Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
МНОГОКАНАЛЬНЫЙ РЕТРАНСЛЯТОР
МНОГОКАНАЛЬНЫЙ РЕТРАНСЛЯТОР

МНОГОКАНАЛЬНЫЙ РЕТРАНСЛЯТОР

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к технике радиосвязи и может быть использовано для создания УКВ ретрансляторов. Техническим результатом является разработка ретранслятора, обеспечивающего возможность выбора канала (направления) приема, а также одного или нескольких каналов (направлений) передачи для ретрансляции сообщений при изменяющихся условиях ведения связи. Технический результат достигается тем, что дополнительно введены несколько приемных блоков и блок сравнения, которые обеспечивают выбор лучшего канала приема с минимальным процентом телеграфных искажений, а также дополнительно введены несколько блоков управления и несколько управляемых разветвителей, которые обеспечивают выбор одного или нескольких каналов для передачи ретранслируемого сообщения. 1 з.п. ф-лы, 10 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2185706
Класс(ы) патента: H04B7/185
Номер заявки: 2001102104/09
Дата подачи заявки: 23.01.2001
Дата публикации: 20.07.2002
Заявитель(и): Военный университет связи
Автор(ы): Гужва А.Ю.; Максимов О.Н.; Постюшков В.П.
Патентообладатель(и): Военный университет связи
Описание изобретения: Изобретение относится к технике радиосвязи и может быть использовано для создания удаленных многоканальных KB, а также УКВ ретрансляторов.
Известен ретранслятор (см. а. с. 944127, Н 04 В 7/15, бюл. 26 от 15.07.82), содержащий приемник, передатчик, дешифратор служебных сигналов, сумматор, блок памяти служебных сигналов, измеритель отношения сигнал/шум, элемент И. Он обеспечивает уменьшение временных задержек при ретрансляции посредством сокращения времени передачи.
Известен также ретранслятор (см. А.с. 1378071, Н 04 В 7/15, бюл. 8 от 29.02.88), содержащий приемник, передатчик, дешифратор служебных сигналов, измеритель отношения сигнал/шум, блок памяти служебных сигналов, блок управления излучаемой мощностью передатчика, сумматоры, элементы И, триггер, элементы НЕ. Известное устройство позволяет ретранслировать сигнал и управлять при этом мощностью передатчика с целью снижения влияния его внеполосных и побочных излучений на приемник.
Недостатком аналогов является невозможность выбора направлений связи при ретрансляции, а также одновременного обеспечения ретрансляции нескольким корреспондентам в различных направлениях.
Наиболее близким как по количеству сходных признаков, так и по достигаемому техническому результату к заявленному устройству является ретранслятор (см. а.с. 1243144, Н 04 В 7/185, бюл. 25 от 07.07.86). Он содержит приемный блок, включающий радиоприемник, передающий блок, включающий радиопередатчик и блок управления, включающий элемент задержки, дешифратор служебных сигналов, дешифратор адреса, L триггеров, где L≥2, L выходных элементов И, сумматор, элемент памяти, измеритель соотношения сигнал/шум, элемент ИЛИ и элемент И-НЕ. При этом информационный выход радиоприемника соединен с информационным входом радиопередатчика, а также с входом измерителя отношения сигнал/шум, с входом элемента задержки и с входом дешифратора адреса. Выход измерителя соотношения сигнал/шум соединен со вторыми входами всех элементов И. Выход элемента задержки соединен с входом дешифратора служебных сигналов, выход которого соединен с первым входом сумматора. Выходы дешифратора адреса соединены со вторыми входами соответствующих триггеров. Выход сумматора соединен с третьими входами всех элементов И и входом элемента И-НЕ. Выходы триггеров соединены с первыми входами соответствующих элементов И. Выход элемента И-НЕ соединен с первыми входами всех триггеров. Выходы элементов И соединены с управляющими входами передатчика и с входами элемента ИЛИ. Выход элемента ИЛИ соединен с одним из управляющих входов радиопередатчика и с входом блока памяти, выход которого соединен со вторым входом сумматора. Данное устройство обеспечивает выбор канала (направления) передачи при ретрансляции. Это устройство и примем в качестве прототипа.
Недостатком прототипа является невозможность выбора канала приема ретранслятора, а также нескольких каналов (направлений) передачи для ретранслируемого сообщения, что необходимо при постоянно меняющихся условиях ведения связи.
Целью изобретения является разработка ретранслятора, обеспечивающего возможность выбора канала (направления) приема, а также одного или нескольких каналов (направлений) передачи для ретрансляции сообщений при изменяющихся условиях ведения связи.
Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее первый приемный блок, включающий радиоприемник с антенной, первый передающий блок, включающий радиопередатчик с антенной, и первый блок управления, содержащий элемент задержки, выход которого соединен с входом дешифратора служебных сигналов, дешифратор адреса, L триггеров, где L≥2, L выходных элементов И, первые сумматор, элемент памяти и элемент И-НЕ, L выходов дешифратора адреса подключены к вторым входам соответствующих триггеров, выходы которых подключены к вторым входам соответствующих выходных элементов И, дополнительно введены L-1 передающих блоков, L-1 приемных блоков, L-1 блоков управления, блок сравнения и L управляемых разветвителей.
В каждый приемный блок дополнительно введены управляемый ключ, элемент задержки, кодер команд. Первый служебный, информационный и второй служебный выходы радиоприемника подключены соответственно к первому, второму и третьему входам управляемого ключа. Первый управляющий и второй управляющий входы управляемого ключа подключены соответственно к первому и второму входам кодера команд и являются вторым и первым входами приемного блока. Выход кодера команд подключен к служебному входу радиоприемника. Первый и второй выходы управляемого ключа подключены соответственно к выходу и входу элемента задержки, причем первый и второй выходы управляемого ключа являются соответственно третьим и первым выходами приемного блока. Третий выход управляемого ключа является вторым выходом приемного блока.
