Устройство адаптивной коррекции в частотной области с отображением характеристик Советский патент 1984 года по МПК H04B3/04 

I , Изобретение относится к связи и может использоваться в ка налах связи. Извес- но устройство коррекции, содержащее управляемые фазовые кон туры, которые управляются блоком слежения, действующим во время пер дачи рабочей и} формации t.1 Однако устройство осуществляет следящую коррекцию только фазочастотной характеристики (ФЧХ)j не осуществляет коррекции амплитудночастотной характеристики (АЧХ) и н отображает искажения частотных характеристик. Наиболее близким к предложенном является устройство адаптивной коррекции в частотной области с отображением характеристик, содерж щее гребенчатый фильтр,каждый из П выходов которого подключен к входу соответствующего элемента кор рекщш, первые выходы нечетных эле ментов коррекции подключены к входам первого сумматора, блок вьщеле ния настроечной комбинации, блок изменения скорости коррекции, блок индикации и п каналов регулирования, первый вход каждого из п ка налов регулирования подключен к со ветствук щему выходу блока настроеч ной комбинации, второй вход каждог из г каналов регулирования соеди нен с вторым выходом соответствующ го элемента коррекции, а третий вход каждого из п каналов регу- i лирования подключен к выходу блока изменения скорости коррекции, причем первый выход каждого из кана- . лов регулирования подключен к второму входу соответствующего элемента коррекции а второй выход каждого из h каналов регулирования - к соответствующему входу блока индикации t 23. Однако известное устройство не во всех случаях обеспечивает .достаточную точность и быстроту сходимости и не обеспечивает возможности отображения величины сигнал/шум в канале связи. Цель изобретения - повышение то ности коррекции и скорости сходимости . Для достижения поставленной цели в устройство адаптивной коррекции в частотной области, с отображением характеристик, содержащее гребенчатый фильтр, каждьй из ъ 7 выходов которого подключен к входу, соответствующего элемента коррекции, первые выходы нечетных элементов коррекции подключены к входам первого сумматора, блок выделения настроечной комбинации, блок изменения скорости коррекции, блок индикации и п каналов регулй-г рования, первьй в:ход каждого из каналов регулирования подключен к соответствующему выходу блока настроечной комбинации, второй вход каждого из п каналов регулирования соединен с вторым выходом соответствующего элемента коррекции, а третий вход каждого из ri каналов регулирования .подключен к выходу блока изменения скорости коррекции, причем первый выход каждого иг- п каналов регулирования подключен к второму входу соответствующего элемента коррекции, а второй выход эсаждого из п каналов регулирования - Ксоответствующему входу блока индикации, введены решающий блок и второй и третий сумматоры, причем к входам второго сумматора подключены выходы четных элементов коррекции, а к входам третьего сумматора - выходы первого и второго сумматоров, выход третьего сумматора соединен с входом решающего блока, входы блока вьделения настроечной комбинации и блока изменения скорости коррекции объединены и подключены к выходу решающего блока, выход первого сумматора- . подключен к второму входу блока изменения скорости коррекции, причем каждый из п каналов регулирования вьшолнен в виде последовательно соединенных вычитателя и счетчика, при этом первый вход вычитателя является первым входом канала регулирования, второй вход вычитателя - вторым входом канала регулировагшя, тактовьп вход счетчика третьим входом канала регулирования, а блок изменения скорости коррекции содержит последовательно соединенные вьгчитатель и счетчик, первый выход которого является выходом блока изменения скорости коррекции, индикатор шумов, вход которого подключен к второму выходу счетчика, и элемент задержки, причем.первый вход вычитателя является первым входом блока изменения скорости коррекции, а к второму входу вычи3 .

тателя подключен выход элемента задержки, вход которого является вторым входом блока изменения скорости коррекции.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предложенного устройства/

Устройство содержит гребенчатьй фильтр 1, п элементов 2 коррекции, первый, второй и третий сумматоры 3-5, решающий блок 6, блок 7 индикахщи, блок 8 вьщеления настроечной комбинации, h каналов 9 регулирования, каждый из которых содержит вычитатель 10 и счетчик 11, блок 12 изменения скорости коррекции, состо щий из вьгчитателя 13, счетчика 14, индикатора 15 шума и элемента 16 задерж..и.

