Система спутниковой связи

 

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано в спутниковых системах связи с широкополосными сигналами. Система содержит наземную станцию корреспондента, наземную станцию абонента и аппаратуру бортового ретранслятора (борта). Наземная станция корреспондента содержит последовательно соединенные антенну 1, приемник сигнала "Маяк" 2, демодулятор 3, блок выделения сигналов управления 21, блок управления 4, генератор псевдослучайной последовательности (ГПСП) 22, фазовый манипулятор 23, передатчик 7, антенну 8, последовательно соединенные источник сообщения 5 и модулятор 6, подсоединенные ко второму входу фазового манипулятора 23, а также ГПСП 18, включенный между вторым входом и вторым выходом приемника 2. Наземная станция абонента содержит последовательно соединенные антенну 9, приемник информационного сигнала 10, демодулятор 11 и получатель информации 12. При этом вход приемника сигнала "Маяк" 17 соединен с входом приемника 10, а выход, через ГПСП 38, с вторыми входами приемников 10 и 17. Аппаратура бортового ретранслятора содержит антенну 13, приемник 14, фазовый манипулятор (ФМ) 25₃, режекторный фильтр 16, ФМ 34, вычитатель 39, передатчик 19, сумматор 36 и антенну 20. При этом общая точка выхода приемника 14 и входа ФМ 25₃ соединена со входами ФМ 25₁ и 25₂, а также с другим входом вычитателя 39. Выход ФМ 25₁ через последовательно соединенные полосовой фильтр 15₁, усилитель 27₁, амлпитудный детектор (АД) 28₁, схему сравнения 30, блок формирования сигналов управления (БФСУ) 32, передатчик 33 соединен с другим входом сумматора 36. Выход ФМ 25₂ через последовательно соединенные полосовой фильтр 15₂, усилитель 27₂, АД 28₂ соединен с другим входом схемы сравнения 30. Общая точка выхода ФМ 25₃ и входа режекторного фильтра 16 через последовательно соединенные развязывающее устройство 41, полосовой фильтр 15₃, усилитель 27₃, АД 28₃ соединен с одним из входов сумматора 29, два других его входа подключены к соответствующим входам АД 28₁ и АД 28₂. Выход сумматора 29 через последовательно соединенные накопительное устройство 24 и схему сравнения с порогом 31 соединен с другим входом БФ СУ 32. Выход ГПСП 35 соединен одновременно с входами ФМ 25₃, передатчик 33, через регулируемый элемент задержки 40 с входом ФМ 34, через элементы задержки 26 и 37 с другими входами ФМ 25₁ и ФМ 25₂. 5 ил.

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано в спутниковых системах связи с широкополосными сигналами.

Известны системы спутниковой связи (Пуэнте Д., Шмидт В., Варта А. Методы многостанционной работы коммерческих ИСЗ, ТИИР, 1971, N 5, 9, 2, с. 117 - 130, "Cosmos revisited the USSR VHF Satellite navigatiom system". Daly P. "Space commun. and Broadcast." 1984, N 2, с. 129 - 142, Аппаратура потребителей СРНС - Навстар, Зарубежная радиоэлектроника, 1988, N 4, авт. св. N 67789, Спутниковая система слежения и ретрансляции данных TDRSS, Зарубежная радиоэлектроника N 6, 1984 и др.), недостатком которых является низкая помехоустойчивость.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является система спутниковой связи (Петрович Н.Т., Камнев Е.Ф., Каблуковой М.В., Космическая радиосвязь, М.: Сов. радио, 1979, с. 66 - 68) - прототип.

Система-прототип содержит орбитальный спутниковый ретранслятор и N независимых наземных станций, осуществляющих связь через спутник.

Структурная схема прототипа приведена на фиг. 1, где использованы следующие обозначения: 1 - антенна; 2 - приемник (ПРМ); 3 - демодулятор; 4 - блок управления (БУ); 5 - источник сообщения (ИС); 6 - модулятор; 7 - передатчик (ПРД); 8, 9 - антенны; 10 - приемник; 11 - демодулятор; 12 - получатель информации (ПИ); 13 - антенна; 14 - приемник (ПРМ); 15 - гребенка полосовых фильтров (блок фильтрации); 16 - смеситель; 17 - синтезатор частот (гетеродин); 18 - полосовой фильтр; 19 - передатчик (ПРД); 20 - антенна.