В каждый передающий блок дополнительно введены дешифратор кода частоты и элемент задержки. Причем первый вход радиопередатчика подключен к выходу элемента задержки, вход которого подключен к входу дешифратора кода частоты и является входом передающего блока. Выход дешифратора кода частоты подключен к второму входу радиопередатчика.
В каждый блок управления дополнительно введены дешифратор времени занятия канала, второй элемент задержки, управляющий элемент, L-1 элементов И-НЕ, L-1 элементов памяти, L-1 сумматоров, L разрешающих элементов И. Вход второго элемента задержки подключен к входу дешифратора времени занятия канала и является входом блока управления. Выход второго элемента задержки подключен к входам первого элемента задержки и дешифратора адреса. Выход дешифратора времени занятия канала подключен к вторым входам L разрешающих элементов И, выходы которых подключены к входам соответствующих элементов памяти. Выходы L элементов памяти подключены к вторым входам соответствующих сумматоров, выходы которых подключены к первым входам соответствующих выходных элементов И. Выходы L выходных элементов И подключены к первым входам соответствующих разрешающих элементов И и являются соответствующими L коммутируемыми выходами блока управления. Первые входы сумматоров объединены и подключены к выходу дешифратора служебных сигналов. Выходы L элементов памяти объединены и подключены к входу управляющего элемента, выход которого является управляющим выходом блока управления.
Третий выход i-го приемного блока, где i=l, 2,...,L, подключен к информационному входу i-го управляемого разветвителя. Первый выход i-го приемного блока подключен к входу i-го блока управления. Первый управляющий вход i-го приемного блока подключен к управляющему выходу i-го блока управления, а второй управляющий вход i-го приемного блока подключен к i-му выходу блока сравнения. Второй выход i-го приемного блока подключен к i-му входу блока сравнения. Вход i-го передающего блока подключен к i-м выходам L управляемых разветвителей. L коммутирующих входов i-го управляемого разветвителя подключены к соответствующим L коммутирующим выходам i-го блока управления.
Блок сравнения состоит из: L аналого-цифровых преобразователей, входы которых являются соответствующими L входами блока, k ступеней элементов сравнения, где k= 1g2(L)-l, цифрового компаратора и L элементов И. Выходы элементов И являются соответствующими L выходами блока. Каждая g-я ступень элементов сравнения, где g=1, 2,..,k, включает pg элементов сравнения, где pg=2g. Выходы j-го и (j+1)-го аналого-цифрового преобразователя, где j=1, 3, 5, ..,L-1, подключены соответственно к первому и второму входам [(j+1)/2]-гo элемента сравнения k-й ступени элементов сравнения. Третьи выходы n-го и (n+1)-го элементов сравнения g-й ступени элементов сравнения, кроме ступени с номером g=1, где n=1, 3, 5,..,(pg-1), подключены соответственно к первому и второму входам (n+1)/2 элемента сравнения, принадлежащего к (g-1)-й ступени элементов сравнения. Третьи выходы первого и второго элементов сравнения первой ступени элементов сравнения подключены соответственно к первому и второму входам цифрового компаратора. Первый и второй выходы t-го элемента сравнения, где t=1, 2, 3,..,pg=k, принадлежащего k-й ступени элементов сравнения, подключены к первым входам соответственно (2t-1)-гo и 2t-гo элементов И. Первый и второй выходы m-го элемента сравнения, где m=l, 2, 3,..,pg, принадлежащего g-й ступени элементов сравнения, кроме ступени с номером g=k, подключены к [(k-g)+1]-м входам соответственно от 4b(m-1)+1 до 2b(2m-1) и от 2b(2m-1)+1 до 4bm элементов И, где b=2(k-g-1), причем первый и второй выходы цифрового компаратора подключены к (k+1)-м входам элементов И с номерами соответственно от 1 до L/2 и от (L/2)+1 до L.
Благодаря новой совокупности существенных признаков за счет введения дополнительных радиоприемников, управляемых ключей, кодеров команд и блока сравнения обеспечивается выбор лучшего канала (ветви) приема с минимальным процентом телеграфных искажений, а за счет введения дополнительных элементов в блоки управления и управляемых разветвителей - выбор одного или нескольких каналов для передачи ретранслируемого сообщения.
Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественными всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленного изобретения условию патентоспособности "новизна".
Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного объекта, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень".
Заявляемое устройство поясняется чертежами, на которых:
на фиг.1 показана функциональная схема многоканального ретранслятора;
на фиг. 2 - структура команд, передаваемых при организации связи через ретранслятор.
на фиг.3 - схема радиоприемника 4;
на фиг.4 - схема управляемого ключа 5;
на фиг.5 - схема управляемого разветвителя 6;
на фиг.6 - схема блока сравнения 23;
на фиг.7 - схема элемента сравнения 23.2;
на фиг.8 - схема управляемого ключа 23.22 (23.23);
на фиг.9 - схема управляющего элемента 21;
на фиг.10 - графики, поясняющие работу управляющего элемента 21.
Заявляемое устройство, показанное на фиг. 1, состоит из: L приемных блоков 11...1L, L передающих блоков 21...2L, L блоков управления 31...3L, L управляемых разветвителей 241...24L, блока сравнения 23. Причем каждый приемный блок 1 содержит радиоприемник 4, управляемый ключ 5, элемент задержки 7, кодер команд 6. Первый служебный, информационный и второй служебный выходы радиоприемника 4 подключены соответственно к первому, второму и третьему входам управляемого ключа 5, первый управляющий и второй управляющий входы которого подключены соответственно к первому и второму входам кодера команд 6 и являются вторым и первым входами приемного блока 1. Выход кодера команд 6 подключен к служебному входу радиоприемника 4. Первый и второй выходы управляемого ключа 5 подключены соответственно к выходу и входу элемента задержки 7, причем первый и второй выходы управляемого ключа 5 являются соответственно третьим и первым выходом приемного блока 1. Третий выход управляемого ключа 5 является вторым выходом приемного блока 1.
