Устройство поиска шумоподобного сигнала Советский патент 1986 года по МПК H04L7/02 

Изобретение относится к -технике радиосвязи и может быть использовано в широкополосных системах радио-связи.

Цель изобретения - повьшение поме- хозащищенности.

На фиг. 1 пр едставлена структурная электрическая схема устройства поиска шумоподобного сигнала; на фиг.2 - блок временной компрессии сигнала.

. Устройство поиска шумоподобного сигнала содержит блок 1 защиты от узкополосных помех, ограничитель 2, полосовой i фильтр 3 i первый смеситель 4, синтезатор 5 частот, второй сме- ситель 6, генератор 7 копий сигнала, блоки 8 корреляторов, блок 9 временной компрессии сигнала, блок 10 выбора по максимуму, пороговый блок 11, первый и второй фазовые детекторы 12 12, фазовращатель 13. Блок 8 корреляторов содержит перемножители 14 - и 14, интеграторы 15, и 15, узел 16 объединения квадратур сигнала. Блок 9 временной компрессии сигнала содержит опорный генератор 17, первый 18 и второй 19 делители частоты, счетчик 20 адресов записи, первый и второй коммутаторы 21 и 22, счетчик 23 адресов считьгаания, третий дели- тель 24 частоты, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 25, первый 26 и и второй 27 блоки оперативной памяти, третий коммутатор 28, цифроана- логовый преобразователь (ЦАП) 29, счетчик 30 на т.

Устройство поиска шумоподобного сигнала работает следующим образом,

Входная смесь X(t) последнего сигнала и помех, на промежуточной частоте .

f (2k н- 1)-.F,

где F - тактовая частота шумоподоб-

ного сигнала; k О, 1, 2, 3... поступает на блок 9 временной компрессии сигнала.

В блоке 9 сигнал дискретизируется с частотой

F 4 F 1

И запоминаются последовательные отрезки сообщений длительности по 4 (N+n) выборов 4(N+n)/F, где N - длина передаваемой случайной по

следовательности; п - число корреляторов в приемнике.

Цервые 4 N выборов каждого отрезка считываются m раз с частотой

/с, -f-F,,., ;

где f-7/ m

и по ним восстанавливаются m раз повторяющиеся сжатые во времени отрезки входного сигнала X(t) длительностью Т .

Выходной сигнал блока 9 временной компрессии сигнала поступает на первый вход первого смесителя 4, где он смешивается с выходным сигналом синг тезатора 5 частот со ступенчато изменяющимся значением частоты.

Шаг изменения частоты синтезатора 5 частот равен

,: U F

if - - t ,

га

а число частот равно га.

Выходной сигнал первого смесителя 4 фильтруется полосовым фильтром 3, ограничивается до фиксированного уровня в ограничителе 2 и смешивается с выходным сигналом синтезатора 5 частот. Блок 1 защиты от узкополосных помех, состоящий из элементов 2 - 6,. выполняет функцию перестраиваемого с щагом uf узкополосного фильтра-ограничителя.

Таким образом, при каждом смешивании отрезка сжатого сигнала на выходе второго смесителя 6 выделяется одна из его частотных составляющих,ограниченная до фиксированного уровня, которая поступает на первые входы пер- первого и второго фазовых детекторов 12, и 12J . На второй вход первого фазового детектора 12, подается колебание несущей частоты F - 4 с второго выхода блока 9 временной компрессии сигнала, а на второй вход второго фазового детектора сдвинутое на 90 в фазовращателе 13.

Демодулированные частотные составляющие с выходов первого и второго фазовых детекторов 12, и 12, подаются соответственно на третьи и вторые входы блоков 8 корреляторов, каждый из которых состоит из двух квадратурных каналов, содержащих перемножители 14, и 14, интеграторы 15 и 15 и узел 16 объединения квадратур сигнала. На первые опорные входа. перемножителей 14, и 14 поступают копии

псевдослучайной последовательности с генератора 7 копий сигнала с тактовой частотой

F Z F : 4-.

т сц

На четвертые (установочные) входы блоков 9 корреляторов поступает сигнал сброса, соответствующий моментам начала считывания каждого из записан ных отрезков входного сигнала.

