СПОСОБ СИНХРОННОЙ ОБРАБОТКИ СЛОЖНОГО КВАЗИОПТИМАЛЬНОГО СИГНАЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Российский патент 2011 года по МПК G06F17/00 H04L27/00 

Изобретение предназначено для использования в командных радиолиниях как в качестве синхрокодов, так и в качестве самостоятельных командных радиолиний.

В настоящее время известно большое количество работ, посвященных вопросам обработки сложных шумоподобных сигналов и помехоустойчивому декодированию [Л.Е.Варанин. Системы связи с шумоподобными сигналами. М., Радио и связь, 1985, 384 с.; Шумоподобные сигналы в системах передачи информации. Под редакцией проф. В.Б.Пестрякова, М., Сов. радио, 1973, 424 с.; А.И.Алексеев, А.Г.Шереметьев, Г.И.Тузов, Б.И.Глазов. Теория и применение псевдослучайных сигналов. М., Наука, 1969, 368 с.; У.Питерсон, Э.Уэлдон. Коды, исправляющие ошибки. М., Мир, 1976, 594 с.]. В них рассмотрен целый ряд вопросов теории и практики построения систем передачи информации с использованием сложных шумоподобных сигналов и методы их обработки.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому техническому решению является «Способ обработки сложных квазиоптимальных сигналов и устройство для его осуществления», Патент №237644, заявка №200811299 от 07.04.2008, авторы Любчиков Г.С. и др. Принципиально допустима обработка сложных квазиоптимальных сигналов как синхронным, так и несинхронным способом. При несинхронной обработке допускается задержка выдачи результирующего выходного сигнала на Δt_max=T_n-1, где T_n-1 - период тактовой частоты последнего этапа обработки. Данный вид обработки может использоваться в командных радиолиниях, но не может быть применен в качестве синхрокода. Предложенный способ синхронной обработки сложного квазиоптимального сигнала и устройство для его реализации расширяют возможность их применения в командных радиолиниях.

Способ синхронной обработки сложного квазиоптимального сигнала заключается в том, что радиочастотный сигнал преобразуют в сигнал, дискретизированный по времени и амплитуде, полученный код записывают с помощью тактовых импульсов T₁ в m₁ - разрядный регистр первого звена многозвенного дискретного согласованного фильтра, где производят обработку соответствующих кодов, начиная со второго звена n-звенного дискретного согласованного фильтра, запись в каждом i-м звене осуществляют импульсами T_i (i=2, 3, … n), образованными делением на m_i-1 последовательности тактовых импульсов T_i-1, сигналы «1» и «0», поступающие с выхода n-го звена, являются выходными сигналами многозвенного дискретного согласованного фильтра, отличающийся тем, что тактовые импульсы T_i получают синхронным делением тактовой сетки импульсов T_i-1 на m_i-1, вновь введенным сигналом «Сброс» осуществляют установку всех синхронных делителей в исходное состояние и всех триггеров многозвенного дискретного согласованного фильтра сложного квазиоптимального сигнала в нулевое состояние, сигналами декодирования «1» или «0» каждого (i-1)-го звена обработки сложного квазиоптимального сигнала производят установку каждого (i-1)-го синхронного делителя в исходное состояние, обеспечивая привязку результирующих сигналов обработки сложного квазиоптимального сигнала к синхронным тактовым импульсам всех звеньев его обработки.

Устройство синхронной обработки сложного квазиоптимального сигнала, включающее последовательно соединенные n звеньев обработки сложных квазиоптимальных сигналов, отличающееся тем, что в него введены входной сигнал «Сброс», который соединяют с R-входами всех триггеров многозвенного дискретного согласованного фильтра, (n-1) синхронных делителей соответственно на:

m₁, m₂, … m_n-1, (n-1) схем ИЛИ, первые входы которых соединяют с входом «Сброс», причем, тактовый сигнал обработки первого звена (Т₁) соединяют с тактовым входом первого звена обработки сложного квазиоптимального сигнала и с входом первого синхронного делителя (на m₁), выход которого в качестве Т₂ соединяют с тактовым входом второго звена обработки сложного квазиоптимального сигнала и с входом второго синхронного делителя (на m₂), выход которого соединяют с тактовым входом третьего звена обработки сложного квазиоптимального сигнала (Т₃) и со входом последующего, вплоть до (n-1)-го синхронного делителя, где n - число звеньев сложного квазиоптимального сигнала, выходы «1» и «0» первого звена обработки сложного квазиоптимального сигнала соединяют соответственно с вторым и третьим входами первой схемы ИЛИ, выход которой соединяют с установочным входом в исходное состояние первого синхронного делителя, выходы «1» и «0» второго звена обработки сложного квазиоптимального сигнала соединяют соответственно с вторым и третьим входами второй схемы ИЛИ, выход которой соединяют с установочным входом в исходное состояние второго синхронного делителя, выходы «1» и «0» предпоследнего звена обработки сложного квазиоптимального сигнала соединяют с вторым и третьим входами (n-1)-й схемы ИЛИ, выход которой соединяют с установочным входом в исходное состояние последнего синхронного делителя.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства синхронной обработки сложных квазиоптимальных сигналов, где:

