Устройство тактовой синхронизации в корреляционном приемнике Советский патент 1986 года по МПК H04L7/02 

хроимпульсов поступают на входы БФ 4 и 5,которые вырабатывают тактовые импульсы, сдвинутые на время запаздыва ния лучей.Из этих двух сдвинутых последовательностей дешифратор 6 вырабатывает новую последовательность тактовых импульсов с длительностью, соответствующей тем частям элементов сигнала, которые не пе

Изобретение относится к устройствам синхронизации приемника с передатчиком по элементам сообщения и предназначено для использования в аппаратуре связи по каналам с многолучевостью.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости,

На фиг,1 представлена структурная электрическая схема устройства тактовой синхронизации в корреляционном приемникеi на фиг.2 - струтурная схема кольца фазовой авто- подстройки на фиг.З - электрическая схема дешифратора; на фиг.4 - электрическая схема блока выделения синхроинформации; на фиг.З - временные диаграммы, пояснякяцие работу блока вьщеления синхроинформа ции; на фиг,6 - временные диаграмм поясняющие работу устройства; на фиг.7 - временные диаграммы, поясняющие работу кольца фазовой автоподстройки.

Устройство тактовой синхронизации в корреляционном приемнике содержит блок 1 выделения синхроинфо мации,блок 2 разделения синхроин- формации, генератор 3 импульсов, первый блок 4 фазирования, второй блок 5 фазирования, деш 1фратор 6, блок 2 разделения синхроинформа- ции содержит фазовый дискриминатор 7, усредняющий элемент 8, управляе мый делитель 9 частоты. Кольцо фазовой автоподстройки (ФАП) в блоках 2, 4 и 5 содержит фазовый дискриминатор 7, состоящий из элемента 10 совпадения, элемента 11 антисовпадения, усредняющий элемент управляемьй делитель 9 частоты,сос

256224

рекрываются соседними элементами вследствие двухлучевости. Цель достигается введением БРСИ 2 и БФ 5, работа которых, а также работа БФ 4 основана на использовании свойств колец фазовой автоподстройки с косвенным дискретным управлением, из которых эти блоки выполнены. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

о

5

0

тоящий из одновибратора 12, элемента 13 запрета, элемента ИЛИ 14, делителя 15 частоты. Дешифратор 6 содержит элемент НЕ 16, элемент И-НЕ 17. Блок 1 выделения синхроинформации содержит фильтр 18, амплитуд,ньй детектор 19, ограничитель 20 по минимуму, дифференцирующую цепь 21, фиксатор 22 нулей, формирователь 23 импульсов.

Устройство работает следукщим образом.

На вход устройства сигнал приходит двумя путями с временем запаздывания, отличающимся на Ci , На фиг.5аи5 сигналы двух лучей изображены по отдельности. Вследствие интерференции двух лучей результирующий сигнал на входе устройства имеет амплитуду и фазу, показанные на фиг,5 & и i соответственно. Такой сигнал подводится к блоку 1 выделения синхроипформации.

В момент изменения амплитуды и(или) фазы сигнала его спектр на мгновение расширяется Частота настройки фильтра 18 смещена относительно частоты сигнала так, что он пропускает одну из боковых полос. При такой настройке любое изменение амплитуды и(или) фазы сигнала на входе фильтра 18 вызывает короткий импульс на его выходе. На фиг,58 изображены импульсы на выходе фильтра 18. Амплитудный детектор 19 вьщеляет их огибающую (фиг,5е). Ограничитель 20 по мини- i-гуму отсекает слабые импульсы, которые могут возникать из-за действия помех. Импульсы на его выходе показаны на фиг.5, Дифференцирующая

3

цепь 21 позволяет получить производную (фиг.5р. Фиксатор 22 нулей реагирует на моменты перехода на пряжения из положительного в отрицательное и производит запуск формирователя 23 импульсов. Импульсы на его выходе (фиг.Зи) представляют собой синхроинформацию, выделенную из сигнала. Таким образом, каждое резкое изменение амплитуды и(или) фазы сигнапа на входе блока 1 выделения синхроинформации вызывает появление синхроимпульса на его выходе .

В результирующем сигнале, возникающем от прихода двух лучей, изменения амплитуды и фазы, вызываемые манипуляцией, происходят в два этапа в моменты, отстоящие на время . Поэтому каждому изменению состояния переданного сигнала из О в 1 или из 1 в О соответствует воз никновение пары синхроимпульсов, отстоящих на время t t . По воздействием меняющихся условий распространения и помех положение синхроимпульсов испытывает случайные флуктуации и может быть охарактеризовано бимодальным распределением, моды которого отстоят на время г .

