Устройство для корреляционного приема фазоманипулированных псевдослучайных сигналов Советский патент 1987 года по МПК H04L27/227 

11

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиосистемах передачи дискретной информации.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.

На фиг„ 1 изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 и 3 - временные диаграммы.

Устройство для корреляционного приема фазоманипулированных псевдослучайных сигналов содержит блок 1 выделения модулирующей псевдослучайной последовательности, блок 2 вычитания, первый фильтр 3 нижних частот, управляющий элемент 4, управляемый тактовый генератор 5, регистр

6сдвига, первый и второй сумматоры

7и 8,второй и третий фильтры 9 и 10 нижних частот, первый и второй инверторы 11 и 12, третрш и четвертый инверторы 13 и 14, первый, второй, третийJ четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой сум аторы 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 и 22 по модулю два.

Блок выделения модулирующей псевдослучайной последовательности содержит опорный генератор 23 несущей частоты, фазовращатель 24, перемножи тель 25 синфазного канала, фильтр 26 нижних частот синфазного канала, компаратор 27 синфазного канала, пе- ремножитель 28 квадратурного канала фильтр 29 нижних частот квадратурно- го канала и компаратор 30 квадратур рого канала

Устройство работает следуюащм образом.

На вход устройства поступает сигнал, описываемый выражением

и (t)Vcos (.)(t-t) + + ® (t-t) +tfo,

где V - амплитуда сигнала;

СОд - номинальное значение несущей частоты fi - отклонение несущей частоты; ®(t-t,) 0,1Т - функция, описывающая закон фазовой манипуляции;

t и q - случайные задержки и начальная фаза.

Входной сигнал перемножа€;тся в перемножителях 25 и 28 с сигналом

32

опорного генератора 23 несущей частоты, причем на вход перемножителя 28 сигнал опорного генератора 23 подается со сдвигом фазы 90°, сдвиг фазы

осуществляется в фазовращетеле 24, В фильтрах нижних частот (ФНЧ) 26 и 29 отфильтровываются составляющие с удвоенной частотой несущей ,С выходов ФНЧ 26 и 29 сигналы поступают на входы компараторов 27 и 30 соответственно. Эти сигналы описываются следующими выражениями„

На вьгходе ФНЧ 26 (фиг, 2 а, в качестве примера взята 7-элементная Мпоследовательность) - синфазная составляющая

Up (t) I cos а t+ (н) (t-t. )+((, где q Cfg - cOotj - «t.

Ha выходе ФНЧ 29 (фиг, 2) - квадратурная составляющая

25

и

(t) - 2 Sin И t+(a)(t-t)+().

Вход (установки порога) блока 1 выделения модулирующей ПСП подключается к точке нулевого потенциала, С

30 выходов компараторов 27 и 30 снимаются сигналы,показанные соответственно на фиг, 2 В. ,2. В начале работы управляемый тактовый генератор 5 имеет частотную расстройку относительно

J5 тактовой частоты ПСП, модулирук1щей принимаемый сигнал, вследствие чего сдвиг по времени (расстройка по задержке) между модулирующей ПСП и ПСП, снимаемой с выхода (п-1)-го регистра

40 6 сдвига, непрерывно меняется, В этот момент, когда расстройка по задержке й Г не превышает длительности элемента ПСП Ту , т.е. / д о / , происходит захват сигнала. На фиг, 2а

45 показан сигнал на выходе (п-1)-го (триггера) регистра 6 сдвига в режиме синхронизма, когда и 0, На , фиг, 2е ,ж показан тот же сигнал соответственно дгтя случаев д и

50 н ДТ -о ,, С выхода п-го (триггера) регистра 6 сдвига снимается опережающий опорный сигнал, .показанный на фиг, 2 ч при ь ь Ту ; на фиг, 2 и - ,; на фиг. 2 к - при ulT

при Д Е

55

0р С выхода (п-2)-го (триггера) регистра 6 сдвига снимается запаздывающий опорный , показанньй на фиг. За прийТ t u , на фиг, 3S - при