Передающая наземная станция содержит последовательно соединенные антенну 1, приемник 2, демодулятор 3, блок управления 4, источник сообщения 5, модулятор 6, передатчик 7, антенну 8. Приемная наземная станция содержит последовательно соединенные антенну 9, приемник 10, демодулятор 11, получатель информации 12.

Ретранслятор (борт) содержит последовательно соединенные антенну 13, приемник 14, блок фильтрации 5, смеситель 16, полосовой фильтр 18, передатчик 19, антенну 20, а также синтезатор частот 17, соединенный со смесителем 16.

Система-прототип работает следующим образом.

Передающая станция i-го направления (i = 1, 2 ... N) передает дискретную информацию, формируемую источником сообщения 5, при этом информация через модулятор 6 поступает в ПРД 7, где осуществляется усиление сформированного сигнала и перенос его в необходимый диапазон частот с последующим излучением на борт через антенну 8.

Сигнал с несущей частотой f_i совместно с сигналами других направлений поступает на приемную антенну 13 ретранслятора, после чего усиливается и переносится на промежуточную частоту в ПРМ 14 и расфильтровывается гребенкой из N полосовых фильтров 15. Полоса пропускания фильтров 15 выбирается таким образом, чтобы обеспечить неискаженную передачу сигнала и очистить его от помех. Сигналы с выходов фильтров 15 поступают на смеситель 16, на второй вход которого подается напряжение от синтезатора частот 17, сетка частот которого соответствует расстановке несущих частот передатчиков наземных станций. Таким образом, с выхода фильтра 18 последовательно поступают посылки сигналов различных передающих станций длительностью T/N (где T - длительность элементарной посылки информационного сигнала, передаваемого наземной станцией), соответствующие несущим частотам f₁, f₂ - f_N. Укороченные в N раз элементарные посылки передающих станций поступают в передатчик 19 и через антенну 20 излучаются в канал связи. Групповой сигнал, переизлученный ретранслятором, поступает на вход антенны 1 передающей станции i-го направления. В приемнике 2 и демодуляторе 3 из группового сигнала выделяются посылки, несущие сообщения этой станции.

В блоке управления 4 происходит анализ выделенных посылок. Если выделенная в ретрансляторе посылка попадает на границу двух соседних посылок противоположного знака, то блок управления 4 изменит частоту дискретизации таким образом, чтобы стробирующий импульс в ретрансляторе приходился на середину посылки.

Таким образом смеситель 16, синтезатор 17 и фильтр 18 выполняют функции аппаратуры временного уплотнения, а блок управления 4 с учетом действия обратного канала осуществляет поиск и подстройку по задержке.

Система-прототип может работать и в циркулярном режиме, когда работает одна передающая станция (центральная) и N приемных, отличающихся между собой несущими частотами. В этом случае в каждый данный момент используется одно радионаправление (один фильтр).

Недостатком прототипа является низкая устойчивость к узкополосным помехам.

Упомянутый недостаток устраняется тем, что в систему спутниковой связи, содержащую на наземной станции корреспондента последовательно соединенные антенну, приемник сигнала синхронизации и демодулятор, а также блок управления, последовательно соединенные источник сообщения и модулятор, последовательно соединенные передатчик и антенну, содержащую на наземной станции абонента последовательно соединенные антенну, приемник информационного сигнала, демодулятор и получатель информации, содержащую на борту последовательно соединенные антенну и приемник, а также три полосовых фильтра, передатчик и антенну, введены на наземной станции корреспондента первый и второй генераторы псевдослучайной последовательности, блок выделения сигналов управления и четвертый фазовый манипулятор, на наземной станции абонента приемник сигнала синхронизации и четвертый генератор псевдослучайной последовательности, на борту четыре фазовых манипулятора, режекторный фильтр, вычитатель, три усилителя, три амплитудных детектора, два сумматора, накопитель, блок сравнения, блок сравнения с порогом, блок формирования сигналов управления, передатчик сигнала синхронизации, развязывающий блок, три элемента задержки. При этом на наземной станции корреспондента вход и выход первого генератора псевдослучайной последовательности соединены с соответствующими входом и выходом приемника сигнала синхронизации, вход блока выделения сигналов управления соединен с выходом демодулятора, а выход через блок управления - с входом второго генератора псевдослучайной последовательности, выход которого соединен с одним из входом фазового манипулятора, другой вход которого соединен с выходом модулятора, а выход - с входом передатчика. На наземной станции абонента выход четвертого генератора псевдослучайной последовательности соединен с соответствующими входами приемника информационного сигнала и приемника сигнала синхронизации, другой вход которого объединен с входом приемника информационного сигнала, а выход соединен с входом четвертого генератора псевдослучайной последовательности.

