Приемное устройство псевдослучайных сигналов Советский патент 1984 года по МПК H04L7/00 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах связи и радиолокации, использующих псевдослучайные последовательности большой длительности Известно устройство для приема псевдослучайных модулированных по задержке сигналов, содержащее лоследовательно соединенные- синхронны детектор, перемножитель, фильтр и решающий блок, последовательно соединенные беспоисковый приемник, формирователь импульсов, генератор меандра, фазовый детектор, дополнительный фильтр, индикатор захвата управляемый генератор, регистр сдви га, дешифратор и триггер, выход которого подсоединен к второму входу фазового детектора, имфровой дис :фиминатор, первый вход которого подключен к выходу синхронного дете тора, первый выход которого подсоединен к второму входу индикатора захвата, а второй выход - к второму входу управляемого генератора, при этом к информационным входам цифрового дискриминатора подключены соответствующие выходы регистра сдвига, дополнительные выходы которого подсоединены к соответствующим входам разностного усилителя, выход которого подсоединен к второму входу перемножителя, при этом вход синхронного детектора объединен с входом беспоискового приемника и является входом устройства . Недостатком устройства для прием псевдослучайных модулированных по задержке сигналов является уо, что сигнал для кольца грубой синхронизации выделяется беспоисковым при емником, который может работать только при больших отношениях сигна шум в полосе широкополосного сигнала, что снижает его эффективность Кроме того, в период ввода в синхронизм, необходимо передавать дискретную информацию, которая при это не доходит к потребителю. Наиболее близким техническим решением к изобретению является приемное устройство псевдослучайных сигналов, содержащее последовательно соединенные стабильный reiwepaTOp измеритель периода импульсов корреляции, преобразовател1з периода импульсов корреляции в код частотной расстройки, блок памяти кода ча тотной расстройки, преобразователь код :- напряжение, управляющий элемент, генератор тактовых импульсов, прерыватель тактовых импульсов, генератор псевдослучайной последовательности (ПСП), первый перемножитель, первый фильтр-интегратор и вычитатель, к второму входу которого подключен выход второго перемножителя через второй фильтринтегратор, второй вход первого перемножытеля и первый вход второго перемножителя объединены и являются входом устройства, второй выход второго фильтра-интегратора подсоединен к первому входу анализатора, первый выход которого через преобразователь периода импульсов корреляции в код частотной расстройки подсоединен к своему второму входу, а второй выход анализатора подсоединен к третьему входу вычитателя и второму входу прерывателя тактовых импульсов, к третьему входу которого подключен второй выход генератора ПСП, третий выход которого подсоединен к. второму входу второго перемножителя, а выход вычита еля к второму входу управляющего элемента Ш- ,. Недостатком данного приемного устройства псевдослучайных сигналов (пес)- является большое время ввода в синхронизм ввиду большого периода следования импульсов корреляции при дискретном циклическом скольжении ПСП. Так, например, при величине дискрета циклического сдвига, равной половине длительности элементарного символа ПСП, что обычно делается на практике во избежание пропуска сигнала, период следования импульсов корреляции оН еделяется согласно выражения Т 2ыЧо, где N - количество символов в пери оде ПСП; -о - длительность элементарного символа ПСП. Для обнаружения сигнала по стабильности периода следования импульсов корреляции анализатор должен использовать, по крайней мере, результаты измерений на двух периодах следования импульсов корреляции. Следовательно, минимальное время ввода приемного устройства ПСС в синхронизм при большой расстройке тактовых частот равно 2Т. Цель изобретения - сокращение времени вхождения в синхронизм при значительной начальной расстройке тактовых частот. С этой целью в приемное устройство псевдослучайных сигналов, содержащее последовательно соединенные стабильный генератор, измеритель периода импульсов корреляции, преобразователь периода импульсов корреляции в код частотной расстрой.ки, блок памяти кода частотной расстройки, преобразователь код-напряжение, управляющий элемент, генератор тактовых импульсов, прерыватель тактовых импульсов, генерач тор ПСП, первый перемножитель, первый фильтр-интегратор и вычитатель, к второму входу которого подключен выход второго nepeheioжителя через второй фильтр-интегратор, второй вход первого перемно жителя и первый вход/второго перемножителя объединеныи являются входом устройства, второй выход второго фильтра-интегратора подсое динен к первому входу анализатора, первый выход которого через преобразователь периода импульсов корреляции в код частотной расстройки подсоединен к своему второму входу а второй - к третьему входу вычитателя и второму входу прерывателя тактовых импульсов, к третьему вхо которого подключен второй выход ге нератор ПСП, третий выход которого подсоединен к второму входу второг перемножителя, а выход вычитателя подсоединен к второму входу управляющего элемента, введены последов тельно соединенные формирователь ПСП с задержкой, сумматор по модул два, третий перемножитель и третий фильтр-интегратор, выход которого подсоединен к дополнительному вход измерителя периода импульсов корреляции, второй вход третьего пере мно ителя подключен к второму входу первого перемножителя, вход формирователя ПСП с задержкой подключен к дополнительному выходу ге ратора ПСП,третий выход которого п соединен к второму входу сумматора по модулю два. На фиг.1 представлена структурн электрическая схема приемного устройства пес; на фиг.2 - эпюры.пояс няющие работу устройства. Приемное устройство ПСС содержит генератор 1 ПСП, первый и второй перемножители 2 и 3, первый и второй фильтры-интеграторы 4 и 5 вычитатель 6, управляющий элемент 7, генератор 8 тактовых импульсов прерыватель 9 тактовых им пульсов, стабильный генератор 10, измерительИ периода следования импульсов корреляции, преобразовав тель 12 периода импульсов корреляции в код частотной расстройки, блок 13 памяти кода частотной расстройки, преобразователь 14 код напряжение, анализатор 15, третий перемножитель 16, третий фильт интегратор 17, формирователь 18 ПСП с задержкой и сумматор 19 по модулю два. Приемное устройство ПСС работае следующим образом. Входно.е ПСС (фиг.2а) поступает на входы перемножителей 2,3 и 16. Результат перемножения входного сигнала в перемножителях 2 и 3 на опорные сигнгшы с выхода соседних разрядов генератора 1 ПСП после фильтрации фильтрами-интеграторами 4 и 5 nocTynaei; на вычитатель 6 и, кроме того, с выхода фильтраинтегратора 5 - на вход :ангшизатора 15. При отсутствии корреляции между/входным и опорным сигналами анализатор 15 включает режим обнаружения входного сигнала. При этом включается прерыватель 9 тактовых импульсов , который обеспечивает дискретное циклическое скольжение ПСП,под действием .импульса с выхода генератора 1 ПСП, фиксирующего условное начало периода ПСП, отключается вычитатель б от входа управляющего элемента 7. На опорный вход третьего перемножителя 16 подается ПСП с генератора 1 ПСП через формирователь 18 ПСП с задержкой периода относительно ПСП на входе второго перемножителя 3 (фиг.2€). Формирование задержанной копии может быть осуществлено на основе использования известного свойства ПСП, которое заключается в том, что сумма по модулю два последовательностей с различных разрядов генератора 1 ПСП дает ту же последовательность, но с другой задержкой. Подбирая соответствующие выходы разрядов генератора 1 ПСП и суммируя их по модулю два, всегда можно получить последовательность с задержкой на элемент относительно заданной {N - количество элементарных символов на периоде .ПСП). После этого, задерживая эту последовательность на половину длительности элементарного символа ПСП, получаем последовательность с задержкой на половину периода. Формирование ПСП с удвоенной тактовой частотой осуществляется на сумматоре 19 по модулю два, где осуществляется логическое сложение последовательностей, смещенных во времени на половину длительности периода (фиг.2Ь) . Коррелятором, состоящим из последовательно соединенных третьего перемножителя 16 и т р етьего фильтра-интегратора 17, определяется взаимнокорреляционная функция между входной последовательностью и опорной с удвоенной тактовой частотой (фиг.2г), откуда видно, что частота следования откликов взаимноiкорреляционнои функции в два раза больше чем частота следования откликов автокорреляционной функции .входной ПСП. Измеритель 11 периода, счетные импульсы для которого подаются -с выхода стабильного генератора 10, измеряет длительность периода импульсов корреляций, ВЕлрабатываемых третьим перемножителем 16 и третьим фильтром интегратором 17. Измеренный период в преобразователе 1 п|реобразуется в код частотной расстройки. Анализатор 15 производит обнаружение сигнала по регулярности прихода и стабильности периода импульсов корреляции. При обнаружении сигнала анализатор.. 15 подключает преобразователь 12, при этом подстройка частоты генератора 8 так-товых импульсов производится преобразователем 12, блоком 13 Пс1МЯТИ,