- о

и 5 на фиг„ 3

в при bt О,

для о

результате поэлементного суммировани по модулю два и инвертирования ре зу.тизтата сложения осуществляется поэлементное сравнение следующих пар последовательностей; ПСП на выходе синфазного канала блока 1 вьщеления модулирующий ПСП и опережающей опорной ПСП (выход соответствующего инвертора 13, для Atr фиг, 3 Г; для Т -CL, - фиг „ Зз, для ut 0 - фиг, 3м); ПСИ на выходе квадратурного канала и опережающей опорной ПСП (выхогт, СООТЕ; тствующего инвертора 13, для й Г ои -- фиг, Зд, для t фиг. Зи, для й о 0 - фиг.Зн) ПСП на выходе синфазного канала и за паздь вающей опорной ПСП (выход соот- ветству1ощгго инвертора 14, для &€ о,.-фК| , ej для й С - фиг,3к; д,- я ь о() - фиг. 3 ); ПСП на выходе квадратруного канала и запаздывающей ог1Орной ПСП (выход соответствующего инвертора 14 для ut С - фиг. Зж, ci фиГ; 3л5 для uf фиг , Зп) . Такая же операция производится с ПСП на выходе синфазного и квадратурного каналов.и инвертированными опорными ПСП, которые снимаются с выходов инверторов 11 и 12, При этом сигналы на входах соответствующих ФНЧ 9 и 10 взаимно ин- вертированы т.е. в те моменты времени, ког да сигнал, например , на входе соответствующего ФНЧ 9 равен 1, сигнал на входе соответствующего ФНЧ 10 равен и наоборот,

Таким образом, когда случайной инверсии выделяемой ПСП входной и опорный сигналы какого-либо из сум маторов по модулю два становятся не- коррсл-крованными, имеет место корреляция сигналов, действующих на входах симметричного сумматора по моду- ЛЕО два,

Попарно сигчметричными являются следующие сумматоры по модулю два: 15 и 16. 17 и 11 Сумматоры 16 5 1

два5 соответствующие инверторы 13 и 14 и соответствующие ФНЧ 9 и 10 об- pasyiGT дополнительный канал формиро- .ания сигпа.гга ошибки о Высокочастот- Hbie составляющие сигналов, поступаю- дих с инве. тот)ов 13 и 14, отфильтровываются соответственно в ФНЧ 9 и 10 на, выходах которых уровни сигналов пропорциомальны степени корреляции

S, 19 и 20, 21 и 22. 5 20 И 22 ПО модулю

входных и опорных сигналов соответственно сумматоров 15s i, 17, 18, 19.. 19, 20, 21, 22 по модулю два Сигналы с выходов ФНЧ 9 суммируются в сум™ маторе 7, на выходе которого уровень сигнала определяется степенью корреляции принимаемого сигнала с опережающей опорной ПСП, Сигналы с выходов ФНЧ 10 суммируются в сумтчаторе

8, на выходе которого уровень сигнала определяется степенью корреляции принимаемого сигнала с запаздывающей опорной ПСП, Сигналы с выходов сумматоров 7 и 8 поступают на входы блока

2 вычитания, на выходе которого формируется сигнал ошибки. Далее обычным способом осуществляется подстройка частоты управляемого тактового генератора 5, вследствие чего устраняется рассогласование по задержке, В режиме синхронизации с выхода (n-l)-ro (триггера) регистра 6 сдвига снимается синхронная с принимаемым сигналом ПСП, задержка которой относительно

излучаемой передатчиком может быть использована для измерения расстояния до объекта управления.

0 5

0 5

0

5

Формула изобретения

1, Устройство .для корреляционного приема фазоманипудированных псевдослучайных сигналов, содержащее бло.к выделения модулирующей псевдослучайной последовательности, блок вычитания, выход которого соединен с вхо- дгом первого фильтра нгшних частот выход которого через управляющий элемент соединен с входом управляемого тактового генератора, выход которого подключен к входу регистра сдвига,, отличающееся тем, что, с целью повьшения помехоустойчивости, в него введены два сумматора, второй и третий фильтры нижних частот, первый и второй инверторы, третий и четвертые инверторы и восемь сумматоров по модулю два, при этом выходы первого, второго, третьего и четвертого сумматоров по модулю два через соответствующие третьи инверторы соединены с входами соответствующих вторых фильтров нижшгх частот, выходы которых подключены к вxoдa первого сумматора, выход которого соединен с первым входом блока вычитанг.я, второй вход которого подключен к выходу второго сумматора, входь которого

