Устройство для синхронизации сложных сигналов с частотной манипуляцией Советский патент 1984 года по МПК H04L7/04 H04B1/10 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных устройствах широкополосных систем передачи информации.

Известно устройство для синхронизации сложных многочастотных сигналов, содержащее последовательно соединенные .перемножитель, фильтр, детектор и решающий блок, а также генератор опорного сигнала, выход которого подключен к другому входу перемножителя, последовательно соединенные дополЕштельный фильтр, амплитудный детектор, интегратор, допол- нительный решающий блок и блок грубого поиска и последовательно соединенные ключ и блок точного поиска, при этом выход перемножителя подключен к входу дополнительного фильтра, выход дополнительного решающего ка и выход решающего блока подключены к соответствующим входам ключа, а выход блока точного поиска через блок грубого поиска подключен к вхоу генератора опорного сигнала l .

Однако указанное устройство облаает большим временем вхождения в синхронизм.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для синхронизации сложных сигналов с частотной анипуляцией, содержащее объединенные по сигнальному входу первый дискриминатор и первый перемножитель, опорному входу которого подключен ервый выход генератора копий сигнаа, второй и третий выходы которого подключены к входам первого дискриинатора, выход которого через пер вый фильтр подключен к первому входу управляемого тактового генератора, выход которого подключен к входу генератора копий сигнала и первому управляемому входу коммутатора,выход которого через пороговый блок подключен к входу блока управления,первый выход которого подключен к управляющему входу управляемого тактового ге нератора, второй выход блока управления подключен к входу сброса полосового узкополосного фильтра, а третий выход блока управления подключен к BTopoviy управляемому, входу ко1 1мутатора, при этом выход первого перемножителя подключен через первый полосовой фильтр к входу первого детектора и через последовательно соединенные второй полосовой фильтр. и второй детектор к первс 1у сигнальг ному входу коммутатора, к вторсжиу сигнальному входу которого через пЬ лосовой узкополосный фильтр подключен выход первого детектора 2 .

Однако известное устройство обладает больашм временем вхождения в синхронизм за счет последовательного сканирования на втором этапе по- . иска области неопределенности.

Цель изобретения - уменьшение времени вхождения в синхронизм путем сокращения области сканирования на втором этапе поиска.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для синхронизации сложных сигналов с частотной манипуQ ляцией, содержащее объединенные по сигнальному входу первый дискриминатор и первый перемножитель, к опорному входу которого подключен первый выход генератора копий сигнала,

J- второй и третий выходы которого

подключены к входам первого дискриминатора, выход которого через первый фильтр подключен к первому вхо-ду управляемого- тактового генератора, выход которого подключен к вхо0 ду генератора копий сигнала и первому управляемому входу коммутатора, выход которого через пороговый блок подключен к входу блока управления, первый выход которого подключен Я

5управляющему входу управляемого тактового генератора,второй выход блока управления подключен к входу сброса полосового узкополосного фильтра, а . третий выход блока управления подклю

0 чен к второму управляемому входу коммутатора, при этом выход первого перемножителя подключен через первый полосовой фильтр к входу первого детектора и через последователь5 но соединенные второй полосовой

фильтр и второй детектор к первому сигнальному входу коммутатора, введены последовательно соединенные второй перемножитель, третий поло0 совой фильтр, третий,детектор, инвертор и сумматор, а также четвертый детектор и последовательно соединенные фазовращатель, ключ, второй дискриминатор и второй фильтр, выход которого подключен к второму

входу управляемого тактового генератора, при этом четвертый выход блока управления подключен к .управляющему входу генератора копий сигнала, четвертый выход которого подключен к опорному входу второго

перемножителя, сигнальный вход которого соединен с сигнальным входсм первого перемножителя, а пятый выход блока управления подключен к

