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

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 заявляемому техническому решению является адаптивное устройство поиска и слежения за задержкой широкополосного сигнала (авт. св. СССР N 964987, кл. H 04 B 1/10, H 04 L 7/04. 18.03.81).

Однако это устройство не обеспечивает достаточной точности слежения за задержкой принимаемого широкополосного сигнала при воздействии мощных сосредоточенных по спектру помех в связи с искажением формы дискриминационной характеристики. Кроме того, при некоторых комбинациях расположения сосредоточенных по спектру помех возможен срыв слежения за задержкой.

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. Кроме того, при режекции участков спектра сигнала в окрестности его центральной частоты на дискриминационной характеристике могут появиться несколько нулей, что может привести к срыву слежения за задержкой. Искажения дискриминационной характеристики объясняются деформацией амплитудного спектра входного сигнала, а именно наличием в этом спектре провалов. Включенные в блоке защиты в каналах, не пораженных сосредоточенными по спектру помехами, управляемые усилители дополнительно деформируют искаженный спектр входного сигнала. 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, включающий в себя n параллельных цепей, состоящих из полосового фильтра 2, детектора 3, ключа 4, порогового элемента 5 и управляемого усилителя 6, и общий сумматор 7, дешифратор 8 команд, блок 9 корреляторов, блок 10 выбора максимального сигнала, пороговый блок 11, блок 12 сканирования, первый и второй ДПКД 13 и 14, генератор 15 копий, первый и второй регистры сдвига 16 и 17, блок 18 формирования опорных сигналов, временной дискриминатор 19, ключ 20 и блок 21 формирования весовых коэффициентов.

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

Вначале, пока неопределенность временного положения принимаемого сигнала велика, устройство работает в режиме поиска. При этом ключ 20 закрыт и напряжение ошибки слежения на выходе временного дискриминатора 19 не проходит через ключ 20 на вход блока 12 сканирования. Выходные сигналы полосовых фильтров 2 через ключи 4 и управляемые усилители 6, имеющие в этом режиме единичный коэффициент передачи за счет отсутствия сигнала на выходе порогового блока 11, поступают на общий сумматор 7. 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 8 команд. Нережектируемые частотные составляющие входного сигнала складываются в сумматоре 7 и поступают на сигнальный вход блока 9 корреляторов, на опорные входы которого поступают копии псевдослучайной последовательности с выходов первого регистра сдвига 16.

Задержки между опорными сигналами в соседних каналах составляют nT_o, где n целое число; Т_о длительность элементарной посылки ПСП. В каждом корреляторе блока 9 корреляторов осуществляется свертка входного и опорного сигналов в течение времени накопления Т_н, определяемого частотой установочных импульсов, поступающих с ДПКД 14. В блоке 10 выбирается максимальный выходной сигнал блока 9 корреляторов, который сравнивается с порогом в блоке 11. Если уровень выходных сигналов корреляторов ниже порога, то пороговый блок 11 выдает команду на блок 12 сканирования, по которой он осуществляет задержку ПСП, формируемой генератором 15 копий, на время nkT_o, где k число корреляторов. С выхода генератора 15 копий псевдослучайная последовательность поступает на первый регистр 16 сдвига, на тактовый вход которого поступает сигнал с выхода ДПКД 13, значение частоты которого задается выходным сигналом дешифратора 8 команд. Частота установочных импульсов блока 9 корреляторов также задается дешифратором 8 команд.

Если число отключенных каналов блока 1 защиты меньше 50% общего числа каналов, дешифратор 8 команд выдает сигнал, по которому в ДПКД 13 и 14 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 13 на первый регистр 16 сдвига, такова, что задержка между опорными сигналами соседних корреляторов блока 9 корреляторов равна Т_о.

Если число отключенных каналов блока 1 защиты больше 50% но меньше 66% дешифратор 8 команд выдает сигнал, по которому коэффициенты деления ДПКД 13 и 14 увеличиваются в 2 раза, и время накопления сигнала блока 9 корреляторов увеличивается в 2 раза (Т_н=2Т). Частота тактовых импульсов первого регистра 16 сдвига уменьшается в 2 раза и, следовательно, задержка между опорными сигналами увеличивается до величины 2 Т_о.

