Устройство для приема дискретных сигналов Советский патент 1984 года по МПК H04L27/14 

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано для приема двоичных сигналов в цифровых системах передачи, системах телеизмерений и т.д. в условиях действия шумов в каналах связи. Известен обнаружитель сигнала с неизвестной амплитудой в пгуме неизвестной интенсивности, содержащий последовательно соединенные блок умножения, интегратор, квадратор, сумматор, блок деления и блок сравнения, а также генератор сигнала, квадратор и интегратор СП. Недостатком устройства является сложность, так как для формирования порогового уровня в блоке сравнения необходим статистический анализатор Наиболее близким техническим реш нием к предлагаемому является устро ство для приема дискретных сигналов содержащее последовательно соединен ные полосовой фильтр, детектор, интегратор и пороговое устройство, выход которого является выходом уст ройства, а вход полосового фильтра соединен с входом устройства 2J. Работа этого устройства основана на сравнении сигнала на выходе интегра тора в момент, соответствующий окон чанию дискретного сигнала, с оптимальным порогом Vopt определяемым при единичной базе сигнала (произве дении занимаемой сигналом полосы частот на его длительность ) из соотношения 2.)-) где ( и (5t дисперсия помехи и сигнала соответственно в месте прие ма (на входе устройства). Естественно, для определения Vopt; необходимо измерение значений S и 9 на входе приемного устройства С21. Недостатком известного устройства является низкая помехоустойчивость. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости приема. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для приема дискретных сигналов, содержащее пороговый блок, детектор и полосовой фильтр, вход которого является вход устройства, а выход подключен к входу детектора, причем выход порогового блока является выходом устройства, введены экстраполятор помехи, предсказатель погрешности экстраполяции, сумматор и сглаживаюЕций фильтр, вход которого соединен с выходом детектора, а выход подключен к объединенным первым входам предсказателя погрешности экстраполяции, экстраполятора помехи и сумматора, второй вход которого соединен с выходом экстраполятора помехи, а выход подключен к первому входу порогового блока, второй вход порогового блока соединен с выходом предсказателя погрешности экстраполяции, а вторые входы экстраполятора помехи и предсказателя погрешности экстраполяции объединены и подключены к синхронизирующей щине. За счет введения новых блоков и связей из входной смеси полезного сигнала с помехой вычитается экстраполированная помеха, а разностный сигнал сравнивается с оценкой погрешности экстраполяции помехи, в результате чего формируется двоичный сигнал. На фиг,1 приведена структурная схема устройстваi на фиг.2 - пример реализации экстраполятора помехи и предсказателя погрешности экстраполяции. Устройство для приема дискретных сигналов содержит пороговый блок 1, детектор 2 и полосовой фильтр 3, вход которого является входом устройства, а выход подключен к входу детектора 2, причем выход порогового блока является выходом устройства, а также содерткит экстраполятор 4 помехи, предсказатель 5 погрешности экстраполяции, сумматор 6 и сглаживающий фильтр 7, вход которого соединен с выходом детектора 2, а выход подключен к объединенным первым входам предсказателя 5 погрешности экстраполяции, экстраполятора 4 помехи и сумматора 6, второй вход которого соединен с выходом экстраполятора 4 помехи, а выход подключен к первому входу порогового блока 1, второй вход порогового блока 1 соединен с выходом предсказателя 5 погрешности экстраполяции, а вторые входы экстраполятора 4 помехи и предсказателя 5 погрешности экстраполяции объединены и подключены к синхронизирующей шине. Полосовой фильтр 3 предназначен для вьщеления полезного радиосигнала в заданной полосе частот канала связи. Если частотное разделение не применяется при использовании в качестве рабочих сигналов видеоимпульсов, полосовой фильтр 3 отсутствует. Детектор 2 предназначен для полу чения видеоимпульсов и в зависимости от вида модуляции. может представлять собой линейный, амплитудны частотный или фазовый дискриминатор Если рабочими сигналами служат виде импульсы, то детектор 2 отсутствует Сглаживаюп5ИЙ фильтр 7 служит для вьщеления полезного видеосигнала из смеси с помехой, образованной как за счет шумов линии связи,так и за счет детектора (несущее колебание и более высокие частоты). Экстраполятор 4 помехи служит для экстраполяции сигнала помехи на интервал существования информационного сигна ла. В частности, он может быть построен на основе экстраполяционно ряда Тейлора (t(o)(o)t..)