Устройство поиска широкополосного псевдослучайного сигнала Советский патент 1984 года по МПК H04L7/04 H04B1/10 

2. Устройство по п.1, отличаю щ е е с я тем, что управляемый формирователь кодов содержит последовательно соединенные блок делителей, блок генераторов, блок сумматоров . и первый управляемый коммутатор, управлякнт1ие входы которого объединены с управлякицими входами второго управляемого коммутатора и подключены к выходам преобразователя аналог-код, а сигнальные входы второго управляемого коммутатора подключены к выходам блока сумматоров, при этом вход блока делителей является первым входом управляемого формирователя кодов, вторым входом которого является вход преобразователя аналог-код, выход первого управляемого коммутатора является первым выходом управляемого формирователя кодов, вторым и третьим выходом которого являются первый и второй выходы второго управляемого коммутатора.

1. УСТРОЙСТВО ПОИСКА ШИРОКОПОЛОСНОГО ПСЕВДОСЛУЧАЙНОГО СИГНАЛА (ШПС),содержащее последовательно соединенные перемножитель, интегратор и решающий блок, последовательно соединенные дискриминатор, фильтр, управляквдий элемент и управляемый тактовый генератор, при этом первые входы пёремножителя и дискриминатора объединены и являются входом устройства, отличающееся тем, что, с целью уменьшения времени поиска ИШС, введен управляемый формирователь кодов, первый вход которого подключен к выходу управляемого тактового генератора, к второму входу управляемого формирователя кодов подключен выход решгцощего блока, первый выход подсоединен к.второму входу перемножителя, а второй и третий выходы подсоединены к соответствуквцим входам дискрштенато ра. . --I 4 Ч

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в -радиотехнических системах приема и передачи информации, в которых применяются широкополосные псевдослучайные сигналы (ШПС).

Известно устройство поиска ШПС, содержащее последовательно соединенные коррелятор, -сумматор, пороговый элемент, управляющий элемент и генератор опорного сигнала, выход которого подключен к второму входу коррелятора ij .

Однако при больших длительностях и базах сигналов время поиска может быть существен.ным и определяется по формуле .

,.йТ,(О

где БЧ .- база сигнала;

йТ - длительность сигнала.

Наиболее близким к изобретению является устройство поиска ШПС содержащее последовательно соединенные перемножитель, интегратор и решающий блок, последовательно соединенные дискриминатор, фильтр, управляющий элемент и управляемый тактовый Генератор, при этом первые входы перемножителя и дискриминатора Объединены и являются входом устройства, к второму входу перемножитёля подключен выход генератора опорного сигнала и первый вход ключа, к второму входу которого подключен выход решакадего блока, при этом эыход управляемого тактового генератора подсоединен к входу генератора опорных сигналов, соответствующие выходы которого подсоединены к второму и третьему входу дискриминатора 2 ,

Данное устройство также характеризуется большим.временемпоиска ШПС при больших длительностях и базах сигналов.

Цель изобретения - уменьшение времени поиска ШПС.

Для достижения цели в устройство поиска ШПС, содержащее последовательно соединенные перемножитель, интегратор и решающий блок, последовательно соединенные дискриминатор, фильтр, управляющий .элемент и управ- ляемый тактовый генератор, при этом

д первые входы перемножителя и дискриминатора объединены и являются входом устройства, введен управляемый формирователь кодов, первый вход которого подключен к выходу управляе5 мого тактового генератора, к второму входу управляемого формирователя кодов подключен выход решающего блока, первый выход подсоединен к второму входу перемножителя, а второй и третий выходы подсоединены к соответствующим входам дискриминатора.

При этом управляемый формирователь кодов содержит последовательно соединенные блок делителей, блок ге5 нераторов, блок сумматорови первый управляемый коммутатор, управляющие входы которого объединены с управляющими входами второго управляемого коммутатора и подключены к выходам

0 преобразователя аналог-код, а сигнальные входы второго управляемого коммутатора подключены к выходам блока сумматоров, при этом вход блока делителей является первым входом управ5 ляемого формирователя кодов, вторым входом которого является вход преобразователя аналог-код, выход первого управляемого коммутатора является первым выходом управляемого формирователя кодов, вторым и третьим выходом которого являются первый и второй выходы второго управляемого коммутатора.

