МНОГОКАНАЛЬНОЕ ПРИЕМНО-ДЕМОДУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ СИСТЕМ СВЯЗИ

Полезная модель относится к области радиотехники и цифровой техники и может быть использована при приеме, демодуляции и предварительной обработке сигналов с различными видами доступа.
В настоящее время в спутниковых системах связи нашли применение следующие виды многостанционного доступа:
- многостанционный доступ на основе частотного разделения (МДЧР);
- многостанционный доступ на основе временного разделения (МДВР);
- многостанционный доступ на основе кодового разделения (МДКР).
Под каждый из этих видов доступа разрабатывается своя аппаратура связи, хотя большинство операций по преобразованию сигналов как на передающей, так и на приемной стороне однотипное за исключением специфических для каждого вида доступа.
Так, аппаратура для сигналов с МДВР отличается от аппаратуры с МДЧР только необходимостью быстрого времени вхождения в синхронизм по восстановлению несущей и тактовой частот за время преамбулы, поскольку сигналы с МДВР имеют пакетную структуру ([1] - Спиллер Дж. «Цифровая спутниковая связь», М., связь, 1979 г.), т.е. аппаратура для сигналов с МДВР может работать и по сигналам с МДЧР.
Аппаратура для сигналов с МДКР отличается от аппаратуры с МДЧР только наличием аппаратуры наложения на передающей стороне, расширяющей спектр сигнала псевдодоступной последовательности на передаваемый сигнал, а на приемной стороне - наличием деспредера, обеспечивающего снятие псевдослучайной последовательности с принимаемого сигнала.
В ([2] описание к патенту №2305375 от 27.08.2007 г.) приведено многоканальное приемно-демодулирующее устройство фазоманипулированных сигналов систем связи, взятое за прототип и содержащее последовательно соединенные радиоприемное устройство (РПУ), блок аналого-цифрового преобразования (АЦП), выход которого подключен ко входам n-каналов демодуляции и обработки, каждый из которых содержит непосредственно демодулятор, выход которого подключен ко входам параллельно соединенным перестраиваемым декодеру несистематических сверточных кодов, декодеру систематических сверточных кодов, декодеру решетчатых кодов и декодеру блочных турбокодов, выходы которых подключены к соответствующим входам мультиплексора, выход которого подключен к последовательно соединенным перестраиваемым дифференциальному декодеру, первому дескремблеру, деперемежителю, декодеру кодов Рида-Соломона и второму дескремблеру с соответствующими ключами для обеспечения режима транзита, а также персональную ЭВМ (ПЭВМ) с блоком программного обеспечения (ПО) и блоком интерфейса, выход которого подключен к управляющим входам РПУ, АЦП, и n-каналам демодуляции и обработки.
Недостатком устройства - прототипа является возможность работы только по широкому классу сигналов с МДЧР и невозможность работы по сигналам с МДВР, МДКР.
Целью полезной модели является расширение функциональных возможностей устройства и обеспечение работы устройства по сигналам с видами доступа МДЧР, МДВР и МДКР.
Для достижения указанной цели предлагается многоканальное приемно-демодулирующее устройство фазоманипулированных (ФМ) сигналов систем связи, содержащее последовательно соединенные радиоприемное устройство (РПУ), блок аналого-цифрового преобразования (АЦП), выход которого подключен ко входам n-каналов демодуляции и обработки, каждый из которых содержит непосредственно цифровой демодулятор фазоманипулированных сигналов, параллельно соединенные перестраиваемые декодер несистематических сверточных кодов (НСК), декодер систематических сверточных кодов (ССК), декодер решетчатых кодов (Trellis) и декодер блочных турбокодов, выходы которых подключены к соответствующим входам мультиплексора, выход которого подключен к последовательно соединенным перестраиваемым дифференциальному декодеру, первому дескремблеру, деперемежителю, декодеру кодов Рида-Соломона и второму дескремблеру с соответствующими ключами для обеспечения режима транзита, а также ПЭВМ с блоком ПО и блоком интерфейса, выход которого подключен к управляющим входам РПУ, блок АЦП и n-каналам демодуляции и обработки.
