Устройство различения короткоимпульсных сверхширокополосных сигналов повышенной эффективности Российский патент 2020 года по МПК H04L7/00 

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при разработке приёмных устройств, обеспечивающих повышение эффективности обнаружения и различения информационных СШП сигналов как стационарных, так и мобильных высокоскоростных систем передачи информации, многопользовательских систем и других радиоэлектронных систем, и средств, практикующих радиообмен короткоимпульсными сверхширокополосными (СШП) сигналами.

Известны различные предложения, характеризующие выполнение конкретных требований по реализации устройств, осуществляющих обработку информационных СШП сигналов на приёмной стороне. Например, в [1] представлен приёмопередающий модуль для радиообмена закодированными визуальными и звуковыми сообщениями, использующий для этого сверхширокополосные сигналы, формируемые кодовыми последовательностями одинаковой длины, содержащими по десять логических единиц, отстоящих друг от друга на разное число отсчётов. Кодовые последовательности, модулирующие информационные нули и информационные единицы одинаковы по содержанию, но отличаются периодом расстановки импульсов. При этом импульсы заполняются высокочастотным колебанием, то есть в канал связи поступают СШП сигналы, представляющие собой потоки радиоимпульсов различной скважности для информационных нулей и информационных единиц. В режиме приёма осуществляется амплитудное детектирование радиоимпульсов, при котором происходит их ограничение снизу по уровню нуля. Далее выделяют огибающие ограниченных радиоимпульсов и усиливают получившиеся видеоимпульсы, которые поступают на вход компаратора с целью получения нормированных прямоугольных импульсов, которые после прохождение RS-триггера выравниваются по длительности и становятся пригодными для обработки в интерфейсе. На одном из выходов синхронизатора формируется цифровая последовательность с найденной в момент захвата состояния синхронизма величиной временного сдвига, который обеспечивает на соответствующем выходе схемы обработки максимальное значение выходного сигнала.

К недостаткам известного устройства можно отнести следующее. Ограничение радиоимпульсов снизу будет характеризоваться соответствующими энергетическими потерями. Различная скважность СШП сигналов приводит к более жёстким требованиям по обеспечению стабильности текущего состояния синхронизации. Кроме того, заявленные качества обеспечиваются достаточно большим усложнением алгоритма обработки СШП сигналов. При этом в приёмном устройстве данного приёмопередающего модуля нет адаптации порога обнаружения к изменению помеховой обстановки, что будет снижать достоверность результатов обработки.

В патенте [2] предложено устройство, осуществляющее приём СШП сигналов в цифровой форме с использованием двух параллельных временных каналов. Один временной канал служит для приёма сигнала, второй – для оценки уровня внешних шумов. Основу каждого временного канала составляют чувствительные пороговые устройства. Приём в сигнальном и шумовом временных каналах осуществляется в соответствующих временных интервалах (окнах), формируемых соответствующими формирователями. Обнаружение импульса СШП сигнала осуществляется в текущем временном окне сигнального временного канала. Причём длительность временного окна ненамного превышает длительность самого импульса, что позволяет обеспечить повышенную помехозащищённость. Обработанный СШП сигнал с выходов пороговых устройств поступает в цифровой сигнальный процессор (ЦСП), в котором анализируются уровни приходящих СШП сигнала и канального шума, принимается решение о принятом информационном символе, а микроконтроллер регулирует пороговое напряжение, подаваемое на входы пороговых устройств сигнального и шумового временных каналов. Для осуществления автоматической регулировки порогового напряжения производится оценка вероятности ошибки на бит принимаемого СШП сигнала и в зависимости от результатов осуществляется регулировка чувствительности приёмника путём подстройки порогов.

К недостаткам, присущим этому устройству можно отнести необходимость использования мощных вычислительных средств, таких как ЦСП, которые, как правило, потребляют немало энергии. Кроме того, выбор порога обнаружения импульсов СШП сигналов осуществляется путём обработки канальных шумов во временных окнах шумового временного канала. Следовательно, уровень порога обнаружения импульсов СШП сигналов в сигнальном временном канале здесь адаптируется к уровню шума, но только в той степени, в которой он превысит шумовой порог в пороговом устройстве шумового временного канала, что снижает чувствительность устройства к изменениям помеховой обстановки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является приёмная часть приёмопередающего модуля [3], принятая за прототип.

