Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ методов обработки сигналов для помехоустойчивого радиообмена 9
1.1. Радиообмен в локальных телекоммуникационных сетях с не - 9
1.2. Эффективность систем связи с расширением спектра 17
1.3. Выбор метода расширения спектра для локальных телекоммуникационных сетей 25
1.4. Особенности обеспечения работы радиостанции с программной перестройкой радиочастоты (ППРЧ) в помехозащищен 29
1.5. Эффективность систем с расширением спектра при противодействии их сосредоточенным помехам 31
Выводы 36
Глава 2. Разработка принципов построения локальной ТКС смедленной программной перестройкой радиочастоты уабонентских систем 37
2.2. Методика организации системы единого времени для абонентских станций локальной сети связи с ППРЧ 39
2.3. Разработка принципа вхождения в связь в локальных сетяхТКС с ППРЧ 43
2.4. Варианты организации цикловой синхронизации для систем спрограммной перестройкой частоты 49
2.5. Вероятность ошибки приёма в системе связи с ППРЧ в режимепередачи речи 55
Выводы 61
Глава 3. Исследование путей повышения помехоустойчивостисистем связи с ППРЧ 62
3.1. Исследование методов первичной модуляции для систем сППРЧ 62
3.2. Разработка формата сигнала для системы с медленной ППРЧ 79
3.3. Оптимизация приёма радиосигналов в системах связи с быстрой ППРЧ 82
Выводы 88
Глава 4. Реализационные основы системы связи с ППРЧ 89
4.3. Разработка демодулятора системы связи с ППРЧ 99
4.4. Разработка задающего генератора псевдослучайной последовательности импульсов 103
105
4.6. Пример реализации разработанной станции связи с ППРЧ 108
4.7. Экспериментальные исследования разработанной системы связи 117
Выводы 119
Заключение 120
Приложение 122
П.2. Используемая маска спектра сигналов 125
П. 3. Акт внедрения результатов работы 129
Принятые сокращения 130
Список литературы 132
- Радиообмен в локальных телекоммуникационных сетях с не
- Методика организации системы единого времени для абонентских станций локальной сети связи с ППРЧ
- Исследование методов первичной модуляции для систем сППРЧ
- Разработка задающего генератора псевдослучайной последовательности импульсов
Введение к работе
Наблюдаемое в последние десятилетия бурное освоение телекоммуникационного пространства создаёт определенные затруднения при построении новых информационных сетей с радиодоступом. Электромагнитная обстановка в радиоканалах всех частотных диапазонов, вплоть до миллиметрового диапазона волн, непрерывно усложняется и новым радиосредствам приходится работать в условиях массированного воздействия внешних непреднамеренных помех.
Снижение достоверности принимаемой информации, вызываемое этой причиной, становится существенным препятствием для качественного обеспечения населения телекоммуникационными услугами. Особенно остро вопрос стоит для радиосистем, предназначенных для передачи ценной и важной информации, часто работающих в непосредственной близости с большим количеством действующих радиосредств самого различного назначения.
Примерами таких радиосистем являются: оборудование локальных сетей медицинского назначения, управляющие радиостанции диспетчерской связи на транспорте, системы радиооповещения населения Министерства чрезвычайных ситуаций, банковские радиосети передачи информации, радиосистемы связи спецслужб и многие другие.
Для обеспечения приемлемой достоверности при передаче информации для таких систем приходится применять специальные и все более сложные и дорогостоящие меры:
увеличивать мощность передатчиков, использовать методы разнесенного приема, применять сложные и помехоустойчивые виды модуляции, внедрять в информационный поток избыточность и применять помехоустойчивое кодирование,
использовать перемежение информации и применять коды исправляющие ошибки.
Комплексное применение таких методов обеспечения достоверной передачи информации помогает пока справляться с проблемой плотного заполнения спектра излучаемыми сигналами различных станций и с неудовлетворительной электромагнитной совместимостью радиосредств. Однако оборудование радиосистем усложняется, растут габаритные и ценовые показатели радиосредств. По критерию "цена-качество" применение перечисленных методов оказывается также не всегда приемлемым.
