kalkisnilalmeenawhisperbringer.info

попали самую точку. Это отличная мысль. Готов..

Боев системы связи

by mudetolri8 Comments on Боев системы связи

Например, задачи оперативного мониторинга или разведки с помощью технологий БПЛА предполагают получение на борту и доставку на НКУ растровых изображений разного разрешения, получаемых с датчиков различных диапазонов длин волн. Наиболее распространенная на сегодняшний день технология передачи информации заключается в непрерывной трансляции изображения по мере его получения в цифровом или аналоговом формате, структура которого не меняется в течение всего полета.

Необходимо учесть, что непрерывная трансляция изображений имеет следующие особенности:. Cуществующая технология доставки изображения не эффективно использует ресурсы радиоканала.

В этой связи становится актуальным решение следующих задач:. Аппаратура передачи информации полезной нагрузки предназначена для односторонней высокоскоростной передачи информации полезной нагрузки с борта БПЛА на НКУ.

На рисунке 1 показаны возможные варианты реализации систем связи комплексов БПЛА. Для повышения надежности комплекса БПЛА на борту устанавливаются несколько приемопередатчиков различных диапазонов длин волн [1].

Передача телеметрической информации при полетах на большие расстояния может осуществляться с помощью спутниковых систем связи Iridium, Globalstarи др. Высокоскоростная передача информации полезной нагрузки может также осуществляться через малоразмерные спутниковые терминалы, что требует установки на борт ЛА высоконаправленной антенны с возможностью сканирования. В простейшем случае это параболическая антенна на опорно-поворотном устройстве.

Несмотря на большое количество возможных вариантов реализации систем передачи командно-телеметрической информации и информации полезной нагрузки, оптимальным и наиболее часто используемым остается вид связи, при котором данные передаются напрямую между БПЛА и НКУ. В этом случае удается реализовать возможность передачи информации с большой скоростью, недоступной спутниковым системам связи, и при этом не зависеть от стационарных гражданских систем связи.

Для компенсации большого затухания на трассе в этих диапазонах частот могут быть использованы параболические антенны большого диаметра рис. Передвижные комплексы управления БЛПА должны быть оборудованы опорно-поворотными устройствами с параболическими антеннами диаметром от 1 до 3 м, в стационарных станциях управления БЛПА могут быть использованы антенны большего диаметра. Зависимость коэффициента усиления параболической антенны от диаметра зеркала для различных диапазонов.

Для расчета бюджета канала передачи информации между БПЛА и НКУ необходимо рассчитать мощность теплового шума на входе приемника, которая зависит от полосы пропускания аналогового тракта рис. Зависимость мощности теплового шума на входе приемника от ширины полосы пропускания аналогового тракта. Кольцевая антенная решетка рис. Для получения большого коэффициента усиления кольцевой антенной решетки необходимо увеличивать число элементов 32, 64 и более.

Преимуществом антенной решетки является возможность немеханического сканирования как в азимутальной плоскости, так и по углу места. При этом во время сканирования передача сигнала может не прерываться. Использование многоэлементной антенной решетки осложняется необходимостью изготовления сложных и дорогих диаграммообразующих устройств. При использовании нескольких переключаемых остронаправленных антенн пространственные направления по азимуту разбиваются на сектора зоны, рис.

С увеличением коэффициентов усиления антенн число зон растет, для размещения большого количества антенн необходимо увеличивать габаритные размеры и массу всей антенной системы. Наличие переключаемых элементов неизбежно приводит к перерывам в передаче информации.

При наличии нескольких антенн на борту ЛА возникает необходимость выбора антенны, направленной в сторону НКУ, требуется коммутация сигналов. Возможны несколько вариантов реализации подобной системы:. Переключение цифрового сигнала между передатчиками число передатчиков и усилителей мощности равно числу антенн.

В простейшем случае выходной сигнал усилителя мощности коммутируется между несколькими антеннами рис. Достоинством этого варианта является использование единого передающего модуля и усилителя мощности для работы на несколько антенных устройств. Недостатками являются: потери в коммутирующем устройстве; наличие ограничений по уровню мощности для полупроводниковых коммутаторов.

Электромеханические коммутаторы рассчитаны на большие мощности и имеют малые потери рис. Национальный центр телездоровья и технологии,[] входящий в сеть оборонных центров превосходства Defence centres for excellence ,[] разработал специальное приложение iBreathe для снятия стрессов, концентрации сознания и нормализации дыхания. Идея создания подобного приложения зародилась на основе наблюдений физиологии и поведения человека в стрессовых ситуациях, и, по мнению специалистов, данная программа поможет бойцам быстрее отрегулировать до нормативных показателей их физическо-психологическое состояние.