Блок-схема устройства-прототипа представлена на фиг. 1, где обозначено:

1.1 -1.5 – с первого по пятый управляемые формирователи временных окон (УФВО);

2.1 - 2.5 – с первого по пятый импульсные энергетические накопители (ИЭН);

3.1 - 3.5 – с первого по пятое пороговые устройства (ПУ);

4.1 - 4.5 – с первого по пятый формирователи порогов (ФП);

6 – блок обработки и управления (БОУ);

7.1 - 7.5 – с первого по пятый накопители канальных энергий импульсов (НКЭИ);

8 – управляемый генератор тактовых импульсов (УГТИ);

9 – аналого-цифровой преобразователь (АЦП).

Устройство-прототип содержит пять идентично организованных сигнальных временных каналов (СВК) (пунктирным прямоугольником обозначен СВК, который приведён в каждой ветви схемы). Каждый из пяти СВК состоит из соответствующих последовательно соединенных УФВО 1.1 - 1.5, ИЭН 2.1 - 2.5, НКЭСИ 7.1 – 7.5. и ПУ 3.1 – 3.5, второй вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего ФП 4.1 – 4.5. При этом первые входы УФВО 1.1 - 1.5 объединены и являются входом устройства, подсоединенным к антенному переключателю (на фиг. 1 не обозначен). Вторые входы каждого из пяти УФВО 1.1 – 1.5 подключены к соответствующим выходам УГТИ 8 и вторым входам соответствующих ИЭН 2.1 - 2.5 и НКЭСИ 7.1 - 7.5. Выходы ПУ 3.1 - 3.5 соединены с соответствующими входами АЦП 13, выход которого соединен с входом БОУ 6, первый выход которого подключен к входам ФП 4.1 - 4.5. Второй выход БОУ 6 соединен с входом УГТИ 8. Третий выход БОУ 10 является выходом устройства.

Устройство-прототип работает следующим образом. После обнаружения СШП синхросигнала и захвата состояния синхронизма для приёма и различения информационных СШП сигналов используются последние два СВК, а три первых (левый, центральный и правый) осуществляют поддержание состояния синхронизма. При этом смесь импульсов информационного СШП сигнала и канального шума или одного канального шума с выхода антенного переключателя поступает на первые входы УФВО 1.4 или УФВО 1.5. Одновременно на вторые их входы, вторые входы ИЭН 2.4 и ИЭН 2.5 и вторые входы НКЭИ 7.4 и НКЭИ 7.5 с соответствующих выходов УГТИ 8 поступают тактовые импульсы с найденной задержкой для формирования текущих временных окон УФВО 1.4 и УФВО 1.5 и тактирования временных промежутков, в течение которых осуществляется накопление смеси энергий импульсов СШП сигнала и канального шума или одного канального шума в НКЭИ 7.4 и НКЭИ 7.5. Накопленная в НКЭИ 7.4 или НКЭИ 7.5 на длительности СШП сигнала энергия импульсов поступает соответственно на входы ПУ 3.4 и ПУ 3.5, с выхода которых соответственно на 4-й и 5-й входы АЦП 9 поступают надпороговые накопленные в канальных энергетических накопителях энергии либо смеси импульсов СШП сигнала с канальным шумом, либо одного канального шума. В АЦП 9 осуществляется оцифровка надпороговой энергии и цифровой отсчёт с выхода АЦП 9 поступает на вход БОУ 6, где в зависимости от того, в 4-м или в 5-м СВК был превышен цифровой порог накопленной на длительности СШП сигнала энергией, будет принято решение о том какой из информационных символов был принят – нуль или единица. Одновременно аналогичные процедуры осуществляются в первых трёх СВК. При этом в случае превышения оцифрованной в АЦП 9 накопленной на длительности СШП сигнала энергией цифрового порога в центральном СВК и в каком-либо одном из остальных двух СВК, составляющих временной дискриминатор, исходя из соотношения надпороговых энергий осуществляется оценка величины и знака временного сдвига формируемых сигнальных временных окон, которая используется для подстройки частоты и фазы УГТИ 8 с целью компенсации этого сдвига. Таким образом, на каждом временном промежутке, равном длительности СШП сигнала осуществляется слежение за величиной задержки, доставляющей максимум энергетическим отсчётам.

