АДАПТИВНОЕ УСТРОЙСТВО ПОИСКА И СЛЕЖЕНИЯ ЗА ЗАДЕРЖКОЙ ШИРОКОПОЛОСНОГО СИГНАЛА Российский патент 1995 года по МПК H04L7/02 H04L7/04 H04B1/10 

Изобретение относится к технике радиосвязи и может быть использовано в широкополосных системах радиосвязи.

Известно устройство синхронизации широкополосных сигналов, содержащее последовательно соединенные блок поиска, блок управления и генератор опорных сигналов, выходы которого соединены с входами опорных сигналов блока поиска, а также последовательно соединенные блок слежения за задержкой широкополосного сигнала, сигнальный вход которого объединен с входом блока поиска, и индикатор захвата, подключенный к второму входу блока управления, второй выход которого подключен к управляющему входу блока поиска, а третий выход к управляющему входу блока слежения за задержкой широкополосного сигнала, к входам опорных сигналов которого подключены выходы генератора опорных сигналов.

Недостатком этого устройства является низкая помехоустойчивость при воздействии мощных сосредоточенных по спектру помех.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному техническому решению является устройство по авт. св. СССР N 964987, кл. H 04 B 1/10 от 18.03.81.

Однако оно не обеспечивает достаточной точности слежения за задержкой принимаемого широкополосного сигнала при воздействии мощных сосредоточенных по спектру помех в связи с искажением формы дискриминационной характеристики.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства в режиме слежения.

Сущность изобретения заключается в следующем. При режекции блоком защиты участков спектра широкополосного сигнала, пораженных сосредоточенными по спектру помехами, искажается форма дискриминационной характеристики временного дискриминатора, что выражается в уменьшении крутизны дискриминационной характеристики. В связи с этим снижается точность слежения за задержкой принимаемого широкополосного сигнала. В ветвях опорных сигналов временного дискриминатора производится суммирование сумм и суммирование разностей копий сигнала, сдвинутых на различные интервалы расстановки. Полученные суммы поступают на управляемые усилители, в результате этого дискриминационная характеристика временного дискриминатора выправляется и становится такой же, как если бы в полосе принимаемого сигнала сосредоточенные по спектру помехи отсутствовали. Коэффициенты передачи (далее весовые коэффициенты) управляемых усилителей подбираются блоком формирования весовых коэффициентов в зависимости от количества и расположения отключенных парциальных фильтров блока защиты под воздействием сосредоточенных по спектру помех. Инвариантностью дискриминационной характеристики к количеству и расположению пораженных частотных каналов блока защиты обеспечивается более высокая помехоустойчивость устройства по сравнению с прототипом в режиме слежения за задержкой.

На чертеже представлена структурная электрическая схема адаптивного устройства поиска и слежения за задержкой широкополосного сигнала.

Адаптивное устройство поиска и слежения за задержкой широкополосного сигнала содержит блок 1 защиты от сосредоточенных по спектру помех, содержащий n параллельных цепей, состоящих из полосового фильтра 2, детектора 3, ключа 4, порогового элемента 5, и общий сумматор 6, дешифратор 7 команд, блок 8 корреляторов, блок 9 выбора максимального сигнала, пороговый блок 10, блок 11 сканирования, первый и второй делители частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД) 12 и 13, генератор 14 копий, первый и второй регистры сдвига 15 и 16, блок 17 формирования опорных сигналов, ключ 18, временной дискриминатор 19, m управляемых усилителей 20, первый и второй сумматоры 21 и 22 и блок 23 формирования весовых коэффициентов.

Адаптивное устройство поиска и слежения за задержкой широкополосного сигнала работает следующим образом.