управляющему входу ключа, причем выход первого детектора подключен к второму входу сумматора, выход которого через полосовой узкополосный фильтр подключен к входу фазовращателя и входу четвертого детектора, выход которого подключен к второму сигнальному входу коммутатора, а к BTOpcwy входу второго дискриминатора подключен выход упцавляемого тактового генератора. На фиг.. 1 представлена структур ная электрическая схема устройства для синхронизации сложных сигналов с частотной манипуляцией; на фиг. диаграммы, поясняющие его работу. Устройство для синхронизации сложных сигналов с частотной манипуляцией содержит первый перемножитель 1, первый полосовой фильтр 2, первый детектор 3, второй полосовой фильтр 4, второй детектор 5, коммутатор б, пороговый блок 7, блок 8 управления, генератор 9 копий сигна ла, первый дискриминатор 10, первый фильтр 11, управляемый тактовый генератор 12, второй перемножитель 13 третий полосовой фильтр 14, третий детектор 15, инвертор 16,. сумматор 17, полосовой узкополосный фильтр 1 четвертый д: етёктор 19, фазовращатель 20, ключ 21, второй дискриминатор 22, второй фильтр 23. Устройство работает следующим образом. На первом этапе поиска генератор 9 копий сиш1ала выдает на опорный вход первого перемножителя 1 опорное колебание в виде последовательности частотных дискретов с час тотами, соответствующими частотам дискретов сигнала с нечетными порядковыми номерами, а на опорный вход второго перемножителя 13 последовательность с частотами, соответствующими частотам дискретов сигнала с четными порядковыми номерами, задержанную относительно первой на fjj , причем длительность дис крета опорного колебания равна По командам блока 8 управления четвертый детектор 19 подключается своим выходом к пороговому блоку 7 и задержка опорных сигналов генератора 9 копий сигнала изменяется последовательно с шагом равным л . При каждом значении задержки происходит проверка наличия сигнала путем когерентного накопления в первом и третьем полосовых фильтрах 2 и 14 детектирования, инвертирования результатов детектирования третьего детектора 15 в инверторе 16, суммирования положительных и отрицательных результатов детектирования, последетекторного накопления в полосовом узкополоснсм фильтре 18, детектирования колебания, вьаделенного полосовым узкополосным фильтром 18 и сравнения с порогом. На некотором шаге поиска взаимное расположение на временной оси эпюр колебаний сигнала и генератора 9 копий сигнала аналогично схематически показанному на фиг. 2а-в при этом эпюры сигналов на выходах первого детектора 3, инвертора 16 и сумматора 17 соответствуют приведенным на фиг, 2 г -е. Эпюра колебаний первой гармоники выходного сигнала сумматора 17, прошедшего через фазовращатель 20 с целью компенсации фазовых сдвигов, вносимых первьа л и третьим фильтрами 2 и 14 и полосовым узкополосным фильтром 18, представлена на фиг. 2:, откуда следует соответствие временного положения данного колебания (синхросигнала ) значению задержки сигнала. С превышением порога по сигналу блока 8 управления открывается ключ 21 и синхросигнал поступает на первый вход второго дискриминатора 22, в результате чего происходит фазирование тактовой сетки управляемого тактового генератора 12 и коррекции временного положения опорных сигналов генератора 9 копий сигнала в соответствии с фазой синхросигнала. Временное положение эпюр опорных колебаний генератора 9 копий сигнала по окончании процесса фазирования схематически представлено на фиг. 23 и и. По истечении , необходимого для фазирования управляемого тактового генератора 12, отсчитываемого блоком 8 управления, сигналом с пятого выхода данного блока закрывается ключ 21, сигналом с первого выхода производится задержка тактового сигнала управляемого тактового генератора 12 и опорных сигналов генератора 9 копий сигнала на время, равное половине длительности одного ч-астотного дискрета сигнала f/j , сигналом с второго выхода производится установление режима работы генератора 9 копий сигнала, при котором длительность одного дискрета опорного колебания равняется длительности fp , и дискреты, соответствующие частотам элементов сигнала с нечетными и четными порядковыми номерами, последовательно, в порядке номеров, поступают на первый выход генератора 9 копии сигнала. Эпюра сформированного таким образом опорного сигнала схематически представлена на фиг.2k. Полоса пропускания первого и третьего полосовых фильтров 2 и 14 обратно пропорциональна, длительности частотного дискрета сигнала fEf/TTj) , а полоса пропускания полосового узкополосного фильтра 18 обратно пропорциональна времени анализа входной выборки на первом этапе ДР /т2с Значение выбирается из условия надежного обнаружения сигнала. По окончании формирования опорного колебания, представленного на фиг. 2 к , начинается второй этап поиска. При этом по сигналу с третьего выхода блока 8 уп равления к входу порогового блока 7 подключается второй детектор 5 и осуществляется последовательное из менение задержки опорного сигнала с , равным ширине главного пи ка АКФ на уровне 0,5 его высоты. При каждом положении опорного сигнала происходит когерентное накопление во втором полосовом фильтре 4, детектирование и сравнение с пороговым уровнем в пороговом блоке 7. Полоса пропускания второго полосового фильтра 4 выбирается из условия , где время анализа одного значения задержки на втором этапе. При совпад нии во времени входного и опорного сигналов с точностью до ширины основного пика АКФ срабатывает пороговый блок 7 и поиск прекращается. Таким образом, предлагаемое устройство для синхронизации сложных сигналов с частотной манипуляцией обеспечивает уменьшение времени вхождения в синхронизм путем сокращения сканирове1ния на втором этапе поиска, равной длительности двух частотных дискретов сигнала, с шагом, равным величине главного автдкорреляционной функциИ(АКФ7 сигнала на уровне 0,5 его высоты.