На борту входы первого, второго и третьего фазовых манипуляторов объединены и соединены с выходом приемника, выход третьего фазового манипулятора через последовательно соединенные режекторный фильтр и четвертый фазовый манипулятор соединен с одним из входов вычитателя, другой вход которого соединен с выходом приемника, а выход вычитателя через последовательно соединенные передатчик информационного сигнала и второй сумматор соединен с антенной. Вход режекторного фильтра через последовательно соединенные развязывающий блок, третий полосовой фильтр, третий усилитель, третий амплитудный детектор, первый сумматор, накопитель, блок сравнения с порогом, блок формирования сигналов управления, передатчик сигнала синхронизации соединен с другим входом второго сумматора. Выход третьего генератора псевдослучайной последовательности одновременно соединен с другим входом третьего фазового манипулятора, через регулируемый элемент задержки - с другим входом четвертого фазового манипулятора, с входом передатчика сигнала синхронизации и через первый и второй элементы задержки - с другими входами первого и второго фазовых манипуляторов, выходы которых через соответствующие последовательно соединенные полосовой фильтр, усилитель, амплитудный детектор соединены с соответствующими входами блока сравнения, выход которого соединен с одним из входов блока формирования сигналов управления. Кроме того, другие выходы первого и второго амплитудных детекторов соединены с соответствующими входами первого сумматора.

Структурная схема заявляемой системы связи приведена на фиг. 2, где обозначено: 1 - антенна; 2 - приемник (ПРМ) сигнала синхронизации; 3 - демодулятор; 4 - блок управления (БУ); 5 - источник сообщения (ИС); 6 - модулятор; 7 - передатчик (ПРД); 8, 9 - антенны; 10 - приемник информационного сигнала (ПРМ); 11 - демодулятор; 12 - получатель информации (ПИ); 13, 20 - антенны; 14 - приемник (ПРМ); 15₁, 15₂, 15₃ - полосовые фильтры; 16 - режекторный фильтр; 17 - приемник (ПРМ) сигнала синхронизации; 18, 22 - первый и второй генераторы псевдослучайной последовательности (ГПСП); 19 - передатчик информационного сигнала (ПРМ); 21 - блок выделения сигналов управления; 23 - фазовый манипулятор (ФМ); 24 - накопитель; 25₁, 25₂, 25₃, 34 - первый второй, третий и четвертый фазовые манипуляторы (ФМ); 26, 37 - первый и второй элементы задержки; 27₁, 27₂, 27₃ - первый, второй и третий усилители; 28₁, 28₂, 28₃ - первый, второй и третий амплитудные детекторы (АД); 29, 36 - первый и второй сумматоры; 30 - блок сравнения; 31 - блок сравнения с порогом; 32 - блок формирования сигналов управления (БФСУ); 33 - передатчик сигнала синхронизации (ПРД); 35, 38 - третий и четвертый генераторы псевдослучайной последовательности (ГПСП); 39 - вычитатель; 40 - регулируемый элемент задержки; 41 - развязывающий блок.

Система содержит наземную станцию корреспондента, аппаратуру бортового ретранслятора (борт) и наземную станцию абонента.

