Автоматизированный комплекс связи

Авторы патента:

Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована в сетях радиосвязи.

Задача полезной модели - расширение функциональных возможностей, в том числе возможности интеграции с другим радиооборудованием и программной реконфигурации при изменении нормативных документов, регламентирующих процедуру радиосвязи, за счет реализации отдельных функций не аппаратно, а программными методами, объединяя аппаратные средства в систему не через адаптеры, а непосредственно подключая их к ЛИВС Ethernet.

Поставленная задача достигается тем, что в автоматизированном комплексе связи, содержащем автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора, ЛИВС (например Ethernet), выполняющую функцию коммутатора информационных потоков, источник электропитания, технические средства, выполнены в виде ультракоротковолнового (УКВ) радиомодуля, содержащего дуплексный фильтр, соединенный с первой антенной, УКВ приемопередатчик, содержащий, усилитель мощности, выход которого соединен со входом дуплексного фильтра, усилитель радиочастоты, вход которого соединен с выходом дуплексного фильтра, а выход со входом преобразователя частоты, двухканальный приемник цифрового избирательного вызова (ЦИВ) УКВ диапазона, соединенный с третьей антенной, в который введены блок аналого-цифрового преобразования и выхода в ЛИВС, причем первый вход блока аналого-цифрового преобразования и выхода в ЛИВС соединен с выходом преобразователя частоты УКВ радиомодуля, второй вход блока аналого-цифрового преобразования и выхода в ЛИВС соединен с выходом двухканального приемника ЦИВ УКВ диапазона, первый выход соединен с усилителем мощности УКВ приемопередатчика, а второй выход с ЛИВС, коротковолнового (KB) радиомодуля, содержащего антенно-согласующее устройство, соединенное с четвертой антенной и с усилителем мощности передатчика, выход которого соединен с выходом приемовозбудителя, содержащего селектор, первый выход которого соединен со входом предварительного усилителя, а первый вход соединен с четвертой антенной, второй выход селектора приемовозбудителя, соединен со входом преобразователя частоты, многоканальный приемник ЦИВ, содержащий последовательно соединенные селектор, вход которого соединен с пятой антенной усилитель и преобразователь частоты, в который введены блок аналого-цифрового преобразования и выхода в ЛИВС, причем первый вход блока аналого-цифрового преобразования и выхода в ЛИВС соединен с выходом преобразователя частоты приемовозбудителя, второй вход блока аналого-цифрового преобразования и выхода в ЛИВС соединен с выходом многоканального приемника ЦИВ, первый выход соединен со вторым входом селектора приемовозбудителя, а второй выход с ЛИВС, и Глонас/GPS приемник, соединенный со второй антенной и с входом-выходом блока опорных частот, выход которого соединен с блоком цифрового преобразования выхода в ЛИВС УКВ радиомодуля.

Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована в сетях радиосвязи.

Известно техническое решение, представляющее собой автоматизированное рабочее место (АРМ), состоящее из специализированной электронной вычислительной машины (ЭВМ), совместимой с IBM PC, блоки которого соединены с устройством многоканальной аппаратуры передачи данных, через выносные блоки сопряжения с радиолокационной станцией и передвижным радиовысотомером [1].

Недостатками технического решения - аналога являются недостаточная надежность и малые функциональные возможности из-за необходимости сопряжения через выносные блоки.

Известен также унифицированный мобильный командирский пункт, содержащий три АРМа, подключенные к информационно-вычислительной сети (ЛИВС) Ethernet, радиолокационную станцию, навигационный приемник, печатающее устройство [2].

Недостатками системы-аналога являются неудовлетворительные надежностные характеристики из-за необходимости иметь три АРМа.

Наиболее близким к предлагаемому комплексу связи является автоматизированный программно-аппаратный комплекс узла связи, содержащий автоматизированные рабочие места (АРМ) дежурного по связи и оператора, адаптеры, ЛИВС Ethernet, сервер, модемы, технические средства, включающие в себя радиоприемные устройства, радиопередающие устройства, радиостанции, оконечную аппаратуру, межсетевые шлюзы, телефоны.

Недостатками системы-прототипа являются ограниченные функциональные возможности, в том числе возможности интеграции с другим радиооборудованием и программной реконфигурации при изменении нормативных документов, регламентирующих процедуру радиосвязи, что обусловлено использованием модемов, радиоприемных и радиопередающих устройств, радиостанций и оконечной аппаратуры в виде функционально законченных аппаратных средств, объединенных в систему через адаптеры локальной информационной вычислительной сети (ЛИВС) Ethernet.

