Устройство для формирования многопозиционно-кодированных последовательностей Советский патент 1987 года по МПК H03M7/06 

Изобретение относится к радиотехнике, электросвязи и может приме({ять- ся в системах передачи информации, синхронизации и других, где требуется использование сигналов с высокими корреляционными свойствами.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства за счет формирования последовательностей с улучшенными взаимокорреляционными свойствами путем увеличения позиционности кодирования m(m7 2).

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 - функциональная схема .умножителя по модулю 4; на фиг.З - функциональная схема модулятора.

Устройство содержит (фиг.1) генератор 1 тактовых импульсов, триггер 2, элемент ИЛИ-НЕ 3, блок 4 счетчиков, выполненньй на счетчиках 5, блок

6регистров, вьшолненный на регистрах

7сдвига, сумматоры 8 по модулю т, умножители 9 по модулю га, элемент ИЛИ 10 и модулятор 11.

Умножитель по модулю 4 вьтолнен (фиг.2) на элементах 12-13 И и сумматоре 14 по модулю два.

Модулятор выполнен (фиг.З) на цифроаналоговых преобразователях 15 и 16 и частотно-манипулированном (фазоманипулированном) генераторе 17

Введем обобщенную систему кодирования по Велти на т-позиционный случай кодирования

D ,(k) H(k)c(k), (1)

где , N-1),N m ,n- порядок ко-

дирования; i - номер D-noc- ледователь- ности;

: D2 (k) - i-я после-

довательност D-кода п-го порядка на „ k-M такте; m - знак поэле- ментного сложения последовательностей по модулю т; H (k) - i-я последовательностВиленкина- Кристенсона

п-го порядка на k-M такте.

H ;(k) X . Ф A(k), (2)

J--1 J

где х е ГО,т-1 - L-Й разряд в т-ич- ном п-разрядном инверсном представ- ении номера формируемой последовательности Н i;

® - знак поэлементного умножения кода на число по модулю т;

C(k) - производящая последователь- ность п-го порядка на k-oM такте

C(k) llmA . (k)® A (k), (3)

jn

где m - знак поэлементного сложения

последовательностей по мо- дулю га; A.(k)- последовательность длины

N т на k-TOM такте, для которой, справедливо выражение

k A ;(k)m°+Aj(k)m +...+A(l.)ni ;

Г Aj(k)ra - . --

(4)

Для D-последовательностей определим понятие пары 1-го порядка

D J(k) ,D(k) ,)®l®A;;(k) (5) и понятие негатива р-го порядка

D(k) D(k) D(k)91®A;(k), (6)

где, 1 petO,m-1 .

Каждой m-ичной D-последовательнос- ти соответствует т -ичная Е-последо- ватепьность вида

0/1 , если D (k) 0 |

/г /, N t |k 0modm; dm , если D;(k) m - 1j (7)

d , если D; (k) 0 I. . , ... lk m-1modm.

0/ ;, если D;(k) m - lj

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггер 2 находится в нулевом состоянии, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 3 формируется единичный сигнал, устанавливающий

счетчик 5 и регистры 7 в нулевое состояние и запрещающий работу счетчикам 5, регистрам 7 и модулятору 11.

На выходах сумматоров 8 и умножителей 9 формируются нулевые сигналы.

При поступлении на вход установки в единицу триггера 2 запускающего импульса длительность

r,,,

N

m

где f - тактовая частота генератора 1; fj, - время задержки срабатывания

триггера 2,

он стробируется тактовыми импульсами генератора 1 и с приходом переднего фронта тактового импульса переходит в единичцре состояние. На выходе элемента ИЛИ-НЕ 3 происходит смена состояний с единичного на нулевое, что обеспечивает запись в регистры 7 их входных сигналов в момент стробирова- ния запускающего импульса и включение 25 9 соединена с выходами j-ro счетчи- модулятора 11.ка 5.. Другой входной т-позиционной

Q матора 8, , как следует из (1), является результатом логического умножения двух кодовых последовательностей по модулю т, вьшолняемого умножителями по модулю m 9. Пример практичес

15 кой реализации умножителя по модулю приведен на фиг.2.

Одной из входных многопозиционных последовательностей j-ro умножителя (J 1,2,...п) является многопозици онная последовательность, которая формируется на выходах j-ro счетчика 5, код последней находится в счет ном состоянии. Поэтому первая групп т-позиционных входов j-ro умножителя

20

Так как нулевой потенциал на входе счетчиков 5 является разрешающим счет то с приходом очередного тактового импульса от генератора 1 состояния счетчиков 5 начнут меняться с частотой следования тактовых импульсов. Через тактов на первом выходе последнего счетчика 5 появится единичный потенциал, которьй, пройдя элемент ИЛИ 10, вернет в исходное (нулевое) состояние триггер 2. При этом нулевое состояние на выходе элемента ИЛИ-НЕ 3 не изменится, так как на его другом входе элемента ИЛИ-НЕ 3 будет поддерживаться единичный сигнал за счет наличия на выходе элемента ИЛИ-НЕ 10 единичного сигнала.

По истечении т тактов на выходах счетчиков 5 установятся нулевые сигналы, что соответствует возврату устройства в исходное состояние.

Число разрядов каждого счетчика 5 определяется в соответствии с выражением D log,,m С,

где - наибольшее целое log,т.

Разряды каждого из счетчиков 5 соединяются в соответствии с выбранной позиционностью кодирования так, чтобы образовать делитель на т.