В начале, пока неопределенность временного положения принимаемого сигнала велика, устройство работает в режиме поиска. При этом ключ 18 закрыт и напряжение ошибки слежения на выходе временного дискриминатора 19 не проходит через ключ 18 на вход блока 11 сканирования. Выходные сигналы полосовых фильтров 2 через ключи 4 поступают на общий сумматор 6. В каждом парциальном частотном канале происходит измерение мощности смеси сигнала и помех детектором 3. Результат измерения сравнивается с пороговым уровнем в пороговом элементе 5, при превышении которого выдается команда на отключение соответствующего канала. Эти же команды поступают на дешифратор 7 команд. Нережектируемые частотные составляющие входного сигнала складываются в сумматоре 6 и поступают на сигнальный вход блока 8 корреляторов, на опорные входы которого поступают копии псевдослучайной последовательности с выходов первого регистра сдвига 15.

Задержки между опорными сигналами в соседних каналах составляют nT_o, где n целое число, T_o длительность элементарной посылки ПСП. В каждом корреляторе блока 8 корреляторов осуществляется свертка входного и опорного сигналов в течение времени накопления Т_н, определяемого частотой установочных импульсов, поступающих с ДПКД 13. В блоке 9 выбирается максимальный выходной сигнал блока 8 корреляторов, который сравнивается с порогом в блоке 10. Если уровень выходных сигналов корреляторов ниже порога, то пороговый блок 10 выдает команду на блок 11 сканирования, по которой он осуществляет задержку ПСП, формируемой генератором 14 копий, на время nkT_o, где k число корреляторов. С выхода генератора 14 копий псевдослучайная последовательность поступает на первый регистр 15 сдвига, на тактовый вход которого поступает сигнал с выхода ДПКД 12, значение частоты которого задается выходным сигналом дешифратора 7 команд. Частота установочных импульсов блока 8 корреляторов также задается дешифратором 7 команд.

Если число отключенных каналов блока 1 защиты меньше 50% от общего числа каналов, дешифратор 7 команд выдает сигнал, по которому в ДПКД 12 и 13 устанавливаются минимальные коэффициенты деления частоты. В этом случае время накопления в блоке 8 корреляторов минимальное и равно Т_н Т. Частота тактовых импульсов, поступающих с выхода ДПКД 12 на первый регистр 15 сдвига такова, что задержка между опорными сигналами соседних корреляторов блока 8 корреляторов равна Т_о.

Если число отключенных каналов блока 1 защиты больше 50% но меньше 66% дешифратор 7 команд выдает сигнал, по которому коэффициенты деления ДПКД 12 и 13 увеличиваются в 2 раза, и время накопления сигнала блока 8 корреляторов увеличивается в 2 раза (Т_н 2Т). Частота тактовых импульсов первого регистра 15 сдвига уменьшается в 2 раза и, следовательно, задержка между опорными сигналами увеличивается до величины 2Т_о.

Если число отключенных каналов блока 1 защиты больше 66% но меньше 70% общего числа каналов, дешифратор 7 команд выдает сигналы, по которым коэффициенты деления ДПКД 12 и 13 увеличиваются в 3 раза, соответственно задержка между опорными сигналами становится 3Т_о, а время накопления Т_н 3Т. При отключении более 70% частотных каналов блока 1 защиты задержка между опорными сигналами увеличивается до величины 4Т_о, а время накопления до Т_н 4Т.

По окончании процесса поиска пороговый блок 10 своим выходным сигналом открывает ключ 18, при этом сигнал ошибки слежения с выхода временного дискриминатора 19 поступает на вход блока 11 сканирования. С выхода блока 11 сканирования на тактовый вход второго регистра 16 сдвига поступает тактовая частота, не зависящая от сигналов дешифратора 7 команд. Задержанные копии сигнала с выходов второго регистра 16 сдвига через блок 17 формирования опорных сигналов, управляемые усилители 20 и сумматоры 21 и 22 поступают на входы опорных сигналов временного дискриминатора 19, на выходе которого образуется напряжение, пропорциональное ошибке слежения. В соответствии с командами блока 1 защиты блок 23 формирования весовых коэффициентов устанавливает требуемые коэффициенты передачи управляемых усилителей 20, за счет этого временной дискриминатор 19 уменьшает ошибку слежения до минимальной. В случае отсутствия сосредоточенных по спектру помех в полосе принимаемого сигнала блок 23 формирования весовых коэффициентов устанавливает коэффициенты передачи m 2 управляемых усилителей 20 равными нулю. Оставшиеся два управляемых усилителя, установленных в ветвях опорных сигналов, обеспечивающих заданную дискриминационную характеристику при отсутствии сосредоточенных по спектру помех, имеют коэффициенты передачи равные единице.