Работа блока 2 разделения синхроинформации и первого 4 и второго 5 блоков фазирования основана на использовании свойств кольца (системы фазовой автоподстройки (ФАП) с косвенным дискретным управлением. Рассмотрим его работу.

Генератор 3 импульсов вырабатывает импульсы (фиг.7а) частотой, в 2 раз превосходящей тактовую частоту принимаемого сигнала. Эти импульсы подводятся, к входу управляемого делителя 9 частоты импульсов и через цепи управления (элемент 13 запрета и элемент ИЛИ 14) поступают на вход делителя 15 частоты, имеющего коэффициент деления 2. На его выходе получаются импульсы тактовой частоты меандровой формы, которые подаются на вход фазового дискриминатора 7 (фиг.Уй ) и используются там как опорное колебание. На другой вход фазового дискриминатора 7 поступает синхроинформация в виде коротких синхроимпульсов (фиг.7й). В начальный момент времени (после включения) опорное колебание может

5622А. 4

иметь произвольный фазовьц сдвиг относительно синхроимпульсов.

Каждый синхроимпульс проходит на один из двух выходов фазового дис- 5 криминатора 7 в зависимости от того, опережает или запаздывает он по фазе по сравнению с опорным тактовым колебанием. В простейшем случае,когда усредняющий элемент 8 отсутствует,

О опережающий импульс через элемент 11 антисовпадения непосредственно поступает на вход добавления управляемого делителя 9 частоты импульсов (фиг. 7-2) и через элемент ИЛИ 14

f5 вводится в последовательность импульсов, подаваемую на вход делителя 15 частоты (фиг,7). Добавление одного импульса вызывает сдвиг выходного колебания делителя 15 час0 тоты в сторону опережения (фиг.7О на величину, равную периоду генератора 3, т.е. на 1/2 часть периода тактовой частоты. Запаздывающий синхроимпульс проходит через эле5 мент 10 совпадения на-вход одновиб- ратора 12 (фиг.73), который выдает импульс (фиг.7е) длительностью,примерно равной периоду генератора 3. импульсов. Этот импульс (фиг,7е)

0 поступает на элемент 13 запрета, что вызывает исключение из последовательности одного импульса (фиг.7) и, соответственно, сдвиг фазы тактового колебания в сторону запазды- вания (фиг.7).

Таким образом, фаза тактового колебания на выходе управляемого делителя 9 частоты импульсов будет подстраиваться под фазу синхроим0 пульсов. Положение синхроимпульсов во времени относительно их идеального положения характеризуется некоторой функцией распределения. В результате работы кольца ФАП коле5 банке на выходе управляемого делителя 9 частоты стремится принять фазу, соответствующую математическо- . му ожиданию положения синхроимпульсов .

0 Для ослабления действия помех в кольцо ФАП обычно вводят усредняющий элемент 8, например реверсивный счетчик. При этом воздействие на входы добавления/исключения управ5 ляемого делителя 9 частоты определяется разностью числа импульсов, поступающих на два входа реверсивного счетчика. При поступле ПП импульсов

только на один из входов на соответствующем выходе реверсивного счетчика появляются в k раз более редкие импульсы (k - коэффициент деления счетчика), Усредняющий элемент уменьшает влияние случайных флуктуации положения и числа синхроимпульсов, выэываемь Х помехами, на фазу вырабатываемого кольцом ФАП колебания,

При использовании кольца ФАЛ в качестве блока 2 разделения синхро- информации выходами блока являются выходы фазового дискриминатора 7. Характер сигналов на них представле на фиг.7 г иЗ. При использовании кольца ФАП в качестве блока фазирования выходом блока является выхо делителя 15 частоты импульсов (или выходы нескольких триггеров, образующих этот делитель), Тактовое ко- лебание на этом выходе имеет вид, представленный на фиг,7..

Все синхроимпульсы, полученные на выходе блока 1 вьщеления синхро- информации (фиг.6а), поступают на вход блока 2 разделения синхроин- формации. В этом блоке происходит слежение за всей синхроинформацией и вырабатывается такое вспомогательное колебание тактовой частоты (фиг.бН), при котором объемы опережающей и запаздывающей синхроин- формации стремятся к равенству. Конкретнее, к равенству стремится, в среднем, число импульсов добавления и исключения. Фаза вспомогательного тактового колебания (фиг.бЙ) соответствует математическому ожиданию бимодального распределения для всех синхроимпульсов.