Чтобы понять как функционирует пг тапъная часть схемы обратимся к

9 соединена с выходами j-ro счетчи- ка 5.. Другой входной т-позиционной

равенствам (1-4). Действие2 м для слагаемых, каждое из которых является некоторой последовательностью из m элементов, выполняется сумматорами по модулю m 8 , на выходе которого формируется многопозиционная последовательность D-кода. Каждое многопозиционное слагаемое на входах сумматора 8, , как следует из (1), является результатом логического умножения двух кодовых последовательностей по модулю т, вьшолняемого умножителями по модулю m 9. Пример практической реализации умножителя по модулю 4 приведен на фиг.2.

Одной из входных многопозиционных последовательностей j-ro умножителя 9 (J 1,2,...п) является многопозиционная последовательность, которая формируется на выходах j-ro счетчика 5, код последней находится в счетном состоянии. Поэтому первая группа т-позиционных входов j-ro умножителя

последовательностью (3), поступающей на вторую группу га-позиционных входов j.-ro умножителя 9, является га-позиционная последовательность, формируемая (д+1)-м счетчиком 5 и предварительно просуммированная по модулю m с J-M разрядом т-ичного инверсного т-разрядного представления номера,

формируемой последовательности X -. Следовательно, на вторых входах j-ro умножителя 9 необходимо включение сумматора 8 по модулю т, на одни входы которого поступает т-позиционная последовательность с выходов

(j+1)-ro счетчика 5, а на другие входы - значения т-позиционных состояний, j-ro регистра 7. Состояния регистров 7 в динамическом режиме ра

боты счетчиков 5 остаются неизмен-

I ными даже если на их входах в это.

время состояния меняются. Смена состояний регистров 7 возможна лишь при запуске устройства.

Итак, в момент запуска устройства на выходе сумматора 8 будет сформирована D-последовательность требуемого номера.

Когда на первые информационные входы модулятора 11с выходов сумматора 8 поступает D-последовательность, на управляющем входе модулятора 1 1 с выхода элемента ИЛИ-НЕ 3.подается нулевой сигнал, обеспечиваю-

щий включение модулятора 11. Одновременно на другие информационные входы модулятора 11 поступает т-пози1р1он- ная последовательность с выходов блока 4. Так как т-позиционная последовательность на выходе счетчика 5 блока 4 имеет вид А 0,1, ... ,in-1, 0,1,...,m-1, то k-му (,1,2,..., m-1) элементу, поступающему на вход модулятора 11, соответствует двоично представление значения k по модулю т Логика работы модулятора 11 задается выражением (7). Пример практической реализации модулятора приведен на фиг.З.

Генератор 17 находится в режиме двойного управления, обеспечивая частотный (фазовый) сдвиг несущего колебания в соответстии с номером и значением элементов формируемых последовательностей согласно (7).

Устройство позволяет формировать последовательности любой позиционности и порядка кодирования в системе объема А 7/2; п 1,2,..., имеющие автокорреляционные свойства, аналогичные системе последовательностей Велти при улучшенном качестве взаимно корреляционных свойств и одновременном повышении помехоустойчивости передачи.

Так, переход на четырехпозиционную систему кодирования позволяет полу- чить вьшгрьпп в помехоустойчивости в flog, vlog.4 1,42 раза при обеспечении возможности одновременного функционирования без взаимных помех до 16 адресов (корреспондентов).

Формула изобретения

Устройство для формирования много- позиционно-кодированных последовательностей, содержащее генератор тактовых g импульсов, выход которого соединен с тактовыми входами триггера и блока счетчиков, вход установки в 1 триггера является управляющим входом уст0

5

5

0

5

0

g

ройства, выход триггера соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входом установки в О блока счетчиков и управляющими входами блока регистров и модулятора, информационные входы блока регистров и выход модулятора являются соответственно информационными входами и выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства, в него введены сумматоры по модулю m и умножители по модулю т, где m - целое число, характеризующее основные системы счисления, выходы ум- ножителе:й по модулю m соединены с соответствующими входами первого сумматора по модулю т, выходы которого соединены с соответствующими первыми информационными входами модулятора, выходы первого регистра блока регистров соединены с соответствующими первыми входами первого умножителя по модулю т, выходы каждого регистра блока регистров, кроме первого, соединены с соответствующими первыми входами одноименных сумматоров по модулю га, выходы которых соединены с соответствующими первыми входами одноименных умножителей по модулю т, выходы первого счетчика блока счетчиков соединены с соответствующими вторыми входами первого умножителя по модулю т, второго сумматора по модулю m и вторыми информационными входами модулятора, выходы каждого счетчика блока счетчиков, кроме первого и последнего, соединены с соответствующими вторыми входами одноименного умножителя -по модулю m и последующего сумматора по модулю т, выходы последнего счетчика блока счетчиков соединены с соответствующими вторыми входами последнего умножителя по модулю m и входами элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с входом установки в О триггера и вторым входом элемента ИПИ-НЕ.

f7

Редактор С.Патрушева

Составитель М.Никуленков

Техред И.Попович Корректор С .ШекУ1ар

Заказ 4055/56Тираж 901Подписное

ВНИИПИ 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

j ;

-4

CL

Изобретение относится к радиотехнике, электросвязи и может применяться в системах передачи информации, где требуется использование сигналов с высокими корреляционными свойствами. Изобретение позволяет повысить помехоустойчивость устройства за счет формирования последовательностей с увеличенной позиционностью кодирования. Устройство формирует многопозиционные кодированные последовательности, имеющие автокорреляционные свойства, аналогичные свойствам системы последовательностей Велти, при улучшенном качестве взаимно корреляционных свойств. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, триггер 2, злемент ИЛИ-НЕ 3, блок 4 счетчиков 5, блок 6 регистров 7, сумматоры 8, умножители 9, элемент ИЛИ 10 и модулятор 11 3 ил. . (Л Од оо 05 ГС 4 СО