Устройство передачи и приема шумоподобными сигналами Советский патент 1985 года по МПК H04B7/02 

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для передачи дискретной информации в многолучевых каналах связи с переменными параметрами., ; Известно устройство для передачи и приема дискретной информации по многолучевьм каналам, использующее фазоманипулированные ш туюподобные сигналы и согласованный прием с накоплением лучей Л . Недостатком этого устройства явля ется низкая помехоустойчивость в каналах с переменными параметрами при высокой скорости передачи информации , Наиболее близким по технической сутцности к изобретению является устройство передачи и приема шумоподобиыми сигналами, содержащее на передагогцой стороне генератор тактовых и-мпульсов, выход которого подключен к входу генератора псевдослзгчайной последовательности (ПСП), последовательно соединенные генератор несу|дей частоты, фазовращатель на 90 , пзрг:,1Й умножитель и сумматор, а. также ГАОСледозательно соединенные фазовьй манипулятор, информационный вход которого соединен с источником информации, и второй умножитель, причем вход фазового манипуляФора соединен с выходом генератора несущей частоты, а выход второго умножителя подключен к второму входу сумматора, выход котор о подключен к входу передающей антенны, а на при емной стороне - карал обработки сигнала и приемную антенну 2 . . Однако известное устройство обладает низкой помехоустойчивостью в многолучевом канале, обусловленной принятием решения о переданном симв ле только по одному из пришедших лучей, в то время как сигналы, пришедшие другими путями, оказывают мешающее влияние на принятие решения , Цель изобретения - повышение помехоустойчивости передачи дискретно информации в условиях многолучевост Поставленная цель достигается тем что в устройство передачи и приема шу1 1оподобными сигналами, содержащее на передающей стороне генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к входу генератора псевдослучайной последовательности (ПСП), последовательно соединенные генератор несущей частоты, фазовращатель на 90, первый умножитель и сумматор, а также последовательно соединенные фазовь1й манипулятор, информационный вход которого соединен с источником информации, и второй умножитель, причем вход фазового манипулятора соединен с выходом генератора несущей частоты, а выход второго умножителя подключен к второму входу сумматора, вькод которого подключен к входу передающей антенны, а на приемной стороне - канал обработки сигнала и приемную антенну, введены на передающей стороне (М-1) генераторов ПСП, коммутатор, блок управления и линия задержки, причем выходы всех генераторов ПСП подключены к соответствующим входам коммутатора,выход которого подключен к второму входу второго умножителя и через линию задержки - к второму входу первого умножителя, причем выход генератора тактовых импульсов подключен к объединенным входам генераторов ПСП и к входу блока управления, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, а на приемной стороне сумматор, блок управления, () каналов обработки сигнала, каждый из которых содержит последовательно соединенные согласованньй фильтр, линию задержки, фазовый детектор, накопитель и решаниций блок, причем другой вход фазового детектора соединен с выходом согласованного фильтра, а входы всех каналов обработки сигнала объединены и соединены с выходом приемной антенны, а также с входом блока управления, выходы которого подключены к объединенным управляющим входам накопителя и решающего блока каладого из каналов обработки сигнала, а выходы решакяцих блоков всех каналов обработки сигнала подключены к соответствующим входам сумматора, выход которого является выходом устройства. На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства передачи и приема шумоподобными сигналами; на фиг. 2 - структурная электрическая схема блока 17 управления; на фиг. 3 - временные диаграммы, поясня1ощие работу устройства. Устройство передачи и приема шумоподобными Сигналами содержит на пере i дающей стороне генератор 1 тактовых импульсов, генератор 2 ПСП, блок 3 управления, генератор 4 несущей частоты, фазовращатель 5 на 90°, первый умножитель 6, сумматор 7, фазовый манипулятор 8, второй умножитель 9, коммутатор 10, линию 11 задержки, а на приемной стороне - согласованные фильтры 12, линии 13 задержки, фазовые детекторы 14, накопители 15, решающие блоки 16, ёлок 17 управления, сумматор 18. Блок 17 управления содержит согла сованный фильтр 19, амплитудный детектор 20, блок 21 вычитания, одновибратор 22, линии 23 задержки. Устройство работает следующим образом. Генератор 1 тактовых импульсов вырабатывает синхронизирующие импуль сы, необходимые для работы генераторов 2 ПСП, число которых при использовании двоичной передачи противоположными сигналами определяется соотношением- if -где.М - «число генераторов ПСП; Тр - интервал многолучевости: Tj. - длительность информационного сигнала. Генераторы 2 ПСП вырабатывают дво ичные последовательности, образующие ансамбль ПСП с минимальными взаимными помехами. Последовательность подключения ПСП выбирается так, чтобы за время многопучевости каждая ПСП использовалась не более одного раза. При этом алгоритм ра.боты коммутатора 10 сводится к поочередному подклю чению всех генераторов 2 ПСП в моменты времени, соответствующие нача,- лу псевдослучайной последовательности. Блок 3 управления представляет собой счетчик по модулю М. Циклическая последовательность всех сигналов выбранного ансамбля ПСП, полученная на выходе коммутатора 10, поступает на второй умножитель 9, на первый вход которого поступает несущая частота, манипулированная по фазе передаваемой информацией. Эта же последовательность через линию 11 задержки поступает на первьй умножитель 6, на первый вход лсоторрго поступает несущая частота, сдвинутая по фаза на 90 фазовращателем 5. Время задерж 114 ки линии 11 задержки выбирается из соотношения . ,(2) где btc| - интервал корреляции фазы сигнала, прошедшего многолучевый канал. Так как сигналы на входе сумматора 7 находятся в квадратуре, пик-фактор сигнала, передаваемого в канал связи, равен 1. Это позволяет использовать мощность передатчика. Сигнал, сформированный на передающей стороне и прошедший многолучевой канал связи, поступает на приемной стороне на объединенные входы согласованных фильтров 12 и блока 17 управления. Каждый из согласованных фильтров 12 согласован с соответствующей псевдослучайной последовательностью. Таким образом, принимаемый сигнал разделяется по форме на М параллельных каналов обработки сигнала, каждый из которых обрабатывает сигналы, передаваемые определенной псевдослучайной последовательностью. Сигнал с выхода согласованного фильтра 12 поступает на фазовый детектор 14, вьделяющий информационную разность фаз. В качестве опорного сигнала для фазового детектора 14 используется сигнал с выхода этого же согласованного фильтра 12, задержанный в линии 13 задержки на время, равное времени задержки, введенной на передающей стороне. .За счет введения на передающей стороне необходимого чисда генераторов 2,. ПСП на выходе фазового детектора 14 сигналы от соседних посылок разнесены во вренени не менее, чем на длительность времени многолучевости. Поэтому в ка-., налах обработки сигналов межсимвольной интерференции не возникает. Это позволяет осуществить накопление всех пришедших лучей на интервале многолучевости в накопителе 15, который может быть выполнен в виде интегратора со сбросом. В момент окончания накопления решающий блок 16 производит отсчет сигнала на выходе накопителя 15 и выносит решение о передаваемой информации по знаку этого отсчета. Решения с выходов всех решаю- щих блоков 16 объединяются сумматором 18 и поступают .к получателю информации. Блок 17 управления вырабатывает сигналы, необходимые для работы накопителей15 и решающих 16, В спучае накопления лучей на интервале (М-1)Т блок 17 управления может быть реализован по структурной схеме, приведенной на ф1|г, 2, при этом содержит (М-1) линий 23 задержки. Величина задержки в каждой из линий 23 задержки равна длительности информационного символа Длительность импульса, вырабатываемого одновибратором 22, равна (М-1)Т, Для упрощения блока 17 управления вместо согласованного фильтра 19 можно использовать один из согласованных фильтров 12.

