система местоопределения и диспетчеризации мобильных бригад скорой помощи

Формула изобретения

Система местоопределения и диспетчеризации мобильных бригад скорой помощи, содержащая спутники навигационной системы "Навстар", бортовой комплекс, установленный на машине скорой помощи и содержащий последовательно включенные приемную антенну, приемник GPS-сигналов, блок сопряжения, первый вход-выход которого через радиостанцию соединен с приемопередающей антенной, а второй вход-выход подключен к микропроцессору, предназначенному для выполнения навигационных расчетов, к которому подключен бортовой дисплей, ретранслятор с приемопередающей антенной, установленный в центральной части города, стационарную аппаратуру, установленную на диспетчерском пункте с известными координатами, полученными в результате прецизионной геодезической съемки, и состоящую из последовательно включенных приемной антенны, приемника GPS-сигналов, блока сопряжения, первый вход-выход которого через радиостанцию соединен с приемопередающей антенной, а второй вход-выход соединен через персональную ЭВМ с дисплеем и устройством документации, и радиостанцию, установленную на профильном медицинском учреждении, первый вход-выход которой соединен с приемопередающей антенной, а второй вход-выход соединен через блок сопряжения с вход-выходом микропроцессора, при этом каждый приемник GPS-сигналов состоит из последовательно подключенных к приемной антенне усилителя высокой частоты, смесителя, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, усилителя промежуточной частоты, первого перемножителя, второй вход которого соединен с выходом фильтра нижних частот, узкополосного фильтра, второго перемножителя, второй вход которого соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, и фильтра нижних частот, выход которого является выходом приемника GPS-сигналов, каждая радиостанция использует сложные сигналы с комбинированной фазовой манипуляцией и амплитудной модуляцией, которые излучаются на одной частоте w₁, а принимаются на другой частоте w₂, и состоит из последовательно включенных задающего генератора, вход управления которого через блок сопряжения соединен с микропроцессором, предназначенным для синхронизации работы источников аналоговых и дискретных сообщений, фазового манипулятора, второй вход которого соединен с выходом источника дискретных сообщений, амплитудного модулятора, второй вход которого соединен с выходом источника аналоговых сообщений, первого смесителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилителя первой промежуточной частоты, первого усилителя мощности, антенного переключателя, вход-выход которого соединен с приемопередающей антенной, второго усилителя мощности, второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, и первого усилителя второй промежуточной частоты, из последовательно включенных амплитудного ограничителя и синхронного детектора, выход которого подключен к микропроцессору, к выходу амплитудного ограничителя последовательно подключены первый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, полосовой фильтр и фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, а выход подключен к микропроцессору, входы управления источников дискретных и аналоговых сообщений через блок сопряжения подключены к микропроцессору, отличающаяся тем, что каждая радиостанция снабжена фазовращателем на +90°, фазовращателем на -90°, третьим смесителем, вторым усилителем второй промежуточной частоты, сумматором, вторым перемножителем, узкополосным фильтром, амплитудным детектором и ключом, причем к выходу второго гетеродина последовательно подключены фазовращатель на +90°, третий смеситель, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя мощности, второй усилитель второй промежуточной частоты, фазовращатель на -90°, сумматор, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя второй промежуточной частоты, второй перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя мощности, узкополосный фильтр, амплитудный детектор и ключ, второй вход которого соединен с выходом сумматора, а выход подключен к входу амплитудного ограничителя и ко второму входу синхронного детектора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к средствам и системам дистанционного контроля за передвижением машин скорой помощи, и может быть использовано в городских учреждениях практического здравоохранения.

Известны системы и устройства местоопределения и диспетчеризации наземного транспорта (авт. свид. СССР № № 215.536, 477.330, 498.636, 696.508, 769.581, 830.447, 1.123.041; патенты РФ № № 2.033.352, 2.042.548, 2.061,323, 2.184.992, 2.278.418; В.Бобрин и др. Радиосистемы дальней навигации. "Автомобильный транспорт", 1991, № 12, с.23, рис.2 и другие).