-... (1) с помощью п дифференцирую1дих блоков, п+1 ячеек памяти, п i-кратмых интеграторов, i 1,2,...п и сумма тора. Установка начальных условий производится синхроимпульсом на входе управления. Сумматор 6 служит для вычитания из смеси сигнала с шумом экстраполяционного значения сигнала шума, т.е. на выходе сумматора 6 образуется значение информа ционного сигнала с точностью до погрешности экстраполяции помехи. Пороговый блок 1 формирует на своем выходе логический сигнал 1, если сигнал на первом его входе (ил модуль сигнала для некоторых видов модуляции) больше, чем сигнал на втором входе, в противном случае на выходе блока 1 формируется логический О. Для видов модуляции с пассивной паузой возможно трехпозицион ное кодирование 0,i;1, тогда кодируется трехпозиционный логический сиг нал или двухразрядный двоичный код (00,01,10) в зависимости от величин модуля и полярности напряжения на первом входе. Предсказатель погрешности экстраполяции 5 служит для формирования напряжения, соответствующего максимальной погрешности экстраполяции помехи. В частности, если экстраполятор 4 помехи реализуется на основе ряда (1), то источниками погрешности являются аппаратурные неидеальности элементов экстраполятора 4 помехи и методическая погрешность за счет усечения (1). В этом случае максимальная погрешность экстраполяции помехи может быть оценена соотношением, учитывающим максимальные аддитивные погрешности, приведенные к входам интеграторов, и первый отброшенньй член ряда (1) d;«,(t),,,|;-,. (2) где М, ,,,(у - максимальное значение модуля (п+1)-ой производной помехи на участке, предшествующем участку экстраполирования. Структурная схема блоков 4 и 5 для представлена на фиг.2 и содержит два блока 8 дифференцирования, интегратор 9 двукратный интегратор 10, две ячейки 11 памяти, сумматоры 12 и 13, ключ 14, пиковый детектор 15 и функциональный генератор 16, реализующий зависимость U(t) Л Для оценки величины М,- о ( максимального значения модуля сч 2-ой производной помехи) служит пиковый детектор 15, на вход которого продифференцированная дважды помеха поступает через ключ 14. Устройство для приема дискретных сигналов работает следующим образом. На вход полосового фильтра 3 поступают радиоимпульсы, подвергнутые амплитудной, частотной или фазовой модуляции таким образом, что на каждом тактовом интервале модулируемый параметр не меняется (при передаче логического нуля) или скачкообразно меняется в большую или меньшую сторону (при передаче логического сигнала 1 или il, т.е. применяется линейная импульсная АИМ, ЧИМ, ФИМ с промежуточным нулевым значением между рабочими интервалами или относительная (разностная)АИМ, ЧИМ,

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА ДИСКРЕТНЫХ СИГНАЛОВ, содержащее пороговый блок, детектор и полосовой фильтр, вход которого является входом устройства, а выход подключен к входу детектора, причем выход порогового блока является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повьшения помехоустойчивости приема, введены экстраполятор помехи, предсказатель погрешности экстраполяции, сумматор и сглаживающий фильтр, вход которого соединен с выходом детектора, а выход к объединенным первым входам предсказателя погрешности экстраполяции, экстраполятора помехи и сумматора, второй вход которого соединен с выходом экстраполятора помехи, а выход подключен к первому входу I порогового блока, второй вход порогового блока соединен с выходом (Л предсказателя погрешности экстрапо.ляции, а вторые входы экстраполятора помехи и предсказателя погрешности экстраполяции объединены и подключены к синхронизирующей шине.