К основным недостаткам устройства-прототипа можно отнести несколько факторов. Первый из них - это техническая избыточность. Принципиально приём информационных СШП сигналов и слежение за задержкой с целью поддержания состояния синхронизма можно реализовать с использованием не пяти, а трёх СВК за счёт небольшого усложнения алгоритма обработки, что при современной вычислительной базе реализуется достаточно просто. Второй недостаток заключается в заниженной чувствительности алгоритма нахождения оценки временного сдвига в силу того, что в качестве его параметров используются надпороговые энергии СШП сигнала, накопленные в центральном и каком-либо другом СВК на длительности всего СШП сигнала. То есть временной сдвиг может быть оценён только в том случае, когда обе упомянутые энергии превысят цифровой порог, а до этого временной сдвиг не может быть обнаружен. Наконец, в качестве третьего недостатка можно предъявить то, что не используется динамический энергетический порог обнаружения, позволяющий в какой-то степени компенсировать отрицательное влияние изменения внешних помеховых факторов.

Задача предлагаемого устройства состоит в упрощении схемотехнической реализации устройства, повышения чувствительности алгоритма нахождения оценки временного сдвига, а также улучшение помехоустойчивость при различении короткоимпульсных СШП сигналов повышенной эффективности.

Для решения поставленной задачи в устройство различения короткоимпульсных сверхширокополосных сигналов повышенной эффективности, содержащее три управляемых формирователя временных окон (УФВО), выходы которых соединены с первыми входами трех импульсных энергетических накопителей (ИЭН), соответственно, а также три пороговых устройства, вторые входы которых подсоединены к выходам трех соответствующих формирователей порога, входы которых объединены и подключены к одному из выходов блока обработки и управления (БОУ), выход которого является выходом /входом устройства, при этом выходы первого, второго и третьего ИЭН соединены соответственно со вторым, третьим и четвертым входами БОУ; первые входы УФВО объединены и являются входом устройства, вторые входы УФВО соединены со вторыми входами соответствующих ИЭН, согласно изобретению, введен блок синхронизации, три выхода которого соединены со вторыми входами УФВО соответственно, четвертый выход блока синхронизации соединен с входом БОУ, выходы которого с первого по третий соединены с третьими входами соответственно третьего, второго и первого ИЭН, выходы БОУ с четвертого по шестой соединены соответственно с третьими входами УФВО; седьмой выход БОУ соединен с входом блока синхронизации; выходы ИЭН соединены соответственно со вторым, третьим и четвертым входами БОУ, пятый, шестой и седьмой входы которого подключены соответственно к выходам третьего, второго и первого пороговых устройств, причем выход устройства является выходом/входом.

На фиг. 2 представлена блок-схема предлагаемого устройства, где обозначено:

1.1 - 1.3 – с первого по третий управляемые формирователи временных окон (УФВО);

2.1 - 2.3 – с первого по третий импульсные энергетические накопители (ИЭН);

3.1 - 3.3 – с первого по третий пороговые устройства (ПУ);

4.1 - 4.3 – с первого по третий формирователи порогов ФП;

5 – блок синхронизации (БС);

6 – блок обработки и управления (БОУ).

Предлагаемое устройство содержит три идентично организованных сигнальных временных каналов (СВК) (пунктирным прямоугольником обозначен СВК, который приведён в каждой ветви схемы). Каждый из трёх СВК состоит из соответствующих последовательно соединенных УФВО 1.1 - 1.3, ИЭН 2.1 - 2.3 и ПУ 3.1 - 3.3, второй вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего ФП 4.1 - 4.3. При этом первые входы УФВО 1.1 - 1.3 объединены и являются входом устройства. Вторые входы каждого из трёх УФВО 1.1 – 1.3 подключены к соответствующим выходам блока синхронизации 5 и вторым входам соответствующих ИЭН 2.1 - 2.3, выходы которых соединены соответственно со вторым, третьим и четвертым входам БОУ 6. Выходы ПУ 3.1 - 3.3 соединены с седьмым, шестым и пятым входами БОУ 6 соответственно. Третьи входы ИЭН 2.1 - 2.3 подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам БОУ 6. Третьи входы УФВО 1.1 – 1.3 соединены соответственно с четвертым, пятым и шестым выходами БОУ 6, вход которого соединен с четвертым выходом блока синхронизации 5, седьмой выход которого соединен со входом блока синхронизации 5. Вход/выход БОУ 6 является выходом/входом устройства.