Использование: в технике радиосвязи, в широкополосных системах радиосвязи. Сущность изобретения: адаптивное устройство поиска и слежения за задержкой широкополосного сигнала содержит блок 1 защиты от сосредоточенных по спектру помех, содержащих n параллельных цепей, состоящих из полоскового фильтра 2, детектора 3, ключа 4, порогового элемента 5, и общий сумматор 6, дешифратор 7 команд, блок 8 корреляторов, блок 9 выбора максимального сигнала, пороговый блок 10, блок 11 сканирования, первый и второй делители частоты с переменным коэффициентом деления 12 и 13, генератор 14 копий, первый и второй регистры сдвига 15 и 16, блок 17 формирования опорных сигналов, ключ 18, временной дискриминатор 19, m управляемых усилителей 20, первый и второй сумматоры 21 и 22, блок 23 формирования весовых коэффициентов. Цель - повышение помехозащищенности устройства в режиме слежения за задержкой широкополосного сигнала при действии сосредоточенных помех. 1 ил.

АДАПТИВНОЕ УСТРОЙСТВО ПОИСКА И СЛЕЖЕНИЯ ЗА ЗАДЕРЖКОЙ ШИРОКОПОЛОСНОГО СИГНАЛА, содержащее последовательно соединенные блок защиты от сосредоточенных по спектру помех, блок корреляторов, блок выбора максимального сигнала, пороговый блок, блок сканирования, первый делитель частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД) и первый регистр сдвига, последовательно соединенные генератор копий сигнала, второй регистр сдвига и блок формирования опорных сигналов, дешифратор команд и второй ДПКД, последовательно соединенные временной дискриминатор и ключ, управляющий вход которого соединен с выходом порогового блока, блок защиты от сосредоточенных по спектру помех содержит n цепей, включенных параллельно по входу, каждая из которых содержит последовательно соединенные полосовой фильтр, детектор, пороговый элемент и ключ, выход которого подключен к соответствующему входу общего сумматора, при этом вход детектора и другой вход ключа соединены между собой, выходы пороговых элементов являются адресными выходами блока защиты от сосредоточенных по спектру помех, при этом сигнальный вход временного дискриминатора подключен к выходу блока защиты от сосредоточенных по спектру помех, первый установочный и сигнальный входы и первый тактовый выход блока сканирования подключены соответственно к установочному входу блока корреляторов, к сигнальному выходу ключа и тактовому входу генератора копий сигнала, выход которого через первый регистр сдвига подключен к входам опорных сигналов блока корреляторов, второй тактовый выход блока сканирования подключен к второму тактовому входу второго регистра сдвига, адресные входы дешифратора команд к адресным выходам блока защиты от сосредоточенных помех, установочные входы первого и второго ДПКД к выходу дешифратора команд, сигнальный вход и выход второго ДПКД соответственно к сигнальному выходу блока сканирования и установочному входу блока корреляторов, отличающееся тем, что в него введены m управляемых усилителей, первый и второй сумматоры и блок формирования весовых коэффициентов, адресные входы которого соединены с адресными выходами блока защиты от сосредоточенных по спектру помех, управляющие входы m управляемых усилителей соединены попарно-симметрично и подключены к m/2 выходам блока формирования весовых коэффициентов, выходы первого и второго сумматоров подключены к опорным входам временного дискриминатора, при этом m-2 дополнительных входов блока формирования опорных сигналов подключены к дополнительным выходам второго регистра сдвига, опережающий и m/2-1 дополнительных опережающих выходов блока формирования опорных сигналов через управляемые усилители подключены к первому сумматору, а отстающий и m/2-1 дополнительных отстающих выходов блока формирования опорных сигналов через управляемые усилители подключены к второму сумматору.