Цифровой согласованный фильтр составных сигналов Советский патент 1988 года по МПК H03H17/00 

(Л

Изобретение относится к технике передачи дискретных сигналов и может быть применено в устройствах обработки псевдослучайных сигналов с большой базой.

Целью изобретения является повьш е ние помехоустойчивости цифрового согласованного фильтра составньк сигналов.

На фиг. 1 приведена структурная схема цифрового согласованного фильтра составных сигналов; на фиг.2 - структурная схема звена согласованного фильтра; на фиг. 3 - временная диаграмма, поясняющая структуру входных псевдослучайных сигналов; на фиг. А - временная диаграмма, поясняющая работу звена согласованного фильтра.

Цифровой согласованный фильтр составных сигналов содержит входной квантователь 1, звенья 2 согласованных фильтров, генератор 3 импульсных последовательностей и генератор 4 тактовых импульсов.

Звено 2 согласованного фильтра содержит первый регистр 5, блок 6 оперативной памяти, счетчик 7 адреса, коммутатор 8, второй регистр 9, алгебраический сумматор 10, третий 11 и четвертый 12 регистры и генератор 13 опорных последовательностей.

Цифровой согласованный фильтр составных сигналов работает следующим образом.

Передаваемый и опорный составные сигналы (например, второго порядка) формируются в соответствии с диаграммой на фиг. 3. Элементы периодически повторяющейся первой псевдослучайной последовательности (ПСП1 ) а , перемножаются с элементами второй псевдослучайной последовательности (ПСП2), где a., ,2, k r7T;7; N и N ,р - числа элементов ПСП1 и ПСП2 соответственно, причем длительность элементов ПСП2 равна длительности ПСП1. База составного сигнала второго порядка равна ,-Nj. Аналогично строятся составные сигналы третьего и более высоких порядков. Значения элементов а опорных последовательностей, ,Nj, ,1 формируются генераторами 13 опорных последовательностей под действием тактовых импульсов генератора 3 импульсных последовательностей и в виде логических уровней подаются на управ

10

707252

ляющие входы алгебраических сумматоров 10 звеньев 2.

Смесь принятого видеосигнала и помех поступает на вход входного квантователя 1, на выходе которого формируются отсчеты Х . Для ослабления требований к системе тактовой синхронизации необходимо, чтобы входной квантователь 1 формировал два отсчета на один элемент составного сигнала. В этом случае поток отсчетов х на входе первого звена 2 можно разбить на два потока с четными и нечетными значениями номера К (два потока отсчетов равной четности). В каждом из них на один элемент сигнала приходится один отсчет входного квантователя 1.

В первом звене 2 на интервале времени между двумя отсчетами входного квантователя 1 вычисляется величина

If

20

ч,

v

Х. А

У

П :

(I)

где отсчеты входного квантователя I перенумерованы так, что Х является последним поступившим отсчетом независимо от его четности. Таким образом Xj есть функция взаимной корреляции (ФВК) сегмента принятого составного сигнала и ПСП1. Значения Х передаются во второе звено 2, в котором вычисляется величина

(2)

где отсчеты ФВК Х на входе второго звена 2 перенумерованы так, что последний поступивший отсчет имеет номер . С учетом (l) и (2)

x .I

L. J

NI

I а X

N

Lb

(Г

г

0

5

где

- значение элементов опорного составного сигнала второго порядка;

m(k-l )N,+i, ,N, , ,,, x ; есть ФВК принятого сигнала cd

т.е,

(потока отсчетов равной четности,

с опорным составным сигналом второго

порядка.

В 1-м звене 2 выполняются операции в соответствии с алгоритмом

k.-

где отсчеты X перенумерованы так, что последний поступивший в i-e звен 2 отсчет имеет номер .

Таким образом, все звенья 2 работают по одному алгоритму (З) и на выходе последнего 1-го звена 2 фор- мируются отсчеты ФВК принятого и опорного сигналов для потоков входны отсчетов равной четности, т.е. по два значения ФВК на элемент составного сигнала. Все звенья 2 функционируют параллельно и в каждом выполняется по Nf операций суммирования входных отсчетов при базе составного сигнала М ... N

I ... 11 .

В соответствии с алгоритмом (З) звено 2 работает следующим образом.