Блок обработки и управления 6 предлагаемого устройства отличается от БОУ 6 устройства-прототипа расширенным списком выполняемых функций, включая функции аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразователей.

При этом необходимо учитывать, что в заявляемом устройстве используется кодово-импульсная модуляция (КИМ), при которой СШП сигналы, переносящие информационные единицы и нули, формируются следующим образом. Выбирается некоторый код (здесь 24-х элементный код Неймана-Хоффмана как самый сбалансированный), паузы между импульсами этого кода пропорциональны числам псевдослучайной числовой последовательности, у которой количество элементов такое же, как и у выбранного кода. Для СШП сигнала, переносящего информационную единицу (далее прямой СШП сигнал), в качестве временных позиций импульсов выбираются позиции, соответствующие единицам кода Неймана-Хоффмана, а для СШП сигнала, переносящего информационный нуль (далее инверсный СШП сигнал), в качестве временных позиций выбираются позиции, соответствующие нулям кода Неймана-Хоффмана. На фиг. 3а) представлен «разреженный» код Неймана-Хоффмана NH(t), на базе которого формируются прямой и инверсный СШП сигналы, где чёрные заполненные кружки соответствуют временным позициям импульсов прямого СШП сигнала, а пустые квадратики - временным позициям импульсов инверсного СШП сигнала. На фиг. 3б) представлены текущие временные позиции «сигнальных» временных окон как функции времени и для обнаружения в них импульсов соответственно прямого и инверсного информационных СШП сигналов на приёмной стороне, где моменты начала формирования этих текущих временных окон также задаются с помощью «разреженного» кода Неймана-Хоффмана: чёрные прямоугольники соответствуют текущим временным позициям «сигнальных» временных окон для обнаружения в них импульсов прямого СШП сигнала, а серые прямоугольники - текущим временным позициям «сигнальных» временных окон для обнаружения в них импульсов инверсного СШП сигнала. Таким образом, различение информационных символов на приёмной стороне соответствует совпадению временных позиций достаточного количества отсчётов, полученных оцифровкой обнаруженных и накопленных за время существования, текущего «сигнального» временного окна импульсных энергий, с временными позициями соответствующих элементов копии «разреженного» кода Неймана-Хоффмана, хранящейся в регистре. Очевидно, что в радиоканале оба СШП сигнала – прямой и инверсный не могут присутствовать одновременно, поэтому в процессе обработки импульсов прямого СШП сигнала в ткущем «сигнальном» временном окне те его временные позиции, которые соответствуют временным позициям импульсов инверсного СШП сигнала используются в качестве временных позиций «шумовых» временных окон и наоборот, то есть в процессе обработки импульсов инверсного СШП сигнала в ткущем «сигнальном» временном окне те его временные позиции, которые соответствуют временным позициям импульсов прямого СШП сигнала используются в качестве временных позиций «шумовых» временных окон.

Заявляемое устройство работает следующим образом. После обнаружения СШП синхросигнала, захвата состояния синхронизма и введения в ПУ 1.1 - 1.3 опорного энергетического порога П₀ используется СВК, в котором УФВО 1.2 формирует текущее «сигнальное» (индекс sig) временное окно для приёма и различения информационных СШП сигналов, моменты начала формирования которого определяются временными позициями «разреженного» кода Неймана-Хоффмана. Для поддержания состояния синхронизма используются два других СВК, при этом в одном из этих СВК УФВО 1.1 формирует текущее «опережающее» (индекс adv) временное окно, а в другом СВК УФВО 1.3 формирует текущее «запаздывающее» (индекс ret) временное окно. Текущие временные окна соседних СВК смещены друг относительно друга на длительность временного окна 2τ₀ (τ₀ – длительность импульса СШП сигнала), поэтому они одновременно образуют временной дискриминатор. На фиг. 4а) условно в виде прямоугольников тёмно-серого, чёрного и светло-серого цветов соответственно представлены текущие временные позиции этих временных окон в своих временных каналах для обработки импульсов прямого и инверсного СШП сигналов. На фиг. 4б) для большей ясности представлен укрупнённый фрагмент, содержащий только три соответствующих временных окна для обработки прямого СШП сигнала.