Из известных систем и устройств наиболее близкой к предлагаемой является «Система местоположения и диспетчеризации мобильных бригад скорой помощи» (патент РФ № 2.278.418, G08G 1/123, 2004), которая и выбрана в качестве прототипа.

Указанная система обеспечивает повышение оперативности дистанционного контроля с диспетчерского пункта за текущим географическим положением и состоянием парка машин скорой помощи, а также повышение надежности и достоверности обмена дискретными и аналоговыми сообщениями между диспетчерами, водителями и бригадами машин скорой помощи и врачами больниц, госпиталей и поликлиник.

В состав каждой радиостанции входит приемник, который построен по супергетеродинной схеме и в котором одно и то же значение второй промежуточной частоты w_пр2 может быть получено в результате приема сигналов на двух частотах w₂ и w₃, т.е.

w_up2 =w_г2-w₂ и w_up2=w_з -w_г2.

Следовательно, если частоту настройки w₂ принять за основной канал приема, то наряду с ним будет иметь место зеркальный канал приема, частота w_з которого отличается от частоты w₂ на 2w_up2 и расположена симметрично (зеркально) относительно частоты w _г2 второго гетеродина (фиг.3). Преобразование по зеркальному каналу приема происходит с тем же коэффициентом преобразования К_пр, что и по основному каналу.

Кроме зеркального существуют и другие дополнительные (комбинационные) каналы приема.

В общем виде любой комбинационный канал приема имеет место при выполнении условия:

w_up2=|±mw_кi±nw_г2|,

где w_кi - частота i-го комбинационного канала приема;

m, n, i - целые положительные числа.

Наиболее вредными комбинационными каналами приема являются каналы, образующиеся при взаимодействии несущей частоты принимаемого сигнала с гармониками частоты w_г2 второго гетеродина малого порядка (второй, третьей и т.д.), так как чувствительность приемника по этим каналам близка к чувствительности основного канала.

Так, двум комбинационным каналам при m=1 и n=1 соответствуют частоты (фиг.3):

w_к1 =2w_г2-w_up2 и w_к2=2w_г2 +w_up2.

Наличие ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному и комбинационным каналам, приводит к снижению помехоустойчивости и достоверности обмена дискретными и аналоговыми сообщениями между диспетчерами, бригадами машин скорой помощи и врачами больниц, госпиталей и поликлиник.

Технической задачей изобретения является повышение помехоустойчивости и достоверности обмена дискретными и аналоговыми сообщениями между диспетчерами, бригадами машин скорой помощи и врачами больниц, госпиталей и поликлиник путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному и комбинационным каналам.