Зачастую, мешающие передаче информации радиосредства не нарушают рекомендаций Международного союза электросвязи (МЭС), но из-за территориальной близости радиосистем (например, размещения антенн на ограниченной поверхности самолёта или на одной радиовышке) их сигналы негативно влияют на другие радиосредства. Усугубляет также помеховую обстановку и необходимость размещения систем радиосвязи вблизи от мощных устройств электропривода и промышленных высокочастотных установок.
Для многих абонентов телекоммуникационных сетей (ТКС) исключительную важность составляют также вопросы обеспечения безопасности передачи информации - как с точки зрения высокой ценности самой информации, так и с позиций обеспечения тайны передаваемых сообщений. Выполнение этих требований могут обеспечить радиоэлектронные средства с широкой полосой частот и с низким уровенем излучения высокочастотной мощности при высокой направленности излучения.
Функции шифраторов речи (скремблеров), широко применяемых в модемах телефонной связи, позволяют маскировать сообщение, но скремблеры не защищают от пеленгации сигнала и снижают вероятность только групповых ошибок. Существующие поисковые устройства и комплексы предназначены в основном для обнаружения и идентификации непрерывных, либо дискретных, но сосредоточенных по спектру сигналов, поэтому выбор вида сигналов телекоммуникационных систем в значительной мере позволяет маскировать передаваемое сообщение.
Синтез архитектуры радиосредства и выбор вида обработки сигнала для абонентского информационного обмена, наилучший доступ к абоненту, оперативность передачи информации, надёжная защита информации от несанкционированного доступа и всё это в условиях интенсивного влияния помех - эти задачи в системах управления транспортом пока решены неудовлетворительно и требуют дополнительных исследований.
Острота проблемы обеспечения высокой достоверности передачи информации при одновременном обеспечении скрытности передаваемых сообщений может быть уменьшена путем применения методов расширения спектра используемых радиосигналов. Эти методы базируются на классической теореме К.Е. Шеннона о пропускной способности гауссов-ского канала передачи информации, показывающей возможность надёжной работы радиосредств при низких отношениях сигнал/шум в случае когда ширина полосы пропускания канала с большим запасом обеспечивает требуемую скорость передачи информации.
Эффективность методов модуляции оценивают по степени использования ресурсов системы связи. Расширение спектра позволяет путем не громоздких аппаратурных решений достичь высокой помехоустойчивости, обеспечивая одновременно повышенную скрытность сообщениям при информационном обмене. При работе радиосредств с сигналами, подвергшимися процедурам расширения спектра такие операции по отношению к ним как пеленгация, перехват сообщений, преднамеренное создание помех становятся затруднительными.
Известные работы в области теории передачи цифровой информации Шеннона К. Е., Петровича Н.Т., Финка Л.М., Феера К., Варакина Л.Е., Тузова Г.И., Борисова В.И., Зинчука В.М., Прокиса Д.Ж. и многих других показали высокую эффективность методов расширения спектра и их практическую полезность. Однако многообразие методов расширения спектра и широкое поле их возможного применения требуют дополнительных исследований, применительно к конкретным практическим приложениям.
Актуальность задачи создания станции, защищенной от помех и обладающей высокой скрытностью передачи информации вызвана тем, что радиосредства управления транспортом, в том числе и лётно-подъёмными средствами, ввиду важности передаваемой информации должны обеспечивать скрытность её передачи и иметь надёжную защиту от несанкционированного вмешательства.
Системам связи такого назначения приходится работать в условиях неблагоприятной помеховой обстановки при непрерывном воздействии прямых, побочных, внеполосных и комбинационных помех от различных радиосредств, расположенных часто в непосредственной близости от управляющей станции. Удовлетворительных технических решений таких систем связи пока нет.
Целью диссертационного исследования является разработка новых методов построения помехозащищенной радиостанции для локальных радиосетей, функционирующих в условиях воздействия помех и использующих при передаче информации методы расширения спектра.