На выходах фазового дискриминатора 7, являющихся выходами блока 2 получаются в раздельном виде последовательности синхроимпульсов опережающих (фиг.бЬ) и запаздьгоакщих (фиг.ба) относительно математичес- .кого ожидания для всех синхроимпульсов. Получение после; разделения две последовательности синхроимпульсов, опережающая и запаздывающая , характеризуются своими распределениями с математическими ожиданиями, отличающимися примерно на время LI .

Каждая из двух полученных последовательностей сияхроимпульсов поступает на вхид блока 4 или 5 фазирования. Блок фазирования представляет собой кольцо ФАП с косвенным дискретным управлением. Используется тот же генератор 3 импуль- сов. Выходом б лока фазирования является выход делителя 15 частоты импульсов, собранного на триггера-;. С него берутся прямоугольные импульсы меандровой формы. Фаза получаемых импульсов соответствует математическому ожиданию (т.е. среднему значению) положения синхроимпульсов во времени на входе блока. Поскольку входные последовательности синхроимпульсов (фиг.6 8 иг ) имеют математические ожидания, отличающиеся на с-, то и выра(:атывае- мые блоками 4 и 5 тактовые импульсы (фиг,6 а и е ) окажутся сдвинутыми на

время запаздывания лучей Ci.

Для получения из двух сдвинутых

на ь последовательностей тактовых импульсов (фиг.бЗие) новой последовательности тактовых импульсов

(фиг,6) длительностью Т соответствующей тем частям элементов сигнала, которые не перекрываются с соседними элементами вследствие двух- лучевости, применен дещифратор 6,

Дешифратор 6 является логической схемой, синтезируемой известными приемами по данным входным и выходным состояниям. Вводя обозначения: X,Y - состояния на входах дешифратора (фиг.6 9 ие ) Z - состояние на выходе дешифратора (фиг.бж), получаем алгоритм

Z .

Полученные на выходе дешифратора 6 (фиг.6) тактовые импульсы используются при корреляционной обработке сигналов в приемнике, где они задают положение в.о времени и длительность

интервала интегрирования.

Формула изобретения

1. Устройство тактовой синхрони- зации в корреляционном приемнике, содержащее блок вьщеления синхро- информации и последовательно соединенные генератор импульсов, первый блок фазирования и дешифратор, о т- личающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены блок раздепения син- хроинформации и второй блок фазирования, к первому входу-которого и первому входу блока разделения син- хроинформации подключен выход генератора импульсов, при этом выйод блока выделения синхроинформации подключен к второму входу блока раз деления синхроинформации, первый и второй выходы которого подключены к вторым входам первого и второго блоков фазирования соответственно, причем выход второго блока фазирования подключен к второму входу дешифратора.

2. Устройство по п.1, о т л и- чающееся тем, что блок разбшодь/S Sffo/re

f О/77 gfjve/xf(7

2562248

деления синхроинформации содержит последовательно соединенный фазовый дискриминатор, усредняющий элемент и управляемый делитель частоты, выход которого подключен к первому входу фазового дискриминатора, второй вход которого является вторым входом блока разделения синхроинформации, первым входом которого является третий to вход управляемого делителя частоты, а первым и вторым выходами блока разделения синхроинформации являются соответственно первый и второй выходы фазового дискриминато 15 -Ра

Г

л

фиг.З

фиг Л

ЛДА Л

/г

ж

А

/v

Я

tftf

I Ml И 111 П t II и 1И 1111.

JL

JL

I

П

tf

llliJXLJUJJ.JLU-L-li-1 J t I 1 1 J И

- Г-

Jл

Редактор В. Петрага

Составитель Г, Лерантович

Техред И.ГГопович Корректор Л, Патай

Заказ 4837/58 Тираж 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

о п п njn. I I

.-| П ГП 1 ГЛ г

П П П..

ж

ШИШ

фуг./

II и 1И 11

JL

JL

П

Изобретение м.б. использовано в аппаратуре связи по каналам с многолучевостью. Повышается помехоустойчивость. Устройство содержит блок вьщеления синхроинформации (БВСИ) 1, генератор 3 импульсов, два блока фазирования (БФ) 4 и 5, дешифратор 6 и блок разделения синхроинформации (БРСИ) 2, состоящий из фазового дискриминатора 7, усредняющего элемента 8 и управляемого делителя 9 частоты. В БРСИ 2 происходит слежение за всей синхроинформацией, полученной на выходе БВСИ 1, и вырабатывается такое вспомогательное колебание тактовой частоты, при котором объемы опережакяцей и запазды- вакяцей синхроинформации стремятся к равенству. Полученные на выходах БРСИ 2 две последовательности синi (Л о- fpi/e.f