Устройство поиска шумоподобных сигналов Советский патент 1986 года по МПК H04L7/04 

нератор 1 формирует опорные псевдослучайные последовательности, сдвинутые друг относительно друга на один элемент. Они группами по М сдвинутых сигналов поступают на соотв. сумматоры. Входной шумоподобный сигнал пере- множается в перемножителях 3, 4 с синусной и косинусной составляющими несущего колебания, и поступает в цепи обработки сигнала. На выходах КБ образуется значение взаимной корреляциI

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в шфоко полосных системах радиосвязи с пгумо- подобными сигналами для поиска сигналов во времени.

Цель изобретения - увеличение помехоустойчивости.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства поиска шумоподсбных сигналов.

Устройство поиска шумоподобных .сигналов содержит генератор 1. псев- доолучайных последовательностей,сумматоры 2, первый 3 и второй 4 входные перемйожитеЛи , генератор 5 несущей частоты, блоки 6 опорных перемещений перемножителей, блоки 7 интеграторов, квадратурный блок 8, дополнительные квадратурные блоки 9, усредняющие блоки 10, первый 11, второй 12 и третий 13 счетчики, дешифратор 14, первый 15 и второй 16 элементы ИЛИ, коммутатор 17, генератор 18 тактовых импульсов. Блоки 6 опорных перемножителей содержат первый 19 и второй 20 опорные перемножители. Блоки 7 интеграторов содержат первый 21 и второй 22 интеграторы. Квадратурный блок В и N -1 дополнительных квадратурньгх блоков 9 содержат первъй 23, и второй 24 квадраторы, квадратурный сумматор 25, преобразователь 26. N усредняющих блоков 10 содержат аналого-цифровой преобразователь 27, линию 28 задержки, накопительный сумматор 29, первый делитель 30 кодов, первьй 31 и второй 32 пороговые элементы, реонной функции принятого шумоподобного сигнала и суммы М опорных сигналов. Время интегрирования блоков интеграторов 7 определяется счегчиком 11 и дешифратором 14. Для увеличения помехоустойчивости осуществляется временное усреднение сигналов усредняющими блоками 10 и осуществляется непосредственное вычисление в цифровом виде реального наклона характеристики. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

гистр 33, блок 34 вычитания, второй делитель 35 кодов.

Устройство поиска шумоподобных сигналов работает следующим образом,

Генератор 1 формирует опорные псевдослучайные последовательности (ПСП), сдвинутые относительно друг друга на один элемент. Опорные ПСП группами по М сдвинуть х сигналов поступают на соответствующие сумматоры 2 ,

Входной шумоподобный сигнал поступает на первый 3 и второй 4 входные перемножители, на которьге от генератора 5 следуют соответственно синусная и косинусная составляющие несущего колебания. Генератор 5 является управляемым (управляющий вход на чертеже не показан) при использовании устройства поиска шумоподобных сигналов в составе системы синхронизации щумоподобиых сигналов. Выходные сигналы первого 3 и второго 4 входных перемножителей перемножаются соответственно в первых 19 и вторых 20 опорных перемноокителях блоков 6 опорных пере тожителей с выходными сигналами соответствующих сумматоров 2,

Результаты перемножения интегрируются в первом 21 и втором 22 интеграторах блоков 7 интеграторов в течение заданного интервала времени, определяемого первым счетчиком 11 и дешифратором 14, которые реализуют функций времязадающего элемента.

Сигналь, считьгеаемые с первых 21 и вторых 22 интеграторов проходят

3

соо ветственно через первые 23 и вторые 24 квадраторы (квадратурного блока 8 и N-1 дополнительных квадратурных блоков 9) и попарно суммируются в квадратурных сумматорах 25, после чег.о поступают на преобразователь 26 который осуществляет операцию извлечения квадратного корня.

Таким образом, на выходах квадратурного блока 8 и N-1 догюлнитель- ных квадратурных блоков 9 образуется значение ьзакмной корреляционной функции принятого шумоподобного сиг нала и суммы W опорных сигналов,Эти значения подаются на N усредняющих блоков 10, в которых на основе накопительного сумматора 29 с линией 28 задержки на один такт и первого делителя 30 кодов осуществляется усреднение по времени поступаювзу х сигналов. Необходимость такой операции вь звана тем, что шумовая составляющая на выходах первых 19 и вторых 20 опорных перемножителей, вызванная как влиянием шума на входе устройства поиска шумоподобных сигналов, так и влиянием смещенных М -1 опорных сигналов, представляет случайную вел 1чину, распределенную по нормальному закону с нулевым средним значением и постоян- ной дисперсией. В то же время полезная составляющая в виде постоянной величины появляется лшпь с момента задержки входного сигнала на одного из блоков 6 опорных перемно- жителей. Это означает, что после интегрирования и квадратурной обработки на выходе квадратурного блока 8 или одного из дополнительных квадратурных блоков 9 наблюдается линей- ное нарастание полезного сигнала в соответствии с выражением U(t) -|Р t, где Рр - мощность полезного сигнала. При этом дисперсия шума на его выходе будет определяться еле- дующей зависимостью б (t)

tM(Pc + Р), где - мощность шума. Из выражения следует, что увеличение времени накопления в первом 2t и втором 22 интеграторах с целью достижения заданной помехоустойчивости не приводит к желаемом результату, так как дисперсия шума со временем возрастает. Для увеличения помехоустойчивости, в предлагаемом устройстве поиска 1гумоподобньгх сигка лов для групп из М сигналов ИСПОЛЬЗУЮТСЯ N усредняющих блоков 10, ко

