Результат интеллектуальной деятельности: Способ активного контроля рабочих частот

Изобретение относится к области радиотехники и предназначено для применения в системах радиосвязи, использующих частотно-адаптивный режим работы или режим с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (ППРЧ)

Известен способ формирования сигналов с ППРЧ, описанный в [Борисов В.И., Зинчук В.М., Лимарев А.Е. Помехозащищенность систем радиосвязи расширением спектра сигналов методом псевдослучайной перестройки рабочей частоты // под ред. В.И. Борисова; изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: РадиоСофт, 2008. - 512 с] на стр. 24, рис. 1.7а.

В известном способе в приемопередатчике №1 формируют гармоническое колебание. Далее модулируют его цифровой информационной последовательностью, подлежащей передаче в виде сообщения. Затем формируют опорное колебание, частоты которого определяют в соответствии с заданной случайной цифровой кодовой последовательностью. После этого перемножают модулированный сигнал с опорным колебанием и излучают его. В приемопередатчике №2 принимают сигнал на частотах, определенных в соответствии с заданной случайной цифровой кодовой последовательностью и демодулируют.

Недостатком известного способа является то, что он не предусматривает предварительное тестирование выделенных для работы частот.

Известен способ активного контроля рабочих частот, см. [Егоров В.В., Катанович А.А., и др. Способ активного контроля рабочих частот. Патент РФ №2447579 по заявке №2010101884/08 от 21.01.2010].

В известном способе сообщение на рабочей частоте передается полностью, за исключением последнего информационного пакета, а последний пакет каждого сообщения передают на одной из резервных частот, при этом на приемной стороне по числу исправленных корректирующим кодом ошибок определяется степень пригодности данной резервной частоты на смену рабочей, и таким образом, резервные частоты расставляются в вариационный ряд, определяющий приоритеты в использовании частот.

Недостатком известного способа является то, что его реализация изначально предполагает наличие обратного канала связи с идеальными характеристиками, что сложно обеспечить на практике.

Наиболее близким по технической сущности (прототипом) к заявляемому является способ определения лучшей частоты, при использовании предварительного зондирования, описанный в [Комарович В.Ф., Сосунов В.Н. Случайные радиопомехи и надежность КB связи. - М.: «Связь», 1977 г. 136 с. См. стр. 92-98].

В способе-прототипе источник информации последовательно отправляет на каждой из возможных частот заранее подготовленный тестовый блок данных, известный на приемной стороне. При этом системы передачи данных на приемной и передающей сторонах перестраивают с частоты на частоту абсолютно синхронно. Приемник информации производит оценку параметров канала связи на соответствующей частоте и по каналу обратной связи сообщает передающей стороне о качестве канала связи. После получения необходимой статистики по всему выделенному частотному ресурсу принимают решение о выборе рабочей частоты для передачи данных.

Недостаток способа-прототипа в том, что КB радиоканал является каналом с быстро изменяющимися параметрами, поэтому частота, выбранная на этапе предварительного зондирования, может оказаться непригодной в процессе передачи данных.

Целью изобретения является повышение достоверности выбора рабочих частот, пригодных для передачи данных.

Техническим результатом заявляемого способа является снижение времени, затрачиваемого на выбор рабочих частот, пригодных для передачи данных.

Заявляемый технический результат достигается тем, что способ активного контроля рабочих частот, заключающийся в том, что на передающей стороне источник информации последовательно отправляет на каждой частоте, выделенной для работы, заранее подготовленный тестовый блок данных, известный на приемной стороне, при этом системы передачи данных на приемной и передающей сторонах перестраивают с одной частоты на другую частоту абсолютно синхронно, приемник информации последовательно производит оценку параметров канала связи на каждой частоте, выделенной для работы, о качестве канала связи сообщают передающей стороне, после получения необходимой статистики по всему выделенному частотному ресурсу принимают решение о выборе рабочей частоты для передачи данных, отличается тем, что сообщают передающей стороне о качестве канала на той частоте, на которой был принят подготовленный тестовый блок, при этом, в тот момент, когда принимают подготовленный тестовый блок на текущей частоте, одновременно сообщают передающей стороне о качестве канала связи на предыдущей частоте.

Благодаря новой совокупности существенных признаков в заявленном способе предоставляется возможность снижения времени, затрачиваемого на выбор рабочих частот, пригодных для передачи данных.

Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показаны:

на фиг. 1 показана частотно-временная матрица, поясняющая принцип активного контроля рабочих частот, реализованного в способе-прототипе;

на фиг. 2 показана частотно-временная матрица, поясняющая принцип активного контроля рабочих частот, реализованного в заявляемом способе.

Сущность замысла заявляемого способа базируется на реализационных особенностях способа-прототипа.

В способе-прототипе, (см. фиг. 1) вначале формируют тестовый блок данных , здесь верхний индекс * указывает частоту, на которой передают тестовый блок данных, который последовательно передают на группе частот (в качестве примера на фиг. 1 тестовый блок передают на 5 частотах). Информацию о результатах оценки параметров канала связи на соответствующей частоте в способе-прототипе передают по каналу обратной связи с идеальными параметрами, что сложно обеспечить на практике (на фиг. 1 канал обратной связи обозначен как ƒ_рез, а информационные сообщения о результатах оценки параметров канала связи на соответствующей частоте обозначены как , здесь верхний индекс * указывает частоту, на которой передался тестовый блок данных).

Таким образом, при равенстве длительностей тестового блока данных и информационных сообщений , общее затраченное время, с учетом 5 тестируемых частот составит Т_прот=10Δt, см. фиг 1.

В тоже время, в заявляемом способе информацию о результатах оценки параметров канала связи на соответствующей частоте осуществляют в момент времени тестирования канала на следующей частоте. То есть в момент времени t_n, когда тестовый блок данных передают на частоте ƒ_n, на частоте ƒ_n-1, в тот же самый момент времени t_n, передают информационное сообщение о результатах оценки

Таким образом, при равенстве длительностей тестового блока данных и информационных сообщений , общее затраченное время, с учетом 5 тестируемых частот составит T_заявл=6Δt, см. фиг 2.

Таким образом, выигрыш по времени по отношению к способу-прототипу для 5 тестируемых частот составит Т_прот/Т_заявл=10Δt/6Δt=5/3.

А для N тестируемых частот, соответственно, T_прот/T_заявл=2NΔt/(N+1)Δt=2N/(N+1).

Данный факт указывает на достижение технического результата. А поскольку в КВ-диапазоне частотные каналы нестабильны, то снижение временных затрат на их тестирование повышает достоверность выбора, что позволяет судить о достижении цели изобретения.

Реализация заявляемого способа осуществляется следующим образом.

1. На передающей стороне источник информации последовательно отправляет на каждой частоте, выделенной для работы, заранее подготовленный тестовый блок данных, известный на приемной стороне.

Реализация указанных процедур известна и описана в [Комарович В.Ф., Сосунов В.Н. Случайные радиопомехи и надежность КB связи. - М.: «Связь», 1977 г. 136 с]. Порядок и принцип формирования цифровых потоков в виде импульсных последовательностей известен, см. [Герасименко В.Г., Тупота В.И., Тупота А.В. Способ передачи дискретной информации в радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. Патент №2228575 по заявке №2002117818/09 от 02.07.2002].

2. Системы передачи данных на приемной и передающей сторонах перестраивают с одной частоты на другую частоту абсолютно синхронно.

Реализация указанных процедур для линий радиосвязи с ППРЧ известна, например, см. [Борисов В.И., Зинчук В.М, Лимарев А.Е. Помехозащищенность систем радиосвязи расширением спектра сигналов методом псевдослучайной перестройки рабочей частоты // под ред. В.И. Борисова; изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: РадиоСофт, 2008. - 512 с; Комарович В.Ф., Сосунов В.Н. Случайные радиопомехи и надежность КB связи. - М.: «Связь», 1977 г. 136 с; Герасименко В.Г., Тупота В.И., Тупота А.В. Способ передачи дискретной информации в радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. Патент №2228575 по заявке №2002117818/09 от 02.07.2002.].

3. Приемник информации последовательно производит оценку параметров канала связи на каждой частоте, выделенной для работы.

Реализация указанных процедур для линий радиосвязи, реализующих способ активного контроля рабочих частот известна, например, см. [Егоров В.В., Катанович А.А., и др. Способ активного контроля рабочих частот. Патент РФ №2447579 по заявке №2010101884/08 от 21.01.2010.; Комарович В.Ф., Сосунов В.Н. Случайные радиопомехи и надежность КB связи. - М.: «Связь», 1977 г. 136 с.].

4. Сообщают передающей стороне о качестве канала на той частоте, на которой был принят подготовленный тестовый блок, при этом, в тот момент, когда принимают подготовленный тестовый блок на текущей частоте, одновременно сообщают передающей стороне о качестве канала связи на предыдущей частоте.

Указанные процедуры аналогичны используемым в способе - прототипе, см. [Егоров В.В., Катанович А.А., и др. Способ активного контроля рабочих частот. Патент РФ №2447579 по заявке №2010101884/08 от 21.01.2010.; Комарович В.Ф., Сосунов В.Н. Случайные радиопомехи и надежность КB связи. - М.: «Связь», 1977 г. 136 с], за исключением того, что их передают одновременно с тестированием очередного канала. То есть в то время когда тестируют очередной канал, на частоте тестирования предыдущего канала передают результаты его тестирования.

5. После получения необходимой статистики по всему выделенному частотному ресурсу принимают решение о выборе рабочей частоты для передачи данных.

Решение о выборе рабочей частоты для передачи данных принимают лишь в том случае, если информационное сообщение о результатах оценки параметров канала связи получено без ошибок.

Если информационное сообщение о результатах оценки параметров канала связи получено с ошибками, то частота канала связи, на котором оно передавалось, не включается в перечень частот для передачи данных.