Наземная станция корреспондента содержит последовательно соединенные антенну 1, приемник сигнала синхронизации 2, демодулятор 3, блок выделения сигналов управления 21, блок управления 4, генератор псевдослучайной последовательности 22, фазовый модулятор 23, передатчик 7, антенну 8; последовательно соединенные источник сообщения 5 и модулятор 6, подсоединенные ко второму входу фазового манипулятора 23, а также ГПСП 18, включенный между вторым выходом и вторым входом приемника 2.

Наземная станция абонента содержит последовательно соединенные антенну 9, приемник информационного сигнала 10, демодулятор 11, получатель информации 12, а также ГПСП 38, включенный между выходом и вторым входом приемника сигнала синхронизации 17. При этом выход ГПСП 38 соединен со вторым входом приемника информационного сигнала 10, вход которого соединен со входом приемника сигнала синхронизации 17.

Аппаратура бортового ретранслятора содержит последовательно соединенные антенну 13, приемник 14, фазовый манипулятор 25₃, режекторный фильтр 16, фазовый манипулятор 34, вычитатель 39, передатчик информационного сигнала (ПРД) 19, сумматор 36 и антенну 20. При этом общая точка выхода приемника 14 и входа фазового манипулятора 25₃ соединена со входом фазовых манипуляторов 25₁ и 25₂, а также с другим входом вычитателя 39. Выход фазового манипулятора 25₁ через последовательно соединенные полосовой фильтр 15₁, усилитель 27₁, амплитудный детектор 28₁, блок сравнения 30, блок формирования сигналов управления (БФСУ) 32, передатчик сигнала синхронизации (ПРД) 33 соединен с другим входом сумматора 36. Выход ФМ 25₂ через последовательно соединенные полосовой фильтр 15₂, усилитель 27₂ АД 28₂ соединен с другим входом блока сравнения 30. Общая точка выхода ФМ 25₃ и входа режекторного фильтра 16 через последовательно соединенные развязывающий блок 41, полосовой фильтр 15₃, усилитель 27₃, амплитудный детектор 28₃ соединен с одним из входов сумматора 29, два других его входа подключены к соответствующим выходам амплитудных детекторов 28₁ и 28₂. Выход сумматора 29 через последовательно соединенные накопительный блок 24 и блок сравнения с порогом 31 соединен с другим входом блока формирования сигналов управления 32. Выход ГПСП 35 соединен одновременно со входами фазового манипулятора 25₃, ПРД 33, через регулируемый элемент задержки 40 - с входом ФМ 34, через элементы задержки 26 и 37 - с другими входами фазовых манипуляторов 25₁ и 25₂.

Заявляемая система связи работает следующим образом.

В передающей части наземной станции корреспондента осуществляется формирование информационного широкополосного сигнала (ШПС), излучаемого на борт, следующим образом. Информация от источника сообщения 5 поступает в модулятор 6, сигнал с выхода которого манипулируется по фазе в блоке 23 по закону псевдослучайной последовательности, формируемой в ГПСП 22. Сформированный ШПС усиливается и переносится в необходимый диапазон частот в передатчике 7 и через антенну 8 излучается на борт. Управление задержкой ГПСП 22 осуществляет блок управления 4. Сигналы управления поступают по линии борт - Земля, принимаются через антенну 1 широкополосным приемником сигнала синхронизации 2, работающим от ГПСП 18. Принятые сигналы управления демодулируются в блоке 3 и выделяются в блоке 21.

На борту информационный ШПС принимается антенной 13, устанавливается и переносится на промежуточную частоту в приемнике 14. В фазовом манипуляторе 25₃ за счет перемножения с ПСП, формируемой ГПСП 35, ШПС сворачивается в узкополосный сигнал, который режектируется режекторным фильтром 16. Узкополосные помехи (УП) за счет манипуляции ПСП, формируемой ГПСП 35, расширяются по спектру, т.е. на выходе блока 25₃ становятся широкополосными помехами ШПП. Часть спектра ШПП режектируется узкополосным режекторным фильтром 16. В фазовом манипуляторе 34 за счет перемножения с той же ПСП, формируемой ГПСП 35 и поступающей на фазовый манипулятор 34 через регулируемый элемент задержки 40, ШПП сворачивается в узкополосную помеху. На первый вход вычитателя 39 поступает смесь ШПС и УП, а на второй его вход только УП. УП компенсируется, на выходе вычитателя 39 выделяется ШПС, который усиливается и переносится в необходимый диапазон частот в передатчике 19, после чего через сумматор 36 поступает на антенну 20.