Каждый передающий блок 2 содержит радиопередатчик 10, дешифратор кода частоты 8 и элемент задержки 9. Причем первый вход радиопередатчика 10 подключен к выходу элемента задержки 9, вход которого подключен к входу дешифратора кода частоты 8 и является входом передающего блока 2. Выход дешифратора кода частоты 8 подключен к второму входу радиопередатчика 10.
Каждый блок управления 3 содержит дешифратор времени занятия канала 11, второй элемент задержки 12, дешифратор адреса 13, первый элемент задержки 14, дешифратор служебных сигналов 15, L элементов И-НЕ 161...16L, L триггеров 171. . .17L, L элементов памяти 181...18L, L сумматоров 191... 19L, L выходных элементов И 201...20L, управляющий элемент 21, L разрешающих элементов И 221...22L. Вход второго элемента задержки 12 подключен к входу дешифратора времени занятия канала 11 и является входом блока управления 3. Выход второго элемента задержки 12 подключен к входам первого элемента задержки 14 и дешифратора адреса 13. L выходов дешифратора адреса 13 подключены к вторым входам соответствующих триггеров 171...17L, выходы которых подключены к вторым входам соответствующих выходных элементов И 201...20L. Выход первого элемента задержки 14 соединен с входом дешифратора служебных сигналов 15. Выход дешифратора времени занятия канала 11 подключен к вторым входам L разрешающих элементов И 221...22L, выходы которых подключены к входам соответствующих элементов памяти 181...18L. Выходы L элементов памяти 181. . .18L подключены к вторым входам соответствующих сумматоров 191...19L, выходы которых подключены к первым входам соответствующих выходных элементов И 201. . . 20L. Выходы L выходных элементов И 201...20L подключены к первым входам соответствующих разрешающих элементов И 221...22L и являются соответствующими L коммутируемыми выходами блока управления 3. Первые входы сумматоров 191. . . 19L объединены и подключены к выходу дешифратора служебных сигналов 15. Выходы L элементов памяти 181... 18L объединены и подключены к входу управляющего элемента 21, выход которого является управляющим выходом блока управления 3.
Третий выход i-го приемного блока 1i, где i=1, 2,...L, подключен к информационному входу i-го управляемого разветвителя 24i. Первый выход i-го приемного блока 1i подключен к входу i-го блока управления 3i. Первый управляющий вход i-го приемного блока 1i подключен к управляющему выходу i-го блока управления 3i, а второй управляющий вход i-гo приемного блока 1i подключен к i-му выходу блока сравнения 23. Второй выход i-гo приемного блока 1i подключен к i-му входу блока сравнения 23. Вход i-гo передающего блока 2i подключен к i-м выходам L управляемых разветвителей 241...24L. L коммутирующих входов i-гo управляемого разветвителя 24i подключены к соответствующим L коммутирующим выходам i-гo блока управления 3i.
Блок сравнения 23 предназначен для сравнения L значений напряжений на L входах и выработки управляющего сигнала логического уровня для того приемного блока 1, на выходе радиоприемника 4 которого это значение максимально. Блок сравнения может быть реализован различным образом, в частности, как показано на фиг. 6. Для упрощения описания в приведенной схеме значение L принято равным 8. Таким образом, для данного случая блок сравнения 23 состоит из восьми (L=8) аналого-цифровых преобразователей 23.11...23.18, входы которых являются соответствующими входами 1...8 блока, двух (k=lg2(L)-1=3-1= 2) ступеней элементов сравнения 23.2, цифрового компаратора 23.3 и восьми элементов И 23.41...23.48. Выходы элементов И 23.41...23.48 являются соответствующими выходами 1...8 блока. Первая (g=1) ступень элементов сравнения включает два (pg=1=2) элемента сравнения 23.21, 23.22. Вторая (g=k=2) ступень элементов сравнения включает четыре (pg=2=4) элемента сравнения 23.21, 23.22, 23.23, 23.24. Выходы первого 23.11 и второго 23.12, третьего 23.13 и четвертого 23.14, пятого 23.15 и шестого 23.16, седьмого 23.17 и восьмого 23.18 (j-го и (j+1)-го, где j=1, 3, 5, 7) аналого-цифровых преобразователей подключены соответственно к первому и второму входам первого 23.21, первому и второму входам второго 23.22, первому и второму входам третьего 23.23, первому и второму входам четвертого 23.24([(j+1)/2]-го) элементов сравнения второй (k= 2) ступени элементов сравнения. Каждый аналого-цифровой преобразователь 23.1 преобразует напряжение, поступающее на его вход, в q-разрядное число, поэтому выходы аналого-цифровых преобразователей представляют собой шину, состоящую из q физических проводов. Третьи выходы первого 23.21 и второго 23.22 элементов сравнения (n=1 и (n+1)=2) второй (g=2) ступени элементов сравнения подключены соответственно к первому и второму входам первого элемента сравнения 23.21 ((n+1)/2, где n=1), принадлежащего к первой ((g-1)-й) ступени элементов сравнения. Третьи выходы третьего 23.23 и четвертого 23.24 (n=3 и (n+1)=4) элементов сравнения второй ступени элементов сравнения подключены соответственно к первому и второму входам второго ((n+1)/2, где n= 3) элемента сравнения 23.22, принадлежащего к первой ступени элементов сравнения. Третьи выходы первого 23.21 и второго 23.22 элементов сравнения первой ступени элементов сравнения подключены соответственно к первому и второму входам цифрового компаратора 23.3. Первый и второй выходы t-го элемента сравнения 23.2t, где t=1, 2, 3, pg=k=2=4, принадлежащего второй (k= 2) ступени элементов сравнения, подключены к первым входам соответственно (2t-1)-го и 2t-гo элементов И 23.4. Первый и второй выходы первого (m=1) элемента сравнения 23.21, принадлежащего первой (g=1) ступени элементов сравнения, подключены к вторым ((k-g)+1= 2-1+1= 2) входам соответственно первого 23.41, второго 23.42 (от 4b(m-1)+1=4(1-1)+1=1 до 2b(2m-1)=2(2-1)=2, где b= 2(k-g-1)= 2(2-1-1)=1) и третьего 23.41, четвертого 23.41 (от 2b(2m-1)+1= 2(2-1)+1=3 до 4bm=4) элементов И. Первый и второй выходы второго (m=2) элемента сравнения 23.22, принадлежащего первой (g=1) ступени элементов сравнения, подключены к вторым ((k-g)+1=2-1+1=2) входам соответственно пятого 23.45, шестого 23.46 (от 4b(m-1)+1=4(2-1)+1=5 до 2b(2m-1)=2(4-l)=6) и седьмого 23.47, восьмого 23.48 (от 2b(2m-1)+1 =2(4-1)+1=7 до 4bm=8) элементов И. Первый выход цифрового компаратора 23.3 подключен к третьим ((k+1)= 2+1= 3) входам первого, второго, третьего и четвертого элементов И 23.41. ..23.44 (с номерами соответственно от 1 до L/2=4), а второй выход - к третьим входам пятого, шестого, седьмого и восьмого элементов И 23.45... 23.48 (с номерами соответственно от (L/2)+1=4+1=5 до L=8).