Поставленная цель достигается решением следующих задач:
- анализом методов повышения достоверности передаваемой информации и обоснованным выбором вида модуляции и способа расширения спектра;
- синтезом системы единого времени для абонентов локальной сети радиосвязи, работающей в сложной помеховой обстановке; - разработкой новых алгоритмов формирования сигналов на передающей стороне линии связи и алгоритмов обработки сигналов на приёмной стороне;
- исследовании характеристик системы при противодействии сосредоточенным помехам.
Научная новизна работы состоит в следующем:
1. На основании анализа определен наиболее эффективный для ТКС связи метод расширения спектра путем 1II1РЧ.
2. Разработана методика организации системы единого времени для абонентских станций ТКС с ППРЧ.
3. Разработан алгоритм коррекции временного расхождения абонентов сети с ППРЧ.
4. Получено выражение для определения требуемого времени цикловой синхронизации ТКС с ППРЧ.
5. Получено выражение для оценки вероятности битовой ошибки в ТКС с ППРЧ.
Практическая ценность работы заключается в следующем:
1. Предложенная методика организации системы единого времени для локальной ТКС обеспечивает бесперебойную работу сети с допустимым временем вхождения в связь при различных вариантах организации опорного времени.
2. Разработанные устройства цикловой синхронизации абонентских станций ТКС для быстрой и медленной ППРЧ позволяют сократить время вхождения в связь до 10 с при длительности непрерывных сеан 7
сов связи до 10 часов без привязки к системе единого времени (СЕВ) страны и до 50 мс с привязкой к СЕВ. з. Предложенные методы и разработанные устройства нашли практическое применение в принятых к серийному производству радиостанциях Р-853-В2М, Р-991-1Б и их модификациях, предназначенных для ведения связи в диапазонах 100-156 МГц и 220-400 МГц в режимах ОФМ ж 12 (ОФМ-4) - ППРЧ в условиях воздействия широкополосных заградительных помех и узкополосных, перестраиваемых по частоте помех.
Положения, выносимые на защиту:
1. Методика организации системы единого времени для абонентских станций ТКС и алгоритм коррекции временного расхождения абонентов сети с ППРЧ.
2. Структура сигнала и математическая модель для определения требуемого времени цикловой синхронизации абонентской станции ТКС с ППРЧ, обеспечивающие повышение достоверности передачи информации в условиях воздействия внешних помех на 10 дБ.
3. Устройства цикловой синхронизации абонентских станций ТКС для систем с быстрой и медленной ППРЧ.
4. Структурная схема модема радиостанции с ППРЧ
Публикации и апробация диссертационной работы.
По материалам диссертации опубликовано 3 статьи и 11 тезисов докладов. Доклады сделаны на международных научно-технических конференциях (Международной НТК "Физика и радиоэлектроника в медицине и экологии - ФРЭМЭ 2004", г. Владимир; International Conference TELECOM - 2004, Sofia, Bulgaria; Международной научно-технической конференция Intermatic-2004, г. Москва; Международном конгрессе CTN-2004 "Телекоммуникационные и вычислительные системы", г. Москва; Международной научно-технической конференции "Перспективные технологии в средствах передачи информации", Владимир, 2005; 7-й Международной конференции "Цифровая обработка сигналов и ее применение", г. Москва, 2005), научно-технических советах ОАО "Владимирское конструкторское бюро радиосвязи" и других предприятий отрасли.
Внедрение результатов исследования.
Основываясь на результатах диссертационного исследования, при активном участии автора разработаны и построены радиостанции:
носимая помехозащищенная радиостанция Р-853-В2М, представленная на сертификационные испытания перед серийным производством;
стационарная (базовая) помехозащищенная радиостанция Р-997 в различных модификациях, некоторые из которых внедрены в серийное производство в ОАО "Владимирский завод «Электроприбор»".
Радиообмен в локальных телекоммуникационных сетях с не
При работе локальных телекоммуникационных сетей (ТКС) передачи информации необходимо, чтобы аппаратура обеспечивала выполнение ряда важных требований: - позволяла передавать информацию с малой вероятностью ошибок, в том числе в условиях массированного воздействия внешних помех различного характера; - обеспечивала приемлемую скорость передачи цифровой информации; - осуществляла передачу информации максимально скрытно; - наделяла высокой криптостойкостью транспортные информационные потоки.