Поставленная задача решается тем, что система местоопределения и диспетчеризации мобильных бригад скорой помощи, содержащая, в соответствии с ближайшим аналогом, спутники навигационной системы "Навстар", бортовой комплекс, установленный на машине скорой помощи и содержащий последовательно включенные приемную антенну, приемник GPS-сигналов, блок сопряжения, первый вход-выход которого через радиостанцию соединен с приемопередающей антенной, а второй вход-выход - с микропроцессором, предназначенным для выполнения навигационных расчетов, к которому подключен дисплей, ретранслятор с приемопередающей антенной, установленный в центральной части города, стационарную аппаратуру, установленную на диспетчерском пункте с известными координатами, полученными в результате прецизионной геодезической съемки, и состоящую из последовательно включенных приемной антенны, приемника GPS-сигналов, блока сопряжения, первый вход-выход которого через радиостанцию соединен с приемопередающей антенной, а второй вход-выход соединен через персональную ЭВМ с дисплеем и устройством документации, и радиостанцию, установленную на профильном медицинском учреждении, первый вход-выход которой соединен с приемопередающей антенной, а второй вход-выход соединен через блок сопряжения с вход-выходом микропроцессора, при этом каждый приемник GPS-сигналов состоит из последовательно подключенных к приемной антенне усилителя высокой частоты, смесителя, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, усилителя промежуточной частоты, первого перемножителя, второй вход которого соединен с выходом фильтра нижних частот, узкополосного фильтра, второго перемножителя, второй вход которого соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, и фильтра нижних частот, выход которого является выходом приемника, каждая радиостанция использует сложные сигналы с комбинированной фазовой манипуляцией и амплитудной модуляцией, которые излучаются на одной частоте w₁ , а принимаются на другой частоте w₂, и состоит из последовательно включенных задающего генератора, вход управления которого через блок сопряжения соединен с микропроцессором, предназначенным для синхронизации работы источников аналоговых и дискретных сообщений, фазового манипулятора, второй вход которого соединен с выходом источника дискретных сообщений, амплитудного модулятора, второй вход которого соединен с выходом источника аналоговых сообщений, первого смесителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилителя первой промежуточной частоты, первого усилителя мощности, антенного переключателя, вход-выход которого соединен с приемопередающей антенной, второго усилителя мощности, второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, и первого усилителя второй промежуточной частоты, из последовательно включенных амплитудного ограничителя и синхронного детектора, выход которого подключен к микропроцессору, предназначенному для синхронизации работы источников аналоговых и дискретных сообщений, к выходу амплитудного ограничителя последовательно подключены первый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, полосовой фильтр и фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, а выход подключен к микропроцессору, входы управления источников дискретных и аналоговых сообщений через блок сопряжения подключены к микропроцессору, отличается от ближайшего аналога тем, что каждая радиостанция снабжена фазовращателем на +90°, фазовращателем на -90°, третьим смесителем, вторым усилителем второй промежуточной частоты, сумматором, вторым перемножителем, узкополосным фильтром, амплитудным детектором и ключом, причем к выходу второго гетеродина последовательно подключены фазовращатель на +90°, третий смеситель, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя мощности, второй усилитель второй промежуточной частоты, фазовращатель на -90°, сумматор, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя второй промежуточной частоты, второй перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя мощности, узкополосный фильтр, амплитудный детектор и ключ, второй вход которого соединен с выходом сумматора, а выход подключен к входу амплитудного ограничителя и ко второму входу синхронного детектора.

Общая композиционная схема системы представлена на фиг.1. Структурная схема приемника GPS-сигналов изображена на фиг.2. Частотная диаграмма, поясняющая работу радиостанции, показана на фиг.3. Структурная схема радиостанции изображена на фиг.4.

Система местоопределения и диспетчеризации мобильных бригад скорой помощи содержит спутники 1.L (L=1, 2 24) навигационной системы "Навстар", ретранслятор 3 с приемопередающей антенной 2, установленный в центральной части города, диспетчерский пункт 4 с известными координатами, полученными в результате прецизионной геодезической съемки, состоящей из последовательно включенных приемной антенны 7, приемника 9 GPS-сигналов, блока 11 сопряжения, первый вход-выход которого через радиостанцию 10 соединен с приемопередающей антенной 8, а второй вход-выход соединен через персональную ЭВМ 12 с дисплеем 13 и устройством 14 документации, машины 5.i (i=1, 2 n) скорой помощи, бортовой комплекс которых содержит последовательно включенные приемную антенну 15.i, приемник 17.i GPS-сигналов, блок 19.i сопряжения, первый вход-выход которого через радиостанцию 18.i соединен с приемопередающей антенной 16.i, второй вход-выход - с микропроцессором 20.i, к которому подключен бортовой дисплей 22.i, а также датчики 21.i дополнительной информации, подключенные к блоку 19.i сопряжения, и стационарную аппаратуру 6.j (j=1, 2 m), установленную на профильных медицинских учреждениях (больницы, госпитали, поликлиники и т.п.) и состоящую из радиостанции 24.j, первый вход-выход которой соединен с приемопередающей антенной 23.j, а второй вход-выход соединен через блок 25.j сопряжения с вход-выходом микропроцессора 26.j.