Генератор 3 импульсных последовательностей по сигналам генератора А формирует серии управляющих импульсов (пример временных диаграмм показан на фиг. 4). Запуск генератора 3 осуществляется сигналом Пуск от входного квантователя 1. По сигналу W входной отсчет Х записывается в первый регистр 5 и через него подается на первый вход коммутатора 8, который в начале цикпа обработки подключает выход регистр 5 на вход блока 6. По сигналу W; поступивший входной отсчет записывается в блок 6, а коммутатор 8 переключается на передачу данных с выхода блока 6 на вход второго регистра 9. Этим же сигналом сбрасывается в нулевое состояние третий регистр 11. Затем по первому сигналу Т,, содержимое счетчика 7 увеличивается на 2 в первом звене

2 и на N N

N

3 i-M звене 2 (172), обеспечивая тем саг-ым перенумерацию входного потока отсчетов равной четности в соответствии с (З). Счетчик 7 обеспечивает арифметический счет по модулю М ,211 в первом звене 2 и N; N , N5. .. . К,- в остальных звеньях 2 (). Емкость блока 6 должна быть не менее М; ячеек памяти. По окончании первого сигнала Т. из блока 6 считывается значение X , которое через коммутатор 8 подается на вход второго регистра 9 и записывается в него по первому импульсу R .. С выхода второго регистра 9 отсчеты поступают на первый вход алгебраического сумматора 10, а на второй его вход в

5 о

х

это время подается нулевое содержимое третьего регистра 11. На вход управления режимом работы алгебраического сумматора 10 подается элемент псевдослучайной последовательности от генератора 13, и на выходе сумматора 10 формируется значение произведения а Х, которое цо первому импульсу Р, заносится в третий регистр 11. В это время вторым импульсом Т, содер; симое счетчика 7 вновь увеличивается на 2 в первом

N.

в 1-м звезвене 2 и на N , К, , не 2 ( ), и процедура повторяется. После N-го импульса Р в третьем регистре 11 содержится значение X в соответствии с (31, а счетчик 7 импульсом т , наращивается на 1 , подготавливая блок 6 к записи входного отсчета в следующем цикле обработки. Импульсом W значение из третьего регистра 11 заносится в четвертый регистр 12 для передачи в следующее звено 2, а коммутатор 8 переключается на передачу данных из первого регистра 5 в блок 6. Звено 2 возвращается в исходное состояние.

Формула изобретения

Цифровой согласованный фильтр составных сигналов, содержащий последовательно включенные входной квантователь, вход которого является входом цифрового согласованного фильтра составных сигналов, и 1 звеньев согласованных фильтров, где 12, выход последнего из которых является выходом цифрового согласованного фильтра

составных сигналов, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и генератор импульсных последовательностей, выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами звеньев согласованных фильтров, отличающи йся тем, что, с целью повьш1ения помехоустойчивости, выход сигнала запуска входного квантователя соединен с входом сигнала запуска генератора импульсных последовательностей, а каждое звено согласованного фильтра содержит последовательно включенные первый регистр, вход которого является

входом звена согласованного фильтра, коммутатор, второй регистр, алгебраический сумматор, третий регистр и четвертый регистр, выход которого является выходом звена согласованно513707

го фильтра, счетчик адреса, выход которого соединен с адресным входом блока оперативной памяти, вход и выход которого подключены к вторым выходу и входу коммутатора соответст- 5 венно, и генератор опорных последовательностей, выход которого соединен с управляющим входом алгебраического сумматора, второй вход которого подключен к выходу третьего регистра, 10 причем вход записи первого регистра, вход записи блока оперативной памяти, объединенный с первым управляю56

щим входом коммутатора и входом сброса третьего регистра, вход считывания блока оперативной памяти, объединенный с входом записи второго регистра и с входом генератора опорных последовательностей, первый и второй тактовые входы счетчика адреса, второй управляюЕций вход коммутатора, объединенный с входом записи четвертого регистра, и вход записи третьего регистра являются соответствующими управляющими входами звена согласованного фильтра.

Изобретение м.б. использовано в устр-вах обработки псевдослучайных сигналов с большой базой. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Фильтр содержит входной квантователь, звенья согласованных фильтров, г-р импульсных последовательностей и г-р тактовых импульсов.Звено согласованного фильтра содержит регистры 5, 9, 11 и 12, блок 6 оперативной памяти, счетчик 7 адреса, коммутатор 8, алгебраич. сумматор 10 и г-р 13 опорных последовательностей. Все звенья согласованного фильтра работают по одному алгоритму параллельно. На выходе последнего звена формируются отсчеты функции взаимной корреляции принятого и опорного сигналов для потоков входных отсчетов равной четности. 3 ил. с Ф

В}(од

фаг.

Составной сигнал Второео паряд/ а

Фиг.З

Выход

cpus.