Поставленная задача достигается тем, что в автоматизированном комплексе связи, содержащем автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора, ЛИВС (например Ethernet), выполняющую функцию коммутатора информационных потоков, источник электропитания, технические средства, выполнены в виде ультракоротковолнового (УКВ) радиомодуля, содержащего дуплексный фильтр, соединенный с первой антенной, усилитель мощности, выход которого соединен со входом дуплексного фильтра, усилитель радиочастоты, вход которого соединен с выходом дуплексного фильтра, а выход со входом преобразователя частоты, двухканальный приемник цифрового избирательного вызова (ЦИВ) УКВ диапазона, соединенный с третьей антенной, в который введены блок аналого-цифрового преобразования и выхода в ЛИВС, причем первый вход блока аналого-цифрового преобразования и выхода в ЛИВС соединен с выходом преобразователя частоты УКВ радиомодуля, второй вход блока аналого-цифрового преобразования и выхода в ЛИВС соединен с выходом двухканального приемника ЦИВ УКВ диапазона, первый выход соединен с усилителем мощности УКВ приемопередатчика, а второй выход с ЛИВС, коротковолнового (KB) радиомодуля, содержащего антенно-согласующее устройство, соединенное с четвертой антенной и с усилителем мощности передатчика, выход которого соединен с выходом приемовозбудителя, содержащего селектор, первый выход которого соединен со входом предварительного усилителя, а первый вход соединен с четвертой антенной, второй выход селектора приемовозбудителя, соединен со входом преобразователя частоты, многоканальный приемник ЦИВ, содержащий последовательно соединенные селектор, вход которого соединен с пятой антенной усилитель и преобразователь частоты, в который введены блок аналого-цифрового преобразования и выхода в ЛИВС, причем первый вход блока цифрового преобразования и выхода в ЛИВС соединен с выходом преобразователя частоты приемовозбудителя, второй вход блока аналого-цифрового преобразования и выхода в ЛИВС соединен с выходом многоканального приемника ЦИВ, первый выход соединен со вторым входом селектора приемовозбудителя, а второй выход с ЛИВС, и Глонас/GPS приемник, соединенный со второй антенной и с входом-выходом блока опорных частот, выход которого соединен с блоком цифрового преобразования выхода в ЛИВС УКВ радиомодуля.

Достигаемым техническим результатом полезной модели является новое построение УКВ и KB радиомодулей, обеспечивающих прием аналоговых сигналов, их предварительную фильтрацию, преобразование частоты, аналогово-цифровое преобразование и передачу принятых сигналов в цифровой форме в виде квадратурных составляющих по ЛИВС, а так же прием сигналов по ЛИВС в виде квадратурных составляющих, их цифро-аналоговое преобразование, аналоговую фильтрацию и усиление, и специальное программное обеспечение, обеспечивающее в цифровом виде основную фильтрацию и демодуляцию принятых сигналов, а так же цифровое формирование передаваемых сигналов с помощью специального программного обеспечения осуществляется и управление УКВ и KB радиомодулями, реализуя различные алгоритмы автоматического ведения радиосвязи в соответствии с действующими нормативными документами и регламентом радиосвязи.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого автоматизированного комплекса связи, содержащая автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора 1, ЛИВС (например, Ethernet), выполняющую функцию коммутатора цифровых потоков 2, источник питания AC/DC 3, устройства для узкополосного буквопечатания 4, технические средства, выполненные в виде УКВ радиомодуля 5 и KB радиомодуля 6. На фиг.2 представлена схема УКВ радиомодуля, содержащая дуплексный фильтр 7, усилитель мощности 8, усилитель радиочастоты 9, преобразователь частоты 10, блок аналого-цифрового преобразования и выхода в ЛИВС 11, Глонас/GPS приемник 12, блок опорных частот 13, приемник ЦИВ УКВ диапазона 14, первую 15, вторую 16, третью 17 антенны. На фиг.3 представлена схема KB радиомодуля, содержащая четвертую антенну 18, антенно-согласующее устройство 19, усилитель мощности 20, приемовозбудитель 21, состоящий из селектора 22 и преобразователя частоты 23, блок аналого-цифрового преобразования и выхода в ЛИВС 24, пятую антенну 25, приемника ЦИВ 26, содержащего фильтр ЦИВ 27, усилитель радиочастоты 28, второго преобразователя частоты 29.