Аналогичным образом осуществляется компенсация помех других видов, структура которых отличается от структуры полезного сигнала.

Излучаемый с борта информационный ШПС принимается антенной 9 абонентской наземной станции. В приемнике 10 осуществляется корреляционная обработка принятого сигнала с использованием ГПСП 38, свернутый сигнал демодулируется в блоке 11, после чего поступает к получателю информации 12.

Описанный режим работы соответствует случаю синхронизации на борту входного ШПС с опорной ПСП. При отсутствии синхронизации входного ШПС с опорной ПСП, ШПС в блоке 25₃ не сворачивается, а получает дополнительную манипуляцию, которая снимается в фазовом манипуляторе 34, в результате чего на выходе фазового манипулятора 34 восстанавливается ШПС. В данном случае на обоих входах вычитателя присутствует смесь ШПС и УП, которые компенсируются.

Режим поиска и синхронизации входного ШПС корреспондента с опорной ПСП на борту осуществляется следующим образом.

1. На борту устанавливается передатчик широкополосного сигнала синхронизации 33, который работает от ГПСП 35, при этом сигналы передатчиков 19 и 33 отличаются несущими частотами.

Передатчик 33 работает непрерывно, что обеспечивает возможность синхронизации по его сигналу приемников 2 и 17. В связи с тем, что информационный ШПС и сигнал синхронизации формируются от общего ГПСП 35, синхронизация с сигналом ПРД 33 означает синхронизацию по информационному ШПС.

2. Поиск по задержке осуществляется передатчиком корреспондента за счет сканирования ГПСП 22. Управление сканированием ГПСП 22 в режиме поиска и слежения по задержке осуществляет блок управления 4.

На борту принимается решение о наличии или отсутствии синхронизации входного ШПС с опорным сигналом за счет сравнения принятых сигналов с порогом.

3. На борту устанавливается дискриминатор, вырабатывающий сигнал рассогласования, передаваемый на Землю с использованием сигнала синхронизации. Одновременно на борту принимается решение о наличии или отсутствии синхронизации входного ШПС с опорной ПСП.

4. Сигнал о превышении (непревышении) порога на борту, а также сигнал рассогласования дискриминатора уплотняются в формирователе сигналов управления 32 и передаются передатчиком 33.

Формирование указанных сигналов осуществляется с помощью линеек, включающих последовательно соединенные фазовый манипулятор 25, фильтры 15, усилители 27, амплитудные детекторы 28. Выходы детекторов 28 объединяются в сумматоре. Сигналы трех линеек с выхода сумматора 29 после накопления в накопителе 24 сравниваются с фиксированным порогом в блоке сравнения с порогом 31, сигнал о превышении (1) или непревышении (0) порога подается на первый вход блока 32. Сигналы с других выходов блоков 28₁ и 28₂ сравниваются между собой в блоке сравнения 30, результат сравнения подается на второй вход блока 32, выходной сигнал которого подается на блок 33.

Элементы задержки 26 и 37 выбираются таким образом, чтобы задержка опорных сигналов, подаваемых в блоки 25₁ и 25₂, равнялась ₀/2 относительно задержки опорного сигнала, подаваемого в блок 25₃, при этом блоки 25₃ - 28₃ представляют собой центральный корреляционный канал, блоки 25₁ - 28₁ - левый корреляционный канал, блоки 25₁ - 28₁ - правый корреляционный канал.

Сигналы передатчиков 19 и 33 объединяются в сумматоре 36 и излучаются антенной 20. По сигналу, излучаемому ПРД 33, осуществляется синхронизация приемников 17 и 2 с использованием ГПСП 38 и 18, осуществляющих сканирование по задержке в режиме поиска.

В режиме поиска блок управления 4 обеспечивает сканирование ГПСП 22 способом изменения задержки, при этом время стояния на каждом шаге поиска (T₁) определяется соотношением T₁= 2_p+_3б где _p - время распространения сигнала по линии Земля - борт; _3б - время задержки сигнала на борту; _н - время накопления сигнала на каждом шаге поиска; _об - время затрачиваемое на обработку сигнала.

