Устройство синхронизации псевдошумовых сигналов Советский патент 1987 года по МПК H04L7/04 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано-для измерения параметров движения объектов и для приема информации.

Целью изобретения является уменьшение времени вхождения в синхронизм и повышение помехоустойчивости при одновременном снижении объема памяти блока оперативной памяти,

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства синхронизации псевдошумовых сигналов; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство синхронизации псевдошумовых сигналов содержит первый полосовой фильтр 1, коррелятор 2, второй полосовой фильтр 3, демодулятор 4, .блок 5 слежения за задержкой, пер- вый сумматор 6, управляемый генератор 7 тактовых импульсов (УГТИ), блок 8 установки нуля, опорный генератор 9 псевдослучайной последовательности ,(ПСП), элемент И 10, генератор 11 линейно изменяющегося напряжения (ЛИН) переключатель 1.2, второй сумматор 13 блок 14 фиксации синхронизации, блЪк 15 фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), блок 16 захвата, ключ 17, аналого-цифровой преобразователь (АЦП 18, блок 19 оперативной памяти (ОП), блок 20 ключей, генератор 21 импульсов считывания (ГИС), блок 22 задержки, блок 23 дискретизации, блок 24 последовательного поиска.

Устройство работает следующим образок.

Принимаемая ПСП, спектр которой содержит промодулированную на пере- дающей стороне по линейному закону составляющую тактовой частоты, поступает на первый полосовой фильтр 1 и на блок 15 Ф.АДЧ, с фильтра нижних частот которого снимается напряжение, изменяющееся по линейному закону, который соответствует линейной модуляции тактовой частоты на передающей стороне,-Это напряжение поступает на ключ 17, который пропускает его на выход только в том случае, если есть сигнал на выходе блока 16 захвата. . Сигнал на выходе блока 16 захвата свидетельствует о том, что блок 15 ФАПЧ производит отслеживание состав- ляющей тактовой частоты. Полоса захвата блока 15 ФАПЧ должна быть равной размаху изменения тактовой часто- ты принимаемого сигнала. Снижение

времени поиска и установления режима синхронизации, а также снижение объема требуемой памяти блока 19 ОП достигается за счет того, что с выхода ключа 17 линейноизменяющееся напряжение (фиг. 2а) поступает на вход блока 23 дискретизации, где оно преобразуется в ступенчатое напряжение (фиг. 2б). Шаг дискретизации выбирается из соображений требуемой скорости вхождения в синхронизм и объема памяти блока 19 ОП при условиях

(V LLn Т ,

f и--. с. - -J

J „ f

m

m

где L 2 -1 - длина ПСП;

m - целое число; Т L fу - период ПСП.

Таким образом, с выхода блока 23 дискретизации на вход АЦП 18 поступает ( О/т уровней напряжений, которые в А1Д1 18 преобразуются в разрядный код, который с выхода АЦП 18 поступает в блок.19-ОП, где хранится ()/in комбинаций состояний опорного генератора 9 ПСП, соответствующих комбинациям генератора ПСП на передающей стороне при данном уровне линейно изменяющегося напряжения. Код, поступающий в блок 19 ОП из АЦП 18, является адресом для выдачи из блока 19 ОП комбинации кодовой последовательности, которая соответствует принятой.

Эта комбинация кода поступает че- рез блок 20 ключей в регистр опорного генератора 9 ПСП при поступлении импульса из ШС 21. Блок 22 задержки служит для того, чтобы импульс считывания сначала установил в нулевое состояние регистр сдвига опорного генератора 9 ПСП, а затем открыл блок 20 ключей для переписи информации из блока 19 ОП в регистр опорного генератора.

С началом поиска импульса с выхода ГИС 21 запускает генератор 11 ЛИН который начинает вырабатывать линейно изменяющееся напряжение (фиг.2в) которое проходит через второй сумматор 13, первый сумматор 6 и подается на УГТИ 7, изменяя длительность тактовых импульсов по линейному закону. С каждым приходом импульсов считывания происходит сброс и повтор- ньй запуск генератора 11 ЛИН. Импульс с выхода ГИС 21 также поступает на

переключатель 12, устанавливая его таким образом, что выход блока 23 дискретизации оказывается подсоединенным к входу второго сумматора 13.

Таким образом, на втором сумматоре 13 складывается ЛИН в ступенчатое напряжение с выхода блока 23 дискретизации. Это напряжение соответствует частоте тактовых импульсов в принимаемой последовательности (фиг.2г).

Уменьшение времени вхождения в синхронизм дополнительно достигается применением блока 24 последовательного поиска, т.е. комбинированием методов параллельного и последовательного поиска. Параллельный метод поиска осуществляется записью в регистр опорного генератора ПСП п-раз- рядной комбинации в i-e моменты времени (i 0,m).и последовательным поиском в промежутках между этими моментами. Последовательный поиск осуществляется путем сдвига опорной последовательности относительно при- .нимаемой в блоке последовательного поиска. Это позволяет устранить погрешности неидеальности передающего и приемного генераторов ЛИН, а также то, что закон изменения тактовой частоты на выходе блока 15 ФАПЧ отличается от передаваемого за счет влияния эффекта Доплера и воздействия шумов. На первый сумматор 6 также подается управляющее напряжение с выхода блока 5 слежения за задержкой, которое подстраивает УГТИ 7 в преде- .лах одного тактового импульса. Сигнал ошибки в блоке 5 слежения за задержкой формируется из сигйала, поступившего с выхода демодулятора 4. На вход коррелятора 2 проходит только главная составляющая спектра, которую вьщеляет первый полосовой