подключены к выходам соответствующих третьих фильтров нижних частот, входы которых соединены с выходами соответствующих четвертых инверторов, входы которых соединены с выходами соответственно пятого, шестого, седь- мого и восьмого сумматоров по модулю ,два, выход первого инвертора соединен с первыми входами второго и четвертого сумматоров по модулю два, вы- ход второго инвертора соединен с первыми входами шестого и восьмого сумматоров по модулю два, первый выход регистра сдвига соединен с входом первого инвертора и с первыми входами первого и третьего сумматоров по модулю два, второй выход регистра сдвига подключен к входу второго инвертора и к первым входам пятого и седьмого сумматоров по модулю два, пер- вый выход блока выделения модулирующей псевдослучайной последовательности соединен с вторыми входами первого, второго, пятого и шестого сумматоров по модулю два, второй выход блока выделения модулирующей псевдослучайной -последовательности подключен к вторым входам третьего, четвертого, седьмого и восьмого сумматоров по модулю два, выход управляемого тактового генератора соединен со стробирующим входом блока выделения модулирующей псевдослучайной последовательности, снгнальньй и установочный входы которого являются сигнальным и установочным входами устройства, выходом которого является третий выход регистра сдвига.

2. Устройство поп, 1, отличающееся тем, что блок выделения модулирующей псевдослучайной последовательности содержит генератор несущей частоты, фазовращатель, а в -синфазном и квадратурном каналах последовательно соединенные перемножитель, фильтр нижних частот и компаратор, выход опорного генератора несущей частоты соединен с первьм входом перемножителя синфазного канала и с входом фазовращателя, выход которого соединен с первым входом перемножителя квадратурного канала, второй вход которого соединен с вторым входом перемножителя синфазного канала и является сигнальным входом блока вьщеления модулирующей псевдослучайной последовательности, установочным входом которого являются объединенные первые входы компараторов синфазного и квадратурного каналов, вторые объединенные входы которых являются стробирующим входом блока выделения модулирующей псевдослучайной последовательности, первым и вторым выходами которого являются соответственно выход компаратора синфазного канала и выход компаратора квадратурного канала.

Jfp

п.

гп ri r-1 Н гп г -1 п -I п i-i п гт::

Ч riri п п г-1 п

И

и

п.

п

и

и

и

п

п

а

п.

п.

JJL

П

и

и

л.

II

и

пг п r-п п

и

п.

-/

-ff

JO.

JOL

п

л

п

и

и

и.

е

ж

п

и

EL

JO.

XL

и

и

л

./fI

I П тп -1 п 1 I

л

а.

л

-Рл

л.

л

л

лл

л

п i-in n

(р(/г.2

I

1

л

л.

л

1 I

л

I1 п I-Д

.

л

П г

ПП ff

и.

п i-in n

1

п

±L

I-1 п

.d

I fr

П

n

п

i n i-1 inn m n m n

n n I-I n Г-1 n i I I nГППni nd

n r-i ДH np np n pn p

rL

.1 I .1...,-.- л -j-I--,,.a...i..

Ч-1 пг-Ь

л.

пгпгпп |пп ПП| n.g

ii-in irnn II-in irnn I r

сриг.З

Составитель О. Геллер Редактор А Лежнина Техред В.Кадар Корректор М. Шароши

Заказ 2437/56 Тираж 638Подписное

ВНРШПИ 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

e ж

rrtn

rh n m n

rh n rh r

SLJi

Изобретение относится к радиотехнике и повышает помехоустойчивость. Устр-во содержит блок выделения модулирующей псевдослучайной последовательности, блок вычитания, фильтр нижних частот, управляющий эл-т, управляемый тактовый г-р, регистр сдвига. Вновь введены два сумматора, два фильтра нижних частот, четыре инвертора, восемь сумматоров по модулю два. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. о CD. СХ) 00