Если число отключенных каналов блока 1 защиты больше 66% но меньше 70% общего числа каналов, дешифратор 8 команд выдает сигналы, по которым коэффициенты деления ДПКД 13 и 14 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 11 своим выходным сигналом разрешает блоку 21 сформировать весовые коэффициенты, одновременно открывается ключ 20, при этом сигнал ошибки слежения с выхода временного дискриминатора 19 поступает на вход блока 12 сканирования. С выхода блока 12 сканирования на тактовый вход второго регистра 17 сдвига поступает тактовая частота, не зависящая от сигналов дешифратора 8 команд. Задержанные копии сигнала с выходов второго регистра 17 сдвига через блок 18 формирования опорных сигналов поступают на вход опорных сигналов временного дискриминатора 19, на выходе которого образуется напряжение, пропорциональное ошибке слежения. В соответствии с командами блока 1 защиты блока 21 формирования весовых коэффициентов устанавливает требуемые коэффициенты передачи управляемых усилителей 6, выходные сигналы которых, дополнительно деформируя спектр входного сигнала, уменьшают ошибку слежения до минимальной. В случае отсутствия сосредоточенных по спектру помех в полосе принимаемого сигнала блок 21 формирования весовых коэффициентов, как и в режиме поиска, устанавливает коэффициенты передачи n управляемых усилителей 6 равными единице.

Использование: в радиотехнике, в частности в широкополосных системах радиосвязи. Сущность изобретения: для повышения помехоустойчивости устройства в режиме слежения в нем имеется блок защиты от сосредоточенных по спектру помех, содержащий n параллельных цепей, состоящих из полосового фильтра 2, детектора 3, ключа 4, порогового элемента 5 и управляемого усилителя 6, и общий сумматор 7, дешифратор 8 команд, блок 9 корреляторов, блок 10 выбора максимального сигнала, пороговый блок 11, блок 12 сканирования, первый и второй ДПКД 13 и 14, генератор 15 копий, первый и второй регистры сдвига 16 и 17, блок 18 формирования опорных сигналов, временной дискриминатор 19, ключ 20 и блок 21 весовых коэффициентов. 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 с переменным коэффициентом деления (ДПКД) и первый регистр сдвига, последовательно соединенные генератор копий сигнала, второй регистр сдвига, блок формирования опорных сигналов, временной дискриминатор и ключ, а также дешифратор команд и второй ДПКД, блок защиты от сосредоточенных по спектрупомех содержит п цепей, соединенных параллельно по входу, каждая из которых содержит последовательно соединенные полосовой фильтр, детектор, пороговый элемент, ключ, другой вход которого соединен с входом детектора, и управляемый усилитель, выходы управляемых усилителей всех цепей подключены к входам общего сумматора, при этом выходы пороговых элементов являются также адресными выходами блока защиты от сосредоточенных по спектру помех, управляющие входы управляемых усилителей являются управляющими входами блока защиты от сосредоточенных по спектру помех, при этом выходы первого регистра сдвига подключены к входам опорных сигналов блока корреляторов, адресные входы дешифратора команд подключены к адресным выходам блока защиты от сосредоточенных по спектру помех, а выход соединен с управляющими входами первого и второго ДПКД, выход второго ДПКД соединен с установочными входами блока корреляторов и блока сканирования, сигнальные выходы которого соединены с сигнальными входами второго ДПКД и генератора копий сигнала, выход которого подключен к сигнальному входу первого регистра сдвига, первый управляющий выход блока сканирования подключен к управляющему входу второго регистра сдвига, сигнальный вход временного дискриминатора соединен с выходом блока защиты от сосредоточенных по спектру помех, выход порогового блока подключен к управляющему входу ключа, выход которого подключен к управляющему входу блока сканирования, отличающееся тем, что в него введен блок формирования весовых коэффициентов, адресные входы которого подключены к адресным выходам блока защиты от сосредоточенных по спектру помех, к управляющим входам которого подключены управляющие выходы блока формирования весовых коэффициентов, управляющий вход которого соединен с выходом порогового блока.