Дополнительно требуется, чтобы радиосистемы были надёжны, не энергоёмки и компактны.
Радиоканалы, используемые в настоящее время в системах управления для передачи речевой информации в цифровой форме, являются каналами дециметрового и сантиметрового диапазонов. Распространение радиоволн в этих диапазонах сопровождается рассеянием сигналов на не-однородностях тропосферы и многократными отражениями сигналов от земной поверхности и от местных предметов.
Из-за отражений сигнала от местных предметов и из-за свойств тропосферы, перемещения неоднородностей которой сильно влияют на распространение сигналов дециметрового и сантиметрового диапазонов, возникает явление многолучёвости. Следствием многолучёвости становится интерференция радиоволн на входе приёмной антенны в результате чего появляются значительные провалы в огибающей принимаемого сигнала и флуктуации его фазы.
Известно [1], что диапазон флуктуации амплитуды сигналов в тропосферных радиоканалах превышает 10 дБ за секунду, поэтому даже при использовании АРУ вероятность ошибки может быть весьма большой. Отсюда очевидна задача поиска вида сигнала, который обеспечит наименьшую потерю информации.
Сигнал на выходе канала с изменяющимися параметрами можно определить с помощью интеграла Дюамеля t u(t)= jh(t,x)S(t-x)dx, (1.1) о где: S(t) - сигнал на входе канала; h(t, х) - импульсная характеристика канала.
Кроме полезного сигнала на выходе канала будут присутствовать сигналы от источников помех, которые попадают в полосу рабочих частот fmax - fmin ТКС. Характер изменения комплексных коэффициентов передачи отводов линии задержки К},К2 ...,KN определяет вид радиоканала и свойства замираний и отражений при прохождении сигнала через такой канал распространения.
Сравним приём сигналов для такой модели радиоканала при когерентном и некогерентном приёмных устройствах, пользуясь методикой, изложенной в работе [3]. При сравнении используем системы с частотной манипуляцией, ввиду простоты реализации широко применяющиеся на практике.
При использовании в системе связи частотно-манипулированных сигналов, когда единичной посылке соответствует частота fj, а нулевой частота f2, приёмник в случае некогерентного приёма смеси сигнала S(t) с помехой П(і) можно представить схемой с двумя фильтрами (Ф) на частоты посылок fі и f2 и детекторами огибающей (Д), как показано на рис. 2.
Решаюшее устройство (РУ) этой схемы, выбирая сигнал по максимальной амплитуде, формирует выходной сигнал приёмника. Если мощности помехи на выходах фильтров равны П, а напряжение на выходе первого фильтра обозначим как и, то плотность вероятности значений огибающей U на выходе фильтров можно определить как:
Методика организации системы единого времени для абонентских станций локальной сети связи с ППРЧ
Основное количество производимых в мире средств радиосвязи создается для передачи и приема голосовых сообщений по одному каналу, что делает их уязвимыми для помех, упрощает пеленгацию и, соответственно, несанкционированный доступ к передаваемой информации. Скремблеры позволяют маскировать передаваемую по радиоканалам информацию, но они не мешают пеленгации и защищают системы цифровой связи только от групповых ошибок.
В свою очередь использование в локальных ТКС систем связи с ППРЧ защищает от несанкционированного доступа и эффективно противодействует технологиям перехвата сообщения или создания помех системе связи. Однако при построении систем с ППРЧ необходимо решить ряд важных вопросов, перечисленных ранее в параграфе 1.4.
При создании системы связи с ППРЧ среди общих задач конструирования имеются и задачи, решение которых требует выполнения предварительных исследований. К таким задачам относятся: разработка принципа вхождения в связь абонентов локальной сети; исследование путей организации системы единого времени для сети связи; разработка систем синхронизации передаваемого информационного потока и псевдослучайной последовательности управления выходными частотами синтезатора; обоснованный выбор структуры сигнала, передаваемого по сети; синтез преобразователя скорости передачи информации на передающем конце линии связи для организации пакетного режима передачи и обратного преобразования на приёмном конце.