фильтр 1. Коррелятор 2 перемножает его с опорной ПСП, поступаклцей от опорного генератора 9 ПСП. Коррелятор 2 вьтолнен по схеме преобразователя частоты. В процессе сжатия спектра в корреляторе 2 сигнал, несущий информацию, переносится на промежуточную частоту. Второй полосовой фильтр 3 пропускает узкополосный полезный сигнал и подавляет все состав- лякяцие интерференционной помехи, лежащие за пределг ш его полосы пропускания . Далее сигнал обрабатывается в демодуляторе 4, на выходе которого получают информацию. Период сле дова

5

ния импульсов считывания ГИС 21 выбирается исходя из периода дискретизации ЛИН. При достижении синхронизации срабатывает блок 14 фиксации синхронизации, который отключает режим последовательного поиска блока 24 последовательного поиска, отключает ГИС 21, а также воздействует на переключатель 12, устанавливая его в состояние, когда выход блока 23 дискретизации отключен, от входа второго сумматора 13. В дальнейшем запуск генератора 11 ЛИН производится импульсом запуска с выхода элемента И 10, который она вырабатывает при появлении на ее входе всех единиц, т.е. когда на всех регистрах опорного генератора 9 ПСП устанавливаются 0 единичные состояния. Таким образом, система входит в синхронизм.

При срыве синхронизации включается ГИС 21, импульс с которого открывает блоЛ 20 ключей, устанавливает в нулевое состояние опорный генератор 9 ПСП, подает импульсы на блок диск- -ретизации и переписывает комбинацию из блока 19 СП в регистр опорного генератора 9 ПСП; ступенчатое напряжение с выхода блока 23 дискретизации через переключатель 12 подается на второй сумматор 13, на второй вход которого подается ЛИН с выхода генератора 11 ЛИН, запуск которого осуществляется импульсами с выхода ГИС 21 и весь цикл повторяется.

Таким образом, предлтагаемое устройство при воздействии шумов, а также при влиянии эффекта Доплера на закон изменения тактовой частоты обеспечивает уменьшение времени вхождения в синхронизм, повьш1ение помехоустойчивости и снижение объема памяти блока СП.

5

0

5

0

Формула изобретения

Устройство синхронизации псевдо- щумовых сигналов, содержащее последовательно соединенные первый полосовой фильтр, коррелятор, второй полосовой фильтр, демодулятор, выход которого через блок фиксации синхронизации подключен к первому входу переключателя, блок слежения за задержкой, первый сумматор и управляемый генератор тактовых импульсов, последовательно соединенные аналого-цифро-, вой преобразователь, блок оперативной памяти, блок ключей, к второму вхо513

ду которого подключен выход блока задержки, опорный генератор псевдослучайной последовательности (ПСП), первый выход которого подключен к второму входу коррелятора, элемент И и генератор линейно изменяющегося - напряжения (ЛИИ), последовательно соединенные блок фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), к входу которого подключен вход первого полосо вого фильтра, блок захвата и ключ, к второму входу которого подключен второй выход блока ФАПЧ, и последователно соединенные генератор импульсов считывания, вход и второй выход ко- торого подключены соответственно к первому и второму входам переключателя, и блок становки нуля, отличающееся тем, что, с целью уменьшения времени вхождения в син- хронизм и повьшения помехоустойчивости при одновременном снижении объема памяти блока оперативной памяти.

введены блок дискретизации, блок последовательного поиска и второй сум

,. 25

матор, выход которого подключен к, второму входу первого сумматора, пер- вый вход к выходу генератора ЛИН,к второму входу которого подключен третий выход генератора импульсов считывания, .а к второму входу второго сумматора подключен выход переключателя, к третьему входу которого подключен вход аналого-цифрового преобразователя и выход блока дискретизации, к первому входу которого подключен выход ключа, а к второму входу - первый выход генератора импульсов считывания, при этом первый выход блока установки нуля подключен к входу блока задержки, выход которого подключен к установочному входу блока оперативной памяти, а второй выход - к установочному входу опорного генератора ПСП, к управлякщему входу которого подключен выход управляемого генератора тактовых импульсов через блок последовательного поиска, к второму входу которого подключен выход блока фиксации синхронизации.

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - уменьшение времени вхождения в синхронизм и повышение помехоустойчивости при одновременном снижении объема памяти блока оперативной памяти (ВОП). Устр- во содержит полосовые фильтры 1 и 3, коррелятор 2, демодулятор 4, блок слежения 5 за задержкой, сумматоры 6 и 13, управляемый г-р 7 тактовых им- пульсов, блок 8 установки нуля, опор- ный г-р 9 псевдослучайной последова- - тельности, эл-т И 10, г-р 11 линейно изменяющегося напряжения, переключа- тель 12, блок 14 фиксации синхронизации, блок 15 фазовой автоподстройки частоты, блок 16 захвата, ключ 17, .аналого-цифровой преобразователь 18, БОП 19, блок 20 ключей, г-р 21 импульсов считывания, блок 22 задержки, блок 23 дискретизации (БД) и блок 24 последовательного поиска (БПП). При воздействии шумов на устр-во, а также при влиянии эффекта Допплера на закон изменения тактовой частоты цель достигается введением сумматора 13, БД 23 и БПП 24. 2 ил. rFvrin i (Л С N9 СП g

щ

.хгхгхьх1х1 J

Редактор И. Шулла

Составитель И. Грацианская

Техред Л.Сердюкова Корректор А.Тяско

Заказ 3127/57 Тираж 638Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. А/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул.Проектная, 4