Автокорреляционный измеритель параметров псевдослучайного фазоманипулированного сигнала Советский патент 1987 года по МПК H04B3/46 

Изобретение относится к электросвязи, может быть использовано в системах передачи дискретной информации, в совмещенных системах связи и в радиолокации и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 921104.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем определения кодовой структуры сигнала.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого автокорреляционного измерителя; на фиг. 2 - структурная электрическая схема блока циклического преобразования сигнала; на фиг. 3 и

4- временные диаграммы работы автокорреляционного измерителя.

Автокорреляционный измеритель параметров псевдослучайного фазоманипулиро- ванного сигнала содержит блок 1 умножения, элемент 2 задержки, полосовой фильтр

3,нелинейный элемент 4, первый фильтр

5нижних частот, генератор 6 скорости перестройки, второй фильтр 7 нижних частот, первый 8 и второй 9 измерители частоты, дополнительный блок 10 умножения, третий фильтр 11 нижних частот, вентиль 12, счетчик 13 импульсов, измеритель 14 базы сигнала, измеритель 15 длительности посылок, арифметический блок 16, блок 17 регистрации, блок 18 циклического преобразования сигнала, второй дополнительный блок 19 умножения, четвертый фильтр 20 нижних частот, пороговый блок 21, ключ 22 и дополнительный арифметический блок 23, причем блок 18 циклического преобразования сигнала состоит из первого блока 24 умножения, первого 25 -и второго 26 блоков задержки, первого полосового фильтра 27, второго блока 28 умножения, второго полосового фильтра 29, первого 30 и второго 31 масштабируюших блоков, первого 32 и второ го 33 блоков настройки.

Автокорреляционный измеритель работает следующим образом.

Принимаемый фазоманипулированный (ФМн) сигнал (фиг. 36) с модулирующей функцией (фиг. За) поступает на первые входы блоков 1 и 10 умножения, элемента 2 Задержки и блока 18 циклического преобразования сигнала. Величина задержки на первом выходе элемента 2 задержки изменяется по линейному закону при помощи генератора 6, вырабатывающего периодиче- пилообразное напряжение управления. Величина задержки на втором выходе элемента 2 задержки устанавливается постоянной.

На вторые входы блоков 1 и 10 умножения поступает принимаемый ФМн сигнал, предварительно задержанный в элементе 2 задержки. Результатом перемножения в блоке 1 умножения являются биения с высокочастотным заполнением, которые проходят через полосовой фильтр 3 и нелинейный элемент

4.Фильтры 5 и 7 нижних частот настроены

0

на высокочастотное заполнение, которое является несущей частотной ФМн сигнала, и огибающую, являющуюся тактовой частотой псевдослучайной модулирующей функ- ции. Выходы фильтров 5 и 7 соединены с измерителями 8 и 9 частоты, на вторые входы которых поступает выходное периодически изменяющееся пилообразное напряжение с генератора 6. В результате с выQ хода измерителя 8 снимается информация о значении тактовой частоты, а с выхода измерителя 9 - о значении несущей частоты принимаемого ФМн сигнала.

Результатом перемножения в блоке 10 умножения также являются биения с вы5 сокочастотным заполнением, огибающая которых выделяется фильтром 11 нижних частот (фиг. Зе).

Указанная огибающая представляет собой произведение двух одинаковых модулирующих функций (фиг. За и д), сдвинутых во времени на величину задержки на втором выходе элемента 2 задержки.

Числоотрицательных импульсов

(фиг. Зе) равно числу скачков фазы принимаемого ФМн сигнала (фиг. 36), причем

5 длительность отрицательных импульсов не зависит от длительности элементарных посылок. Напряжение (фиг. Зе) с выхода фильтра 11 нижних частот поступает на однопо- лярный вентиль 12, на выход которого проходят только отрицательные импульсы

0 (фиг. Зж). Эти импульсы подсчитываются счетчиком 13.

Удвоенное число скачков фазы за время длительности принимаемого ФМн сигнала на единицу меньше кол 1чества его элементарных посылок, равного базе сигнала.

5 Число скачков фазы, подсчитанное счетчиком 13, поступает на вход измерителя 14 базы сигнала, где и определяется база сигнала.

Информация о значении тактовой часто« ты с выхода измерителя 8 частоты поступает на измеритель 15, где формируются тактовые импульсы (фиг. 3 в и г), с помощью которых определяется длительность элементарных посылок. Измеренные значения базы сигнала и длительности элемен5 тарных посылок подаются в арифметический блок, 16, где определяется длительность принимаемого ФМн сигнала.

Значения базы сигнала, длительности элементарных посылок, длительности сигнала и несущей частоты поступают на соответствую0 щие входы блока 17, где они регистрируются. Одновременно принимаемый ФМн сигнал (фиг. 36 и 46) поступает на первый вход блока 18 циклического преобразования сигнала, на второй и третий входы которого подаются измеренные значения несущей частоты и длительности элементарных посылок с выходов измерителей 9 и 15. Значение длительности элементарной посылки через масштабирующие блоки 30 и 31 поступает на

5

управляющие входы блоков 25 и 26 задержки соответственно. Масштабирующие блоки 30 и 31 обеспечивают кратное увеличение длительности элементарных посылок и, воздействуя на управляющие входы блоков 25 и 26 задержки, устанавливают соответствующие задержки (фиг. 4г и з).

Следует отметить, что фаза (фиг. 4в) принимаемого ФМн сигнала (фиг. 46) ма- нипулируется в соответствии с модулирующей функцией (фиг. 4а), в качестве которой используется М-последовательность.