Каждый приемник GPS-сигналов состоит из последовательно подключенных к приемной антенне усилителя 27 высокой частоты, смесителя 29, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 28, усилителя 30 промежуточной частоты, первого перемножителя 31, второй вход которого соединен с выходом фильтра 34 нижних частот, узкополосного фильтра 33, второго перемножителя 32, второй вход которого соединен с выходом усилителя 30 промежуточной частоты, и фильтра 34 нижних частот, выход которого является выходом приемника.

Каждая радиостанция состоит из последовательно включенных задающего генератора 37, вход управления которого через блок 36 сопряжения подсоединен к микропроцессору 35, фазового манипулятора 39, второй вход которого соединен с выходом источника 38 дискретных сообщений, амплитудного модулятора 41, второй вход которого соединен с выходом источника 40 аналоговых сообщений, первого смесителя 43, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 42, усилителя 44 первой промежуточной частоты, первого усилителя 45 мощности, антенного переключателя 46, вход-выход которого соединен с приемопередающей антенной, второго усилителя 47 мощности, второго смесителя 49, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 48, усилителя 50 второй промежуточной частоты, сумматора 60, второго перемножителя 61, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя 47 мощности, узкополосного фильтра 62, амплитудного детектора 63, ключа 64, второй вход которого соединен с выходом сумматора 60, амплитудного ограничителя 51 и синхронного детектора 52, второй вход которого соединен с выходом ключа 64, а выход подключен к микропроцессору 35, к выходу амплитудного ограничителя 51 последовательно подключены первый перемножитель 53, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 48, полосовой фильтр 54 и фазовый детектор 55, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 42, а выход подключен к микропроцессору 35, к выходу второго гетеродина 48 последовательно подключены фазовращатель 56 на +90°, третий смеситель 57, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя 47 мощности, второй усилитель 58 второй промежуточной частоты и фазовращатель 59 на -90°, выход которого соединен со вторым входом сумматора 60.

Система работает следующим образом.

Работа системы базируется на использовании сигналов, излучаемых спутниками 1.L (L=1, 2, 24) навигационной системы "Навстар".

Глобальная навигационная система GPS (Global Positioning System), известная так же, как Navstar (Navigation System with Time and Ranging - Навигационная система определения времени и дальности) предназначена для передачи навигационных сигналов, которые могут одновременно приниматься во всех регионах мира.

Каждый GPS-спутник излучает на двух частотах (1.575 МГц и 12.275 МГц) специальный навигационный сигнал в виде бинарного фазоманипулированного (ФМн) сигнала, манипулированного по фазе псевдослучайной последовательностью. В навигационном сигнале зашифрованы два вида кода. Один из них - код С/А доступен широкому кругу гражданских потребителей, в том числе и предлагаемой системе. Он позволяет получать лишь приблизительную оценку местоположения машин скорой помощи, поэтому называется "Грубым" кодом. Передача кода С/А осуществляется на частоте w_c=1.575 МГц с использованием фазовой манипуляции псевдослучайной последовательностью длиной 1023 символа (элементарных посылок). Защита от ошибок обеспечивается с помощью кода Гоулда. Период повторения С/А кода - 1 мс. Тактовая частота - 1.023 МГц.

Другой код - Р обеспечивает более точное вычисление координат, но пользоваться им способны не все, доступ к нему ограничивается провайдером услуг GPS, используется он военным ведомством США.

В состав системы "Навстар" входят космический сегмент, состоящий из 24 КА, сеть наземных станций наблюдения за их работой и пользовательский сегмент (навигационные приемники GPS-сигналов). Все спутники 1.L (L=1, 2 24) являются автономными. Параметры их орбит периодически контролируются сетью наземных станций слежения, с помощью которых не реже 1-2 раз в сутки вычисляются баллистические характеристики, регистрируются отклонения КА от расчетных траекторий движения и определяется собственное время бортовых часов.