Существует и ряд новшеств в военном производстве, которые указывают на глубокие изменения в системах связи. В середине июля года стало известно, что британская корпорация BAE Systems, выпускающая продукцию оборонного направления, разработала новую технологию, которая позволяет использовать беспроводную связь для подводных лодок. Ранее для установки каналов связи необходимо было создать сотни отверстий в корпусе из твердой стали, толщиной в несколько дюймов.

Кроме того, большое количество отверстий требовало дополнительного укрепления корпуса субмарины. Теперь новая технология позволит сэкономить значительное количество средств и сократить производственный цикл. Новая система также может применяться для бронированных транспортных средств в качестве средства связи. Чиновники министерства обороны США многие годы тоже сосредоточены на мобильности в качестве приоритета для военных, особенно когда дело доходит до вопроса способов безопасных коммуникаций, которые позволяют пользователям быть продуктивными как в Пентагоне, так и на театре боевых действий.

По словам Терри Халворсена, представляющего технологический отдел Пентагона, получение смартфона, который работает на секретной военной сети SIPR, является задачей номер один.

SIPR-телефон выглядит как маленький телефон и работает на должном уровне затрат. В ноябре года был запущен проект реализации этой программы. Представители министерства обороны также работают над несекретными устройствами, которые можно применять на NIPRNet, что позволит пользователям использовать их в двух различных средах — на работе и при личном использовании.

Для этого была выбрана основа Blackberry Z Скорее всего, потенциальные привилегии BYOD будут ограничены определенными пользователями и некоторыми видами применения, такими как доступ к электронной почте, обмен файлами и календарными приложениями на некоторых персональных устройствах.

Многие из сигналов, которые посылаются новыми созвездиями, очень устойчивы и содержат более сложные данные, чем в исходной системе GPS. Примечательно, что сигналы от новых созвездий необязательно работают в тех же полосах частот, которые использовались раньше, поэтому необходимы антенны, способные принимать несколько сигналов со спутника.

Компания Honeywell Aerospace г. Феникс, штат Аризона в начале года завершила первый этап интеграции приемника М-кода во встроенную GPS инерциальной навигационной системы для подготовки к году. В году имел место значительный прогресс в работе с М-кодом. По заверениям руководства, эта программа будет способствовать развитию архитектуры безопасности, необходимой для сертификации и будущего приемного оборудования.

В результате процесса квантования непрерывное сообщение принимает ступенчатую форму. Разность между непрерывным и квантованным сообщениями называется ошибкой квантования и представляет собой случайный процесс. Поэтому ее также называют шумом квантования.

Дисперсия шума квантования обратно пропорциональна числу уровней квантования. Преобразованный в цифровой вид сигнал может содержать в себе значительную избыточность, которую необходимо устранить перед передачей сигнала в эфир.

Задачу сжатия данных выполняет кодер источника на основе заранее известной физической модели источника аналогового сигнала. Простейшим примером кодирования источника является дифференциальная импульсно-кодовая модуляция ДИКМ. Предположим, что необходимо передавать значение температуры объекта с известными характеристиками.

В этом случае может быть эффективной передача не абсолютного значения температуры, а разницы между текущим значением и ранее переданным. Предпосылками к использованию данного метода кодирования является значительная корреляция между соседними выборками и квазистационарность объекта.

Другим методом сжатия при наличии физической модели источника сигнала может быть передача не абсолютных значений сигнала, а параметров модели. Данный подход в некоторых случаях позволяет снизить скорость передачи на несколько порядков например, в GSM. Сравнение эффективности различных методов Метод кодирования Квантователь Разрядность, бит Скорость передачи, Процедура канального кодирования заключается в добавлении избыточности к передаваемому информационному сообщению, которая может быть использована для обнаружения и коррекции ошибок при приеме.

На сегодняшний день существует много различных классов помехоустойчивых кодов, которые могут отличаться алгоритмами кодирования и декодирования, энергетической эффективностью и многими другими параметрами. Кодер в этом случае не содержит памяти и осуществляет трансляцию входных k символов в выходные n символов n k. Древовидное кодирование осуществляется при непрерывном потоке информации на входе кодера.

В кодер древовидного кода поступает набор из k0 входных символов, а на выходе появляется набор из n0 символов. В зависимости от возможного количества значений входного символа выделяют двоичные коды и недвоичные. Линейные коды обладают следующим свойством: сумма двух кодовых слов дает третье кодовое слово. Сверточными кодами называют обычно линейные древовидные коды.