Устройство работает следующим образом,

Демодулированный сигнал поступае на гребенчатый фильтр 1, в состав которого при наличии квадратурной составляющей сигнала может входить преобразователь Гильберта, например в , когда с каждого единичного интервала снимается сигнал для одной точки отсчета. Если с каждого единичного интервала снимается два и более сигналов отсчета, то преобразователь Гильберта не требуется, поскольку разделение сиг- нала на синфазную и квадратурную составляющие может быть осуществлен с помощью гребенчатого фильтра 1, с прореживанием сигналов отсчета на выходе гребенчатого фильтра 1, выполненного, например, в виде блока быстрого преобразования фурье (БПФ).

Гребенчатый фильтр 1 осзпцествля-. ет преобразование временного сигнала в частотную область. Сигнал с выхода гребенчатого фильтра каждого отсчета в частотной области вместе с сигналами соответствующего окна из памяти гребенчатого фильтра поступает на соответствующий элемент 2, 2,,, ,,21,. коррекции где подвергается коррекции в соответствии с возникающими частотными искажениями в канале связи. На второй вход каждого элемента 2 коррекции поступает сигнал ошибки от соответсфвующего канала 9 регулирования. Разностный сигнал от вычитателя 10 канала 9 регулирования образуется как результат сравнения сигналов с

09917- 4

выхода элемента 2 коррекции и эталонного сигнала в виде соответствующих спектральных составляющих от блока 8 вьщеления настроечной ком5 бинации, в состав которого может

входить соответствующий регистр сдвига и дешифратор, если этот блок выполнен в виде блока памяти, С помощью решающего блока 6 с блока 8

10 могут быть поданы на вычитател;: 10 только соответствующие сигналы большой величины (например, спектральные составляю.пще, имеющие величину не менее 50% от максимального зна15 чения), что повьш1ает помехозащищенность. При многоуровневом сигнале блок 8 целесообразно вьшолнить по аналогии с гребенчатым фильтром 1, но с ограничителями на выходах,

20 потому что если в этом случае выполнять блок 8 в виде памяти, то память потребуется большая.

При поступлении с решающего блока 6 на блок 8 очередного сигнала

25 решения с блока 8 разделенные значения спектральных составляющих эталонного сигнала (настроечных комбинаций) поступают соответственно на свои вычитатели 10 соответствую1П их

30 каналов 9 регулирования. На второй вход вычитателя 10 сигнал Y,n подается с второго выхода элемента 2 коррекции, точнее с выхода умножителя элемента коррекции через вы« равнивающую задержку.

Непосредственно с выходов умножителей элементов 2 коррекции сигнал поступает на первый и второй сумматоры 3 и 4 в виде обратных БПФ

40 (ОБПФ), В определенных случаях, например при малых шумах канала связи, в качестве сумматоров 3-5 могут служить обычные, цифровые (или аналоговые) су шатрры. Если на выходах

45 сумматоров 3 и 4 отсутствуют цифроаналоговые преобразователи (ЦАП), то сигналы непосредственно с сумматоров 3 и 4 в виде ОБПФ поступают на решающий блок 6, который в этом

СП случае выполняется в цифровом виде, В определенных случаях гребенчатый фильтр 1 целесообразно вьшолнить в виде двух блоков БПФ (один для Учетных отсчетов, а другой для нечетных) , что позволяет дополнительно