Для определения местоположения контролируемой машины скорой помощи приемник 17.i (i=1, 2, n) принимает ФМн-сигнал

u_c(t)=U _c·Cos[w_ct+ _к(t)+ _c], 0 t T_c,

где U_c, w _c, _c, Т_c - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность высокочастотного сигнала;

_к(t)={0, } - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M(t), причем _к(t)=const при К _э<t<(к+1) _э и может изменяться скачком при t=К _э, т.е. на границах между элементарными посылками (К=1, 2, , N-1);

_э, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Т_с (Т_с=N· _э, N=1023).

Этот сигнал с выхода приемной антенны через усилитель 27 высокой частоты поступает на первый вход смесителя 29, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 28

u_г(t)=U _г·Cos(w_гt+ _г),

где U_г, w _г, _г - амплитуда, частота и начальная фаза напряжения гетеродина.

На выходе смесителя 29 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 30 выделяется напряжение промежуточной (разностной) частоты

u_up (t)=U_пр·Cos[w_прt+ _к(t)+ _пр], 0 t Т_c,

где U_пр=¹ /₂K₁·U_c·U_г ;

K₁ - коэффициент передачи смесителя;

w_пр=w_c-w_г - промежуточная частота;

_пр= _с- _г,

которое одновременно поступает на входы перемножителей 31 и 32. На второй вход перемножителя 32 с выхода узкополосного фильтра 33 подается опорное напряжение

u₀(t)=U₀·Cos[w_пр t+ _пр], 0 t Т_c.

В результате перемножения указанных напряжений образуется результирующее напряжение.

u (t)=U ·Cos _к(t)+U ·Cos·[2w_прt+ _к(t)+2 _пр],

где U =¹/₂K₂·U _пр·U₀;

K₂ - коэффициент передачи смесителя.

Аналог модулирующего кода M(t)

u_н(t)=U_н·Cos _к(t),

выделяется фильтром 34 нижних частот и подается на выход приемника и на второй вход перемножителя 31. На выходе последнего образуется гармоническое колебание

u₀(t)=U_p·Cos·[w _прt+ _пр]+U_p·Cos·[w_пр t+2 _к(t)+ _пр]=2U_p·Cos(w_прt+ _пр)=U₀·Cos(w_прt+ _пр).

Данное колебание выделяется узкополосным фильтром 33 и подается на второй вход перемножителя 32.

Перемножители 31 и 32, узкополосный фильтр 33 и фильтр 34 нижних частот образуют демодулятор ФМн-сигналов.

В данном демодуляторе опорное напряжение, необходимое для синхронного детектирования принимаемого ФМн-сигнала, выделяется непосредственно из самого принимаемого сигнала и отсутствует явление "обратной работы", присущее известному устройству (Пистолькорса А.А., Сифорова В.И., Костаса В.Ф., Травина Г.А.), выделяющему опорное напряжение из самого принимаемого ФМн-сингала.

Приемник GPS-сигналов попеременно использует два основных режима работы - приема информации и навигационный.

В навигационном режиме каждую секунду уточняется местоположение машины скорой помощи и выдаются основные навигационные данные. В режиме приема информации принимаются данные эфемерид и поправок времени, необходимые для навигационного режима, и производятся более редкие (через одну минуту) навигационные измерения.

Микропроцессор 20.i (i=1, 2, n), входящий в состав бортового комплекса, машины 5.i скорой помощи, выполняет две функции: обслуживает приемник 17.i и производит навигационные расчеты. Первая заключается в выборе рабочего созвездия спутников 1.L (L=1, 2, 24), вычислении данных целеуказания, хранении оценок фазы кода и несущей, синхронизации по битам, кадрам и управлении работой приемника, например переключении из режима приема информации в навигационный режим и обратно. Вторая функция микропроцессора 20.i состоит в расчете эфемерид, определении координат местоположения машины 5.i скорой помощи и выдаче для отображения на дисплей 22.i координат места.

