Устройство для приема дискретных сигналов со случайными параметрами Советский патент 1986 года по МПК H04L27/14 H04L27/18 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в устройствах первичной обработки информации в различных радиотехнических системах, в условиях, когда распределение вероятностей мгновенных значений смеси сигнала с помехой и параметров сигнала негауссовские, а вид их взаимодействий произволен.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости .

На чертеже изображена структзфная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство для приема дискретных сигналов со случайными параметрами содержит первый функциональный преобразователь 1, перемножители 2, интеграторы 3, квадраторы 4, аттенюаторы 5, дополнительные аттенюаторы 6, вто- рой функциональный преобразователь 7, сумматор 8, генератор 9 копий составляющих сигнала и синхронизатор 10

Устройство дпя приема дискретных сигналов со случайными параметрами работает следующим образом.

Пусть на входе его действует произвольная смесь сигнала и помех X(t) S(t, Q) ф h(t) или, переходя к дискретному времени Х х, ,,, .X; , о. .Х„ X; S;(Q)®n;; S,(Q) S{t.rt; , Q), п; n(t -t;) tg 0. Входное воздействие должно быть синхронизировано по времени с генератором 9 копий составлякнцих сигнала, т,е, при дей- ствии на первых входах перемножителей 2 сигнала S(t t, Q), на вторых входах зтих перемноуштелей 2 должны действовать значения копий составляющих сигнала, равные соответственно

q)(t t;)... )

Синхронизацию работы генератора 9 копий составляющих сигнала и входно го воздействия обеспечивает синхронизатор 10.

После безынерционного преобразования вида

Y; f(x;)

as,;Tey

In Р(Х;/

/S,; (Q)) 0

где Р(х;/5«;/0) - распределение смеси сигнала помех в i-й момент времени,

при действии сигнала S при значении вектора его случайных параметров Q, который согласует корреляционный алгоритм обработки с распределением вероятностей мгновенных значений входного воздействия в первом функциональном преобразователе 1 (вид этого преобразования определяется вероятностным распределением значений помехи и способом ее взаимодействия с сигналом) в перемножителях 2 и интеграторах 3 вычисляются га значений функций взаимной корреляции преобразованного входного воздействия и копий составляющих сигнала.

В момент окончания действия полезного сигнала по сигналу, вырабатьшае- мому синхронизатором 10, выходные напряжения интеграторов 3 поступают на входы квадраторов 4 и дополнительных аттенюаторов 6, после чего интеграторы 3 обнуляются. Коэффициент передачи дополнительных аттенюаторов 6 определяется соотношением

K. -J ,

4SPjl(0)

где n - количество отсчетов на интервале времени, равном длительности сигнала уГз.

На выходах дополнительных аттенюаторов 6 в момент окончания действия сигнала формируются оценки случайных параметров действующего сигнала, ко( торые после функционального преобразователя (безынерционного) вида

Z lnW(Q ,.,44...Qj -|i- i(o).n Pjj,

I j

P; - Slq j - средняя мощность j-й j . Ill j

составляющей сигнала;

l(0)5f(X. )P(X;/o)dj(; - информация

Фишера о сигнале, содержащаяся в одном отсчете входной смеси сигнала и помех в точке, равной 0;

Р(Х;/0) - распределение вероятности значений помехи, которое учитывает вид

действующего распреде- вербятностей зна чёйий случайных пара-т метров обрабатьшаемого сигнала,

поступают на соответствующий вход

сумматора 8.

Выходные напряжения интеграторов

3 поступают и на входы квадраторов

4, выходы которых через аттенюафоры

5 с коэффициентами передачи

1 1

2,p.iToT

подключены к соответствующим входам сумматора 8 (при непрерывном времени п в выражениях- для К

заменить на Тд).

и К|

следует

Результат сложения взвешенных квадратов выходных напряжений интеграторов 3 и преобразованных оценок случайных параметров действующего сигнала является выходнь1м сигналом устройства, который в момент окойча- НИН действия полезного сигнала должен подаваться на схему принятия решения при обнаружении сигнала на компаратор и при различении - на соответствзпощий йход cxieMbi отбора максимума.

