Цифровой дискриминатор фазоманипулированного сигнала Советский патент 1986 года по МПК G01S13/26 

1

импульсов, генератор А опорных сигрга лов, два цифровых коррелятора (ЦК), блок 15 селекции по длительности, элемент ИСКЛЮЧАНЯЦЕЕ ИЛИ 16 и синхронизатор 17. ЦК включает элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 (6), блок управления (БУ) 7 (8), реверсивный счетчик (PC) 9 (10), элемент ИЛИ 11 (12) и триггер 13 (14). БУ 7 (8) включает триггер 18 (19), двухканальный селектор-мультиплексор 20 (21) и элемент И 22 (23), В ЦК в случае полного совпадения входного сигнала с опорным (либо полного несовпадения в случае противоположной фазы) форми254396

руется последовательность символов одного уровня. В этом случае-по управляющему сигналу БУ в PC будет за-- писано макс.число тактовых импульсов, После окончания приема сигнала начинается обработка. При этом на выходе ЦК появится сигнал, длительность которого пропорциональна числу, записанному в PC. Уровень сигнала с блока 15 показывает знак рассогласования между входным и опорным сигналами, а длительность единичного сигнала с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16 характеризует степень их временного рассогласования. 1 ил.

,

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радионавигационных системах.

Цель изобретения - повьпиение крутизны дискриминационной характеристи ки и надежности работы.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного дискриминатора.

Дискриминатор содержит согласован ный фильтр 1, двусторонний амплитудный ограничитель 2, генератор 3 тактовых импульсов, генератор 4 опорных сигналов, два цифровых коррелятора, включающих элементы ИСКЛЮЧАЮДЕЕ ИЛИ 5 и .6, блоки 7 и 8 управления, реверсивные счетчики 9 и 10, элементы ИЛИ 11 и 12 и триггеры 13 и 14,, блок 15 селекции по длительности, дополнительный элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ШШ 16, синхронизатор 17.

Блоки 7 и 8 управления содержат триггеры 18 и 19, двухканальные селекторы-мультиплексоры 20 и 21 и элементы К 22 и 23.

Дискриминатор работает следую:щим образом.

Так как дискриминатор является элементом следящей системы приемного устройства, то для его работы необ- ходимо найти сигнал, т.е. определить его временное положение с точностью до элементарного импульса кода, что обьпно осуществляется устройством поиска. После того как осуществлен

10

5

0

30 35

25

ввод в слежение, дискриминатор работает следующим образом. Перед началом очередного приема сигнала (считается, что временная диаграмма работы устройства тем или иным способом задана) импульсом от синхронизатора 17 ревер- сичные счетчики 9 и 10 обнуляются, а блоки 7 и 8 управления переключаются в режим приема. Входной видеосигнал после ограничения в ограничителе 2 в виде кодированной последовательности импульсом поступает на элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 и 6 цифровых корреляторов. В результате цифрового перемножения входного сигнала с опорным на выходе элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 и 6 образуется некоторая последовательность нулей и единиц. Необходимо заметить, что в случае полного совпадения сигнала с опорой (либо полного несовпадения в случае противоположной фазы) получаемая последовательность включает в себя символы только одного уровня (О или 1). В режиме приема блоки 7 и 8 управления работают так, что этот сигнал с выходов элементов ИСКЛЮЧА- ЩЕЕ ИЛИ 5 и 6 управляет сложением и вычитанием тактовых импульсов в реверсивнь х счетчиках 9 и 10. Максимальное число импульсов будет записано в счетчик в случае полного совпадения (полного несовпадения) входного и опорного сигналов. После окончания приема сигнала (этот момент всегда

можно определить, так как сигнал полностью известен) импульсом с синхронизатора 17 триггеры 18 и 19 устанавливаются в 1, а блоки 7 и 8 управления переключаются в режим обработки, при котором в каждый счетчик 9 и 10 поступают импульсы со знаком, противоположным знаку числа записанного в счетчик за время приема сигнала. В момент переполнения счетчиков 9 и 10 на одном из вьпсодов переноса и, следовательно, на выходе элемента ИЛИ 11 (12) появляется короткий импульс, причем чем большее по модулю число было записано в счетчик, тем позже появляется импульс. Этим импульсом устанавливается в О триггер 13 (14). Таким образом, на выходе триггера 13 (14) каждого цифрового коррелятора будет единичный сигнал, длительность которого пропорциональна модулю числа, записанного в реверсивный счетчик 9 (10) за время поступления входного сигнала. В зависимости от того, на выходе какого цифрового коррелятора будет сигнал большей длительности, состояние блока 15 селекции по длительности будет О или 1, что показывает знак рассогласования между входным и опорными сигналами. С выхода элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 16 получим единичный сигнал, длительность которого пропорциональна разности модулей чисел, записанных в реверсивные счетчики 9 и 10, т.е. величине, характеризующей степень временного рассогласования принимаемого и опорных сигналов.