При этом смесь импульсов информационного СШП сигнала и канального шума с выхода блока предварительной обработки поступает на первые входы УФВО 1.1 - 1.3. Одновременно на вторые их входы и вторые входы ИЭН 2.1 - 2.3 с соответствующих выходов БС 5 поступают тактирующие импульсы, а на третьи их входы и третьи входы ИЭН 2.1 - 2.3 с соответствующих выходов БОУ 6 поступают команды, определяющие моменты начала формирования текущих «сигнального», «опережающего» и «запаздывающего» временных окон, а также моменты начала накопления энергий, поступающей на первые входы ИЭН 2.1 - 2.3 смеси импульсов СШП сигнала и канального шума с учётом с найденной в процессе захвата состояния синхронизма временной задержки. Далее накапливаемые в ИЭН 2.1 - 2.3 импульсные энергии, полученные как на длительности текущих временных окон, соответствующих импульсам приходящего СШП сигнала, так и на длительности текущих временных окон, соответствующих его инверсии, с выходов ИЭН 2.1 - 2.3 поступают на соответствующие входы БОУ 6, где они оцифровываются, превращаясь в энергетические отсчёты, и на их основе вычисляются текущие значения импульсного энергетического отношения сигнал/шум для импульсов прямого СШП сигнала

(1)

или для импульсов инверсного СШП сигнала

. (2)

Здесь в пренебрежении взаимной энергией импульса СШП сигнала и канального шума , -соответственно энергии смеси прямого и инверсного СШП сигналов с канальным шумом. Таким образом, при обработке прямого СШП сигнала в отсутствии инверсного СШП сигнала во временных окнах, соответствующих временным позициям импульсов инверсного СШП сигнала будет накапливаться только энергия канального шума. Это относится и к случаю обработки инверсного СШП сигнала.

Далее осуществляется усреднение по количеству обнаруженных импульсных энергий текущего импульсного энергетического отношения сигнал/шум (1) или (2), то есть получение величин или , с использованием которых оценивается значение текущего динамического энергетического порога П_д,i , который поступит на вторые входы ПУ 3.1 - 3.3 перед обработкой следующего СШП сигнала. Здесь i – номер текущего СШП сигнала.

Одновременно накапливаемая в ИЭН 2.1 - 2.3 импульсная энергия с их выходов поступает на соответствующие входы ПУ 3.1 - 3.3, с выхода которых надпороговые части этих энергий ( с соответствующими нижними индексами: adv, sig или ret) поступают на соответствующие входы БОУ 6, где они оцифровываются, оценивается количество полученных отсчётов ( или с соответствующими индексами), фиксируются их временные позиции. Если количество оцифрованных энергетических отсчётов, полученных обработкой на длительности текущего «сигнального» временного окна превышает заданный цифровой порог, то далее на основе этих отсчётов, а также аналогичных отсчётов с их временными позициями, но полученных обработкой либо на длительности текущего «опережающего» временного окна, либо на длительности текущего «запаздывающего» временного окна, в соответствии с заданным алгоритмом осуществляется оценка текущего временного смещения «сигнального» временного окна δt_i, являющаяся причиной снижения импульсной энергии, накапливаемой на длительности текущего «сигнального» временного окна. Далее это временное смещение перед обработкой следующего СШП сигнала поступает на третьи входы УФВО 1.1 - 1.3 и ИЭН 2.1 - 2.3, корректируя моменты начала формирования текущих временных окон и моменты начала накопления импульсных энергий таким образом, что импульсные энергии, накапливаемые на длительности текущего «сигнального» временного окна оптимизируются, а импульсные энергии, накапливаемые на длительности «опережающего» и «запаздывающего» временных окон минимизируются. В обозначениях соответствующих величин будет присутствовать верхний индекс: min или opt.

Если же упомянутый выше цифровой порог не будет превышен суммой оцифрованных энергетических отсчётов, полученных обработкой на длительности текущего «сигнального» временного окна, то текущий СШП сигнал будет пропущен.

