Устройство для статистического обнаружения дискретных сигналов в каналах связи с межсимвольной интерференцией Советский патент 1987 года по МПК H03M13/25 

1

Изобретение относится к технике электросвязи и может быть использовано в системах передачи данных, контроля и управления.

Цель изобретения - повьшгение помехоустойчивости устройства при действии нестационарных помех.

Ка фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема блока анализа помех.

Устро йство для статистического обнаружения дискретных сигналов в каналах связи с межсимвольной интерференцией содержит приемник 1 непрерьгоных сигналов, блок 2 задержки, сумматор 3, решающий блок 4, детектор 5 качества формирователь 6 последовательности стираний, регенератор 7 т-ичных сигналов, формирователь 8 гипотетической последовательности, блок 9 сумматоров по модулю т, генератор 0 предполагаемых ошибок, умножитель 11 на коэффициент шумовых остатков, суммирзпощий блок 12, линию 13 задержки, блок 14 вычитания, перемножитель 15, интегратор 16, пороговый блок 17, формирователь 18 гипотетической последовательности, счетчик 19, блок 20

анализа помех.

Блок 20 анализа помех содержит усилитель 21, с регулируемым коэффициентом усиления, усилитель 22 с постоянным коэффициентом усиления, компаратор 23, ключ 24, сумматор 25, 26

элемент

сравнения.

Сущность работы элементов, содержащихся в блоке 20 анализа помех, заключается в следующем.

Введенные элементы реализуют процедуру обучения с выравненными ошибками, которая описывается следующим математическим выражением:

v(n+) v(n) +.р„а(п),

у(п), У (п) где Q(n) Y(n), v4n)Y,n;

и сходимость которой к минимуму вероятности ошибки доказана.

Указанное математическое выражение реализуется следующими техническими устройствами:

V(n+l),V(n)- коэффициенты усиления усилителя 2I с регулируемым коэффициентом усиления,выБ

g

0

Р

0

(п) попненного по стандартной схеме; характеризует шаг, с которым данная процедура сходится к минимуму вероятности ошибки и реализуется, например, коэффициентом усиления усилителя 22 с постоянным коэффициентом усиления, выставляемым вручную или автоматически в зависимости от характера нестационарной помехи в канале связи, причем для большей точности работы устройства (n);

5

П 5

образцы канальных сигналов, искаженные помехой и поступающие на выход приемника 1; величина порога ком- : паратора 23.

По указанному алгоритму в зависимости от уровня помех в канале связи на выходе блока 20 анализа помех вырабатывается сигнал, уровень которого пропорционален помехе действующей в данный момент времени в канале свя-. зи. Этот сигнал регулирует порог решающего блока 4, что увеличивает вероятность принятия этим блоком правильного решения. Следовательно, так . как-при принятии решения учитывается мгновенная помеха, то при посимвольном приеме этр повышает вероятность 0 принятия правильного решения о принимаемом символе и увеличивает тем самым помехоустойчивость всего устройства в целом.

Устройство работает следующим об- 5 разом.

Принятые колебания с выхода приемника 1 непрерывных сигналов поступают на входы детектора 5 качества и регенератора 7 т-ичных сигналов и Q на вход линии 13 задержки. С выхода детектора 5 качества сигналы записываются в формирователь 6 последовательности стираний, а с выхода регенератора 7 т-ичных сигналов - в g формирователь 8 гипотетической последовательности. Скорость записи в формирователях 6 и 8, строящихся на основе регистров длины L, равной интервалу памяти канала, равна скорости

манипуляции V. С выхода формирователя 8 1 ипотетической последовательности сигналы поступают на одну группу входов блока 9 сумматоров по модулю т, при этом скорость изменения состояний на выходах формирователя 8 гипотетической последовательности всегда равна V, на другую группу входов которого поступают сигналы с генератора 10 предполагаемых ошибок со скоростью V L, а на третью группу входов - сигналы с выхода формирователя 6 последовательности стирания. При этом скорость изменения состояний на выходах формирователя 6 последовательности стираний зависит от числа 9 сигналов стираний, которые выдает детектор 5 качества, и равна что за время приема одного симV

в

m вола обеспечивает на выходе блока 9

сумматоров по модулю m формирование наборов комбинаций символов с учетом предполагаемь1Х и аномальных ошибок на интервале памяти канала.

Каждая из полученных на выходе блока 9 сумматоров по.модулю комбинация из набора m возможных проходи через умножитель 11 на коэффициенты шумовых остатков, определяемых для данного канала предварительно. Результат умножения для каждой комбинации с вькода умножителя 11 на коэффициенты шумовых остатков складывается на суммирующем блоке 12, а затем поступает на второй (вычитающий) вхо сумматора 3, на первьш (суммирующий) вход которого через блок 2 задержки

с выхода приемника 1 непрерывных сигналов поступает сигнал обрабатываемого символа. Этот же сигнал поступает на вход блока 20 анализа помех, где поступает на входы усилителей 21 и 22. С выхода усилителя 21 с регулируемым коэффициентом усиления усиленный в V раз аналоговый сигнал поступает на вход компаратора 23 где производится сравнение полученного произведения V(n) Y(n) с порогом П, уровень которого устанавливается при настройке устройства путем подачи на вход устройства известных сигналов без помехи и регулировки порога П, по максимальной вероятности правильного принятия решения решающим блоком 4. По результатам сравнения компаратор 23 управляет ключом 24, разрешая прохождение сигнала Pn-Y(n) с выхода усилителя 22 с по

стоянным коэффициентом усиления либо инверсно, либо неинверсно, т.е. определяет знак произведения рп Y(n). Полученное произведение поступает на второй вход сумматора 25, на первый вход которого поступает сигнал V(n)x Y(n) с выхода усилителя 21 с регулируемым коэффициентом усиления, про0 порциональный коэффициенту усиления этого усилителя на предыдущем шаге. Этот сигнал и сигнал с выхода сумматора V(n) Y(n) + /7.Y(n) поступает соответственно на первый И второй

5 входы элементов 26 сравнения, на выходе которого формируется сигнал с приращением, пропорциональным величине + Pp-Y(n), т.е. пропорциональный изменению помехи на входе устройства.