S(t) - вход сложного квазиоптимального сигнала;

T₁ - тактовый вход первого звена обработки сложного квазиоптимального сигнала,

«Сброс» - вход сигнала установки предлагаемого устройства в исходное состояние;

1 - схема многозвенного дискретного согласованного фильтра, включающего в себя:

2 - схему дискретизатора;

3 - схему первого звена обработки сложного квазиоптимального сигнала;

4 - схему второго звена обработки сложного квазиоптимального сигнала;

5 - схему n-го звена обработки сложного квазиоптимального сигнала.

6 - синхронный делитель на m₁;

7 - синхронный делитель на m_n-1;

8 - первая схема ИЛИ;

9 - (n-1) схема ИЛИ.

Устройство синхронной обработки сложных квазиоптимальных сигналов (1), включающее последовательно соединенные схему дискретизатора (2) и n звеньев обработки сложного квазиоптимального сигнала (3, 4, 5), отличающееся тем, что тактовый вход T₁ блока (3) соединяют с входом блока (6), выход которого соединяют с входом Т₂ блока (4) и входом блока, формирующего Т₃ и т.д. вплоть до (n-1) синхронного делителя (7), выход (7) соединяют с тактовым входом n-го звена обработки сложного квазиоптимального сигнала, выходы «1» и «0» блока (3) соединяют с вторым и третьим входами блока (8), выход которого соединяют с установочным в исходное состояние входом блока (6), … выходы «1» и «0» предпоследней ступени обработки сложного квазиоптимального сигнала соединены соответственно с вторым и третьим входами предпоследней схемы ИЛИ (9), выход которой соединен с установочным в исходное состояние входом последнего синхронного делителя (7), вход «Сброс» соединяют с R - входами всех триггеров блоков (3), (4), … (5) и первыми входами всех схем ИЛИ (8, … 9).

Рассмотрим два варианта работы предложенного устройства.

Вариант №1. После подачи на представленное устройство питания триггеры могут встать в произвольное состояние («1» или «0»). Сигналом временной сетки, опережающим время приема сложного квазиоптимального сигнала, производится сброс информации блоков (3), (4)…(5) схемы многозвенного дискретного согласованного фильтра и установка всех синхронных делителей (6), (7) в исходное состояние. Поступающие на вход тактовые импульсы T₁ считаются в последовательно подсоединенных блоках (6)…(7), устанавливая их в синхронное состояние относительно друг друга, но не относительно входной информации. При приходе входного сложного квазиоптимального сигнала с выхода первого звена обработки (3) первой по времени «1» или «0», прошедшими первую схему ИЛИ (8), производится подсинхронизация выходных импульсов (6) к входным сигналам блока (4), обеспечивая таким образом привязку выходных сигналов обработки сложного квазиоптимального сигнала к синхронным тактовым импульсам всех звеньев его обработки.

Вариант №2 (если в системе нет сигнала «Сброс»). После подачи питания на рассматриваемое устройство все триггеры блоков (3), (4), (5), (6), (7) могут встать в произвольное состояние, обеспечивая в общем случае две проблемы. Во-первых, в многозвенном фильтре (1) «записана» какая-то информация, во-вторых, счетчики тактовых импульсов находятся в несинхронном состоянии относительно друг друга.

Тактовые импульсы T₁, поступающие на вход блока (6), инициируют выдачу тактовых сигналов, которые до прихода входного сложного квазиоптимального сигнала производят очистку регистров блока (1).

При приходе входного сигнала блока (1) первыми сигналами, снимаемыми с выходов (8)…(9), будет последовательно в блоках (6), … (7) устанавливаться синхронизация как с входной обрабатываемой информацией, так и друг с другом, обеспечивая привязку результирующих сигналов обработки сложного квазиоптимального сигнала к синхронным тактовым импульсам всех звеньев его обработки.

На фиг.2 приведена структурная схема устройства синхронного делителя на m_i=15, где:

10, 11, 12, 13 - триггеры;

14 - каскад совпадения;

T_i - тактовые входы генератора псевдошумового сигнала;

T_i+1 - тактовые импульсы с выхода синхронного делителя;

⊕ - суммирование по модулю 2.