Можно также выделить коды, которые исправляют случайные или независимые ошибки и коды, предназначенные для исправления пакетов ошибок. Таблицы соответствий для различных видов манипуляции Приведенные в таблице 2 созвездия могут нормироваться для конкретных реализаций систем связи.

Кроме того, иногда формирование созвездий совмещают с кодированием например, кодирование Грея. Столь простая реализация формирователя сигнала цифровой системы связи позволяет создавать устройства с адаптивно изменяемыми в процессе работы созвездиями, что дает возможность подстраиваться под изменение условий распространения радиосигналов в среде и использовать спектральный и энергетический ресурс наиболее эффективно.

Вопросы ограничения спектра сигнала и межсимвольной интерференции подробно рассматривались в пункте 1. Показано, что для полного исключения влияния межсимвольной интерференции необходимо использовать идеальный фильтр Найквиста, который не может быть реализован на практике.

Как правило, при реализации формирующих фильтров в системах связи используют фильтры с конечной импульсной характеристикой КИХ , в которых бесконечная импульсная характеристика фильтра Найквиста усекается оконной весовой функцией. Использование прямоугольной весовой функции приводит к появлению больших боковых лепестков формирующего фильтра, низкой скорости спада АЧХ и пульсациям в области пропускания фильтра.

Для уменьшения этих эффектов Найквист предложил сгладить фронты АЧХ фильтра, аппроксимировав их функцией приподнятого косинуса рис. При коэффициенте, равном 0, АЧХ фильтра становится прямоугольной, а при коэффициенте, равном 1, получаем фильтр с АЧХ в виде приподнятого косинуса.

При реализации приемного устройства системы связи на практике используют согласованную фильтрацию сигнала рис. Общая частотная характеристика системы находится как произведение АЧХ формирующего фильтра и АЧХ согласованного фильтра. Именно эта общая частотная характеристика и должна удовлетворять требованиям Найквиста. Поэтому при реализации устройств связи на передающей и приемной сторонах используют фильтры с характеристикой корень из приподнятого косинуса, которые вместе имеют частотную характеристику фильтра Найквиста, что позволяет устранять МСИ при приеме информации.

Перенос спектра сигнала с нулевой промежуточной частоты осуществляется при помощи домножения сигнала на комплексную экспоненту [6]. Практически такое домножение реализуется при помощи квадратурного гетеродина и двух умножителей рис. Перенос спектра может осуществляться как в цифровом виде, что более предпочтительно, так и в аналоговом.

Некоторые наиболее дешевые современные системы связи используют аналоговую квадратурную обработку сигнала, что позволяет использовать недорогие низкочастотные ЦАП и дает возможность перенести спектр сигнала с нулевой промежуточной частоты сразу на несущую частоту.

Благодаря этим преимуществам появляется возможность создавать компактные и универсальные системы связи, так как формирование сигнала происходит в цифровой форме и может изменяться на программном уровне.

Аналоговое квадратурное преобразование имеет ряд недостатков, вызванных принципиальной невозможностью создания полностью одинаковых аналоговых каналов для синфазного и квадратурного компонентов комплексного сигнала. Требования к аналоговым трактам повышаются вместе с увеличением позиционности используемой манипуляции.

В общем случае при проектировании системы связи необходимо учитывать следующие основные факторы, влияющие на сигнал при его распространении в канале связи рис. Так как моделирование на компьютере принципиально может быть только дискретным во временной области, для проведения корректных исследований систем синхронизации приемного устройства необходимо создавать дробную задержку в канале связи.

На практике такая необходимость отсутствует в силу того, что радиосигналы излучается в эфир в аналоговом виде. При моделировании дробная задержка может быть создана при помощи фильтровинтерполяторов например, при помощи фильтра-интерполятора Фарроу. На сегодняшний день можно выделить три поколения архитектур приемников цифровой связи [16]. Исторически в первых приемниках большая часть обработки сигналов производилась в аналоговом виде.

Постепенно цифровая обработка вытеснила аналоговую обработку сигналов, и уже сегодня в некоторых системах связи допустимо подавать аналоговый сигнал на несущей частоте в единицы гигагерц сразу на АЦП.

В архитектуре первого поколения входной сигнал опускается на нулевую промежуточную частоту при помощи аналогового квадратурного переноса спектра рис. Для слежения за символьной частотой используется аналоговая петля фазовой автоподстройки частоты ФАПЧ , детектор которой выполняется в цифровом виде. Также осуществляется и слежение за несущей частотой сигнала, аналоговая петля ФАПЧ управляется цифровым детектором. Недостатки такой архитектуры очевидны: аналоговая квадратурная обработка; аналоговое восстановление несущей частоты; аналоговая подстройка частоты следования импульсов.