0 Сигнал с выхода элемента 26 сравнения регулирует коэффициент усиления усилителя 21 с регулируемым коэффициентом усиления и подстраивает порог решающего блока 4 по управляющему

5. входу.

Сигнал с выхода сумматора 3 анализируется в решающем блоке 4 на интервале памяти канала L и затем принимается рещение о переданном символе с

0 учетом интенсивности действующей помехи в канале связи.

Сигналы с выхода решающего блока

4поступают на вход формирователя 1В гипотетической последовательности для формирования путем воздействия на информационный параметр несущего колебания, подобного обрабатываемому приемником непрерывных сигналов S(t) гипотетического сигнала (t) на длине памяти канала L, равной S (t). .Сформированный формирователем 18 гипотетический сигнал S (t) подается на второй вход блока 14 вычитания, на

первый вход которого после предварительной задержки в линии 13 задержки подается входной сигнал S(t). Применение линии 13 задержки обусловлено необходимостью компенсации временного рассогласования между S(t) и

5.(t). Разностный сигнал с выхода блока 14 вычитания, обусловленный как помехами усуществующими в канале свя- зи, так и ошибочными решениями рещаю- щего блока 4, поступает на оба входа

g перемножителя 15, выполняющего роль .квадратора, а затем на вход интегратора 16, где вьгчисляется энергия разности между сигналами S(t) и S(t) на длительности L элементов, где L

0

5

0

5

устанавливается емкостью счетчика 19, подсчитывающего текущее количество решений, а сигналы пересчета служат в качестве синхросигналов интегратора 16, определяющих время работы. Результат интегрирования поступает на пороговый-блок 17, имеющий 1 порогов. В зависимости от числа ошибочных решений на длине из L элементов величи- ig на разностной энергии на выходе ин- теграто15а 16 растет пропорционально количеству ошибок, что ведет к появлению составляющего числа порогов превьщгений на выходе порогового блока 15 17, которые изменяют уровень порога детектора 5 качества.

Таким образом, в предлагаемом устройстве повышается помехоустойчивость за счет увеличения вероятности 20 принятия правильного решения решающим блоком 4 при воздействии на сигнал нестационарных помех, что достигается автоматическим регулированием порога решающего блока 4 по указанно- 25 му алгоритму.

Ф о р м ула изобретения

управляющему входу первого усилите1.Устройство для статистического об-30 ля и является выходом блока анализа наружения дискретных сигналов в кана- помех.

лах связи с межсимвольной интерферен цией по авт. св. № 1170621, о т л и чающе еся тем, что, с целью повьпиения помехоустойчивости устройства при действии нестационарных помех, в него введен блок анализа помех, выход и вход которого подключены соответственно к управляющему вхо ду порогового блока и выходу блока задержки.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что,блок анали за помех содержит элемент сравнения, сумматор, компаратор, ключ и усилите ли, входы которых объединены и являются входом блока анализа помех, выход первого усилителя подключен к входу компаратора и первым входом сумматора и элемента сравнения, выход второго усилителя подключен к первому входу ключа, второй вход которого подключен к выходу компаратора, выход ключа подключен к второму входу сумматора, выход которого подключен к второму входу элемента срав нения , выход которого подключен к

лах связи с межсимвольной интерференцией по авт. св. № 1170621, о т л и- чающе еся тем, что, с целью повьпиения помехоустойчивости устройства при действии нестационарных помех, в него введен блок анализа помех, выход и вход которого подключены соответственно к управляющему входу порогового блока и выходу блока задержки.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что,блок анализа помех содержит элемент сравнения, сумматор, компаратор, ключ и усилители, входы которых объединены и являются входом блока анализа помех, выход первого усилителя подключен к входу компаратора и первым входом сумматора и элемента сравнения, выход второго усилителя подключен к первому входу ключа, второй вход которого подключен к выходу компаратора, выход ключа подключен к второму входу сумматора, выход которого подключен к второму входу элемента сравнения , выход которого подключен к

Устройство для статистического обнаружения дискретных сигналов в каналах связи с межсимвольной интерференцией относится к технике электросвязи и может быть использовано в системах передачи данных контроля и управления. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости при действии нестационарных помех. Цель достигается введением в устройство блока анализа помех, на выходе которого вырабатывается воздействие, управляющее порогом решающего порогового блока в зависимости от интенсивности нестационарных помех в канале связи, что увеличивает вероятность принятия правильного решения решающим блоком и помехоустойчивость устройства в целом. 1 3. п. ф-лы, 2 ил. ю (Л с 00 о: со Nj: СЮ Сд ю

Составитель С. Берестевич . Редактор Т. Лазоренко Техред Л.Сердюкова Корректор С. Шекмар

Заказ 6380/54

Тираж 900Подписное

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

Фиг. 2