Элемент сравнения 23.2 предназначен для определения большего из двух q-разрядных чисел, поступающих на его входы. В зависимости от того, какое число оказывается большим: поступившее на первый или второй вход, на соответствующем выходе (первом или втором) появляется результирующее напряжение высокого уровня, а на третьем выходе - код этого числа. Элемент сравнения 23.2 показан на фиг.7 и состоит из цифрового компаратора 23.21 и двух управляемых ключей 23.22, 23.23. Входы, на которые поступают коды двух сравниваемых чисел А и В, цифрового компаратора 23.21 являются соответственно первым и вторым входами элемента сравнения и физически представляют собой шины, состоящие из q физических проводов. Кроме того, первый и второй входы элемента сравнения подключены к информационному входу соответственно первого 23.22 и второго 23.23 управляемых ключей. Выход, с которого поступает результирующий сигнал в случае, когда число на первом входе оказывается больше числа на втором входе (А>В) цифрового компаратора 23.21, подключен к управляющему входу первого управляемого ключа 23.22 и является первым выходом элемента сравнения. Выходы, с которых поступает результирующий сигнал в случаях, когда число на первом входе оказывается меньшим или равным числу на втором входе, (А<В и А=В), объединены, подключены к управляющему входу второго управляемого ключа 23.222 и являются вторым выходом элемента сравнения. Информационные выходы первого и второго управляемых ключей 23.221, 23.222 объединены и являются третьим выходом элемента сравнения, который представляет собой также q-разрядную шину.
Кодер команд 6 предназначен для формирования команды на возобновление сканирования (аналогичной команде при нажатии клавиши "Ввод" на лицевой панели радиоприемника) при наличии высокого потенциала на первом входе и формирования команд на остановку сканирования (аналогичной команде при нажатии клавиши "Возврат" на лицевой панели радиоприемника) и считывания кода с номером частоты (аналогичной команде запроса о состоянии радиоприемника) при наличии высокого потенциала на втором входе кодера команд. В качестве кодера команд может использоваться блок вывода, описанный - Головин О.В. Профессиональные радиоприемные устройства декаметрового диапазона. -М.: Радио и связь, 1985, с.134...154.
В качестве радиоприемника 4 приемного блока 1 (фиг.3) может быть использован любой из известных радиоприемников, имеющих возможность сканировать по частотам, например KB приемник "Артек-Гелиос", который описан - "KB радиоприемные устройства 4-5 поколений". Под ред. В.Д. Челышева. -СПб.: ВАС, 1998, -88с. В качестве информационного выхода используется гнездо "Выходы" (Х20). Сигнал оценки качества приема 0,6... 10В в зависимости от процентов телеграфных искажений (чем меньше искажений - тем больше напряжение) может быть выведен через контрольную точку интерфейса КТ5 блока Б5-96 (Изделие "Артек-Гелиос". Техническое описание. ЦЛ2.003.143ТО. С.173...178.; Приложение 2. ЦЛ2.003.143 ТО2. 1991 г.). Этот выход обозначен как "Контроль". Для получения информации о номере приемной частоты (по запросу о состоянии радиоприемника), на которой получен вызов, и подаче команд на остановку и возобновление сканирования необходимо подключение к входам "ДУ", по которым осуществляется дистанционное управление радиоприемником. Синхронность перестройки всех радиоприемников по частотам может обеспечиваться как вручную операторами, так и автоматически при создании системы синхронизации. В последнем случае к гнезду одного из радиоприемников 4 с выходом напряжения опорной частоты "Выход, ОГ" (Х30) могут подключаться входы колебания опорной частоты для работы от внешнего источника "Вх. ОГ Внеш" (Х10) остальных радиоприемников 4 (на фиг.1 не показано).
Управляемые ключи 23.22, 23.23 (фиг.7, 8) предназначены для подключения своего информационного входа к информационному выходу в случае поступления на управляющий вход напряжения высокого уровня. Управляемый ключ 5 (фиг.4) предназначен для подключения входа 1 к выходу 1, входа 2 к выходу 2 и отключения входа 3 от выхода 3 в случае поступления напряжения высокого уровня на управляющий вход 1, а также отключения входов 1 и 2 соответственно от выходов 1 и 2 и подключения входа 3 к выходу 3 при поступлении напряжения высокого уровня на управляющий вход 2 ключа. Схема построения управляемого ключа 5 (фиг.4), а также управляемых ключей 23.22, 23.23 (фиг.8) блока сравнения 23 известны и описаны, могут быть построены на микросхемах серии 435, например на микросхеме электронных ключей 435КН1 (см. Вениаминов В.Н. и др. Микросхемы и их применение. Справочное пособие. -М.: Радио и связь, 1983, с. 66).