Преобразование аналогового сигнала в цифровой вид осуществляется на промежуточной частоте. Частота тактирования АЦП задается цифровой схемой ФАПЧ, что позволяет делать фиксированное количество выборок на один период следования символа данных. Квадратурный перенос спектра на нулевую промежуточную частоту осуществляется при помощи схемы прямого цифрового синтеза полностью в цифровом виде. Понижение частоты дискретизации не требует использования фильтров-интерполяторов и выполняется простой децимацией сигнала.

Цифровая обработка сигналов позволяет создать два полностью одинаковых согласованных фильтра, идентичных фильтрам на передающей стороне системы связи. В архитектуре третьего поколения цифровых систем приема информации аналоговая обработка отсутствует, за исключением систем переноса спектра сигнала со сверхвысоких частот рис. Кроме того, при достаточной полосе пропускания аналогового тракта АЦП и хорошей полосовой фильтрации сигнала возможна реализация работы преобразователя не только в первой зоне Найквиста, но и в любых других.

Перенос спектра сигнала на нулевую промежуточную частоту выполняется совместно с его передискретизацией фильтрами-интерполяторами, после чего происходит восстановление несущей частоты и когерентное детектирование сигнала. Выбор архитектуры приемной части системы связи делается на основе технико-экономического обоснования.

При выборе первого варианта можно получить системы с наименьшей стоимостью и малым потреблением, но с ограниченными техническими характеристиками. Выбор третьего варианта позволяет создать систему связи с наилучшими характеристиками, но при большей стоимости и большем энергопотреблении.

Когерентные схемы демодуляции сигнала подразумевают наличие на стороне приемника опорного колебания, с которым производится сравнение принимаемого сигнала. Основой многих систем синхронизации является контур фазовой автоподстройки частоты рис.

В результате работы петли ФАПЧ сигнал местного гетеродина подстраивается по фазе и частоте с принимаемым сигналом, что и позволяет осуществить когерентное детектирование.

Таким образом, для работы петли ФАПЧ необходимо наличие в сигнале устойчивого синусоидального колебания. Таким образом, классический контур ФАПЧ не может восстановить несущее колебание на приемном конце линии связи.

Например, рассматривая модуляцию BPSK и полагая, что априорно сигналы логического нуля и единицы равновероятны, усредненная энергия несущего колебания будет равна нулю. Для синхронизации несущего колебания необходимо устранить модуляцию. Сделать это можно путем возведения входного сигнала в квадрат по схеме, предложенной отечественным ученым А. Пистолькорсом рис. Для синхронизации сигналов QPSK необходимо возведение сигнала в четвертую степень.

Другой разновидностью схем восстановления несущего колебания является синфазно-квадратурная петля, предложенная Джоном Костасом рис. Под символьной синхронизацией понимают процесс оценивания частоты и фазы принимаемых символов [12]. После синхронизации по несущей частоте и переноса спектра на нулевую промежуточную частоту необходимо произвести децимацию сигнала для демодуляции принятых символов.

При идеальной символьной синхронизации отсчеты символов берутся ровно посередине каждого импульса. Возможна ситуация, в которой символьные отсчеты берутся с фазовой ошибкой в половину периода следования импульсов, при этом на сигнальном созвездии появляется точка в нуле комплексной плоскости, и демодуляция сигнала становится невозможной. Структурная схема петли восстановления тактовых импульсов показана на рисунке 1.

Существует несколько различных детекторов ошибки синхронизации по символьной частоте, некоторые из них работают с одним отсчетом на символ например, детектор максимального правдоподобия , другие с двумя отсчетами на символ детектор Гарднера, детектор перехода через ноль , все они так или иначе выдают сигнал ошибки синхронизации, поступающий на фильтр обратной связи. Выходной сигнал фильтра обратной связи поступает на управляемый генератор тактовых импульсов и подстраивает его частоту и фазу.

На практике нередко бывают случаи, когда при высокоскоростной передаче данных невозможно обеспечить число отсчетов на символ более двух. В таких ситуациях используют цифровые фильтры-интерполяторы, позволяющие восстановить промежуточные выборки сигнала. Часть из них выполняется в аналоговом виде и обеспечивает постоянный уровень сигнала на входе АЦП для наиболее эффективной работы блоков ЦОС. Цифровая часть приемной системы также нередко содержит несколько систем регулировки усиления.