5904

торые осуществляют операцию временного усреднения сигналов, поступающих с квадратурного блока 8 и дополнительных квадратурных блоков 9. Это позволяет обеспечить дисперсию шума на выходе первого делителя 30 кодов не зависящую от времени интегрирования и определяем:/ю как о s М(Рд - Гц При этом сигнальная составляющая остается непосрецсгвенно зависящей о времени накопления, что дает возможность при том же Бремени интегрирования обесттечить большее отношение сигна.гг/шум на выходе перзого делителя 30 кодов 39 счет у еньшегмп влияния дисперсии шумов. Таким образом, зная скорость нарастания полезной составляющей,, можно было бк по моменту превьпаения установленного порога определить исходную точку начала сигнала. Однако это не позволило бы максимальным образом увеличить помехоустойчивость устройства поиска шумоподобных сигналов, так как в различной помеховой обстановке наклон полезной составляющей может изменяться. Для того, чтобы устранить связанные с этим ошибки в предлагаемом устройстве поиска ш моподобкых сигналов выполняется непосредственное вычисление в цифровом виде реального наклона характеристики. С зтой целью поступающие в N усредняющих блоков 10 сигналы преобразуются в цифровой вид с помощью аналого-цифрового преобразователя 27. Далее осуществляется временное усреднение преобразованных сигналов в соответствии с ал„ 1 -t горитмом U(t) -:- и., где Uj t -о

дискретные отсчеты сигнала на выходе аналого-цифрового преобраз ователя 27, at- текущее дискретное значение времени, определяемое первым счетчиком 11. При зт-м операция деления на величин. t производится первым делителем 30 кодов. После превышения сигналом с выхода аналого- цифрового преобразователя 27 порогового значения первого порогового элемента 31 в регистр 33 производится запись усредненного уровня сигнала с выхода первого делителя 30 кодов. При этом через второй элемент ИЛИ (б сигналом управления включается : торой счетчик 12, отсчитывающий ин- .ервал времени до момента, когда усрсднегшое значение сигнала правысит Пороговое значение второго порогового элемента 32. В этот момент сигналом с управпянщего выхода второго порогового элемента 32 через первый элемент ИЛИ 15 выключается второй счеТчик 12, В блоке 34 вычитания вычисляется разность uU между величиной, записанной в регистре 33 и пороговым значением второго порогового элемента 32. Второй делитель 35 кодов производит деление показания второго счетчика 12 на получен- ную разность. Точку начала сигнала можно определить исходя из соотношения Т Uf д t/uU, где интервал ut с учетом коэффициента U (пороговый уровень второго порогового элемента 32)фиксируется вторым счетчиком 12 посредством подачи на него соответст12545906

и первый входной перемножитель, последовательно соединенные генератор псев- дослучаЙ1Сых последовательностей, сумматор, блок опорных перемножителей,

5 блок интеграторов и квадратурный блок, а также W-1 цепей обработки сигнала, состоящих из Последовательно соединенных сумматора,блока опорных перемножителей яблока интеграторов,и второй

to входной перемножитель, первый и второй входы которого подключены соот- ветственно к второму входу первого перемножителя и второму выходу генератора несущей частоты, выходы перво-j

15 го и второго входных перемножителей подсоединены соответственно к вторым и третьим входам блоков опор-. ных перемножйтелей, а входы маторов М -1 цепей обработки сигвующей тактовой частоты с первого вы- 20 налов подключены к другим соот- хода генератора 18. При превышении ветствзтощим выходам генератора псев- порога Un одновременно с в жлючением дослучайных последовательностей, при- второго счетчика 12 на соответствующий управляющий вход коммутатора П

25

поступает управлякяций сигнал, по которому суммируется соответствумдрй (для данного адреса) информационный вход. Поэтому импульсом записи с выхода первого элемента ШШ 15 производится запись результата деления второго делителя кодов 33 в третий счетчик 13, который по сигналам на тактовом входе от генератора 18 дос- читьшает до целого числа и вырабатычем, второй вход первого входного пе- ременожителя является входом устройства, отличающееся тем,

что, с целью увеличения помехоустойчивости, в него введены последовательно соединенные первый счетчик, дешифратор и второй счетчик, после- 30 довательно соединённые коммутатор и третий счетчик, а также генератор тактовых импульсов, первый и второй элементы ИЛИ, }J -1 дополнительных квадратурных блоков и N усредняющих