Элемент задержки 7 приемного блока 1 и первый элемент задержки 14 блока управления 3 предназначены для задержки сообщения на длительность одного служебного пакета ретранслируемого сообщения, второй элемент задержки 12 блока управления 3 - на длительность двух служебных пакетов, а элемент задержки 9 передающего блока 2 - на длительность четырех служебных пакетов. Эти блоки идентичны элементу задержки, описанному в прототипе, и могут быть реализованы на элементах временной задержки К523БР1 или цифровых линиях задержки КР186ИР5, описанных - Интегральные микросхемы: Справочник. Под ред. Б.В. Тарабрина. -М.: Радио и связь, 1984, с.288, с. 177.
Дешифратор кода частоты 8 и дешифратор времени занятия канала 11 предназначены для выделения из сообщения пакетов с номером кода частоты и временем занятия канала РЦР. В качестве дешифраторов могут использоваться блоки ввода или исполнительные полукомплекты систем телеуправления и телесигнализации, описанные - Головин О.В. Профессиональные радиоприемные устройства декаметрового диапазона. -М.: Радио и связь, 1985, с. 134...154, а также - Францев Э.П., Майоров А.А. Аппаратура дистанционного управления KB передатчиками АДУ-2. -Электросвязь, 1982, 4, с.34...36.
В качестве передатчика 10 ретранслятора может быть использован один из автоматизированных передатчиков, реализованных и описанных -Военные системы радиосвязи. Часть 1. Под ред. В.В. Игнатова. -Л.: ВАС, 1989, с.125...258.
Двухвходовые логические элементы И 22, идентичные элементам И 20, входящие в блок управления передатчиком 3, а также k+1-входовые элементы И 23.41. . .23.4L блока сравнения 23 известны и описаны - Основы цифровой техники /Л. А. Мальцева, Э.М. Фромберг. -М.: Радио и связь, -с. 30 - 31. Могут быть реализованы на ИМС серий 133 и 564.
Управляющий элемент 21 блока управления 3 предназначен для формирования кратковременного управляющего импульса на выходе (подаваемого на управляющий вход 2 управляемого ключа 5 и на второй вход кодера команд 6 соответствующего приемного блока 1) при смене на его входе высокого потенциала на низкий (т. е. освобождении канала передачи). Одним из вариантов реализации управляющего элемента 21 может быть схема, показанная на фиг.9. При этом он состоит из: элемента задержки 21.1, элемента НЕ 21.2, элемента ИЛИ-НЕ 21.3. Причем первый вход элемента ИЛИ-НЕ 21.3 подключен к входу элемента задержки 21.1 и является входом управляющего элемента 21. Выход элемента задержки 21.1 подключен к входу элемента НЕ 21.2, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ-НЕ 21.3. Выход элемента ИЛИ-НЕ 21.3. является выходом управляющего элемента 21. На фиг.10 представлены графики, поясняющие принцип работы управляющего элемента.
Элемент НЕ 21.2 (инвертор) и элемент ИЛИ-НЕ 21.3 известны и описаны. Могут быть реализованы на ИМС К161ЛЕ1, описанной -Интегральные микросхемы: Справочник. Под ред. Б.В. Тарабрина. -М.: Радио и связь, 1984, с. 102, с. 109. Элемент задержки 21.1 известен и описан. Может быть реализован на ИМС К523БР1, описанной - Интегральные микросхемы: Справочник. Под ред. Б.В. Тарабрина. -М.: Радио и связь, 1984, с.248.
Аналого-цифровые преобразователи 23.11. . . 23.1L блока сравнения 23 предназначены для преобразования напряжения, поступающего на их входы со служебных выходов радиоприемников 4 L приемных блоков, в параллельный двоичный код (q-разрядное число), известны и описаны - Вениаминов В.Н. и др. Микросхемы и их применение. Справочное пособие. -М.: Радио и связь, 1989, с. 184...186. Могут быть реализованы на ИМСК572ПВ1.
Цифровые компараторы 23.21 элементов сравнения 23.2 и цифровой компаратор 23.3 блока сравнения 23 выполняют операцию сравнения кодов двух чисел, поступающих на первый (А) и второй (В) входы. Они формируют признак результата сравнения в виде напряжения высокого уровня на одном из трех выходов (А<В, А>В, А=В). Если число, поступившее на первый вход, больше - на первом выходе (А>В), если эти числа равны (А=В) - на втором выходе, а если число, поступившее на второй вход, больше - на третьем выходе (А<В). Выходы А= В и А<В объединены. Цифровые компараторы известны и описаны - Вениаминов В.Н. и др. Микросхемы и их применение. Справочное пособие. -М.: Радио и связь, 1989, с.113...114. Могут быть реализованы на ИМС К561ИП2.
Управляемый разветвитель 24 (фиг.5) предназначен для подключения своего информационного входа (т.е. информационного выхода приемника) к одному или нескольким (А1. ..АL) выходам (т.е. к информационному входу одного из L или нескольких передатчиков). В качестве такого устройства может быть использован управляемый разветвитель информационных сигналов, описанный - Передающая антенная решетка, патент РФ 2108646 бюл. 11 от 18.04.98 (фиг.2).