Приемник 17.i работает в навигационном режиме до тех пор, пока геометрия расположения спутников остается удовлетворительной или пока не устарели эфемериды. Для определения двух координат места (широты и долготы) и времени необходимы измерения от трех спутников. В данном приемнике информация от четвертого "лишнего" спутника может оказаться необходимой во время различных маневров машины скорой помощи, когда возможно затенение сигналов одного или более спутников.

Стандартный приемник GPS-сигналов обеспечивает время обнаружения спутника не более 3-4 минут и погрешность определения координат машины скорой помощи не более 100 м.

Для повышения точности определения местонахождения машины скорой помощи применяется метод дифференциальных поправок, который основан на использовании известного в радионавигации принципа дифференциальных навигационных измерений.

Дифференциальный режим позволяет определить координаты наблюдаемой машины скорой помощи с точностью до 5 м в динамической навигационной обстановке и до 2 м - в стационарных условиях.

Дифференциальный режим реализуется с помощью контрольного приемника 9 GPS-сигналов, установленного на диспетчерском пункте 4 с известными координатами, полученными в результате прецизионной геодезической съемки. Сравнивая известные координаты с измеренными, контрольный приемник 9 GPS-сигналов и ЭВМ 12 вырабатывают поправки, которые передаются на машину скорой помощи по радиоканалу в заранее установленном формате. Поправки, принятые от диспетчерского пункта 4, автоматически вносятся в результаты собственных измерений машины 5.i (i=1, 2, n) скорой помощи.

Обмен дискретными и аналоговыми сообщениями между диспетчерским пунктом 4, машиной 5.i (i=1, 2, n) скорой помощи и профильным медицинским учреждением 6.j (j=1, 2 m) осуществляется по радиоканалам непосредственно и/или через ретранслятор 3, установленный в центральной части города. Для этого предназначены радиостанции, работающие в дуплексном режиме.

С помощью микропроцессора 35 включается задающий генератор 37, который формирует высокочастотное напряжение

u₁(t)=U₁·Cos[w₁ t+ ₁], 0 t T₁,

которое поступает на первый вход фазового манипулятора 39, на второй вход которого подается модулирующий код M₁(t) с выхода источника 38 дискретных сообщений. На выходе фазового манипулятора 39 образуется фазоманипулированный (ФМН) сигнал

u₂(t)=U₂·Cos[w ₁t+ _к1(t)+ ₁], 0 t T₁,

который поступает на первый вход амплитудного модулятора 41, на второй вход которого подается модулирующая функция, m₁(t) с выхода источника аналоговых сообщений. На выходе амплитудного модулятора 41 образуется сложный сигнал с комбинированной фазовой манипуляцией и амплитудной модуляцией (ФМн-АМ)

u₃(t)=U₃[1+m ₁(t)]·Cos[w₁t+ _к1(t)+ ₁], 0 t T₁,

где m₁(t) - модулирующая функция, отображающая закон амплитудной модуляции.

Работа источников дискретных 38 и аналоговых 40 сообщений синхронизируется микропроцессором 35 через блок 36 сопряжения.

Сформированный сигнал u₃(t) поступает на первый вход смесителя 43, на второй вход которого подается напряжение первого гетеродина 42

u_г1(t)=U_г1 ·Cos[w_г1t+ _г1].

На выходе смесителя 43 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 44 выделяется напряжение первой промежуточной (суммарной) частоты

u _пр1(t)=U_пр1[1+m₁(t)]·Cos[w _пр1t+ _к1(t)+ _пр1], 0 t T₁,

где U_пр1= ¹/₂K₁·U₁·U _г1;

w_пр1=w₁+w _г1 - первая промежуточная частота;

_пр1= ₁+ _г1,

которое усиливается в усилителе 45 мощности и через антенный переключатель 46 и приемопередающую антенну излучается в эфир.