Согласно полезной модели, в каждом канале демодуляции и обработки перед цифровым демодулятором введен цифровой деспредер с ключом, обеспечивающим режим транзита, а после цифрового демодулятора введен блок синхронизации и выделения произвольного пакета с ключом, обеспечивающим режим транзита для блока синхронизации и выделения произвольного пакета, при этом управляющие входы цифрового деспредера с ключом и блока синхронизации и выделения произвольного пакета с ключом по шине VME соединены с блоком интерфейса.
Подобное решение в литературе не описано, поэтому оно соответствует критерию новизны.
Электрическая функциональная схема предлагаемого устройства приведена на фигуре.
Устройство содержит (фиг.) последовательно соединенные РПУ 1, блок АЦП 2, n-каналов демодуляции и обработки, каждый из которых содержит последовательно соединенные цифровой деспредер 3 с ключом 4, обеспечивающим режим транзита, цифровой демодулятор 5, блок синхронизации и выделения произвольного пакета 6 с ключом 7, обеспечивающим режим транзита для блока 6, набор параллельно соединенных перестраиваемых декодеров НСК8, Trellis 9, ССК 10, блочных турбокодов 11, выходы которых подключены к соответствующим входам мультиплексора 12, а его выход - к последовательно соединенным перестраиваемым дифференциальному декодеру 13 с ключом 14, первому дескремблеру 15 с ключом 16, деперемежителю 17 и декодеру кодов Рида-Соломона 18 с ключом 19, второму дескремблеру 20 с ключом 21, а также ПЭВМ 22 с блоком ПО 23 и блоком интерфейса шины VME 24. Выход блока 24 подключен к управляющим входам всех блоков устройства.
ПЭВМ 22 с блоком ПО 23 и блоком интерфейса шины VME 24 выполняет функции управления всеми блоками устройства по установке режимов работы и ключами для обеспечения режима транзита, т.е., сигнал проходит через ключ, минуя блок.
Устройство работает следующим образом. Для сигналов с МДЧР входной сигнал принимается РПУ 1 и преобразуется в промежуточную частоту (ПЧ). Далее сигнал ПЧ «оцифровывается» в блоке АЦП 2 и транзитом через ключ 4 поступает на цифровой демодулятор 5. Демодулированный сигнал МДЧР транзитом поступает через ключ 7 на один из ПУ декодеров 8…11 и через мультиплексор 12 поступает на вход последовательно соединенных дифференциального декодера 13, первого дескремблера 15, деперемежителя 17 с декодером кодов Рида-Соломона 18 и второго дескремблера 20 с соответствующими ключами транзита 14, 16, 19, 21. Допустим, что в сигнале отсутствует операция перемежения и код Рида-Соломона. Тогда ключ 19 переводится в режим транзита.
Для сигналов с МДВР цифровой деспредер 3 устанавливается ключом 4 в режим транзита, далее сигнал демодулируется цифровым демодулятором 5. Поскольку сигналы с МДВР имеют кадрово-пакетную структуру [1] (стр.243, 244, 255), содержащую в своем составе сигналы восстановления несущей и тактовой частот, а также сигналы кадровой и пакетной синхронизации, то блоком 6 выделяются корреляционным методом кадровые и пакетные синхросигналы, обеспечиваются кадровая и пакетная синхронизация, выделяется интересующий пакет, и далее работа осуществляется как для сигнала с МДЧР.
Для сигналов с МДКР в цифровом деспредере 3 осуществляется деспредирование сигнала с МДКР и преобразование его в сигнал с МДЧР, т.е., с сигнала снимается расширяющая спектр сигнала псевдослучайная последовательность. Далее сигнал демодулируется цифровым демодулятором 5, транзитом проходит через ключ 7 и обрабатывается как сигнал с МДЧР.
В результате использования предложения получен следующий технико-экономический эффект:
- сокращение номенклатуры демодулирующих устройств за счет использования демодулятора ФМ сигналов, работающего как по сигналам с МДЧР, так и по сигналам с МДВР;
- обеспечена возможность работы по сигналам с различными видами доступа МДЧР, МДВР и МДКР;
- обеспечена возможность одновременной работы по трем сигналам с различными видами доступа (при наличии более трех каналов в демодулирующем устройстве);
- обеспечена возможность компоновки трехканального устройства на одной плате конструктива Евроблок.