Сканирование в режиме поиска проводится с шагом = ₀ , где ₀ - длительность элемента ПСП.

При выделении в блоке 21 сигнала о превышении порога на борту блок управления 4 прекращает сканирование ГПСП 22 и переводит его в режим слежения по задержке. В этом режиме также используются сигналы управления, выделяемые в блоке 21, передаваемые с борта и несущие информацию о временном положении сигнала на борту относительно опорных сигналов в левом и правом корреляционных каналах, при этом блок управления 4 управляет задержкой ГПСП 22 таким образом, чтобы сигнал занимал центральное положение по отношению к опорным ПСП, подаваемым с блоки 25₁ и 25₂. В наземной станции абонента сигнал синхронизации с выхода антенны 9 поступает в приемник 17, который выполняет поиск сигнала по задержке с использованием ГПСП 38.

Формирование широкополосных сигнала синхронизации и информационного сигнала от общего ГПСП 35 обеспечивает синхронизацию приемника 10 при условии синхронизации приемника 17. Оба приемника используют при формировании опорных сигналов ГПСП 38.

Широкополосный сигнал синхронизации и информационный сигнал отличаются между собой по частоте, что обеспечивает возможность их разделения в блоках 17 и 10.

Остановимся на аппаратурной реализации отдельных блоков.

Структурная схема блока формирования сигналов управления (БФСУ 32) представлена на фиг. 3, где использованы следующие обозначения: 331 - генератор тактовой частоты (ГТЧ); 332 - счетчик; 333 - первый дешифратор; 334 - второй дешифратор; 335 - ключ; 336 - регистр; 339 - формирователь метки времени; 337, 338 - ключи.

Соединение блоков показано на фиг. 3.

В блоке 32 осуществляется формирование следующих друг за другом метки времени и служебной информации, отражающей состояние блоков 30 и 31.

С помощью счетчика 332, подсчитывающего такты ГТЧ 331 и дешифраторов 334 и 333 формируются временные интервалы, определяющие начало цикла и длительность метки времени. Дешифратор 334 запускает формирователь метки времени 339, сбрасывает в исходное состояние блоки 332, 335, 338, 337, 336. Дешифратор 333 вырабатывает импульс, который закрывает ключ 338, открывает ключи 335 и 337 и разрешает списывание информации с регистра 336.

В исходный момент времени метка времени, формируемая в блоке 339, через открытый ключ 338 поступает на выход устройства. При срабатывании дешифратора 333 (момент срабатывания определяет длительность метки времени) ключ 338 закрывается, а ключи 335 и 337 открываются, обеспечивая прохождение информационных символов служебного сообщения, записанных в регистре 336 на выход устройства. Командой с выхода дешифратора 334 система приводится в исходное состояние.

Блок 339 (формирователь метки времени) может быть выполнен, например, в виде генератора ПСП.

Структурная схема блока выделения сигналов управления 21 приведена на фиг. 4, где использованы следующие обозначения: 41 - согласованный фильтр на метку времени; 42 - детектор; 43 - блок сравнения с порогом; 44 - ключ; 45 - счетчик; 46 - регистр; 47 - генератор тактовых импульсов.

Соединение блоков указано на фиг. 4.

Блок 21 работает следующим образом.

Импульсы служебной информации с выхода демодулятора 3 поступают на вход блока 41. Блок 41, являясь согласованным фильтром на метку времени, формирует автокорреляционный отклик, который детектируется в блоке 42 и сравнивается с порогом в блоке 43. Командой о превышении порога открывается ключ 44, обеспечивая прохождение сигналов управления на вход регистра 46. Этой же командой обеспечивается запуск счетчика 45 и разрешение на запись информации, поступающей на вход блока 21 в блок 46. Счетчик 45 запускается на время, равное длительности служебной информации, после чего счетчик 45 сбрасывается и возвращает блоки 44 и 46 в исходное состояние.