Предложенный автоматизированный комплекс связи работает следующим образом. В режиме дежурного приема УКВ радиомодуль 5 с помощью двухканального приемника ЦИВ 14 осуществляет дежурство на двух, определенных нормативными документами, частотах ЦИВ, при этом сигналы с третьей антенны 17 поступают на двухканальный приемник ЦИВ 14, осуществляющий дежурство на каналах ЦИВ. УКВ радиомодуль 5 в режиме дежурного приема настроен на рабочую частоту, задаваемую с АРМа оператора 1 автоматически, в соответствии с регламентом радиосвязи, или вводимую вручную оператором. При этом сигнал с первой антенны 15 через дуплексный фильтр 7 поступает на, последовательно соединенные усилитель радиочастоты 9 и преобразователь частоты 10. Далее сигналы с приемника ЦИВ 14 и преобразователя частоты 10 поступают на блок аналого-цифрового преобразования 11, где преобразовываются в цифровую форму и в виде квадратурных составляющих по ЛИВС 2 передаются на АРМ оператора 1 для демодуляции и декодирования. Получив сигнал ЦИВ или сигнал вызова по рабочему каналу, АРМ оператора 1 сравнивает адрес получателя сообщения с собственным адресом и идентификатором общего вызова. При их совпадении принятое сообщение или вызов выводится на экран АРМа оператора 1, сопровождая его звуковой сигнализацией, и переходит в режим ожидания действий оператора на полученное сообщение. В случае, когда адрес получателя сообщения ЦИВ не совпадает с собственным адресом и идентификатором общего вызова АРМ оператора 1 автоматически формирует в цифровой форме в виде квадратурных составляющих сигнал для ретрансляции принятого сообщения и передает его по ЛИВС 2 на блок цифрового аналого-преобразования и выхода в ЛИВС 11, а затем уже в аналоговом виде на усилитель мощности 9 УКВ радиомодуля 5 и через дуплексный фильтр 7 подается в антенну 15 для автоматической ретрансляции. Если адрес получателя сообщения ЦИВ или вызова по рабочему каналу совпадает с собственным адресом или идентификатором общего вызова, оператор, получив сообщение на АРМ оператора 1, формирует ответное сообщение (в том числе и голосовое), которое в цифровой форме в виде квадратурных составляющих передается по ЛИВС 2 на блок аналого-цифрового преобразования и выхода в ЛИВС 11, а затем уже в аналоговом виде на усилитель мощности 9 УКВ радиомодуля 5 и через дуплексный фильтр 7 подается в антенну 15. Таким образом, осуществляется автоматическое ведение радиосвязи абонентами сети в УКВ диапазоне в дуплексном режиме.

Приемник сигналов Глонас/GPS 12 предназначен для определения координат места нахождения объекта и тактовой синхронизации. При этом сигнал Глонас/GPS 13 поступает со второй антенны 16 на приемник Глонас/GPS 12, а с его выхода сигнал тактовой синхронизации поступает на блок опорных частот 13, в котором осуществляется стабилизация генератора опорной частоты, которая подается на УКВ 5 и KB 6 радиомодули для их синхронизации.