На фиг.1 представлена структурноэлектрическая схема устройства поиска ШПС; на фиг.2 - структурная схе блока сумматоров. Устройство поиска ШПС содержит ремножитель 1, интегратор 2, решаю щий блок 3, дискриминатор 4, фильт 5, управляющий элемент б, управляемый тактовый генератор (УТГ) 7 и управляемый формирователь кодов(УФ 8 который содержит блок 9 делител блок 10 генераторов, содержащий П нераторов опорных сигналов, блок 1 сумматоров, два управляемых коммут тора 12 и 13 и.преобразователь 14 аналог-код. Устройство поиска ШПС работает следующим образом. Входной сигнал представляет «зоб И псевдослучайных последовательностей с кратными тактовыми, частот ми в виде где 5 (tV - псевдослучайные синхросигналы периода Т и ампл туды l/TfT, формируемое синхронно на кратных так товых частотах; N - число слагаемых. Блок 10 генераторов содержит И генераторов опорных сигналов, такто вая частота которых является кратной в соответствии с тактовой часто той входного суммарного сигнала, т.е. в блоке 10 генераторов может быть сформирован любой сигнал,-из которых слагается входной сигнал. Блок 9 делителей предназначен для кратного, деления тактовой частоты i и создания сетки из П такто вых частот для генераторов опорных сигналов. 4 T-V где ( i п,0) . На входы блока 11 сумматоров поступают с выходов блока 10 генёрато ров си гналов кратные тактовые часто ты5,,5,.., 5„... Блок 11 сумматоров фopмиpVeт п сигнсшов, поступающих соответствен но на входы каждого управляемого коммутатора 12 и 13. Структура бло ка 11 сумматоров представлена на фиг.2. 2 5, +S2 , +Sj, +S S,S,-bS2 + ...+Sn На выходе управляемого коммутат ра 12 выделяется сигнал с - и так товой частотой, две задержки которо го поступают на опорные входы дискриминатора 4, а на выходе управляемого коммутатора 13 сигнал с(+1)-й тактовой частотой, поступающей на опорный вход перемножителя 1. Процедура поиска сигнала заключается в следующем. В начале производится оценка задержки самой низкочастотной составляющей cигнaлaS,(t) .Выбор тактовой частоты составляющей S; (1)осуществляется, исходя из максимально возможной неточности в априорной оценке запаздывания сигнала t 1тГ-; - 77 -П1 Ь где л Т - максимальная неточность в знании задержки или исходя из необходимого уменьшения числа ячеек, области поиска по задержке. Неточность оценки задержки сигнала 5, (1) определяет выбор тактовой частоты второй составляющей S(Ч). При приеме сигнала 5 (t) также осуществляется оценка задержки, а оитбка в оценке определяет выбор тактовой частоты составляющей 55(-t) и т.д., вплоть до сигнала S(t) с номиналь-, ной тактовой частотой. Устройство поиска шг1с работает следующим образом. На сигнальный вход перемножителя 1 поступает сигнал со входа устройства поиска ШПС, а на опорный вход сигнал с опорного выхода 8, представляющий собой сигнал 5, (t) первого генератора опорных сигналов из. блока 10, тактовая частота которого минимальна. Априорно считается, что в этом случае сигнаш попадает в апертуру дискриминатора 4. На выходе решаннцего блока 3 появляется сигнал, который переключает управляемый коммутатор 12 в следующее положение, в результате которого на входы дискриминатора 4 поступают задержки сигнала 5,{) а на вход перемножителя 1 - сигнал Sjlt) .Тактовая частота SjH) выбрана таким образом, что ошибка по задержке не превышает апертуры дискриминатора 4, в решающем блоке 3 превышен порог и на его выходе Формируется сигнал, поступающий на вход преобразователя 14. С выходов преобразователя 14 на управляющие входы управляемых коммутаторов 12 и 13 поступают сигналы управления, переключающие их в следующее положение, т.е. на опорный вход перемножителя 1 поступает сигнал5() а на входы дискриминатора 4 сигнал 62rt) На i -м шаге на перемножитель подается 5;, , а на дискриминатор 5;(t) и т.д. до Sf, Jтактовая час-тота которого равна тактовой частоте сигнала. Определим основные характеристи ки такой процедуры: минимальное и оптимальное число приближений { или число слагаемых синхросигнала h ,правила выбора значений тактовых частот i и выбор параметров приемника. При приеме S,(t) после захвата сигнала и отработки рассогласования ошйбк фильтрации равна где NO - спектральная плотность белого шума j Пр, - шумовая полоса ССЗ. faKjtOBy частоту сигнала 5(t) вы бйраем таким образом,чтобы максимал ная ошибка фильтрации на частоте i не превосходила половины значения апертуры характеристики дискриминатора 4 на частота :{г2 / что обеспечив ет с вероятностью, близкой к 1, захват сигнсша ССЗ. Примем - коэффициент пропорциональ ности, принимающий значения 1 ; 1,5; 3. После окончания переходного процесса на тактовой частоте f ошибка фильтрации равна , Далее переходим к третьему этапу приближений на тактовой частоте 73 и т.д. вплоть до ее номинального значения i тп т При этом I -(МоП, аменяя неравенство (5) равенством, ожно определить минимальное число риближений ... «d4) Р з|адЧПр/|,е, (i .- характеристика априорной -. неопределенности в оцен ке задержки, 2Р y--sl Уравнение (б) может быть проанализировано с яомощью ЭВМ. Общее время поиска и захвата сигнала системой определяется временем переходного процесса Ьлежения за задержкой и числрЬ|1 приближений Б,„ 2 . Так как Тп- пер-Чбв« Из сопоставления времени поиска по формулам (1) и (8)следует,что предлагаемое устройство обеспечивает в значительной мере уменьшение времени поиска сигнала, так кaкfnep A и выигрыш раз. Технико-экбномическая эффективность устройства поиска ШПС заключается в существенном уменьшении времени поиска ШПС при применении в системах приема и передачи информации, в которых используются сложные сигналы.