СПОСОБ АДАПТИВНОЙ КОРРЕКЦИИ С КОМПЕНСАЦИЕЙ ЗАЩИТНЫХ ИНТЕРВАЛОВ Российский патент 2016 года по МПК H04L1/20 

Изобретение относится к области электрорадиотехники, а именно к технике радиосвязи, и может быть использовано в системах одночастотной передачи данных с адаптивной коррекцией сигналов на приемной стороне.

Сущность адаптивной коррекции заключается в построении корректирующего фильтра (КФ), компенсирующего искажения сигнала, являющиеся следствием многолучевого распространения в канале связи, в частности в коротковолновом канале связи. Следствием многолучевого распространения является межсимвольная интерференция (МСИ).

Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ нахождения импульсной характеристики (ИХ) канала, описанный в [Николаев Б.И. Последовательная передача дискретных сообщений по непрерывным каналам с памятью. - М.: Радио и связь, 1988. - 264 с] и принятый за прототип. Способ-прототип предполагает увеличение длительности тестового сигнала путем ввода защитных интервалов (ЗИ) до и после тестового сигнала, благодаря чему более точно рассчитывается ИХ канала без мешающего влияния неизвестных информационных символов.

ЗИ представляют собой отрезки гармонических колебаний или циклическое продолжение тестового сигнала. В результате удается избавиться лишь от «наложения» неизвестных информационных символов на тестовые, при этом увеличивается время на передачу тестового сигнала. Однако повышение точности расчета ИХ канала связи и соответствующей ИХ КФ незначительно, и как следствие, повышение помехоустойчивости относительно способа нахождения ИХ канала без ЗИ незначительно [Николаев Б.И. Последовательная передача дискретных сообщений по непрерывным каналам с памятью. - М.: Радио и связь, 1988. - 264 с.].

Таким образом, недостатком прототипа является то, что при незначительном выигрыше в помехоустойчивости информационная скорость значительно снижается, что является высокой платой за введение ЗИ.

Целью изобретения является повышение точности расчета импульсной характеристики корректирующего фильтра, обеспечивая высокоскоростную передачу информации и высокую помехоустойчивость.

Поставленная цель достигается тем, что способ адаптивной коррекции с компенсацией защитных интервалов, заключающийся в том, что увеличивают длительность тестового сигнала путем ввода защитных интервалов до и после тестового сигнала, благодаря чему более точно рассчитывается импульсная характеристика канала без мешающего влияния неизвестных информационных символов, при этом защитные интервалы до и после первого тестового сигнала противоположны по фазе на 180° защитным интервалам до и после второго тестового сигнала, эти тестовые сигналы складываются на интервале длительности двух защитных интервалов и тестовых сигналов, в результате чего отклики на защитные интервалы до и после тестового сигнала компенсируются, а отношение сигнал/шум на интервале тестового сигнала увеличивается, результат сложения делят на два, после чего рассчитывают импульсную характеристику канала и соответствующую импульсную характеристику корректирующего фильтра.

Структурная схема предлагаемого способа изображена на фиг. 1,

где 1 - линия задержки;

2 - сумматор;

3 - делитель на 2;

4 - блок вычисления ИХ канала и ИХ КФ.

Работа по способу осуществляется следующим образом.

На вход поступает сигнал, структура которого показана на фиг. 2 и содержит последовательно передаваемые тестовые и информационные сигналы, отделенные друг от друга ЗИ (ЗИ-1 или ЗИ-2). При этом сигнал, соответствующий ЗИ-1, противоположен ЗИ-2. Это означает, что сумма этих сигналов в отсутствии шумов и искажений равна нулю. С выхода линии задержки (1) на первый вход сумматора (2) поступает сигнал, соответствующий тестовому сигналу и ЗИ до и после тестового сигнала - S1. При этом на второй вход сумматора (2) поступает сигнал, соответствующий тестовому сигналу и ЗИ до и после теста - S2. В сумматоре (2) осуществляется сложение этих сигналов, в результате чего получают суммарный тестовый сигнал, который делят на 2 в делителе на 2 (3). В результате деления мощность (амплитуда) суммарного тестового сигнала близка к мощности (амплитуде) одиночного тестового сигнала. Это особенно важно при использовании квадратурно-амплитудной манипуляции (КАМ), так как после процедуры коррекции амплитуда информационного сигнала восстанавливается к условному единичному уровню. Затем суммарный тестовый сигнал поступает на вход блока вычисления ИХ канала и ИХ КФ (4), в котором осуществляют расчет ИХ канала и соответствующую ИХ КФ одним из известных способов, описанных, например, в [Джиган В.И. Адаптивная фильтрация сигналов: теория и алгоритмы. М.: Техносфера, 2013. - 528 с.]. На выходе получают ИХ КФ, необходимую для дальнейшей настройки КФ и коррекции информационного сигнала.

Повышение точности расчета ИХ канала связи и соответствующей ИХ КФ достигается за счет двух факторов: во-первых, при сложении сигналов S1 и S2 отклик на ЗИ до и после тестового сигнала компенсируются, во-вторых, мощность тестового сигнала удваивается, а мощность аддитивного шума нет, следовательно, увеличивается отношение сигнал/шум на интервале тестового сигнала. Оба указанных фактора способствуют более точному расчету ИХ канала связи и соответствующей ИХ КФ, что в результате повышает помехоустойчивость.

Предлагаемое изобретение может быть использовано для систем одночастотной передачи данных с адаптивной коррекцией сигналов на приемной стороне. Отличительной особенностью описанного устройства является введение ЗИ между тестовыми и информационными сигналами, причем сигналы, соответствующие ЗИ между ближайшими тестовыми сигналами противоположны друг другу. В результате сложения защитные интервалы компенсируются, благодаря чему удается более точно рассчитывать ИХ КФ, что в результате повышает помехоустойчивость. Это в свою очередь позволяет передавать информационные сигналы повышенной кратности модуляции, тем самым обеспечивая высокоскоростную передачу информации и более высокую помехоустойчивость.

Изобретение относится к области электрорадиотехники, а именно к технике радиосвязи, и может быть использовано в системах одночастотной передачи данных с адаптивной коррекцией сигналов на приемной стороне. Технический результат - повышение точности расчета импульсной характеристики корректирующего фильтра, обеспечивая высокоскоростную передачу информации и высокую помехоустойчивость. Способ предполагает увеличение длительности тестового сигнала путем ввода защитных интервалов (ЗИ) до и после тестового сигнала, благодаря чему может быть более точно рассчитана ИХ канала без мешающего влияния неизвестных информационных символов. При этом ЗИ до и после первого тестового сигнала противоположны ЗИ до и после второго тестового сигнала, в результате при сложении ЗИ компенсируются. 2 ил.

Способ адаптивной коррекции с компенсацией защитных интервалов, состоящий в том, что увеличивают длительность тестового сигнала путем ввода защитных интервалов до и после тестового сигнала, благодаря чему более точно рассчитывается импульсная характеристика канала без мешающего влияния неизвестных информационных символов, отличающийся тем, что защитные интервалы до и после первого тестового сигнала противоположны по фазе на 180° защитным интервалам до и после второго тестового сигнала, эти тестовые сигналы складываются на интервале длительности двух защитных интервалов и тестовых сигналов, в результате чего отклики на защитные интервалы до и после тестового сигнала компенсируются, а отношение сигнал/шум на интервале тестового сигнала увеличивается, результат сложения делят на два, после чего рассчитывают импульсную характеристику канала и соответствующую импульсную характеристику корректирующего фильтра.