Структурная схема блока управления 4 представлена на фиг. 5, где использованы следующие обозначения: 51 - опорный генератор; 52 - блок изменения задержки; 53 - первый генератор тактовой частоты (ГТЧ); 54 - второй ГТЧ; 55 - третий ГТЧ; 56, 58 - ключи; 55, 57 - коммутаторы.

Блоки соединены так, как это показано на фиг. 5. Блок изменения задержки 52 может быть выполнен так, как показано в монографии (Гузов Г.И., Статистическая теория приема сложных сигналов. - М.: Сов. радио, 1977, с. 326, рис. 7.2 (б)). Блоки 55, 54 формируют тактовые частоты f_т + f ; f_т - f ; f_т, где f f_т ; На коммутатор 55 и ключи 56 и 58 подается команда о превышении (1) или непревышении порога (0). При отсутствии превышения порога на вход блока 57 через коммутатор 55 подключается выход блока 52, а ключи 56 и 57 закрыты.

При этом блок 52 (там же) обеспечивает изменение задержки ГПСП 22 в режиме поиска.

При появлении команды о превышении порога ко входам коммутатора 57 через коммутатор 55 и ключи 56 и 57 (которые открываются) подключаются выходы блоков 53, 54, 55.

В соответствии с управляющими командами, поступающими на вход блока 57, и его выходу подключается выход одного из блоков 53, 54, 55, при этом на ГПСП 22, подаются тактовые частоты f_т + f , f_т - f, f_т, что соответствует смещению задержки ГПСП 22 относительно задержки ГПСП 35 вправо, влево или отсутствию смещения, чем и достигается режим слежения за задержкой.

Коммутаторы и ключи могут быть выполнены на микросхеме 564КП1.

Приемники 2 и 17 являются корреляционными приемниками ШПС, в которых осуществляется поиск ШПС по задержке с использованием ГПСП 18 или 38, (там же с. 326), при этом выход коррелятора подается на демодулятор 3.

Блок 33 является типовым передатчиком ШПС, в котором ПСП, формируемая ГПСП 35, суммируется по модулю 2 с цифровой информацией, поступающей с выхода блока 32, полученным сигналом манипулируется по фазе несущая частота, формируемая генератором несущей частоты, входящим в состав блока 33. ШПС усиливается и подается на сумматор 36. Блок 19 представляет собой преобразователь частоты.

Формирование сигнала синхронизации и информационного сигнала от общего ГПСП 35 обеспечивает синхронизацию информационного приемника 10 при наличии синхронизации в приемнике 17, так как они работают от общего ГПСП 38.

Блок 30 может быть выполнен, например, в виде 2-х АЦП, входы которых соединены с выходами детекторов 27₁, 27₂, а выходы - с входами компаратора, выполненного, например, на микросхеме 564ИП2. Появление (1) на одном из трех ее выходов, соответствует выполнению одного из трех условий: A > B; A = B, A < B, что в данном случае соответствует временному нахождению сигнала в левом корреляционном, центральном или в правом корреляционном каналах соответственно.

Блок 31 может быть выполнен, например, на микросхеме 521СА3, при этом сравнение накопленного напряжения осуществляется с заранее установленным порогом.

Сумматоры 29 и 36 могут быть выполнены в виде развязывающих каскадов (эммитерных повторителей) или развязывающих резисторов, соединенных своими выходами.

Регулируемый элемент задержки 40 вводится (при необходимости) для обеспечения синхронности широкополосной помехи и опорной ПСП в ФМ 34, точность которой может снижаться при высоких тактовых частотах ПСП за счет влияния режекторного фильтра 16.

Вычитатель 39 может быть выполнен в виде последовательно соединенных регулируемых фазовращателя на 180^o и аттенюатора, включенных между блоками 34 и 14, при этом выход аттенюатора является выходом устройства.

Регулировка фазы и коэффициента передачи осуществляется таким образом, чтобы достигалась противофазность помехи и ее оценки и равенство их амплитуд.

Сумматор 29 может быть выполнен, например, в виде трех резисторов или трех эмиттерных повторителей, объединенных своими выходами.