Заявляемое устройство работает следующим образом. Ретранслятор передает и принимает сообщения от группы радиостанций (обслуживает группу), при этом передача сообщения от одной радиостанции группы другой возможна только через ретранслятор. Для работы ретранслятору выделено К приемных и N передающих частот, которые могут быть использованы любой радиостанцией, обслуживаемой ретранслятором. Радиоприемники 4 всех незанятых приемом сообщений (из L имеющихся) приемных блоков 1 ретранслятора, подключенные каждый к своей антенне, синхронно сканируют по К частотам. Вызывающая радиостанция определяет номер свободного передатчика ретранслятора, выбирает одну свободную из К и одну свободную из N частот, формирует служебные пакеты, добавляет их к сообщению и начинает его передачу. При этом ретранслируемое сообщение должно иметь формат, как показано на фиг.2, и состоять из следующих пакетов: номер вызываемой радиостанции (длительность этого пакета выбирается в соответствии со скоростью сканирования и количеством частот), номер свободного на данный момент передатчика на ретрансляторе, номер частоты передачи ретранслятора (лучшей для группы и свободной из N на данный момент частоты, что может определяться по результатам сканирования и анализа N частот каждой радиостанцией), время занятия канала ретрансляции (т.е. время передачи собственно информации tинф и время передачи служебной информации tслуж), номер вызывающей радиостанции и собственно сообщение. За время передачи пакета с номером вызываемой радиостанции радиоприемники 4 всех свободных приемных блоков 1 проходят все К частот. На частоте, на которой осуществляется передача информации, со служебных выходов 2 радиоприемников 4 на входы 3 управляемых ключей 5 поступает информация о качестве сигнала, т.е. появляется напряжение, уровень которого обратно пропорционален величине телеграфных искажений в принимаемом сообщении. Через замкнутые контакты управляемых ключей 5 это напряжение поступает на выходы 3 этих ключей и далее на соответствующие приемным блокам входы блока сравнения 23.
На примере схемы, показанной на фиг.6, рассмотрим работу восьмиканального блока сравнения 23. На выходе каждого аналого-цифрового преобразователя 23.11. . .23.18 появляется код q-разрядного числа, соответствующего значению напряжения, поступающему на его вход, т.е. на соответствующий вход блока. Числа с выходов первого и второго, третьего и четвертого, пятого и шестого, седьмого и восьмого (j и j+1, где j=1, 3, 5) аналого-цифровых преобразователей 23.1 поступают соответственно на первые и вторые входы первого, второго, третьего и четвертого ((j+1)/2) элементов сравнения 23.2 второй ступени. В каждом элементе сравнения 23.2 (фиг.7) происходит сравнение двух q-разрядных чисел А и В, которые поступают соответственно на первый и второй входы элемента сравнения 23.2. В результате их сравнения в цифровом компараторе 23.21 на одном из его выходов А>В или А<В (т.к. А<В и А=В объединены) появляется напряжение высокого уровня, которое поступает на управляющий вход первого 23.22 (если число А окажется больше числа В) или второго 23.23 (если А<В или А=В) управляемого ключа, а также соответственно на первый или второй выход элемента сравнения 23.2. В зависимости от того, на управляющий вход какого ключа поступило напряжение высокого уровня, на его выходе, а значит, и на третьем выходе элемента сравнения 23.2 появляется код наибольшего из двух q-разрядных чисел А или В. Таким образом, на третьем выходе каждого элемента сравнения 23.21...23.24 второй ступени появится код наибольшего из двух чисел, поступивших соответственно на первый и второй, третий и четвертый, пятый и шестой, седьмой и восьмой входы блока 23. Коды этих четырех оставшихся чисел поступают на первые и вторые входы первого 23.21 и второго 23.22 элементов сравнения первой ступени, где также попарно сравниваются. Кроме того, на первом входе первого или второго элемента И 23.4 появляется напряжение высокого уровня соответственно с первого или второго выхода элемента сравнения 23.21 второй ступени. На первом входе третьего или четвертого элемента И 23.4 появляется напряжение высокого уровня соответственно с первого или второго выходов элемента сравнения 23.22 второй ступени. На первом входе пятого или шестого элемента И 23.4 появляется напряжение высокого уровня соответственно с первого или второго выходов элемента сравнения 23.23 второй ступени. На первом входе седьмого или восьмого элемента И 23.4 появляется напряжение высокого уровня соответственно с первого или второго выхода элемента сравнения 23.24 второй ступени. На третьем выходе первого элемента сравнения 23.21 первой ступени появляется код наибольшего из четырех чисел, поступивших на первый, на второй, на третий и на четвертый входы блока, а на третьем выходе второго элемента сравнения 23.22 первой ступени - код наибольшего из четырех чисел, поступивших на пятый, на шестой, на седьмой и на восьмой входы блока. Коды этих двух наибольших оставшихся чисел поступают соответственно на первый (А) или второй (В) входы цифрового компаратора 23.3, где также сравниваются. Кроме того, на вторые входы первого и второго или третьего и четвертого элементов И 23.4 поступает напряжение высокого уровня соответственно с первого или второго выхода элемента сравнения 23.21 первой ступени. На вторые входы пятого и шестого или седьмого и восьмого элементов И 23.4 поступает напряжение высокого уровня соответственно с первого или второго выхода элемента сравнения 23.22 первой ступени. Результатом сравнения оставшихся чисел в компараторе 23.3 является напряжение высокого уровня с его выхода А>В или объединенного выхода А<В и А=В, которое поступает на третьи (k+1) входы соответственно или элементов И 23.41. . . 23.44, или элементов И 23.45...23.48. Напряжение высокого уровня появляется на выходе того элемента И 23.4, на всех входах которого есть разрешающее напряжение высокого уровня с элементов сравнения 23.2 всех ступеней и цифрового компаратора 23.3. Номер этого элемента будет соответствовать номеру входа блока сравнения 23, на который поступило наибольшее напряжение, поэтому на соответствующем выходе блока появится напряжение высокого уровня.