В блоке 18 принимаемый сигнал поступает на первый вход блока 24 умножения, на второй вход которого подается тот же сигнал, задержанный в блоке 25 задержки (фиг. 4г), с фазой, представленной на фиг. 4д. На выходе блока 24 образуется результирующее колебание, из которого полосовым фильтром 27, настроенным на удвоенную несущую частоту, выделяется суммарное напряжение (фиг. 4е), фаза которого изменяется (фиг. 4ж).

Напряжение с выхода полосового фильтра 27 поступает на первый вход блока 28 умножения, на второй вход которого подается сигнал (фиг. 4з) с выхода блока 26 задержки (фаза его соответствует фиг. 4и). На выходе б.юка 28 образуется результирующее колебание, из которого полосовым фильтром 29, настроенным на несущую частоту, выделяется напряжение разностной частоты (фиг. 4к), фаза которого представлена на фиг. 4л.

Настройка полосовых фильтров 27 и 29 осуществляется с помощью блоков 32 и 33 соответственно, управляющие входы которых соединены с выходом измерителя 9 несуп ей частоты.

Напряжение с выхода блока 18 поступает на первый вход второго дополнительного блока 19 умножения, на второй вход которого подается сигнал с первого выхода элемента 2 задержки.

Фильтром 20 нижних частот выделяется низкочастотное напряжение, пропорциональное автокорреляционной функции, которое поступает в пороговый блок 21, где сравнивается с пороговым уровнем, при превыще- нии которого пороговый блок 21 формирует управляющий импульс, который поступает на вход ключа 22 и открывает его. В исходном состоянии ключ 22 всегда закрыт. При этом значение величины задержки, соответствующее максимуму автокорреляционной функции, через открытый ключ 22 по- ступает в арифметический блок 23, куда поступает и значение длительности элементарных посылок измерителя 15. В арифметическом блоке 23 определяется циклический сдвиг, который поступает в блок 17 регистрации. Указанный сдвиг устанавливает однозначное соответствие между кодовой структурой принимаемого ФМн сигнала и функцией преобразования.

Следовательно, измерив циклический сдвиг и имея таблицу соответствия, можно определить кодовую структуру принимаемого ФМн сигнала.

10

Формула изобретения

1. Автокорреляционный измеритель параметров псевдослучайного фазоманипулиро- ванного сигнала по авт. св. № 921104, от- личающийся тем, что, с целью расширения

5 функциональных возможностей путем определения кодовой структуры сигнала, введены последовательно соединенные блок циклического преобразования сигнала, второй дополнительный блок умножения, четвертый фильтр нижних частот, пороговый блок,

ключ и дополнительный арифметический блок, при этом первый, второй и третий входы блока циклического преобразования сигнала, второй вход второго дополнительного блока умножения, второй вход ключа и вто5 рой вход и выход дополнительного арифметического блока соединены соответственно с вторым входом блока умножения/ с выходом второго измерителя частот, с вы.хо- дом .измерителя длительности посылок, с входом блока умножения, с дополннте.пь0 ньш выходом элемента задержки, с вторым и с пятым входами блока регистрации.

2. Измеритель по п. 1, отличающийся тем, что блок циклического преобразования сигнала содержит первый и второй блоки настройки, последовательно соединенные пер5 вый блок умножения, первый полосовой фильтр, второй блок умножения и второй полосовой фильтр, последовательно соединенные первый масштабирующий блок и первый блок задержки и последовательно сое„ диненные второй масштабирующий блок и второй блок задержки, при этом первый вход первого блока умножения, являющийся первым входом блока циклического преобразования сигнала, объединен с сигнальными входами первого и второго блоков задержки.

5 выходы которых подключены к вторым входам соответственно первого и второго блоков умножения, а вторые входы первого и второго полосовых фильтров соединены с выходами соответственно первого и второго блоков настройки, объединенные входы ко0 торых являются вторым входом блока циклического преобразования сигнала, третьим входом и выходом которого являются соответственно объединенные входы первого я второго масштабирующих блоков и выход второго полосового фильтра.

,. ,,. -gSaadM ,

+1

WfФиг. 2

Ж

Ti лип cm u u u uu

фуг. 3

ИзобретеЕ{ие относится к электросвязи. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем определения кодовой структуры сигнала. Устр-во содержит блок 1 умножения, элемент задержки 2, полосовой фильтр 3, нелинейный элемент 4, фильтры 5, 7, 11,,20 нижних частот, генератор 6 скорости перестройки, измерители 8, 9 частоты, дополнительные Фиг. 1 блоки 10, 19 умножения, вентиль 12, счетчик 13 импульсов, измеритель 14 базы сигнала, измеритель 15 длительности посылок, арифметический блок (АБ) 16, блок 17 регистрации, 6vioK 18 циклического преобразования сигнала, пороговый блок 21, ключ 22 и дополнительный АБ 23. Цель изобретения достигается введением блоков 18-23. На блок 18 поступает фазоманипулированный сигнал (ФМС) и измеренные значения несущей частоты и длительности элементарных посылок с выходов измерителей 9 и 15. Фильтр 20 выделяет низкочастотное напряжение, пропорциональное автокорреляционной функции. Значение задержки, соотв. максимуму автокорреляционной функции, с элемента задержки 2 через открытй ключ 22 поступает в АБ 23. В АБ 23, куда поступает также сигнал с измерителя 15, определяется циклический сдвиг, устанавливающий однозначное соответствие между кодовой структурой принимаемого ФМС и функцией преобразования. 1 з.п.ф-лы, 4 ил. 5 сл оо со o CD Ю ISJ

b-f h H H H H .

л

H H H,