преобразователем 14.и управлякнцим элементом 7.

Для оценки точности подстройки производится повторное измерение периода импульсов корреляции. Если первая подстройка производится неточно, то повторная подстройка производится без предварительного стирания кода в блоке 13 памяти. При достижении необходимой точности подстройки анализатор 15 в момент прихода очередного импульса корреляции d выхода второго фильтра-интегратора 5 вклочает режим слежения путем запрета работы прерывателя 9 тактовых импульсов и включения

вычитателя 6.

I

Технико-экономическая эффективность приемного устройства ПСС заключается в том, что оно обеспечивает уменьшение времени вхождения в синхронизм при значительной расстройке тактовых частот в два раза за счет увеличения чартоты следования импульсов взаимной корреляции.

ПРИЕШОЕ УСТРОЙСТВО ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ, содержащее последовательно соединенные ста- . бильный енератор, измеритель периода импульсов корреляции, преобразователь периода импульсов корреляции в код частотной расстройки, блок памяти кода частотной расстройки, преобразователь код -напряжение, управляющий элемент, генератор тактовых импульсов, прерыватель тактовых импульсов, генератор псевдослучайной последовательности (ПСП), первый перемножитель, первый фильтринтегратор и вычитатель, к второму входу которого подключен выход второго перемножителя через второй фильтр-интегратор, второй вход пер вого перемножителя и первый вход второго перемножителя объединены и .являются входом устройства; второй выход второго фильтра-интегра-, тора подсоединен к nepBOh4y входу анализатора, первый выход которого через преобразователь периода импульсов корреляции в код частотной расстройки подсоединен к своему второму входу, а второй - к третьему входу вычитатепя и второму входу прерывателя тактовых импульсов , к третьему входу которого подключен второй выход генератора ПСП, третий выход которого подсоединён к второму входу второго перемножителя , а выход вычитателя подсоединен к второму входу управляющего элемента, отличающеес я тем, что, с целью сокращения времени вхождения в синхронизм при значительной начашьной расстройке (Л тактовых частот, в него введ1ены последовательно соединенные формирователь ПСП с задержкой, сумматор по модулю два, третий перемножитель и третий фильтр-интегратор, выход которого подсоединен к дополнительному входу измерителя периода импульсов корреляции, второй вход третьего перемножителя подклют чен к второму входу первого пере ел множителя, вход формирователя ПСП с задержкой подключен кдополнительному выходу генератора ПСП, третий, 4 выход которого подсоединен к второму входу сумматора по Улодулю два. 00