Систем связи с ППРЧ разработано пока не очень много. В нашей стране известны разработки Воронежского НИИ связи [12], из зарубежного оборудования широко используется аппаратура сотовой связи израильской компании BreezeCom. Поэтому в задаче создания системы связи с ППРЧ много нового и её можно представить алгоритмом, показанным на рис. 10.
Для обеспечения надёжной связи при ППРЧ необходима взаимная привязка абонентов во времени. Синхронизация абонентов по времени является важнейшим и необходимым условием сжатия спектра на приёмной стороне линии связи. Её можно обеспечить различными способами: привязкой абонентов к системе единого времени; взаимной привязкой абонентов к локальному времени одного из абонентов сети по принципу сверки часов по часам командира. Система единого времени (СЕВ) и эталонных частот развивается на основе Государственной службы времени и частот (ГСВЧ), обеспечивающей деятельность Государственной системы единого времени и эталонных частот (ГСЕВЭЧ).
Российские средства передачи СЕВ состоят из: - KB, ДВ, и СВ станций, расположенных [29] в Москве, Самаре, Ир кутске, Нижнем Новгороде, Новосибирске; - космических аппаратов (КА) спутниковой радионавигационной группировки ГЛОНАСС / JPS.
Передающие СВ радиостанции обеспечивают точность привязки шкал времени объектов до 10 мкс по калибровочным трассам и до 35 мкс по любым трассам, время распространения по которым рассчитывается по типовым методикам. Передающие ДВ радиостанции обеспечивают точность привязки шкал времени до Імкс в зоне действия до 1500 км.
Спутниковая радионавигационная система обеспечивает точность привязки шкалы времени потребителя не хуже Імкс в любое время суток и года в любой точке земной поверхности и околоземного пространства.
Привязка абонентов к СЕВ проводится путем сопряжения их аппаратуры с приемниками СЕВ. Как правило, приемники СЭВ имеют стан дартные интерфейсы, обеспечивающие информационно-командный обмен и выход секундной (минутной) метки для обеспечения аппаратной синхронизации временной шкалы потребителя.
При наличии навигационных приемников GPS у абонентов локальной ТКС задача взаимной временной привязки абонентов решается полностью. Точность временной привязки приёмников GPS достаточна для организации информационных сетей, использующих методы расширения спектра и, в частности, ППРЧ.
Однако не всегда абоненты имеют навигационные приемники, которые влияют на ценовые показатели радиосредства и требуется их регистрация в Государственном комитете по радиочастотам (ГКРЧ). Особенные сложности это создает подвижным радиосредствам локальных ТКС (например, носимым радиостанциям), так как требуется дополнительная мощность от автономного источника питания радиостанции.
Для подобного случая можно предложить методику взаимной временной привязки абонентов путем пересылки времени от одной станции к другой (сверка часов по командиру). В этом случае при организации локальной сети связи одна станция выделяется как ведущая, а остальные как ведомые. Ведущая станция может иметь сопряжение с навигационными приемниками и иметь жесткую привязку к СЕВ. При отсутствии навигационного приемника на ведущей станции, последняя организовывает локальную временную сеть, используя свой тактовый генератор как источник сигналов времени.
Предложим следующую систему сигналов локальной временной сети. Ведущая станция каждые t сек производит излучение сигналов привязки ко времени на нескольких частотных позициях. Примем, например, t = 10 сек, а длительность посылок т = 1,666мс.
Исследование методов первичной модуляции для систем сППРЧ
Эффективность принимаемого для системы с ППРЧ метода первичной модуляции сообщения зависит и от вида передаваемых сообщений. Передача данных в непрерывном режиме по свойствам значительно отличается от передачи данных в пакетном режиме, или от передачи оцифрованного сигнала речи.
Например, основное количество производимых в мире KB транси-веров создано для передачи и приема голосовых сообщений по одному каналу, что делает их уязвимыми с точки зрения несанкционированного доступа, включая пеленгацию, прослушивание, создание помех. Использование шифраторов речи (скремблеров) позволяет маскировать речь, но заостряет внимание на важности передаваемой информации, так как Следует отметить, что для осуществления ППРЧ не обязательно использовать все возможные значения частот из множества {F}, так как какие-то скачки рабочей частоты могут попасть на участки спектра с интенсивными помеховыми сигналами. Например, при работе в KB диапазоне, некоторые каналы приёма блокируются мощными стационарными станциями, что ухудшает достоверность связи.