Конструктивное выполнение функциональных преобразователей 1 и 7 в значительной степени определяете дидрм действзгющих распределений вероятностей значений смеси сигнала и помех, а также с1г1з айных параметров обрабатываемого сигнала. Так, напрймер, если распределение смеси .сигнала и помех описывается полиномиаль- ным законом, что имеет место при аналого-цифровой преобразований входного воздействия X; (;,oi - номер интервала квантования; х ., , , Х, Х,,, - значения го порогов квантования:

V f(y 1 . (Xtfi) -Ч(.,)

Y, - f U; ; - F(x. ) F{X, )

4 1 .

где «(Xj. ) - значение плотности веро ятностей значений неквантованного входного воздействия в точке ,

Х«; -.

, F(X J;) JS (X) dX.

-00

Реализовать это преобразование можно при помощи функционального пре образователя напряжение-код.

Если распределение смеси сигнала и помех описывается обобщенным закр ном Релея, то

У; f(X;)

v ол- X; - 26

46

В этом случае первый функциональный преобразователь 1 представляет собой последовательно соединенные квадратор, вычитакнций блок я делитель .

Сказанное в полной мере относится и к реализации второго функционального преобразователя 7, Так, например, если каждая составляющая вектора описывается распределением Накага- ми

XeJ

l2Z-t -ч

().гЬт Ы

Q

и

f)

w(Q ,...Q....) .nw(Q ),: j.,-. ..

TO второй функциональный преобразователь должен вычислять величину

- Q % (2Z-l)lnQ + Cj, j) iCj J

где с: - константа, определяемая со Jотношением

In

.(/чУ

sr

{1(0} П р; 1

и может быть выполнен, например, на базе кусочно-линейного функционального преобразователя информации.

Формула изобретения

Устройство для приема дискретных сигналов со случайными параметрами, содержащее m каналов, где m 1, каждый из которых состоит из последовательно соединенных перемиожителя и интегратора, а также аттенюатора, первые входы перемиожителей объеди иеиы, а выходы аттенюаторов соединены с соответствуюпщми входами сумматора, общего для всех каналов, а также последовательно соединённые синхроии-

)12611

затор и генератор копий составляющих сигнала, выходы которого соединены с вторыми входами соответствующих пе- р множителей, второй выход синхрони - э.атора соединен с другими входами 5 интеграторов, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введейы два функциональных преобразователя, а в каждый канал - квадратор и допол- 10 нйтельный аттенюатор, причем выход ицтегратора в каждом канале соединен с входом дополнительного аттенюатора,

Составитель Н. Лазарева Редактор М. Недолуженко Техред М.Ходанич Корректор А. Зимок осов

5247/59

Тираж 624 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий }13035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

1й оизводстввнно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

334

а также через квадратор с входом аттенюатора, причем первые входы перемножителей соединены с выходом первого функционального преобразователя, вход которого является входом устройства, а выходы всех дополнительных аттенюаторов соединены с соответ- ствуюпщми входами второго функционального преобразователя, выход которого соединен с дополнительным входом сумматора, соответствующий вход которого соединен с третьим выходом синхронизатора

Изобретение относится к радиотехнике. Повш1ается помехоустойчивость. Устройство содержит два функциональных преобразователя (ФП) 1, 7, m каналов, состоящих каждый из перемножителя 2, интегратора 3, квадратора .(к) 4 и двух аттенюаторов (А) 5-и 6, а также сумматор 8, г-р копий составляющих сигнала 9 и синхронизатор 10 При поступлении на вход устройства произвольной смеси сягнапа. я помех, она преобразуется в m каналах. Результат сложения взвешенных квадратов выходных напряжений интеграторов 3 и преобразованных оценок случайных параметров действующего сигнала является выходным сигналом устройства. Цель достигается введением ФП 1 и 7, К 4 и Аб. 1 ил.. (Л с N . Od Od CO . 8г omueatevHOKa euHxpaoHnaiM i f(t) t t C±ZI