В данном устройстве в качестве блока 15 селекции по длительности может быть использован 1-К-триггер, в качестве амплитудного ограничителя 2 - триггер Шмидта, а в качестве генератора опорных сигналов 4 - регистр сдвига с обратными связями.

Синхронизатор 17 предназначен для управления работой цифровых.корреляторов путем вьфаботки управляющих импульсов в начале и в конце приема входного сигнала. Он может быть выполнен в виде последовательно соединенных двоичного счетчика и неполного дешифратора. Счетный вход счетчика является входом синхронизатора, а оба выхода дешифратора являются вы ходами синхронизатора.

Выше упоминалось, что в случае полного совпадения (несовпадения)

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

входного и опорного сигналов и отсутствия шума реверсивный счетчик прототипа накапливает число N/2 (где N - количество элементов в псевдослучайной последовательности). Реверсивный счетчик данного дискриминатора в тех же условиях накапливает число N (как и в оптимальном дискриминаторе). Следовательно, крутизна дискриминационной характеристики предлагаемого дискриминатора вьш1е, чем у прототипа.

Формула изобретения

Цифровой дискриминатор фазомани- пулированного сигнала,содержащийпос-- ледовательно соединенные согласованный фильтр и двусторонний амплитудньш ограничитель, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и генератор опорных сигналов, два цифровых коррелятора, кажд.ый из которых состоит из элемента ИСКЛЮ- ЧАКЯЦЕЕ ИЛИ, блока управления и реверсивного счетчика, выход двустороннего амплитудного ограничителя соединен с первыми входами элементов ИСКЛЮЧАЮ01ЕЕ ИЛИ, вторые входы которых соединены с двумя выходами генератора опорных сигналов, а вход согласованного фильтра является входом цифрового дискриминатора фазоманипу- лированного сигнала, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повьш1е- ния крутизны дискриминационной характеристики и надежности работы, в него введены синхронизатор, блок селекции по длительности и дополнительный элемент ИСКЛЮЧАКИЦЕЕ ИЛИ, в каждый цифровой коррелятор введены элемент ИЛИ и триггер, а блок зшравления цифрового коррелятора включает триггер, двухканальный селектор-мультиплексор и элемент И, при этом триггер блока управления соединен с адресным входом двухканального селектора-мультиплексора, выход знакового разряда реверсивного счетчика соединен с входом первого канала двухканального селектора-мультиплексора, выход элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ цифрового коррелятора соединен с входом второго канала двухканального селектора-мультиплексора, инверсный выход которого соединен с первым входом элемента И, прямой выход двухканального селектора-мультиплексора и выход элемента И подключены соответственно

5 12543966

к суммирующему и вычитающему входамсчетчиков и триггеров блока управрезерсивного счетчика, выходы пере-ления, а второй выход соединен с

носа которого соединены с входамивходами установки в единицу триггеэлемента ИЛИ, выход элемента ИЛИров цифровых корреляторов и триггесоединен с входом установки в нольj ров блоков управления, выходы тригтриггера цифрового коррелятора, вы-геров цифровых корреляторов подклюход генератора тактовых импульсовчены соответственно к первым и вторым

соединен с входом синхронизатора,входам блока селекции по длительстробирующими входами обоих двухка-ности и дополнительного эле мента

нальных селекторов-мультиплексоров( ИСКЛЮЧАИЦЕЕ ИЛИ, выходы которых яви вторыми входами элементов И, первыйляются первым и вторым выходами цифвмход синхронизатора соединен срового дискриминатора фазоманипувходами установки в ноль реверсивныхлированного сигнала.

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радионавигационных системах. Цель изобретения - повышение крутизны дискриминационной х-ки и надежности работы. Дискриминатор содержит согласованный фильтр 1, двусторонний амплитудный ограничитель 2, генератор 3 тактовьгх вход - Ui(ppoiou Koppe/tamopi (Л Выход fnxodS Ъ1 4 СО СО О5