В этом случае возможно организовать режим избирательного ППРЧ, блокируя выбор каких-либо частот в задающем синтезаторе частот f; модулятора. В идеале технология ППРЧ подразумевает оценку состоя ния полосы частот связи и передачу станциям телекоммуникационной сети этих данных, что позволяет при постоянном обновлении этих данных избегать пораженных каналов.
Использование частотной модуляции несколько упрощает по сравнению с фазовой модуляцией схемное решение приёмных устройств ТКС, но также не свободно от недостатков. При использовании ЧМ в качестве предварительной модуляции при ППРЧ (то есть при частотной манипуляции цифровых посылок по закону сообщения), накладываемой на прыгающую несущую частоту, возможна некоторая демаскировка работы радиостанций телекоммуникационной сети, что упрощает несанкционированный доступ. Поясним это подробнее.
Если передаётся речевой сигнал, то, как известно [43-50], значительная часть времени разговора занята паузами. Паузам соответствует передача поднесущей частоты QN с максимальной энергетикой.
После наблюдения за работой сети с оцифрованным сигналом в течение некоторого времени, номиналы частот сети становятся очевидными, так как на них постоянно излучается некоторый сигнал несущей, повышенного уровня, соответствующий паузам разговора. Поэтому, наблюдая за полосой частот AF длительное время, можно сравнительно просто по форме спектра определить местонахождение в спектре несущих частот fj и упростить процесс определения закона их псевдослучайной перестройки.
Действительно, как показано на рис. 21, усредненный за промежуток времени в десятки секунд спектр сигнала ППРЧ с предварительной модуляцией вида ЧМ имеет выбросы на частотах, определяемых псевдослучайным кодом.
Для избавления от этого недостатка можно предложить ввести в состав модулятора, показанного на рис. 20, режекторный фильтр, ослабляющий в спектрах сигналов Qj поднесущую частоту C2N, соответствующую передаче в паузах речи.
Другой вариант дополнительного маскирования работающей сети связи с ППРЧ подразумевает применение однополосной модуляции [51-53] при которой паузам речи соответствует излучение передатчиком только малой энергии пилот-сигнала поднесущей частоты. Спектр усредненного за длительный временной интервал сигнала ППРЧ с однополосной модуляцией (A3J) несущих частот приведен на рис. 22.
Применение режекции поднесущих частот в паузах речи технически реализуется проще по сравнению с использованием модемов A3J, поэтому для серийных станций с массовым объемом выпуска можно рекормен-довать в качестве предварительной модуляции использовать частотную манипуляцию с дополнительной режекцией сигналов поднесущих частот.
Особенностью метода ГШРЧ при медленной перестройке частоты является повышенная вероятность групповых ошибок при приёме информации. Это объясняется тем, что какие-то скачки рабочей частоты попадают на участки спектра с интенсивными помеховыми сигналами. Поэтому во многих системах с медленной перестройкой рабочей частоты используются кодеки с исправлением ошибок и наиболее эффективно используемый в борьбе с групповыми ошибками в настоящее время кодек на основе алгоритма Рида-Соломона [54-58].
Разработка задающего генератора псевдослучайной последовательности импульсов
В качестве примера реализации предлагаемых методов построения помехозащищенной радиостанции для локальных радиосетей, функционирующих в условиях воздействия помех и использующих при передаче информации методы расширения спектра разработаем радиостанцию для ведения беспоисковой и бесподстроечной двухсторонней телефонной радиосвязи и обмена данными, предназначенную для автоматизированных наземных приемо-передающих центров для систем наземно-воздушной связи. Для универсальности проектируемой радиостанции заложим возможность её работы как на фиксированных радиочастотах (ФРЧ), так и в режиме ППРЧ.
Составные части радиостанции выполним в виде отдельных конструктивных модулей, соединяемых между собой с помощью присоединительных кабелей, конструктивных соединителей и разъемов.