нает вьпсодной сигнал, соответствукяций блоков, при этом выходы блоков интег- началу пумоподобного сигнала. Необходимость использования третьего счетчика 13 вызвана тем, что время након ления для получения заданной помехоустойчивости устройства поиска шумо- 40 подобных сигналов может оказаться не кратным периоду входного сигнала. Независимо от Того, был или не был обнаружен полезный сигнал,по прошествии, установленного времени дешифратором 45 14, производится сброс первых 21 и вторых 22 интеграторов, а также первого 1 1 и второго 12 счетчиков. После этого процесс поиска шумоподобного сигнала может повториться сначала, 50 что обеспечивает периодическое слежение за задержкой входного сигнала.

раторов К -t цепей обработки сигналов подсоединены к входам соответст- вукяцкх М -1 дополнительных квадратурных блоков, выходы квадратурного блока и N -1 дополнительных квадра- урных блоков подсоединены к первьв4 входам соответствующих W усредняющих блоков, вторые и третьи входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго счетчиков, информационные выходы N усредняющих блоков подсоединены к соответствующим информационным входам коммутатора, первые управляющие выходы N ус- редняювщх блоков подсоединены непосредственно к соответствугацим управ- лянщим вгодам коммутатора и через первый элемент ШШ - к первому управ- ляющему входу второго счетчика и управляющему входу третьего счетчика, вторые.управляющие выходы N усредняющих блоков подсоединены через второй элемент ИЛИ к второму управлякяцему

Формула изобретения

1. Устройство поиска шумоподобных сигналов, содержащее последовательно соединенньге генератор несущей частоты

налов подключены к другим соот- ветствзтощим выходам генератора псев- дослучайных последовательностей, при-

чем, второй вход первого входного пе- ременожителя является входом устройства, отличающееся тем,

что, с целью увеличения помехоустойчивости, в него введены последовательно соединенные первый счетчик, дешифратор и второй счетчик, после- довательно соединённые коммутатор и третий счетчик, а также генератор тактовых импульсов, первый и второй элементы ИЛИ, }J -1 дополнительных квадратурных блоков и N усредняющих

блоков, при этом выходы блоков интег-

раторов К -t цепей обработки сигналов подсоединены к входам соответст- вукяцкх М -1 дополнительных квадратурных блоков, выходы квадратурного блока и N -1 дополнительных квадра- урных блоков подсоединены к первьв4 входам соответствующих W усредняющих блоков, вторые и третьи входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго счетчиков, информационные выходы N усредняющих блоков подсоединены к соответствующим информационным входам коммутатора, первые управляющие выходы N ус- редняювщх блоков подсоединены непосредственно к соответствугацим управ- лянщим вгодам коммутатора и через первый элемент ШШ - к первому управ- ляющему входу второго счетчика и управляющему входу третьего счетчика, вторые.управляющие выходы N усредняющих блоков подсоединены через второй элемент ИЛИ к второму управлякяцему

входу второго счетчика, тактовый вход которого подключен к первому выходу генератора тактовых импульсов, второй выход которого подсоединен к тактовым входам генератора псевдо- С-птучайных последовательностей, первого и третьего счетчиков, а выход дешифратора подсоединен к установочным входам блоков интеграторов и первого счетчика, причем выход третьего счетчика является выходом устройства.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что усредняющие блоки выполнены в виде последователь- но соединенных аналого-цифрового преобразователя, накопительного сумматора, первого делителя кодов, регистра, блока вычитания и второго делителя кодов, а также первого и второго по-

Составитель В.Орлов Редактор М.Товтни Техред В.Кадар

Заказ 4729/58 Тираж 624Подписное

ВН1ШПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-33, Раушская наб., д.4/5

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

роговых элементов и линии задержки, вход и выход которой подключены соответственно к выходу и второму входу накопительного сумматора, выход аналого-цифрового преобразователя через первый пороговьн элемент подключен к установочному входу регистра, выход первого делителя кодов через второй пороговый элемент подсоединен к второму входу блока вычитания, причем вход аналого-цифрового преобразователя и вторые входы первого и второго делителей кодов являются соответственно первым, вторым и третьим входами усредняющих блоков выход второго делителя кодов, управляющий выход второго порогового элемента являются соответственно информационным, первым и вторым управляющими выходами ус ре днякхцих блоков.

Корректор М.Пожо

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает увеличение помехоустойчивости. Устройство содержит генератор 1 псевдослучайных последовательностей, сумматоры 2, перемножители 3, 4, генератор 5 несущей частоты, блоки опорных перемножителей 6, блоки интеграторов 7, квадратурные блоки (КБ) 8, 9, усреднякяцие блоки 10, счетчики 11-13, дешифратор 14, злементы ИЛИ 15, 16, коммутатор 17, генератор 18, тактовых импульсов. Ге§