МОБИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДУПЛЕКСНОЙ РАДИОСВЯЗИ "ЭКО"

Полезная модель относится к системам радиосвязи, конкретно к мобильным устройствам дуплексной радиосвязи с широкополосными сигналами и может использоваться в помехозащищенных системах связи со спектральной плотностью энергии излучения, меньшей плотности энергии внешних индустриальных помех.
Известно мобильное устройство дуплексной радиосвязи с широкополосными сигналами (RU 2255425, МПК: Н04В 7/12, H04J 3/06, 2005), включающее антенну, соединенную через СВЧ - переключатель с передатчиком и приемником широкополосных радиосигналов, соединенных соответственно по модулирующему и демодулирующему входам с выходом генератора шумоподобных сигналов, первый управляющий вход которого по временной задержке демодулирования через блок слежения соединен с выходом приемника широкополосных радиосигналов и входом блока регистрации информационного сигнала.
При этом второй управляющий вход генератора шумоподобны сигналов по начальной установки задержки сигналов декодирования соединен через приемник широкополосных радиосигналов и радиолинию связи со стационарной базовой станцией. Базовая станция снабжена блоком расчета времени прохождения радиосигнала от ее месторасположения до местоположения мобильного устройства дуплексной связи в момент начала связи
между ними. Для исключения радиоперехвата величины задержки сигналов декодирования и, как следствие, для повышения скрытности связи, предполагаемые местоположение мобильного устройства дуплексной связи и предстоящий момент начала связи передаются голосовым сообщением через проводную линию телефонной связи во время остановки мобильного устройства дуплексной радиосвязи.
Недостатком известного устройства является увеличенное время вхождения в радиосвязь с базовой радиостанцией.
Технической задачей полезной модели является уменьшение времени связи. Техническим результатом, обеспечивающим решение этой задачи, является повышение реакции устройства за счет расчета временной задержки сигналов декодирования радиосообщения непосредственно в мобильном устройстве дуплексной радиосвязи.
Достижение заявленного технического результата, и как следствие, решение поставленной технической задачи достигается, тем что мобильное устройство дуплексной радиосвязи с базовой радиостанцией, включающее антенну, соединенную через СВЧ - переключатель с передатчиком и приемником широкополосных радиосигналов, соединенных соответственно по модулирующему и демодулирующему входам с выходом генератора шумоподобных сигналов, первый управляющий вход которого по временной задержке демодулирования через блок слежения соединен с выходом приемника широкополосных радиосигналов и входом блока регистрации входящей информации, согласно полезной модели оно дополнительно содержит последовательно соединенные приемник
сигналов GPS, блок расчета времени распространения радиосигналов до базовой радиостанции, устройство временного сканирования и электронный коммутатор, выход которого соединен с вторым управляющим входом генератора шумоподобных сигналов, а управляющий вход коммутатора по сигналу наличия захвата на автосопровождение информационного сигнала - с сигнальным выходом блока слежения.
При этом приемник сигналов GPS выполнен в виде GPS - навигатора, а блок расчета времени распространения радиосигналов до базовой радиостанции выполнен в виде функционального вычислителя
где
Δt - время распространения радиосигнала от устройства дуплексной радиосвязи до базовой радиостанции;
R(x,y,z), R(x,y,z) - географическое положение базовой станции и устройства дуплексной радиосвязи в момент начала радиосвязи;
V - скорость распространения радиоволн. Генератор шумоподобных сигналов выполнен в виде генератора псевдослучайной последовательности прямоугольных, фазо - кодо - манипулированных, линейно - частотно-модулированных и/или дельта - импульсов. Блок регистрации информационного сигнала содержит аппаратур, регистрации телекодовой и/или речевой информации.
Введение последовательно соединенных приемника сигналов GPS, блока расчета времени распространения радиосигналов до базовой радиостанции, устройства временного сканирования и электронного коммутатора, выход которого соединен с вторым управляющим входом генератора шумоподобных сигналов, а управляющий вход коммутатора по сигналу наличия захвата на автосопровождение информационного сигнала - с сигнальным выходом блока слежения позволяет производить расчет временной задержки сигналов декодирования радиосообщения непосредственно в мобильном устройстве дуплексной радиосвязи и войти в связь с базовой без остановки транспорта и без посещения пунктов АТС. Это в свою очередь снижает временные затраты на вхождение в связь с базовой радиостанцией при одновременном повышении скрытности начала сеанса связи. Выполнение приемника сигналов GPS в виде GPS - навигатора позволяет использовать широко известные решения спутниковой навигации практически с мгновенной реакцией, работающие в реальном масштабе времени, например штатный навигатор транспортного средства. Этим дополнительно снижаются затраты времени на вхождение в связь и решение поставленной технической задачи. Выполнение генератора шумоподобных сигналов в виде генератора псевдослучайной последовательности прямоугольных, фазо-кодо-манипулированных, линейно-частотно-модулированных и/или дельта-импульсов и их когерентной обработки позволяет дополнительно повысить скрытность связи за счет расширения спектра радиосигналов связи и снижения спектральной плотности сигналов радиосвязи ниже уровня внешних индустриальных помех. Снабжение блока регистрации информационного сигнала аппаратурой регистрации телекодовой
и/или речевой информации позволяет дополнительно расширить функциональные возможности по сокращению сеанса связи (повышения скрытности) с одновременным увеличением объема информации, за счет рационального использования телекодовой и речевой (воспроизводящей речь) аппаратуры.