В режиме приема радиочастотный сигнал проходит через входной коммутатор, управляемый усилитель мощности, фильтруется и путем двойного преобразования частоты переносится на промежуточную частоту (ПЧ). Сигнал ПЧ поступает в блок управления, где происходит демодуляция и выделение полезной информации.
Радиостанция функционально может работать только с одним оконечным устройством (либо с гарнитурой по аналоговым цепям микрофона и телефона, либо по стыкам с аппаратурой уплотнения, либо по линии внутрикомплексной синхронизации от объединенного пульта управления (ОПУ) с другими радиостанциями).
ОПУ необходим для удобства управления при использовании нескольких радиостанций. С помощью ОПУ можно оперативно настраивать режимы работы любой радиостанции, прослушивать и передавать в эфир речевую информацию через любую радиостанцию локальной сети, вводить радиоданные в любую радиостанцию. ОПУ служит для управления радиостанцией по стыку с резервным каналом, для передачи информации в радиостанцию в режиме излучения и для приема информации в режиме приема по информационному каналу. ОПУ имеет два стыка с резервным каналом, один из которых служит для управления радиостанцией, другой для связи с ПЭВМ.
Демодулированный сигнал в зависимости от выбранного режима работы радиостанции выводится либо на разъемы оконечной аппаратуры, либо на телефоны, либо в линию внутрикомплексной синхронизации (ОПУ и на другую радиостанцию).
Аналоговая информация (режимы АЗЕ, F3E, ППРЧ) может выводиться на оконечную аппаратуру, головные телефоны и динамик, в линию внутрикомплексной синхронизации. Цифровая информация (режимы F1B, ППРЧ) может выводиться на оконечную аппаратуру и в линию внутри-комплексной синхронизации (на другую радиостанцию). Скорость цифровой информации должна иметь фиксированные значения, например, 1200 бит/с, 2400 бит/с, 4800 бит/с, 16000 бит/с.
В режиме передачи модулирующий сигнал параллельно с командой постановки на передачу (в зависимости от выбранного режима работы радиостанции) подается либо с оконечной аппаратуры, либо с панели управления (с микрофона гарнитуры), либо с линии внутрикомплексной синхронизации (с другой радиостанции).
Аналоговый модулирующий сигнал проходит через схему коммутации на компрессор и подается на АЦП блока управления. Оцифрованный сигнал фильтруется и нормируется по уровню для формирования соответствующей девиации в режимах F3E, F1B, ППРЧ и для формирования модулирующего НЧ сигнала с уровнем 0.5 В, который подается на усилитель мощности в режиме АЗЕ.
В режимах F3E, F1B, ППРЧ модулирующий сигнал ПЧ (21.4 МГц) формируется в блоке управления с помощью цифрового синтезатора частоты (DDS). В режиме АЗЕ DDS формирует только несущую ПЧ, а модулирующий НЧ сигнал подается в усилитель мощности. После усилителя мощности сигнал фильтруется, переносится с помощью гетеродина в область скачков рабочей частоты и через коммутатор подается на антенну.
Гетеродин формирует опорные частоты для приемного устройства с шагом перестройки: 50 кГц для режима ППРЧ; 25 кГц для режимов АЗЕ, F3E, F1B; 8.33 кГц для режима АЗЕ с диапазоном модулирующих частот 300-2500 Гц.
Принцип построения приемопередающей станции ничем не отличается от принципов построения типовых супергетеродиных устройств [82, 83], однако режим ППРЧ накладывает дополнительные требования, предъявляемые к составным частям радиостанций:
- время перестройки синтезаторов частоты (гетеродинов), преселек-торов должно быть меньше времени пассивной части цикла (выберем время менее 1мс);
- для обеспечения электромагнитной совместимости с другими радиосредствами передающее устройство должно запираться в пассивной части цикла (особенно во время перестройки гетеродинов);
- в станции должны быть реализованы: функции ведения времени, алгоритм расчета псевдослучайной последовательности перестройки частоты, кодер/декодер цифровой информации, дельта-кодек речевой информации, маскиратор/демаскиратор передаваемой информации, коррелятор (распознаватель ожидаемой преамбулы), формирователь циклов, сверхциклов, тактов демодуляции/модуляции и системы синхронизации.