В системе связи-прототипе используется прямая ретрансляция узкополосных сигналов с преобразованием на другую несущую частоту. Воздействие узкополосных помех в такой системе приводит к распределению излучаемой мощности между помехами и сигналом, при этом при воздействии мощных узкополосных помех перераспределение излучаемой мощности будет в пользу помехи. Кроме того, воздействие мощных помех на систему связи-прототип приводит к подавлению сигнала помехами и образованию комбинационных составляющих, что определяет низкую помехоустойчивость прототипа.

В заявляемой системе передача информации осуществляется с использованием ШПС, за счет чего снижается спектральная плотность мощности излучаемых и принимаемых сигналов, что приводит к улучшению ЭМС данной системы с другими системами и обеспечивает возможность применения ее в загруженных диапазонах частот.

Кроме того, на борту осуществляется компенсация узкополосных помех, что обеспечивает повышение помехоустойчивости системы к помехам различного вида за счет исключения перераспределения излучаемой энергии в пользу помех, подавления сигнала помехами и образования комбинационных частот.

Формула изобретения

Система спутниковой связи, содержащая на наземной станции корреспондента, последовательно соединенные антенну, приемник сигнала синхронизации и демодулятор, а также блок управления, последовательно соединенные источник сообщений и модулятор, последовательно соединенные передатчик и антенну, на наземной станции абонента - последовательно соединенные антенну, приемник информационного сигнала, демодулятор и получатель информации, на борту - последовательно соединенные антенну и приемник, а также три полосовых фильтра, передатчик и антенну, отличающаяся тем, что на наземной станции корреспондента введены первый и второй генераторы псевдослучайной последовательности, блок выделения сигналов управления и фазовый манипулятор, при этом вход и выход первого генератора псевдослучайной последовательности соединены с соответствующими входом и выходом приемника сигнала синхронизации, вход блока выделения сигналов управления соединен с выходом демодулятора, а выход через блок управления - с входом второго генератора псевдослучайной последовательности, выход которого соединен с одним из входов фазового манипулятора, другой вход которого соединен с выходом модулятора, а выход- с входом передатчика, на наземной станции абонента введены приемник сигнала синхронизации и четвертый генератор псевдослучайной последовательности, выход которого соединен с соответствующими входами приемника информационного сигнала и приемника сигнала синхронизации, другой вход которого объединен с входом приемника информационного сигнала, а выход соединен с входом четвертого генератора псевдослучайной последовательности, на борту введены четыре фазовых манипулятора, режекторный фильтр, вычитатель, три усилителя, при амплитудных детектора, два сумматора, накопитель, блок сравнения, блок сравнения с порогом, блок формирования сигналов управления, передатчик сигнала синхронизации, развязывающий блок и три элемента задержки, при этом входы первого, второго и третьего фазовых манипуляторов объединены и соединены с выходом приемника, выход третьего фазового манипулятора через последовательно соединенные режекторный фильтр и четвертый фазовый манипулятор соединен с одним из входов вычитателя, другой вход которого соединен с выходом приемника, а выход вычитателя через последовательно соединенные передатчик информационного сигнала и второй сумматор соединен с антенной, вход режекторного фильтра через последовательно соединенные развязывающий блок, третий полосовой фильтр, третий усилитель, третий амплитудный детектор, первый сумматор, накопитель, блок сравнения с порогом, блок формирования сигналов управления, передатчик сигнала синхронизации соединен с другим входом второго сумматора, выход третьего генератора псевдослучайной последовательности одновременно соединен с другим входом третьего фазового манипулятора, через регулируемый элемент задержки - с другим входом четвертого фазового манипулятора, с входом передатчика сигнала синхронизации и через первый и второй элементы задержки - с другими входами первого и второго фазовых манипуляторов, выход первого фазового манипулятора через последовательно соединенные первый полосовой фильтр, первый усилитель, первый амплитудный детектор соединен с одним из входов блока сравнения, выход которого соединен с одним из входов блока формирования сигналов управления, выход второго фазового манипулятора через последовательно соединенные второй полосовой фильтр, второй усилитель, второй амплитудный детектор соединен с одним из входом блока сравнения, кроме того, другие выходы первого и второго амплитудных детекторов соединены с соответствующими входами первого сумматора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6