От уровня входного сигнала зависят параметры работы петель синхронизации, построенных на основе ФАПЧ. Структурная схема цифровой петли автоматического регулирования показана на рисунке 1. Главным недостатком приведенной петли АРУ является зависимость параметров работы системы регулирования от уровня входного сигнала. Длительность переходного процесса данной петли обратно пропорциональна произведению уровня входного сигнала и корректирующего коэффициента рис.

Одним из способов решения этой проблемы является использование логарифмических петель автоматического регулирования уровня усиления. В условиях полного подавления несущего колебания и его восстановления на приемной стороне возникает проблема фазовой неоднозначности. В случае BPSK модуляции несущее колебание может быть восстановлено как синфазное колебанию передатчика или как противофазное.

Это явление в отечественной литературе получило название обратной работы. На сигнальном созвездии это отражается в виде его поворота на рис. При фазовой манипуляции сигнала 8PSK возможны восемь вариантов синхронизации рис. Одно из решений данной проблемы, называемое фазоразностной манипуляцией или дифференциальным кодированием рис.

Недостатком такого подхода является тот факт, что в случае ошибки в одном бите, второй бит будет декодирован также с ошибкой. Другим способом решения фазовой неоднозначности является использование уникальных слов UW , на рисунке 1. В условиях фазовой неоднозначности преамбула при модуляции BPSK может быть принята в исходном виде или в инвертированном.

При помощи двух корреляторов, настроенных на прямую и инверсную последовательность, появляется возможность синхронизировать начало кадра передачи данных и одновременно детектировать наличие обратной работы гетеродина. В случае использование BPSK коррекция фазовой неоднозначности выполняется простым инвертированием последовательности бит. Для более высоких порядков манипуляции необходимо использовать большее количество корреляторов и табличные схемы коррекции фазовой неоднозначности. Другим известным способом коррекции фазовой неоднозначности является использование канального кодирования, которое устойчиво к инверсии принимаемых данных в случае модуляции BPSK.

После синхронизации приемника по несущей и по символьной частоте осуществляется демодуляция принятого сигнала. После демодуляции сигнала данные поступают на декодер. Некоторые схемы канального декодирования могут работать не только с символами жесткое решение , но и с метриками мягкое решение , что дает дополнительную информацию декодеру для принятия правильного решения.

На практике реализация универсального демодулятора сопряжена с вычислительными сложностями и применяется редко. Демодуляция сигнала BPSK может быть осуществлена сравнением принятого символа с нулем, т.

Демодуляция сигнала QPSK может осуществляться двумя компараторами. В общем случае при приеме сигнала на комплексной плоскости выделяют зоны принятия решения рис. Очевидно, что для правильного приема данных при высоких порядках манипуляции необходимо автоматическое центрирование точек созвездия в центры зон принятия решений.

При отсутствии петли автоматической регулировки уровня сигнала АРУ , демодуляция сигнала становится невозможной. В случае искажений созвездия, которые могут возникнуть при распространении сигнала в канале связи или в цепях аналоговой обработки сигнала, необходимо производить его выравнивание при помощи адаптивных эквалайзеров.


Sitemap

Диверсификационная лотерея 2020, разведчики последний бой смотреть hd, американ бой актер фото, карточный бой авангард g кризис системы

Posted On DEFAULT

8 Comments on Боев системы связи

  1. В связи с переработкой системы повреждения союзников в Ранговых боях (отменой нанесения урона технике союзников и повреждения её модулей) оглушение союзников артиллерией в боях .
  2. Варианты обучения в проекте "Орион" Для просмотра подробностей щёлкните на пиктограмме интересующего Вас варианта обучения.
  3. Н. М. Боев, П. В. Шаршавин, Системы связи комплексов БПЛА. Прямая связь между БПЛА и НКУ в диапазонах СВЧ возможна только в пределах прямой видимости.
  4. Министерство образования и науки Российской Федерации Сибирский федеральный университет Н. М. Боев СИСТЕМЫ СВЯЗИ ПОДВИЖНЫЕ СИСТЕМЫ СВЯЗИ Методические указания Электронное издание.
  5. Рассматриваются вопросы повышения энергетической и спектральной эффективности цифровых программно-определяемых систем связи беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), способы.
  6. Системы связи. это средства связи на поле боя. Тактические радиосистемы являются необходимым компонентом при ведении войн любой интенсивности.
  7. Учебно-методическое пособие для лабораторных работ. Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 65 с. Учебно-методическое пособие включает краткие сведения для .
  8. Персона Боев Сергей Федотович, Биография, От ученика слесаря до гендиректора Института им Минца, Гендиректор РТИ, Вице-президент АФК "Система", Генеральный конструктор СПРН.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *