Глава 2. Применение устройств формирования сигналов в радиоэлектронных системах.

 

РЭС с текущей и задержанной информацией.

По характеру решаемых задач РЭС удобно классифицировать по функциональному назначению: связные, телеметрические, охранные, дистанционного управления и т.п. По способу передачи информации все РЭС удобно разделить на два класса:

1. РЭС с текущей информацией, работающие в режиме реального времени («on line»), для которых источником передаваемой информации является сигнал от датчика информации (ДИ): спутниковые системы связи (ССС), радиорелейные линии (РРЛ), телеметрические РЭС, командные радиолинии управления (КРУ) движущимися объектами, радиостанции оперативной связи и т.п.

2. РЭС с задержанной информацией, работающие в режиме «задержанного» времени, для которых моменты приема и передачи информации разделены определенным временем задержки и источником передаваемой информации является сигнал, считываемый от постоянного запоминающего устройства (ПЗУ): охранные РЭС, радиомаяки, РЭС опознавания и разведки и т.п.

Обобщенные функциональные схемы РЭС с текущей информацией приведены в разделах 2.2 – 2.6, РЭС с задержанной информацией – в 2.6.1 – 2.6.5.

 

РЭС спутниковой связи.

РЭС спутниковой связи представляет собой наземный комплекс аппаратуры, состоящий из сети абонентских станций, осуществляющих одновременно передачу и прием информации от N пользователей, и спутниковый ретранслятор.

Рис. 2.1. Блок-схема наземной станции РЭС спутниковой связи.

Наземная абонентская станция состоит из трех блоков: блока радиочастот (БРЧ), блока промежуточных частот (БПЧ) и блока низких частот (БНЧ), формирующих информационные сигналы  (1.5) на несущей f_o, промежуточной f _пр и низкой F частотах и обеспечивающих передачу информации в передающем (ПРД) и приемном (ПРМ) каналах станции, вверх (с земли на спутник) и вниз (на землю со спутника), как показано на функциональной схеме, приведенной на рис. 2.2, где для примера указаны в ГГц частоты соответствующих сигналов для одной из действующих РЭС.

Рис. 2.2. Функциональная схема наземной абонентской станции.

Антенна осуществляет излучение и прием радиосигналов с разнесенными несущими частотами f _0ПРД, f _0ПРМ.

Блок радиочастот (БРЧ) обеспечивает усиление и преобразование частот радиосигналов, поступающих от антенны, и включает в себя усилители мощности УМ-1, УМ-2 и преобразователи частот ПЧ-1, ПЧ-2. Преобразователи частоты осуществляют преобразование радиочастот f _0ПРД, f _0ПРМ в промежуточную частоту f _пр =70 МГц.

Усилители мощности УМ-1, УМ-2 обеспечивают необходимый уровень радиосигнала излучения и входного сигнала преобразователя частоты ПЧ-2 соответственно.

Блок промежуточной частоты (БПЧ) осуществляет формирование информационных сигналов на промежуточной и низкой частоте путем операций модуляции-демодуляции в передающем и приемном канале соответственно. Сигналообразующая аппаратура БПЧ включает в себя генератор гармонических колебаний промежуточной частоты f _пр =70 МГц – ГПЧ, модулятор и демодулятор, автономные или объединенные в модем, работающий на частоте f _пр =70 МГц. В современных интегральных модемах применяется квадратурно-фазовая модуляция – QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) или квадратурно-амплитудная (импульсная) модуляция QAM (Quadrature Amplitude Modulation) [1].

Блок низкой частоты (БНЧ) формирует в передающем канале модулирующий групповой сигнал  путем кодирования и объединения первичных информационных сигналов абонентов a_Ri.

В приемном канале БНЧ выделяет первичные сигналы путем декодирования и разделения группового сигнала . Оконечное оборудование БНЧ состоит из аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей (АЦП, ЦАП), мультиплексоров и соединительных линий, сопрягающих абонентскую станцию с датчиками и потребителями информации (ПИ). Функциональная схема спутникового ретранслятора соответствует схеме промежуточной станции радиорелейной линии приведенной далее на рис. 2.6.

 

Телеметрические РЭС.

Функциональная схема телеметрической РЭС, показанная на рис. 2.3, состоит из двух разнесенных в пространстве блоков: передатчика и приемника. РЭС позволяет получать информацию от нескольких датчиков и передавать её наземным операторам, диспетчерам, компьютерам или дисплейным терминалам, расположенным на удаленном расстоянии. Аппаратура РЭС телеметрии осуществляет непрерывный контроль за состоянием физических параметров удаленного объекта, воспринимает изменения этих параметров, преобразовывает их в электрический сигнал, «накладывает» его на несущую частоту радиосигнала и передает на определенное расстояние радиоприемнику.

 

Рис. 2.3. Функциональная схема телеметрической системы.

 

Передача информации осуществляется по информационному каналу на несущей частоте f ₀₁, формируемой генератором высокой частоты ГВЧ1. Групповой сигнал с временным разделением сигналов от нескольких датчиков информации (ДИ) формируется на выходе коммутатора-мультиплексора (МП) при помощи управляющих сигналов (УС), подаваемых с выходов счетчика импульсов (СИ) с частотой синхронизации F_т, определяемой генератором тактовых импульсов (ГТИ). Сигналы синхронизации от ГТИ передаются по каналу синхронизации на несущей частоте f ₀₂, источником которой является генератор ГВЧ2. Импульсные радиосигналы в обоих каналах формируются в модуляторах (М), на входы которых подаются видеоимпульсы с выхода ГТИ в канале синхронизации и или АЦП в информационном канале. АЦП преобразует аналоговый групповой сигнал с выхода МП в цифровой. Сформированные в модуляторах радиосигналы поступают в антенны через усилители (УМ). В приемнике принятые антеннами сигналы усиливаются, детектируются и разделяются по каналам при помощи МП, управляемого принятым сигналом синхронизации от ГТИ.