55

ПОВЫСИТЬ скорость коррекции,

В состав устройства должен входить блок синхронизации тактового .И опорного сигн.ала имеющий соединения с блоками и элементами cxefibi (указанные соединения показаиыстрелкаыи), С выхода первого сумматора 3 значение выходного сигнала с шумами через элемент 16. задержки подается на вход вычитателя 13 блока 12 изменения скорости коррекции. На другой вход вычитателя 13 поступает сигнал решения с решающего блока 6 (либо с-блока 8, где могут хранитьс также соответствуюище точные значен сигналов решения). На выходе вычитателя 13 блока 12 имеем значения шумов канала связи. С помощью счетч ков 11 каналов 9 регулирования и счетчика 14 блока 12 осуществляется изменение скорости коррекции в зависимости от величины шумов в канале связи; Для этого сигнал шумов с выхода вычитателя 13 через счетчик 14 блока 12 поступает на тактовые входы счетчиков 11 каналов 9 регули рования. При больших шумах скорость коррекции уменьшается ,однако точность коррекции повышается по сравнению с тем, если бы скорость коррекции при изменении величины шумов не менялась. С выхода счетчика 14 блока 12 зн чение величины шума поступает на вход индикатора 15 , отображающего значение шумов в канале связи Со счетчиков 11 каналов 9 регулирования сигналы также поступают на вход блока 7 индикации частотных характеристик, с помощью которого осуществляется отображение частотных характеристик каналов связи. Наибольшая скорость коррекции получается, если -сигналы всех п точек отсчета (например, для передачи данных целесообразно принять п 128) снимать с каждого единичного интервала . Однако во многих случаях целесообразно снимать с данного единичного интервала только часть сигнала точек отсчета, т.е. распределить 11 128 сигналов точек отсчета на 32,64 или 128 единичных интервала - по 4,2 или 1 точке отсчета на каждый единичный интервал. Это позволяет во много раз уменьшить быстродействие вычислительного устройства, т.е. уменьшить количество операций в единицу времени. Тем-не менее скорость коррекции остается вьше скорости коррекции в известных корректорах, работающих во врСменной области.Если с выхода гребенчатого фильтра 1, например, на блоке БПФ сигнал подается на вход канала Йвязи, а с выхода канала связи сигнал подается на корректирующие элементы 2 ,2,. . .,2, то в некоторых случаях (например, в радиоканалах) можно дополнительно повысить помехоустойчивость. Тогда демодуляцию (в зависимости от условий) целесообразно осуществлять перед решающим блоком в демодуляторе либо в элементах коррекции 2,2,...,2. Таким образом, введение в устройство двух дополнительных сумматоров и решающего блока, а тахсже предлагаемое выполнение каналов регулирования и блока изменения скорости коррекции с индикацией шумов позволяют повысить точность коррекции и скорость сходимости, а также получить информацию о шумах в канале связи.,

УСТРОЙСТВО АДАПТИВНОЙ КОРРЕКЦИИ JJ ЧАСТОТНОЙ ОБЛАСТИ С ОТОБРАЖЕНИЕМ ХАРАКТЕРИСТИК, содержащее гребенчатый фильтр, каждый из h выходов которого подключен к входу соответствующего элемента коррекции, первые выходы нечетных элементов .коррекции подключены к входам первого сумматора, блок вьщеления настроечной комбинации, блок изменения скорости коррекции, блок индикации и п каналов регулирования, первый вход каждого из п каналов регулирования подключен к соответствующему выходу .блока настроечной комбинации, второй вход каждого из |л каналов регулирования соединен с вторым выходом.соответствующего элемента коррекции, а третий вход каждого из п каналов регулирования подключен к выходу блока изменения скорости коррекции, причем первый выход каждого из п каналов регулирования подключен к второму рходу соответствующего элемента коррекции, я второй выход каждого из каналов регулирования - к соответствующему входу блока индикации. отличающееся тем, что, с целью повьшения точности коррекции и скорости сходимости, в него введены решающий блок и второй и третий сумматоры, причем к входам второго сумматора подключены выходы четных элементов коррекции, а к входам третьего сумматора - выходы первого и второго суйматоров, выход третьего сумматора соединен с входом решающего блока, входы блока вьщеления настроечной комбинации и блока изменения скорости коррекции объединены и подключены к выходу решающего блока, выход первого сумматора подключен к второму входу блока изменения скорости корW рекции, причем каждьй из п каналов регулирования выполнен в виде последовательно соединенных вычитателя и счетчика, при этом первый вход вычитателя является первым входом канала регулирования, второй вход вычитателя - вторым входом канала регулирования, тактовый вход со ;о счетчика - третьим входом канала регулирования, а блок изменения скорости коррекции содержит последовательно соединенные вычитатель и счетчик, первый выход которого является выходом блока изменения скорости коррекции, индикатор шумов, вход которого подключен к второму выходу счетчика, и элемент задержки, причем первый вход вычитателя является первым входом блока изменения скорости коррекции, а к второму входу вычитателя подключен выход элемента задержки, вход которого является вторым входом блока изменения скорости коррекции.