Напряжение, представляющее собой сложный ФМн-АМ-сигнал, излучаемый другой радиостанцией

u₄(t)=U₂[1+m₂(t)]·Cos[w _г1t+ _к2(t)+ ₂], 0 t T₂,

где w_г1=w ₂;

принимается антенной и через антенный переключатель 46 и второй усилитель 47 мощности поступает на первые входы второго 49 и третьего 57 смесителей и второго перемножителя 61. На вторые входы смесителей 49 и 57 подаются напряжения второго гетеродина 48:

u_г2(t)=U_г2 ·Cos(w_г2t+ _г2),

u_г3(t)=U _г2·Cos(w_г2t+ _г2+90°).

Причем частоты w_г1 и w_г2 первого 24 и второго 48 гетеродинов разнесены на значение второй промежуточной частоты w_г2 -w_г1=w_up2.

На выходе смесителей 49 и 57 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителями 50 и 58 выделяются напряжения второй промежуточной (разностной) частоты:

u_up2(t)=U_пр2[1+m ₂(t)]·Cos[w_up2t- _к2(t)+ _up2],

u_up3(t)=U _пр2[1+m₂(t)]·Cos[w_up2t- _к2(t)+ _up2+90°], 0 t T₂,

гдe U_пр2= ¹/₂K₁·U₂·U _г2;

w_up2=wг2-w2 - вторая промежуточная (разностная) частота;

_up2= _г2- ₂.

Напряжение u_up3 (t) с выхода второго усилителя 58 второй промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 59 на -90°, на выходе которого образуется напряжение

u_up4(t)=U _пр2[1+m₂(t)]·Cos[w_up2t- _к2(t)+ _up2+90°-90°]=U_пр2[1+m ₂(t)]·Cos[w_up2t- _к2(t)+ _up2]

Напряжения u_up2 (t) и u_up4(t) поступают на два входа сумматора 60, на выходе которого образуется первое суммарное напряжение

u ₁(t)=U ₁[1+m₂(t)]·Cos[w_up2t- _к2(t)+ _up2],

где U ₁=2U_up2;

которое поступает на второй вход второго перемножителя 61. На выходе последнего образуется гармоническое напряжение

u₅ (t)=U₅[1+m₂(t)]²·Cos[w _г2t+ _г2], 0 t T₁,

где U₅=¹ /₂K₂·U₂·U ₁;

K₂ - коэффициент передачи перемножителя;

которое выделяется узкополосным фильтром 62, детектируется амплитудным детектором 63 и поступает на управляющий вход ключа 64, открывая его. В исходном состоянии ключ 64 всегда закрыт.

Частота настройки w _н узкополосного фильтра 62 выбирается равной частоте второго гетеродина 48

w_н=w_г2.

Напряжение u ₁(t) с выхода сумматора 60 через открытый ключ 64 поступает на первый (информационный) вход синхронного детектора 52 и на вход амплитудного ограничителя 51, на выходе которого образуется напряжение

u₆(t)=U _огр·Cos[w_пр2t- _к2(t)+ _up2],

где U_огр - порог ограничения,

которое представляет собой ФМн-сигнал и поступает на второй (опорный) вход синхронного детектора 52 в качестве опорного напряжения. На выходе синхронного детектора 52 образуется низкочастотное напряжение

u _н1(t)=U_н1[1+m₂(t)],

где U_н1=¹/₂K₃·U ₁·U_огр;

К₃ - коэффициент передачи синхронного детектора;

пропорциональное модулирующей функции m₂(t). Это напряжение поступает в микропроцессор 35.

Напряжение u ₆(t) с выхода амплитудного ограничителя 51 одновременно поступает на первый вход перемножителя 53, на второй вход которого подается напряжение u_г2(t) с выхода второго гетеродина 48. На выходе перемножителя 53 образуется напряжение

u₇(t)=U₇·Cos[w_г1t+ _к2(t)+ _г1], 0 t T₂,

где U₇=¹ /₂K₂·U_огр·U_г2 ;

w_г1=w_г2-w_up2 ;

_г1= _г2- _up2,

которое представляет собой ФМн-сигнал на частоте w_г1 первого гетеродина 42. Это напряжение выделяется полосовым фильтром 54 и поступает на первый (информационный) вход фазового детектора 55, на второй (опорный) вход которого подается напряжение u_г1(t) первого гетеродина 42. На выходе фазового детектора 55 образуется низкочастотное напряжение

u_н2(t)=U_н2·Cos _к2(t),

где U_н2= ¹/₂K₄·U₇·U _г1;

K₄ - коэффициент передачи фазового детектора,

пропорциональное модулирующему коду M₂(t). Это напряжение поступает в микропроцессор 35.