Временные диаграммы, приведенные на фиг, 3, построены для случая использования трех псевдослучайных последовательностей и наличия четырех разделимых лучей в канале связи без шумов для случая использования ансамбля ПСП с идеальными корреляционными свойствами,

где 1 - часть дискретной информации,подлежащей передаче;

2- отклик на выходе согласованного фильтра первого канала обработки (не заштрихован отклик на опорный сигнал);

3- отклик на выходе линии задержки первого канала;

4- отклик на вьпсоде фазового

детектора перрого канала;

5- сигнал на управляющих входах

накопителя и решающей схемы первого канала;

6- сигнал на выходе накопителя

первого канала;

7- сигнал на выходе рещагацей

схемы первого канала;

8- отклик на выходе согласованного фильтра второго канала обработки;

сигнал на выходе фазового детектора второго канала;

сигнал на выходе накопителя

второго канала;

сигнал на выходе решающей

схемы второго канала;

отклик на выходе согласованного фильтра третьего канала обработки;

сигнал на выходе фазового

детектора третьего канала;

сигнал на выходе накопителя

третьего канала;

сигнал на выходе решающей

схемы третьего канала;

сигнал на выходе сумматора.

В предлагаемом устройстве за счет введения на передакщей стороне дополнительных генераторов 2 ПСП на прием образуются защитные временные интервгшы в каждом из каналов обработки., не меньшие длительности информационного символа, поэтому межсимвольной .интерференции не возникает. Кроме того, в каждом канале обработки возможно накопление всех пришедших лучей на , интервале многолучевости.

Таким образом, предлагаемое устР9ЙСТВО позволяет повысить поме оустойчивость передачи дискретной информации по многолучевым каналам, с переменными параметрами и эффектом Доплера при длительностях информационных символов, меньших времени многолучевости. Это позволяет повысить скорость передачи информации и тем самым повысить эффективность использования полосы частот, отведенной системе связи.

lEH Г

fttOp

«