На фиг. 5 – 10 представлены результаты математико-имитационного моделирования процесса функционирования предлагаемого устройства. Так на фиг. 5а) и фиг. 5в) в качестве иллюстрации представлены величины энергетических отсчётов, накапливаемых импульсных энергий смеси прямого (фиг. 5а) и инверсного (фиг. 5в) СШП сигналов с канальными шумами на своих временных позициях. Там же приведён опорный энергетический порог П₀, который изображён жирной горизонтальной пунктирной линией тёмно-серого цвета. Чёрными заполненными кружками обозначены энергетические отсчёты, накапливаемые в текущем «сигнальном» временном окне, чёрными пустыми квадратиками – энергетические отсчёты, накапливаемые в текущем «опережающем» временном окне, чёрными заполненными квадратиками – энергетические отсчёты, накапливаемые в текущем «запаздывающем» временном окне. На фиг.5б) и фиг. 5г) представлены надпороговые части этих энергетических отсчётов. Здесь же тёмно-серыми заполненными ромбиками представлены временные позиции хранящихся для сравнения копий элементов «разреженного» кода Неймана-Хоффмана. Изображение, приведённое на фиг. 6, служит пояснением к фиг. 5, так как иллюстрирует укрупнённый масштаб ситуации до накопления текущей энергии (кривые тёмно-серого цвета) прямого (фиг. 6а) и инверсного (фиг. 6б) СШП сигналов в текущем «сигнальном» временном окне (прямоугольники чёрного цвета). Из анализа фиг. 6 следует, что все текущие временные окна начинают запаздывать относительно момента вхождения в синхронизм, поэтому текущая энергия смеси импульсов СШП сигналов с канальными шумами начинает перераспределяться между текущим «опережающим» (прямоугольники тёмно-серого цвета) и текущим «сигнальным» временными окнами. Именно по этой причине на фиг. 5б) и фиг. 5г) величина энергетических отсчётов, характеризующих надпороговые части накопленных в текущем «опережающем» временном окне импульсных энергий, так велика, а разброс величин энергетических отсчётов, характеризующих надпороговые части накопленных в текущем «сигнальном» временном окне импульсных энергий, так значителен.

На фиг. 7 в качестве подтверждения итогов анализа фиг. 5 и фиг. 6 представлена динамика накопления количества оцифрованных отсчётов. При этом на фиг. 7б) чёрными и серыми прямоугольниками условно представлены временные позиции текущего «сигнального» временного окна для обработки прямого (чёрный цвет) и инверсного (тёмно-серый цвет) СШП сигналов. Здесь

Анализ фиг. 7а) и 7б) показывает, что внешне цифровая форма оценки максимума автокорреляционной функции (полной суммы оцифрованных отсчётов) как бы малочувствительна к смещению временных окон, так как изображённое на фиг. 7а) неотличимо от изображённого на фиг. 7б). Однако, эти изображения нельзя рассматривать отдельно от фиг. 5б) и фиг. 5г), так как единичные отсчёты, динамически накапливаемые и представленные на фиг. 7а) характеризуются гораздо меньшей физической энергетикой, чем аналогичные отсчёты, представленные на фиг. 7б). Это означает, что реальная вероятность правильного обнаружения СШП сигналов, импульсы которых обрабатываются на длительности текущего «сигнального» временного окна гораздо выше такой же, но условной (иллюстративной) вероятности, если бы накопление оцифрованных отсчётов осуществлялось на длительности текущего «опережающего» временного окна.

Иллюстративный материал, представленный на фиг. 8 – 10, характеризует те же особенности обработки СШП сигналов на приёмной стороне, что и на фиг. 5 – 7, но в случае использования текущего значения динамического энергетического порога П_д,i и текущей оценки временного смещения δt_i. При этом для иллюстраций, представленных на фиг. 8 – 10, .

Анализ изображённого на фиг. 8 – 10 и сравнение его с представленным на фиг. 5 – 7 показывает, что использование текущей оценки временного смещения по назначению устанавливает с большой точностью импульсы прямого и инверсного СШП сигналов по центру текущего «сигнального» временного окна, а введение текущего динамического энергетического порога (показан на фиг. 8а) и фиг. 8в) чёрной жирной штриховой горизонтальной линией) учитывает возросшую энергетику отсчётов, характеризующих накопление импульсной энергии на длительности текущего «сигнального» временного окна, что влечёт за собой следующее:

- увеличение накапливаемой на длительности текущего «сигнального» временного окна импульсной энергии до максимальных значений;

- уменьшение разброса величин энергетических отсчётов, характеризующих надпороговые части накопленных на длительности текущего «сигнального» временного окна импульсных энергий, до минимальных значений;

- обнуление возможных остаточных шумовых энергетических отсчётов в текущих «опережающем» и «запаздывающем» временных окнах.

Из представленного выше материала следует, что предлагаемое устройство обеспечивает заявленные качества.