Описанная выше работа системы соответствует приему полезных ФМн-сигналов по основному каналу на частоте w ₂ (фиг.3).

Если ложный сигнал (помеха)

u₃(t)=U₃·Cos(w₃ t+ ₃), 0 t T₃,

принимается по зеркальному каналу на частоте w₃, то усилителями 50 и 58 второй промежуточной частоты выделяются следующие напряжения:

u_up5(t)=U_пр5·Cos(w_up2t+ _up5),

u_up6(t)=U _пр5·Cos(w_up2t+ _up5-90°), 0 t T₃,

где U_пр5= ¹/₂K₁·U₃·U _г2;

w_up2=w₃-w _г2 - вторая промежуточная (разностная) частота;

_up5= ₃- _г2.

Напряжение u_up6 (t) с выхода второго усилителя 58 второй промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 59 на -90°, на выходе которого образуется напряжение

u_up7(t)=U _пp5·Cos(w_up2t+ _up5-90°-90°)=-U _пр5·Cos(w_up2t+ _up5).

Напряжения u_up5 (t) и u_up7(t), поступающие на два входа сумматора 60, на его выходе компенсируются.

Следовательно, ложный сигнал (помеха), принимаемый по зеркальному каналу на частоте w₃, подавляется.

По аналогичной причине подавляется и ложный сигнал (помеха), принимаемый по второму комбинационному каналу на частоте w_к2.

Если ложный сигнал (помеха) принимается по первому комбинационному каналу на частоте w_к1

u_к1(t)=U_к1·Cos(w_к1t+ _к1), 0 t T_к1,

то усилителями 50 и 58 второй промежуточной частоты выделяются следующие напряжения:

u_up8(t)=U_пp8·Cos(w _up2t+ _up8),

u_up9(t)=U _пp8·Cos(w_up2t+ _up8+90°), 0 t T_к1,

гдe U_пp8= ¹/₂K₁·U_к1·U _г2;

w_up2=2w_г2-w _к1 - вторая промежуточная (разностная) частота;

_up8= _г2- _к1.

Напряжение u_up9 (t) с выхода второго усилителя 58 второй промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 59 на -90°, на выходе которого образуется напряжение

u_up10(t)=U _пр8·Cos(w_up2t+ _up8+90°-90°)=U_up8 ·Cos(w_up2t+ _up8), 0 t T_к1

Напряжения u_up8 (t) и u_up10(t) поступают на два входа сумматора 60, на выходе которого образуется суммарное напряжение

u ₂(t)=U ₂·Cos(w_up2t+ _up8), 0 t T_к1,

где U ₂=2U_up8.

Это напряжение подается на второй вход перемножителя 61, на выходе которого образуется следующее напряжение

u₈ (t)=U₈·Cos(2w_г2t+ _г2), 0 t T_к1,

где U₈= ¹/₂K₂·U ₂·U_к1.

Это напряжение не попадает в полосу пропускания узкополосного фильтра 62.

Следовательно, ложный сигнал (помеха), принимаемый по первому комбинационному каналу на частоте w_к1, подавляется.

Таким образом, предлагаемая система по сравнению с прототипом и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивает повышение помехоустойчивости и достоверности обмена дискретными и аналоговыми сообщениями между диспетчерами, бригадами машин скорой помощи и врачами больниц, госпиталей и поликлиник. Это достигается подавлением ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному и комбинационным каналам, фазокомпенсационным методом и методом узкополосной фильтрации.