Таким образом, блок сравнения 23 формирует команду на переключение управляемого ключа 5 того приемного блока 1, на выходе радиоприемника 4 которого обеспечивается лучшее качество сигнала. Эта команда поступает на первый управляющий вход управляемого ключа 5 выбранного приемного блока 1 и переключает его контакты. При этом вход 1 подключается к выходу 1, вход 2 подключается к выходу 2, а вход 3 отключается от выхода 3. Кроме того, данная команда поступает на первый вход кодера команд 6, который формирует команды на остановку сканирования радиоприемника 4 и выработку кода приемной частоты, поступающие на служебный вход радиоприемника 4. По этим командам радиоприемник 4 прекращает сканирование и вырабатывает код номера приемной частоты. Этот код поступает со служебного выхода 1 радиоприемника 4 на первый вход управляемого ключа 5 и далее через замкнутые контакты управляемого ключа 5 с его первого выхода на вход соответствующего приемному блоку 1 управляемого разветвителя 24. Информация с информационного выхода приемника поступает на второй вход управляемого ключа 5 и через замкнутые контакты - на его второй выход, а далее на вход элемента задержки 7 приемного блока 1. С выхода элемента задержки информация поступает на вход того же управляемого разветвителя 24 и благодаря задержке в начало ретранслируемого сообщения добавляется еще один служебный пакет с кодом номера приемной частоты ретранслятора (фиг. 2). Т.к. все радиостанции группы, обслуживаемые ретранслятором, примут данное сообщение, то им будут известны занятые (запрещенные для использования ими) на время ретрансляции сообщения частоты приема и передачи сообщения, а также передатчик ретранслятора.
Также информация с второго выхода управляемого ключа 5 приемного блока 1 поступает и на вход соответствующего приемному блоку блока управления 3.
Блок управления 3 работает следующим образом. На дешифратор времени занятия канала 11 информация поступает без задержки. Благодаря первому элементу задержки 14 и второму элементу задержки 12 на дешифратор служебных сигналов 15 информация поступает с задержкой, равной длительности трех служебных пакетов, а благодаря второму элементу задержки 12 на дешифратор адреса информация поступает с задержкой, равной длительности двух служебных пакетов. Таким образом, служебные пакеты с временем занятия канала ретранслятора, номером вызываемой радиостанции (вызов), номером радиопередатчика ретранслятора поступают одновременно на дешифратор времени занятия канала 11, дешифратор служебных сигналов 15 (команды вызова), дешифратор адреса 13 (дешифратор номера передатчика ретранслятора). С выхода дешифратора времени занятия канала 11 на входы элементов памяти 181..18L поступает информация о времени занятия канала. При этом запись в один или несколько элементов памяти 18 производится только в том случае, если на первом входе соответствующего разрешающего элемента И 22 есть разрешающая команда с выхода соответствующего выходного элемента И 20. Эта команда формируется следующим образом. В зависимости от номера (номеров) радиопередатчика, переданного в соответствующем служебном пакете, на соответствующем выходе дешифратора 13 появляется сигнал одновременно с сигналом на выходе дешифратора служебных сигналов 15. Сигнал с выхода дешифратора служебных сигналов 15 поступает на первый вход сумматора 19. Сигнал с выхода дешифратора 13 переводит соответствующий адресу триггер 17 в единичное состояние. На выходе триггера появляется высокий потенциал, который подается на второй вход соответствующего выходного элемента И 20. На первый вход сумматора 19 сначала поступает команда с выхода дешифратора команды вызова 15, а после ее окончания - команда с соответствующего элемента памяти 18 на все время занятия канала. При наличии на двух входах соответствующего номеру радиопередатчика выходного элемента И 20 единичных сигналов на его выходе формируется команда на разрешение записи времени занятия в элемент памяти 18 и на включение передатчика. Данная команда, кроме того, поступает на соответствующий номеру радиопередатчика вход (S1-SL) управляемого разветвителя 24. Управляемый разветвитель 24 с помощью управляемого переключателя подключает к своему информационному входу (а значит и к информационному выходу приемника) соответствующий радиопередатчик. Команда на занятие канала с элемента памяти 18 через сумматор 19 поступает также на вход элемента И-НЕ 16 и на его выходе отсутствует команда на переброс соответствующего триггера 17, находящегося в единичном состоянии, в нулевое состояние. По окончании времени передачи сообщения и освобождении канала передачи ретранслятора высокий потенциал на выходе элемента памяти 18 сменяется на низкий и на выходе элемента И-НЕ 16 появляется управляющий сигнал, который переводит соответствующий триггер 17 в нулевое состояние. Также в этом случае появляется кратковременный импульс на выходе управляющего элемента 21, который поступает на второй вход кодера команд 6 соответствующего приемного блока 1. Кодер команд 6 в свою очередь формирует команду на возобновление сканирования радиоприемником 4, поступающую на его служебный вход. Этот импульс также поступает на управляющий вход 2 управляемого ключа 5 соответствующего приемного блока 1 и переводит его в исходное состояние (входы 1 и 2 соответственно отключается от выходов 1 и 2, а вход 3 подключается к выходу 3).
Таким образом, в соответствии с информацией о номере (номерах) радиопередатчика ретранслятора, содержащейся в одном из пакетов, блок управления 3 формирует команду на подключение этого радиопередатчика (радиопередатчиков) к информационному выходу радиоприемника на время, которое также указано в одном из пакетов сообщения (фиг.2). Информация с выхода радиоприемника 4 через управляемый ключ 5, элемент задержки 7 соответствующего приемного блока 1 и через соответствующий управляемый разветвитель поступает на вход одного или нескольких передающих блоков 2. Прежде чем поступить на информационный вход радиопередатчика 10 соответствующего передающего блока 2, сообщение задерживается в элементе задержки 9 на время, необходимое, чтобы дешифратор кода частоты 8 дал команду настроить радиопередатчик 10 на частоту, значение которой передано в одном из служебных пакетов (номер частоты передатчика ретранслятора на фиг.2). Радиопередатчик 10 настраивается на необходимую частоту и передает сообщение, которое принимается всеми радиостанциями группы.