Сигнал сброса интеграторов 15 и 15 одновременно служит для синхронизации генератора 7 копий сигнала. Формируемая последовательность привязывается по фазе со считьшае- мым сигналом.

В интеграторах 15 и 15 накапливаются результирующие значения корреляционных сверток опорного сигнала со всеми частотными составлякшщми входного сигнала, которые эквивалентны свертке опорного сигнала с самим входным сигналом.

Квадраты входных сигналов интег15торов 15, и 15 2 складываются в узле 16 объединения квадратур сигнала и поступают на блок 10 .выбора по макси , где они сравниваются между собой и максимальный из них сравнива- ется с порогом в пороговом блоке 11. Если максимальный сигнал блоков 8 корреляторов превысит порог, то устройство поиска шумоподобного сигнала переходит в режим подстройки и приема информации. Фаза сигнала опреде- ляется в этом случае по моменту начала записи очередного отрезка входного сигнала и номеру блока 8 корреляторов с максимальным значением свертки.

Блок 9 временной компрессии сигнала работает следующим образом. Входной шумоподобный сигнал с шириной спектра d F 2F, поступающий на 5 вход АЦП 25, переводится в цифровую форму и записывается в первый и второй блоки 26 и 27 оперативной памяти. Частота дискретизации выбирается в соответствии с теоремой Кртельникова 50 и равна FO А F. Формируется частота дискретизации путем деления частоты опорного генератора 17 в первом делителе 18 частоты на 1.

Непрерьтность обработки сигнала 55 обеспечивается двухтактной организацией работы первого и второго блоков 26 и 27 оперативной памяти.

5

J

ю

f5

20

25 ,.

0

5 0

5

Б то время, когда в первом блоке 26 оперативной памяти запоминаются выборки очередного отрезка сообщений, из второго блока 27 оперативной памяти считываются выборки предыдущего отрезка и наоборот. :

Для обеспечения работы первого и второго блоков 26 и 27 оперативной памяти счетчиками 20 и 23 формируют- ся адреса записи и считывания А,, ...,Ац. Причем счетчик 20 адресов записи считает ц,о 4 (N + п), а счетчик 23 адресов считывания - до 4 N. Сигнал переноса счетчика 20 адресов записи. Поделенный на два в третьем делителе 24 частоты, является импульсом управления режимов записи - считывания. Сигнал записи счетчика 20 адресов записи служит для установки блоков 8 корреляторов в устройстве поиска шумоподобного сигнала, а также синхронизации счетчика 23 адресов считывания и второго делителя частоты на четыре. Для переключения адресов записи и,считьшания, а также сигналов Выбор кристалла, служат первый и второй коммутаторы 21 к 22, управляемые прямым и инвесным сигналом запись - считывание.

Считьгоаемые из первого и второго I блоков 26 и 27 оперативной памяти сигналы через третий коммутатор 28 поступают, на вход ЦАП 29, где переводится в аналоговую форму. Блок 9 временной компрессии сигнала формирует сигнал путем деления сигнала опорного генератора 17 на 4 во втором делителе 19 частоты.

Формула изобретения

1. Устройство поиска шумоподобногб сигнала, содержащее генератор копий I сигнала, выходы которого через п блоков корреляторов подключены к входам блока выбора по максимуму, выход которого подключен к входу порогового блока, вькод которого является выходом устройства, а также блок защиты от узкополосных помех, отличающееся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, в него введны блок временной компрессии сигнала, два фазовых детектора и фазовращатель, при зтом первый выход блока временной компрессии сигнала через блок защиты от узкополосных помех подключен к первым входам первого и второго фазовых детекторов, а

второй выход блока временной компрессии сигнала подключен к первому входу генератора копий сигнала, к второму входу первого фазового детектора и через фазовращатель - к второму входу второго .фа зового детектора, выход которого подключен к вторым входам блоков корреляторов, к третьим входам которых подключен выход пер- вого фазового детектора, при этом третий и четвертый выходы блока временной компрессии сигнала подключены соответственно к четвертым входам блоков корреляторов, второму входу генератора копий сигнала и второму входу блока защиты от узкополосных помех,, причем вход блока временной компресии сигнала является входом устройства. ,- .