KB радиомодуль 6 работает аналогично. В режиме дежурного приема он с помощью многоканального приемника ЦИВ 26 осуществляет сканирование по шести, определенным нормативными документами, частотам ЦИВ, при этом сигналы с пятой антенны 25 поступают на шестиканальный фильтр ЦИВ 27, далее на усилитель радиочастоты 28 и блок преобразования частоты 29, в котором методом переключения сигналов гетеродина осуществляется сканирование по каналам ЦИВ. KB радиомодуль 6 в режиме дежурного приема может быть настроен на рабочую частоту, задаваемую по ЛИВС 2 с АРМа оператора 1 автоматически, в соответствии с регламентом радиосвязи, или вводимую вручную оператором, или сканировать по шести вызывным частотам, так же задаваемым с АРМ оператора 1. При этом сигнал с четвертой антенны 18 поступает на KB приемовозбудитель 21, содержащий последовательно соединенные селектор 22 и преобразователь частоты 23. Далее сигналы с многоканального приемника ЦИВ 26 и приемовозбудителя KB 21 поступают на блок аналого-цифрового преобразования и выхода в ЛИВС 24, где преобразовываются в цифровую форму и в виде квадратурных составляющих по ЛИВС 2 передаются на АРМ оператора 1 для демодуляции и декодирования. Получив сигнал ЦИВ или сигнал вызова по рабочему или вызывному каналу, АРМ оператора 1 сравнивает адрес получателя сообщения с собственным адресом и идентификатором общего вызова. При их совпадении принятое сообщение или вызов выводится на экран АРМа оператора 1, сопровождая его звуковой сигнализацией, и переходит в режим ожидания действий оператора на полученное сообщение. В случае, когда адрес получателя сообщения ЦИВ не совпадает с собственным адресом и идентификатором общего вызова, АРМ оператора 1 переключает KB приемовозбудитель 21 в режим передачи, передает по ЛИВС 2 команду настройки на частоту, определенную регламентом радиосвязи, формирует в цифровой форме в виде квадратурных составляющих сигнал для ретрансляции принятого сообщения и передает его по ЛИВС 2 на блок аналого-цифрового преобразования и выхода в ЛИВС 24 откуда уже в аналоговой форме сигнал поступает на селектор KB приемовозбудителя 22, с выхода которого сигнал через последовательно соединенные усилитель мощности 20 и антенно-согласующее устройство 19 поступает на четвертую антенну. Если адрес получателя сообщения ЦИВ или вызова по рабочему каналу совпадает с собственным адресом или идентификатором общего вызова, оператор, получив сообщение на АРМ оператора 1, формирует ответное сообщение (в том числе и голосовое). При этом АРМ оператора 1 переключает KB приемовозбудитель 21 в режим передачи, передает по ЛИВС 2 команду настройки на частоту, определенную регламентом радиосвязи, формирует в цифровой форме в виде квадратурных составляющих сигнал ответного сообщения и передает его по ЛИВС 2 на блок аналого-цифрового преобразования и выхода в ЛИВС 24 откуда уже в аналоговой форме сигнал поступает на селектор 22 KB приемовозбудителя 21, с выхода которого сигнал через последовательно соединенные усилитель мощности 20 и антенно-согласующее устройство 19 поступает на четвертую антенну 18. Таким образом, осуществляется автоматическое ведение радиосвязи абонентами сети в KB диапазоне в симплексном или полудуплексном режимах при дуплексном режиме слежения за каналами ЦИВ.

Источники информации

1. П..2219586 РФ, Н04В 7/00, опубликован 2003 г.

2. П. 29600 РФ, Н04В 7/00, опубликован 2003 г.

3. П. 98657 РФ, Н04В 7/00, опубликован 2010 г.

Автоматизированный комплекс связи, содержащий автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора, локальную информационную вычислительную сеть (ЛИВС) (например Ethernet), выполняющую функцию коммутатора информационных потоков, источник электропитания, технические средства, отличающийся тем, что технические средства выполнены в виде ультракоротковолнового (УКВ) радиомодуля, содержащего дуплексный фильтр, соединенный с первой антенной, усилитель мощности, выход которого соединен со входом дуплексного фильтра, усилитель радиочастоты, вход которого соединен с выходом дуплексного фильтра, а выход - со входом преобразователя частоты, приемник цифрового избирательного вызова (ЦИВ) УКВ диапазона, соединенный с третьей антенной, в который введены блок аналого-цифрового преобразования и выхода в ЛИВС, причем первый вход блока аналого-цифрового преобразования и выхода в ЛИВС соединен с выходом преобразователя частоты УКВ приемопередатчика, второй вход блока аналого-цифрового преобразования и выхода в ЛИВС соединен с выходом приемника ЦИВ УКВ диапазона, первый выход соединен с усилителем мощности УКВ приемопередатчика, а второй выход с ЛИВС, коротковолнового (KB) радиомодуля, содержащего антенно-согласующее устройство, соединенное с четвертой антенной и с усилителем мощности передатчика, вход которого соединен с выходом приемовозбудителя, содержащего селектор, первый выход которого соединен со входом усилителя мощности передатчика, а первый вход соединен с четвертой антенной, второй выход селектора приемовозбудителя, соединен со входом преобразователя частоты, приемник ЦИВ, содержащий последовательно соединенные селектор, вход которого соединен с пятой антенной, усилитель и преобразователь частоты, в который введены блок аналого-цифрового преобразования и выхода в ЛИВС, причем первый вход блока аналого-цифрового преобразования и выхода в ЛИВС соединен с выходом преобразователя частоты приемовозбудителя, второй вход блока аналого-цифрового преобразования и выхода в ЛИВС соединен с выходом многоканального приемника ЦИВ, первый выход соединен со вторым входом селектора приемовозбудителя, а второй выход - с ЛИВС, и ГЛОНАСС/GPS приемник, соединенный со второй антенной и с входом-выходом блока опорных частот, выход которого соединен с блоком аналого-цифрового преобразования и выхода в ЛИВС УКВ радиомодуля.