Таким образом, предложенное устройство позволяет осуществлять выбор канала (направления, ветви) приема, обеспечивающего лучшее качество сигнала. Кроме того, за счет подключения к информационному выходу радиоприемника одного или нескольких радиопередатчиков (которые могут работать на разных антеннах и на разных частотах) может обеспечиваться как ретрансляция сообщения одновременно нескольким выбранным корреспондентам, так и пространственное разнесение сигнала при передаче.
Формула изобретения: 1. Ретранслятор, содержащий первый приемный блок, включающий радиоприемник с антенной, первый передающий блок, включающий радиопередатчик с антенной, и первый блок управления, содержащий первый элемент задержки, выход которого соединен с входом дешифратора служебных сигналов, дешифратор адреса, L триггеров, где L≥2, L выходных элементов И, первые сумматор, элемент памяти и элемент И-НЕ, L выходов дешифратора адреса подключены к вторым входам соответствующих триггеров, выходы которых подключены к вторым входам соответствующих выходных элементов И, отличающийся тем, что дополнительно введены L-1 передающих блоков, L-1 приемных блоков, L-1 блоков управления, блок сравнения и L управляемых разветвителей, причем в каждый приемный блок дополнительно введены управляемый ключ, элемент задержки, кодер команд, первый служебный, информационный и второй служебный выходы радиоприемника подключены соответственно к первому, второму и третьему входам управляемого ключа, первый управляющий и второй управляющий входы которого подключены соответственно к первому и второму входам кодера команд и являются вторым и первым входами приемного блока, выход кодера команд подключен к служебному входу радиоприемника, первый и второй выходы управляемого ключа подключены соответственно к выходу и входу элемента задержки, причем первый и второй выходы управляемого ключа являются соответственно третьим и первым выходами приемного блока, третий выход управляемого ключа является вторым выходом приемного блока, в каждый передающий блок дополнительно введены дешифратор кода частоты и элемент задержки, первый вход радиопередатчика подключен к выходу элемента задержки, вход которого подключен к входу дешифратора кода частоты и является входом передающего блока, а выход дешифратора кода частоты подключен к второму входу радиопередатчика, в каждый блок управления дополнительно введены дешифратор времени занятия канала, второй элемент задержки, управляющий элемент, L-1 элементов И-НЕ, L-1 элементов памяти, L-1 сумматоров, L разрешающих элементов И, причем команда на занятие канала с элементов памяти через сумматоры поступает на входы элементов И-НЕ и на их выходах появляется управляющий сигнал, переводящий триггеры в соответствующее состояние, вход второго элемента задержки подключен к входу дешифратора времени занятия канала и является входом блока управления, выход второго элемента задержки подключен к входам первого элемента задержки и дешифратора адреса, выход дешифратора времени занятия канала подключен к вторым входам L разрешающих элементов И, выходы которых подключены к входам соответствующих элементов памяти, а выходы L элементов памяти подключены к вторым входам соответствующих сумматоров, выходы которых подключены к первым входам соответствующих выходных элементов И, выходы L выходных элементов И подключены к первым входам соответствующих разрешающих элементов И и являются соответствующими L коммутируемыми выходами блока управления, первые входы сумматоров объединены и подключены к выходу дешифратора служебных сигналов, выходы L элементов памяти объединены и подключены ко входу управляющего элемента, выход которого является управляющим выходом блока управления, третий выход i-го приемного блока, где i = 1, 2, . . . , L, подключен к информационному входу i-го управляемого разветвителя, первый выход i-го приемного блока подключен к входу i-го блока управления, первый управляющий вход i-го приемного блока подключен к управляющему выходу i-го блока управления, а второй управляющий вход i-го приемного блока подключен к i-му выходу блока сравнения, второй выход i-го приемного блока подключен к i-му входу блока сравнения, вход i-го передающего блока подключен к i-м выходам L управляемых разветвителей, L коммутирующих входов i-го управляемого разветвителя подключены к соответствующим L коммутирующим выходам i-го блока управления.
2. Ретранслятор по п. 1, отличающийся тем, что блок сравнения состоит из L аналого-цифровых преобразователей, входы которых являются соответствующими L входами блока, k ступеней элементов сравнения, цифрового компаратора и L элементов И, выходы которых являются соответствующими L выходами блока, g-я ступень элементов сравнения, где g = 1, 2, . . . , k, включает pg элементов сравнения, где pg= 2g, выходы j- и (j+1)-гo аналого-цифровых преобразователей, где j = 1, 3, 5, . . . , L-1, подключены соответственно к первому и второму входам [(j+1)/2] -го элемента сравнения k-й ступени элементов сравнения, третьи выходы n- и (n+1)-го элементов сравнения g-й ступени элементов сравнения, кроме ступени с номером g = 1, где n = 1, 3, 5, . . . , (pg-1), подключены соответственно к первому и второму входам (n+1)/2 элемента сравнения, принадлежащего к (g-1)-й ступени элементов сравнения, а третьи выходы первого и второго элементов сравнения первой ступени элементов сравнения подключены соответственно к первому и второму входам цифрового компаратора, первый и второй выходы t-го элемента сравнения, где t = 1, 2, . . . , pg=k, принадлежащего k-й ступени элементов сравнения, подключены к первым входам соответственно (2t-1)- и 2t-гo элементов И, первый и второй выходы m-го элемента сравнения, где m = 1, 2, . . . , pg, принадлежащего g-й ступени элементов сравнения, кроме ступени с номером g = k, подключены к [(k-g)+1] -м входам соответственно от 4b(m-1)+1 до 2b(2m-1) и от 2b(2m-1)-H до 4bm элементов И, где b = 2(k-g-1), причем первый и второй выходы цифрового компаратора подключены к (k+1)-м входам элементов И с номерами соответственно от 1 до L/2 и от(L/2)+1до L.