Код в регистре генератора псевдошумового сигнала после подачи импульса на установочный вход соответствует коду срабатывания каскада совпадения 14.

Таким образом, предложенное изобретение действительно обеспечивает синхронную обработку сложного квазиоптимального сигнала и расширяет область применения данных сигналов в командных радиолиниях.

Изобретение относится к способу и устройству синхронной обработки сложного квазиоптимального сигнала. Техническим результатом является расширение области применения сложных квазиоптимальных сигналов в командных радиолиниях. Способ, включающий преобразование радиочастотного сигнала в сигнал, дискретизированный по времени и амплитуде, полученный код записывают с помощью тактовых импульсов T₁ в m₁ - разрядный регистр первого звена многозвенного дискретного согласованного фильтра, отличается тем, что тактовые импульсы T_i получают синхронным делением тактовой сетки импульсов T_i-1 на m_i-1, вновь введенным сигналом «Сброс» осуществляют установку всех синхронных делителей в исходное состояние и всех триггеров многозвенного дискретного согласованного фильтра сложного квазиоптимального сигнала в нулевое состояние, сигналами декодирования «1» или «0» каждого (i-1)-го звена обработки сложного квазиоптимального сигнала производят установку каждого (i-1)-го синхронного делителя в исходное состояние, обеспечивая привязку результирующих сигналов обработки сложного квазиоптимального сигнала к синхронным тактовым импульсам всех звеньев его обработки. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ синхронной обработки сложного квазиоптимального сигнала, заключающийся в том, что радиочастотный сигнал преобразуют в сигнал, дискретизированный по времени и амплитуде, полученный код записывают с помощью тактовых импульсов T₁ в m₁-разрядный регистр первого звена многозвенного дискретного согласованного фильтра, где производят обработку соответствующих кодов, начиная со второго звена n-звенного дискретного согласованного фильтра? запись в каждом i-м звене осуществляют импульсами T_i (i=2, 3, … n), образованными делением на m₁ последовательности тактовых импульсов T_i-1, сигналы «1» и «0», поступающие с выхода n-го звена, являются выходными сигналами многозвенного дискретного согласованного фильтра, отличающийся тем, что тактовые импульсы T_i получают синхронным делением тактовой сетки импульсов T_i-1 на m_i-1, вновь введенным сигналом «Сброс» осуществляют установку всех синхронных делителей в исходное состояние и всех триггеров многозвенного дискретного согласованного фильтра сложного квазиоптимального сигнала в нулевое состояние, сигналами декодирования «1» или «0» каждого (i-1)-го звена обработки сложного квазиоптимального сигнала производят установку каждого (i-1)-го синхронного делителя в исходное состояние, обеспечивая привязку результирующих сигналов обработки сложного квазиоптимального сигнала к синхронным тактовым импульсам всех звеньев его обработки.

2. Устройство синхронной обработки сложного квазиоптимального сигнала, включающее последовательно соединенные n звеньев обработки сложного квазиоптимального сигнала, отличающееся тем, что в него введены входной сигнал «Сброс», который соединяют с R-входами всех триггеров многозвенного дискретного согласованного фильтра, (n-1) синхронных делителей соответственно на m₁, m₂, … m_n-1, (n-1) схем ИЛИ, первые входы которых соединяют с входом «Сброс», причем тактовый сигнал обработки первого звена (T₁) соединяют с тактовым входом первого звена обработки сложного квазиоптимального сигнала и с входом первого синхронного делителя (на m₁), выход которого в качестве Т₂ соединяют с тактовым входом второго звена обработки сложного квазиоптимального сигнала и с входом второго синхронного делителя (на m₂), выход которого соединяют с тактовым входом третьего звена обработки сложного квазиоптимального сигнала (Т₃) и со входом последующего, вплоть до (n-1)-го синхронного делителя, где n - число звеньев сложного квазиоптимального сигнала, выходы «1» и «0» первого звена обработки сложного квазиоптимального сигнала соединяют соответственно с вторым и третьим входами первой схемы ИЛИ, выход которой соединяют с установочным входом в исходное состояние первого синхронного делителя, выходы «1» и «0» второго звена обработки сложного квазиоптимального сигнала соединяют соответственно с вторым и третьим входами второй схемы ИЛИ, выход которой соединяют с установочным входом в исходное состояние второго синхронного делителя, выходы «1» и «0» предпоследнего звена обработки сложного квазиоптимального сигнала соединяют с вторым и третьим входами (n-1)-й схемы ИЛИ, выход которой соединяют с установочным входом в исходное состояние последнего синхронного делителя.