На фиг.1 представлена функциональная схема мобильного устройства дуплексной радиосвязи с широкополосными сигналами.
Мобильное устройство дуплексной радиосвязи с базовой радиостанцией содержит антенну 1, соединенную через СВЧ-переключатель 2 с передатчиком 3 и приемником 4 широкополосных радиосигналов. Передатчик 3 и приемник 4 широкополосных радиосигналов соединены соответственно по модулирующему и демодулирующему входам с выходами генератора 5 шумоподобных сигналов. Генератор 5 выполнен в виде генератора псевдослучайной последовательности прямоугольных, фазо-кодо-манипулированных, линейно-частотно-модулированных и/или дельта-импульсов. Один (первый) управляющий вход 6 генератора 5 по временной задержке демодулирования через блок 7 слежения соединен с выходом приемника 4 широкополосных радиосигналов и входом блока регистрации входящей информации. Другой (второй) управляющий вход 9 генератора 5 соединен через электронный коммутатор 10, устройство 11 временного сканирования, блок 12 расчета времени распространения радиосигналов до базовой радиостанции с выходом приемника 13 сигналов GPS. Приемник 13 выполнен в виде GPS - навигатора, а блок 12 расчета времени распространения радиосигналов до базовой радиостанции выполнен в виде функционального вычислителя
где
Δt - время распространения радиосигнала от устройства дуплексной радиосвязи до базовой радиостанции;
R(x,y,z), R(x,y,z) - географическое положение базовой станции и устройства дуплексной радиосвязи в момент начала радиосвязи;
V - скорость распространения радиоволн. Устройство 11 временного сканирования выполнено в виде сдвигового регистра с возможность качания временного сдвига в диапазоне +_2% от максимального значения временной задержки радиосигнала. Блок 7 слежения - в виде цифрового дискриминатора, отслеживающего текущую ошибку временной задержки демодулирующих сигналов относительно текущего момента времени, соответствующего максимальному (оптимальному) значению декодируемого информационного сигнала на выходе приемника 4. Сигнальный выход 14 блока 7 слежения по наличию захвата информационного сигнала соединен с управляющим входом электронного коммутатора 10. Блок 8 регистрации входящей информации конструктивно входит в состав блока 14 управления и регистрации и содержит аппаратуру регистрации телекодовой и/или речевой информации (на фиг. не показано). Блок 14 дополнительно содержит источник 15 исходящей информации, соединенный с модулирующим входом СВЧ генератора передатчика 3, регулятор 16 мощности, соединенный с выходным аттенюатором передатчика 3 и переключатель 17 «прием-передача», соединенный с управляющим входом СВЧ - переключателя 2 антенны 1.
Мобильное устройство дуплексной радиосвязи работаем следующим образом.
При включении мобильного устройства его приемник 13 GPS принимает сигналы от 8 спутников навигационной системы GPS. По разности временных задержек сигналов спутников и известных параметрах их орбит определяется текущее местоположение мобильного устройства с точностью до десятков м. Далее по известным значениям географических координат стационарной базовой радиостанции и измеренным значениям географических координат мобильного устройства в блоке 12 производится вычисление времени распространения радиосигнала между базовой станцией (на фиг. не показана) и мобильным устройством. Вычисленное значение задержки  выдается на устройство 11 сканирования в качестве целеуказания через открытый в исходном состоянии электронный коммутатор 10 на управляющий вход 9 генератора 5 для установки временной задержки его демодулирующих сигналов. Устройство 11 производит сканирование задержкой демодулирующих сигналов генератора 6 в диапазоне +_2% от максимального значения временной задержки . Одновременно радиосигнал базовой станции принимается антенной 1 и через СВЧ - переключатель 2 подается на сигнальный вход приемника 4, на демодулирующий вход которого подаются сканирующий во времени демодулирующий шумоподобный сигнал заданной структуры. При совпадении временного положения демодулирующих импульсов и полезного широкополосного сигнала производится когерентная обработка (сжатие) последнего в приемнике 4 и выделение (низкочастотная фильтрация) полезного сигнала. Выделенный сигнал
с выхода приемника 4 подается на устройство 8 регистрации и на блок 7 слежения. При этом блок 7 переходит в режим слежения за амплитудой информационного сигнала (в том числе в процессе движения мобильного устройства) и выдачи сигнала временного рассогласования относительно центра информационного сигнала на генератор 6 для управления его временным положением в соответствии с дискриминационной характеристикой блока 7 слежения. При переходе блока 7 в режим слежения он выдает сигнал на управляющий вход электронного коммутатора 10 для отключения устройства 11 сканирования от генератора 5. Передача исходящей информации на базовую станцию производится путем переключения СВЧ - переключателя 2 на передачу и двойной модуляцией СВЧ - генератора передатчика 3 информационным сигналом источника 15 и шумоподобным сигналом генератора 5. Далее сложный СВЧ сигнал передатчика 3 проходит управляемый аттенюатор передатчика 3, СВЧ - переключатель 2 и излучается антенной 1. Прием и обработка радиосигналов на базовой станции производится аналогичным образом.
При установлении двусторонней устойчиво связи между базовой станцией и мобильным устройством связи регулятором мощности 16 вручную снижают амплитуду сигнала до минимально-допустимого значения и дополнительного обеспечения скрытности связи.
Полезная модель разработана на уровне технического проекта и физического моделирования мобильного устройства дуплексной радиосвязи. Моделирование показало осуществимость предложенной полезной модели.