л г /-л I / I / I 7Н ТУП.

flI f I/-1-I/-g /V71

ft f fe I I «

:м.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ СЛОЖНЫХ СИГНАЛОВ С ЧАСТОТНОЙ МАНИПУЛЯЦИЕЙ,содержащее объединенные по сигнальному входу первый дискриминатор и первый перемножитель, к опорному входу которого подключен первый выход генератора копий сигнала, второй и третий выходы которого подключены к входам первого дискриминатора, выход которого через первый фильтр подключен к первому входу управляемого тактового генератора, выход которого подключен к входу генератора копий сигнала и первому управляемому входу коммутатора, выход которого через пороговый блок подключен к входу блока управления, первый выход которого подключен к управляемому входу управляемого тактового генератора, второй выход блока управления подключен к входу сброса полосового узкополосного фильтра, а третий выход блока управления подключен к второму управляемому входу кдммутатора, при этом выход первого перемножителя подключен через первы полосовой фильтр к входу первого детектора и через последовательно соединенные второй полосовой фильтр и второй детектор к первому сигнальному входу коммутатора, отличающееся тем, что, с целью уменьшения времени вхождения в синхронизм, путем сокращения области сканирования на втором этапе поиска, в него введены последовательно соединенные второй перемножитель, третий полосовой фильтр, третий детектор, инвертор и сумматор, а также четвертый детектор и последовательно соединенные фазовращатель, ключ, второй дискриминатор и второй фильтр, выход € которого подключен к второму входу (Л управляемого тактового генератора, при этом четвертый выход блока упраВ ления подключен к управляющемь7 входу генератора копий сигнала, четвертый выход которого подключен к опорному входу второго перемножителя,сигнальный вход которого соединен с сиг .нальным входом первого перемножителя а пятый выход блока управления ключен к управляющему входу ключа, СХ) причем выход первого детектора подключен к второму входу суглматора t вы05 ход которого через полосовой -узкосл полосный фильтр подключен к ходу фазовращателя и входу четвертого СХ) детектора, выход которого подключен к второму сигнальному входу коммутатора, а к второму входу второго дискриминатора подключен выход управляемого тактового генератора.

д L

ATWV

z, ж

I / I A |.l A, I

.

f I /V I /-д /W.H j;

I

f I Д I j I / I /j-1 /VI « I7/.I