2.Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что, блок защиты от узкополосных помех содержит синтезатор частот и .последовательно соединенные первый смеситель, полосовой фильтр/ограничитель и вто- рой смеситель, выход которого является выходом блока защиты от узкополосных помех, первым и вторым входами которого являются соответственно пер вый вход -первого смесителя и вход ( синтезатора частот, выход которого подключен к вторым входам первого и второго смесителей.

3.Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок временной компрессии сигнала содержит опорный генератор, выход которого подключен к входу первого делителя частоты, первому входу второго делителя частоты, к первым сигнальным входам первого и второго коммутаторов и тактовому входу счетчика адресов считывания, выходы разрядов которого через.первый коммутатор подключен к входам первого блока оперативной памяти и непосредственно - к соответствующим входам второго коммутатора, при этом выход первого делителя частоты подключен к вторым сигнальным входам первого и второго коммутаторов и тактовым входам счетчика адресов записи и аналого-цифро

ю J5 0

5 , Q

5

0

5

0

вого преобразователя, выходы разрядов которого через первый и второй блоки оперативной памяти подключены к входам третьего коммутатора, выход которого подключен к входу цифроана- логового преобразователя, а выход переноса счетчика адресов записи подключен- к входу установки счетчика яд1- . ресов считывания, второму входу второго делителя частоты и входу счетчика на m и тактовому входу третьего делителя частоты, прямой выход которого подключен к входу установки режима работы первого блока оперативной памяти и управляющим входам первого и третьего коммутаторов, а инверсный выход, третьего дешнтеля частоты .подключен к входу установки режима раб-о- ты второго блока оперативной памяти и управляющему входу второго коммутатора, при этом выходы разрядов счетчика адресов записи подключены к соответствующим входсШ первого коммутатора и через второй коммутатор - к входам второго блока оперативной памяти, а выход счетчика адресов считывания подключен к Тактовому входу счетчика на т, выходы которого являются четвертым -выходом блока временной компрессии сигнала, первым, в-то- рьм и третьим вьЕходами и входом которого являются соответственно выход цнфроаналогового преобразователя, выход второго делителя частоты, выход переноса счетчика адресов записи и вход ан,алого-дифрового преобразователя.

4. Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что блоки корреляторов выполнены идентично и каждый из них содержит два перемножите - ля, выходы которых через соответствующий интегратор подключены к вхо- дам узла объединения квадратур сигнала, выход которого является выходом блока корреляторов, первым,вторым, третьим и четвертым входами которого являются соответственно объединенные первые входы первого и второго пере- множителей, второй вход первого перемножителя и вторые входы первого и второго интеграторов.

744

К SA. 5 /5 устройства

rrri к Ifл,11 устройства

JO

ВдлЛО

ffcmpoucmOa

FH

{)-4

Редактор А. Сабо

Составитель Г. Лерантович

Техред л.Ояейнйк Корректор В. Бутяга

Заказ 3410/57Тираж 624Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг.2

Изобретение относится к технике радиосвязи. Повъшается помехозащищенность. Устройство содержит блок защиты от узкополосных помех, состоящий из полосового фильтра 3, двух смесителей 4 и 6, синтезатора частот 5; генератор.копий сигнала 7, блоки корреляторов 8, выполненные идентично и состоящие из 2-х перемножителей 14 и интеграторов узла объединения квадратур сигнала 16;. блок временной компрессии сигнала 9, блок выбора по макс. 10, пороговый блок 11, два фазовых детектора 12,j, фазовращатель 13. Блок 9 содержит опорный генератор,3 делителя частоты, счетчик адресов записи, 3 коммутатора, счетчик адресов считьшания, АЦП, два блока оперативной .памяти, ЦАП, .счетчик по т. В интеграторах 15. - накапЛ ливаются результирующие значения корреляционных сверток опорного сигнала со всеми частотными составляющими входного сигнала. Квадранты входных сигналов интеграторов 15, складываются в узле 16 и поступают на блок 10, где макс, из них сравнивается с порогом в блоке 11. Если макс, сигнал блоков 8 превысит порог, -то устр-во переходит в режим подстройки и приема информации. 3 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л Номер избранного канала t- сигнал пгть сигнала кет Фиг