Автокорреляционный измеритель тактовой частоты псевдослучайной последовательности Советский патент 1987 года по МПК H04B3/46 H04L7/02 

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в системах передачи дискретной инфор- мации, радиолокации, связи и других системах для обработки псевдослучайных последовательностей (ПСП).

Цель изобретения - повышение точности измерений.

На фиг, 1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого измерителя; на фиг, 2, 3 и 4 -- эпюры сигналов, поясняющие его работу.

Автокорреляционный измеритель тактовой частоты ПСП содержит входной перемножитель 1, первый и второй элементы задержки 2 и 3, полосовой фильтр 4, дополнительный перемножитель 5, синхронный детектор 6, индикатор 7 и генератор 8 меанд- рового сигнала.

Устройство работает следующим образом.

Псевдослучайная двоичная последовательность с детерминированным так- товым интервалом TO (фиг.26) поступает на входной перемножитель 1, на другой вход которого подается местный (незашумпенный) сигнал в виде меандра (фиг. 2а). Если тактовая частота входного сигнала вьппе частоты меандрового колебания, то первый скользит по отношению к втрому влево (на фиг. 26 показано стрелкой) с тем большей скоростью, чем выше указанная разность. При этом на выходе перемножителя 1 в моменты, близкие к моментам совпадения фронтов меандрового и входного сигналов, возникают дробления результирующего сигнала (на фиг. 2в отмечены звездочкой). При малой длительности дробления последние могут быть устранены путем низкочастотной фильтрации результата перемножения с помощью полосового фильтра 4 (типа фильтра нижних частот - ФНЧ). Очищенный от дроблений сигнал (фиг. 2г) с выхода полосового фильтра 4 ,поступает на вход дополнительного перемножителя 5, в котором перемножается с входным сигналом. Последни задерживается при этом на величину задержки фильтруемого полосовым фильтром 4 сигнала. В качестве вторго элемента задержки 3 может служит аналогичный ФНЧ,

В результате перемножения указан ных сигналов (фиг. 26 и г) образуе ся сигнал, сходный по структуре с

опорным меандровым. При этом часть фронтов (равная количеству фронтов в псевдослучайной последовательности) указанного сигнала смещается в

направлении смещения входного сигнала (на фиг. 2 д смещенные фронты помечены стрелками). При таком смещении данного сигнала возникает отрицательная корреляция его с сигналом, подаваемым на опорный вход синхронного детектора 6 (фиг.2е). Формируется данный опорный сигнал из меандрового сигнала путем сдвига его на четверть периода.

5 На фиг. 2ж;, показан результат перемножения сигналов; на фиг.2з - результат усреднения, представленный выходным сигналом постоянного тока отрицательной полярности,

0 Фильтрующая способность дробления полосового фильтра 4 ограничивается необходимостью пропускать без значительных переходных искажений импульсы длительностью . Поэтому сигнал на входе синхронного детектора 6 смещается в ту сторону, что и входной, лишь в окрестности малых рассогласований фронтов посылок входного и.меандрового сигналов. При смещении фронтов входного сигнала вправо по отношению к фронтам меандрового сигнала (3 а,б,в,г) возникают смещения в ту же сторону и входного сигнала синхронного детекто5 ра 6 (фиг, Зд). Результат корреляции его с опорным сигналом (фиг, Зе) положительный (фиг. Зж,з).

Если фронты входного и меандроQ вого сигналов совпадают, то сигнал на входе синхронного детектора 6 также не оказывается смещенным относительно меандрового сигнала. Результат корреляции его с опорным сигна лом синхронного детектора (фиг.Зе) будет нулевым в силу взаимного смещения их на четверть периода.

В итоге на выходе синхронного детектора 6 возникают сигналы взаим-i

Q ной корреляции, следующие|счастотой,; равной разности частот следования посылок входного и меандрового сигналов. Возникает такой сигнал всякий раз через интервал рассогласования

5 2 кратный Сд , Последнее обстоятельство определяется свойствами псевдослучайных сигналов.

Если тактовая частота входного сигнала выше тактовой частоты меанд0

рового сигнала, то первый скользит относительно второго влево. Следовательно, вначале на выходе синхронного детектора 6 формируется положительный пик корреляции, а затем отрицательный по полярности (фиг. 4а). В противном случае фронты входного сигнала скользят относительно меандровогр сигнала вправо и корреляционная картина имеет вид, представленный на фиг. 46. В таком случае для индикации тактбвой часто ты входного сигнала достаточно к значению частоты меандрового сигнала прибавить значение частоты формирования корреляционнойiфункции,если первым следует положительный пик корреляции. В противном случае частоту формирования корреляциоинрй функции следу ет вычесть из частоты меандрового сигнала. Эта функция выполняется индикатором 7, который измеряет частоты следования меандрового сигнала, сигнала корреляции и с учетом форьы последнего формирует выходной результат. Точность такого представления частоты тактового колебания входного сигнала достаточно высока, как при этом могут использоваться цифровые преобразователи временной интервал 283985. 4 .

код нли частота - код и счетчики с большим -ЧИСЛОМ разрядов и большим временем осреднения.

5 Формула изобретения

Автокорреляционный измеритель тактовой частоты псевдослучайной последовательности, содержащий послеfO довательно соединенные генератор

меандрового сигнала и первый элемент задержки, последовательно соединенные входной перемножитель и полосовой фильтр, последовательно соединен-

15 ные синхронный детектор и индикатор, второй элемент задержки, вход которого соединен с входом входного перемно- жителя, отлича.ющийся тем, что, с целью повышения точности из20 мерения, в него введен дополнительный перемножитель, при этом выход второго элемента задержки через дополнительный перемножитель, второй вход которого соединен с выходом

полосового фильтра, подключен к первому входу синхронного детектора) второй вход которого соединен с вы- ходом первого элемента задержки, вход которого соединен с вторыми входами входного перемножителя ц индикатора.

30

Изобретение относится к.электросвязи и может использоваться в сие- темах передачи дискретной информации. Цель изобретения - повышение точности измерений. Входной сигнал в виде псевдослучайной двоичной последовательности с детерминированным тактовым интервалом поступает на дополнительный перемножитель (ДП) 5 через .элемент задержки 3 и на , входной перемножнтель (ВП) 1. Во ВП I этот сигнал перемножается с сигналом, формируемым генератором 8 меандрового сигнала. С помощью полосового фильтра 4 - результирующий сигнал ВП I очищается от дроблений, возникакяцих при отличии тактовой частоты входного сигнала от частоты сигнала меандра (СМ), и подается на . другой вход ДП 5. В результате перемножения поступающих на него сигналов, Щ 5 формирует сигнал, сходный по структуре с опорным СМ. При этом часть фронтов сформированного сигнала смещается в направлении смещения входного сигнала. Синхронный детектор 6 выделяет сигнал взаимной корреляции этого сигнала и опорного, который формируется из СМ путем сдвига его на четверть периода элементом 2 задержки. Индикатор 7 .измеряет тактовую частоту входного сигнала путем измерения частоты следования СМ и сигнала корреляции и их суммирования. Введен ДП 5. 4 ил. i (Л С

Г

J Ld

в U//f/ffftf/ /Jf/Jfff

tJci,cfJuffZ

///////

/////// /////////7/7 7/777

iririririjnj ru ij ir

3 t

cpuff.3

i

cpuff.3

s

дуие.4