Реализация заявленного устройства не должна вызывать затруднений, так как функциональные узлы, входящие в блоки устройства, общеизвестны, широко используются в отечественных и зарубежных патентах, а также описаны в технической литературе. Например, блоки, аналогичные по назначению предложенным в заявленном изобретении известны из [3,4].

Источники информации

1. Патент 157935 (РФ). Приёмопередающий модуль для обмена данными с помощью сверхширокополосных сигналов. МПК Н04В 1/38, H04L 9/00 / Зайцев А.В., Митрофанов Д.Г., Тимофеев И.А., Красавцев О.О., Кичулкин Д.А., Терещенко А.А., Азаров В.С., Черников А.К., Чижов А.А. Заявка №2014147229/08 от 24.11.2014. Опубл. 20.12.2015 г.

2. Патент 2315424 (РФ). Система связи с высокой скоростью передачи информации сверхширокополосными сигналами. МПК Н04B 1/69, H04L 5/26. Бондаренко В.В., Кыштымов Г.А., Бондаренко В.В., Кыштымов С.Г. Заявка №2006119887/09 от 06.06.2006. Опубл. 20.01.2008 г.

3. Корниенко А.В. Алгоритмы синтеза и обработки короткоимпульсных сверхширокополосных сигналов в радиосистемах передачи информации с учётом мешающих факторов. / Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук. – Рязань. – 2008. – С. 17.

4. Патент 2354048 (РФ). Способ и система связи с быстрым вхождением в синхронизм сверхширокополосными сигналами. МПК Н04B 7/00 / Кыштымов Г.А., Бондаренко В.В., Кыштымов С.Г. Заявка №2007144256/09 от 28.11.2007. Опубл. 27.04.2009 г.

Изобретение относится к устройству различения короткоимпульсных сверхширокополосных сигналов повышенной эффективности. В устройство введен блок обработки и управления (6), который включает функции аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования. Устройство обеспечивает процесс весовой обработки поступающих из радиоканала последовательностей импульсов информационных СШП сигналов, смешанных с канальным шумом, путём непрерывной оценки усредняемых по всем импульсам информационных СШП сигналов величин импульсных энергий в трёх сдвинутых друг относительно друга во времени текущих приёмных временных окнах соответствующих временных каналов на протяжении длительности этих окон: в текущем «опережающем» временном окне, в текущем «сигнальном» временном окне и в текущем «запаздывающем» временном окне. Техническим результатом является обеспечение повышения вероятностно-временных характеристик систем и средств, использующих СШП сигналы, за счёт надёжного удержания состояния синхронизма между приёмными и передающими частями радиолиний как стационарных, так и мобильных высокоскоростных систем передачи информации, многопользовательских систем и других радиоэлектронных систем и средств в процессе радиообмена, а также за счёт использования динамического энергетического порога, введение которого частично компенсирует отрицательное влияние внешних помеховых факторов. 1 з.п. ф-лы,10 ил.

1. Устройство различения короткоимпульсных сверхширокополосных сигналов повышенной эффективности, содержащее три управляемых формирователя временных окон (УФВО), выходы которых соединены с первыми входами трех импульсных энергетических накопителей (ИЭН), соответственно, а также три пороговых устройства, вторые входы которых подсоединены к выходам трех соответствующих формирователей порога, входы которых объединены и подключены к одному из выходов блока обработки и управления (БОУ), выход которого является выходом /входом устройства, при этом выходы первого, второго и третьего ИЭН соединены соответственно со вторым, третьим и четвертым входами БОУ; первые входы УФВО объединены и являются входом устройства, вторые входы УФВО соединены со вторыми входами соответствующих ИЭН, отличающееся тем, что введен блок синхронизации, три выхода которого соединены со вторыми входами УФВО соответственно, четвертый выход блока синхронизации соединен с входом БОУ, выходы которого с первого по третий соединены с третьими входами соответственно третьего, второго и первого ИЭН, выходы БОУ с четвертого по шестой соединены соответственно с третьими входами УФВО; седьмой выход БОУ соединен с входом блока синхронизации; выходы ИЭН соединены соответственно со вторым, третьим и четвертым входами БОУ, пятый, шестой и седьмой входы которого подключены соответственно к выходам третьего, второго и первого пороговых устройств, причем выход устройства является выходом/входом.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок обработки и управления выполнен с возможностью осуществления функций аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования.