСКОЙ АДАПТАЦИЕЙ К ПОМЕХОВОЙ ОБСТАНОВКЕ

May 3, 2012 by admin Комментировать »

Мильковский А. Г., Прийма Д. В. Институт телекоммуникационных систем ИТС (Национальный технический университет Украины) Тел.: + (38066) 7264084; e-mail: dpriyma@huawei.com

Рисунок 1. Структурная схема радиоприемного устройства с системой автоматической регулировки чувствительности, реализованная с помощью двух общих трактов приёма.

Аннотация – Рассмотрены существующие методы адаптации к помеховой обстановке и разработана структурная схема радиоприемного устройства, позволяющая реализовать новый метод адаптации – по чувствительности.

I.  Введение

Использование автоматических адаптивных систем радиосвязи является важным фактором развития современных радиосистем. Они позволяют автоматизировать эксплуатацию линий связи и улучшить качество их работы, объединяя возможности современных технологий радиосвязи и улучшенного программного обеспечения [1].

На сегодняшний день широкое распространение получили адаптация по мощности, по частоте и адаптивная компенсация помех. При этом каждый из существующих видов адаптации обладает рядом недостатков: неудовлетворительные параметры по ЭМС, неэффективное использование радиочастотного ресурса, необходимость использования помехоустойчивого канала обратной связи, необходимость использования дополнительных комплектов антенн и т.д. [1-3].

Автоматическая адаптация к помехам по чувствительности является эффективным средством для борьбы с внеполосными помехами. Кроме того, адаптация по чувствительности свободна от недостатков присущих адаптации по частоте и по мощности (необходимость наличия канала ОС с радиопередатчиком, а также значительное время адаптации тад), поскольку корректирует только параметры радиоприёмного устройства. Основной проблемой широкого практического использования адаптации по чувствительности является создание автоматических устройств, способных идентифицировать наличие внеполосных помех. Другими словами, устройство автоматической идентификации должно однозначно зафиксировать тот факт, что причиной ухудшения качества связи является наличие внеполосных помех. Последующая задача заключается в автоматической регулировке чувствительности приёмника по критерию максимального соотношения Рс/Рш на выходе.

II.  Основная часть

Одной из разновидностей автоматической адаптации к помеховой обстановке является адаптация по чувствительности, которая на сегодняшний день не получила реального применения, так как предлагаемые схемы реализации не обеспечивают требования по точности регулировки чувствительности и обладают большой схемной избыточностью рис.1.

К недостаткам данной схемы относятся:

•       схемная избыточность (наличие двух общих трактов прима (ОТП));

•       неточность регулировки (сложность реализации равных коэффициентов усиления Ki и Кг)

Picture 1. Flow chart of the receiver with automatic

sensitivity regulation, realized on the basis of two common signal paths

Для устранения недостатков в устройстве автоматической регулировки чувствительности приёмника, который содержит два независимых тракта усиления сигнала, в базовую схему необходимо добавить функциональный узел, позволяющий с определённой периодичностью изменять параметры многосигнальной избирательности. Измеряя уровни сигналов в различные моменты времени (при повышенных параметрах многосигнальной избирательности и заниженных) и используя решающее устройство, становится возможным определять наличие внеполосной помехи, её уровень, что в свою очередь, позволяет формировать соответствующие сигналы управления на регулируемый аттенюатор.

Таким функциональным узлом может выступать модулятор полосы пропускания, который реализуется в виде переключателя: в одном положении включается двухконтурная или трёхконтурная входная цепь, в другом – одноконтурная.

Структурная схема радиоприёмного устройства с адаптацией по чувствительности имеет вид, представленный на рис. 2.

Принцип работы данной схемы состоит в следующем.

При отсутствии внеполосной помехи сигнал проходит через аттенюатор, модулятор полосы пропускания и после усиления и преобразования в линейном тракте детектируется детектором отношения сигнал/шум (ОСШ). На устройство сравнения при этом в различные моменты времени приходят сигналы почти равные по уровню и на аттенюатор подаётся сигнал увеличения коэффициента передачи.

Рисунок 2. Структурная схема радиоприёмного

устройства с автоматической адаптацией к помехам по чувствительности.

Picture 2. Flow chart of the receiver with automatic sensitivity adaptation to noise influence

При наличии внеполосной помехи степень блокирования линейного тракта зависит от полосы пропускания модулятора (при более узкой полосе пропускания степень блокирования меньше). Полоса пропускания модулятора периодически изменяется по сигналам генератора импульсов, поэтому степень блокирования так же периодически изменяется, в результате чего изменяется напряжение сигнала на выходе детектора ОСШ. Устройство сравнения при превышении разности между сигналами порогового уровня формирует соответствующий сигнал управления на аттенюатор, при этом изменяется коэффициент передачи аттенюатора. При уменьшении коэффициента передачи аттенюатора, уменьшается как уровень полезного сигнала так и уровень внеполосной помехи, что позволяет исключить эффект блокирования.

Таким образом, устройство автоматической регулировки чувствительности позволяет:

•       эффективно использовать ресурсы радиоприёмных устройств по многосигнальной избирательности и чувствительности в условиях изменяющейся помеховой обстановки;

•       автоматически отслеживать изменение уровня внеполосных помех и регулировать величину ослабления принимаемой смеси сигнала и помех аттенюатором;

•       производить быструю настройку параметров радиоприёмного устройства, не требуя изменения параметров радиопередатчика.

I.    Заключение

Наиболее целесообразным является использование разработанного устройства в системах радиосвязи с автоматической адаптацией по чувствительности для создания компактных, мобильных центров связи (командные пункты связи, морские суда), где сосредоточено большое количество радиопередающих средств, и вероятность возникновения внеполосных помех очень высока. Применение автоматической адаптации по чувствительности позволяет наиболее полно использовать запас по уровню принимаемого сигнала для противодействия внеполосным помехам, поступающим на вход радиоприемного устройства от соседних радиопередатчиков.

II.   Список литературы

[1] Рекомендация МСЭ-R F.1110-2. Адаптивные радиосистемы на частотах ниже примерно 30 МГц, 2002.

[2] Брагин А. С. Радио телекоммуникационные системы. Часть 2. Тракты радиоприёма. – К.: НТУУ «КПИ», 2002.

[3] Брагин А. С. Технологии наземной радиосвязи – К.:

НТУУ «КПИ», 2000.

THE WAYS OF IMPROVING RADIOSYSTEMS WITH AUTOMATIC ADAPTATION TO NOISE INFLUENCE

Milkovskiy A. G., Priyma D. V.

Institute of Telecommunication Systems ITS (National Technical University of Ukraine) phone: +(38066) 7264084 e-mail: dpriyma@huawei.com

Abstract – Investigated are present types of automatic adaptation to noise influence and worked up structure scheme of receiver which allows realizing new method of adaptation – by sensitivity.

I.  Introduction

Automatic sensitive adaptation is effective against out-of- band waves with high amplitude. Moreover it hasn’t such disadvantages as necessary channel of feedback with transceiver and long adaptation time, which has frequency adaptation and power adaptation, because of it regulates only receiver’s parameters. The main problem for wide using of automatic sensitivity adaptation is creation of automatic devices which identifies out-of-band harmonics. It is mean that device has to determine if the reason of signal deterioration is out-of-band harmonic. Another task is automatic regulation of receiver sensitivity by criterion signal-to-noise merit maximum.

II.  Main part

For disadvantages elimination in sensitivity’s automatic regulation device of receiver, which consist of two independent signal’s amplifier tracts, in base scheme inputs functional node for periodical changing of multi signal selectivity’s parameters.

Signal’s level measuring in different moments (with high and low multi signal selectivity’s parameters) and solver using allows determining out-of-band harmonic, its level, which allows steering command’s forming to adjustable attenuator.

As that functional node, can be used switch, in first position it commutates double-circuit or three-circuit input circuit (high multi signal selectivity’s parameters), in second position it commutates one-circuit input circuit (low multi signal selectivity’s parameters).

Device of automatic sensitivity’s regulation allows:

•       Efficiently use receiver’s resources of multi signal selectivity and sensitivity in changing noise conditions;

•       Automatically trace changing of out-of-band harmonic’s level and regulate value of signal-noise composition attenuation;

•       Fast adjustment of receiver’s parameters without transceiver regulation.

III.  Conclusion

The most appropriate is using of developed device in radio systems with automatic sensitivity adaptation for creation compact and mobile communication centers (command communication centers, sea ships), where high concentration of transceivers working in different diapasons and out-of-band radiation possibility is very high.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии»

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты