Следящий приемник асинхронных шумоподобных сигналов Советский патент 1988 года по МПК H04B1/10 H04L7/02 

Изобретение относится к электро- связи и может быть использовано в системах радиосвязи, применяющих шу- моподобныб сигналы.

Целью изобретения является сокращение времени вхождения в синхронизм по частоте и задержке при одновременном увеличении числа обрабатываемых асинхронных шумоподобных сигналов.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема следящего приемника асинхронных шумоподобных сигналов; на фиг. 2-4 соответственно структурные электрические схемы блока управления поиском по частоте, перестраиваемого генератора обращенной псевдослучайной последовательности и импульсного демодулятора; на фиг. 5 - временные диаграммы, пояс- няклцие работу следящего приемника асинхронных шумоподобных сигналов.

Следящий приемник асинхронных шумподобных сигналов содержит задающий генератор 1, блок делителей 2 частот первый счетчик 3 импульсов, первый, дешифратор 4, первый делитель 5 частоты, втор.ой счетчик 6 импульсо.в, второй дешифратор 7, второй делитель 8 частоты, третий дешифратор 9, пер- вьй элемент И 10, четвертый, пятый и шестой дешифраторы 11-13, первый ключ 14, блок выбора максимального отклика 15, первый накопитель 16, блок управления 17 поиском по часто- те, первьй пороговый блок 18, первый регистр 19 сдвига, первьш и второй инверторы 20 и 21, элемент ИЛИ 22, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП 23, второй и третий элементы И 24, 25, второй регистр 26 сдвига, перестраиваемый генератор 27 обращенной псевдослу айной последовательности, конвольвер 28, формирователь 29 абсолютного значения сигнала, второй

ключ 30, второй накопитель 31, второй пороговый блок 32, D-триггер 33, первый блок выбора кода 34, третий регистр 35 сдвига, первьй перемножитель 36, фазовый детектор 37, первый уси- литель 38, первый фильтр нижних частот (ФНЧ) 39, первый управляющий элемент 40, управляемый опорный генератор 41, фазовращатель 42 на 90 , четвертый регистр 43 сдвига, третий ключ 44, первый и второй сумматоры 45 и 46, второй, третий и четвертый перемножители 47-49, блок вычитания 50, дополнительный блок вычитания 51, уси5

5 0

ЗО г 0

5

литель 52, второй фильтр нижних частот (ФНЧ) 53, дополнительный фильтр нижних частот (ФНЧ-) 54, третий сумматор 55, второй управляющий элемент 56, пятый регистр 57 сдвига, второй и третий блоки выбора кода 58 и 59, шестой, седьмой и восьмой регистры 60-62 сдвига, четвертый и пятьш ключи 63 и 64, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой дополнительные перемножители 65-70, линию задержки 71, перестраиваемый генератор 72 псевдослучайной последовательности, постоянный запоминающий блок (ПЗБ) 73, управляемый тактовый ратор 74, формирователь 75 импульсов опроса и обнуления, импульсный демодулятор 76, j oMMyTaTop 77.

Блок делителей 2 частоты содержит первый, второй и третий делители 78- 80 частоты.

Блок управления поиском 17 по частоте содержит блок вычитания 81, компаратор 82, блок памяти 83, счетчик 84 импульсов, ключ 85, дешифратор 86, первый и второй регистры 87 и 88 сдвига.

Перестраиваемый генератор 27 обращенной псевдослучайной последовательности содержит делитель 89 частоты, источник 90 опорного напряжения, первый, второй и третий регистры 91-93 сдвига, первые и вторые элементы И 94, первые и вторые сумматоры 96 и 97 по модулю два, счетчик 98 импульсов,,.-дешифратор 99j первый и второй постоянные запоминающие блоки 100 и 101.

Импульсный демодулятор 76 содержит первый элемент ИЛИ. 102, первый р-триг- гер 103, счетчик 104 импульсов, деши-; фратор 105, второй D-триггер 106, первый регистр 107 сдвига, элемент И 108, интегратор 109, второй регистр 110 сдвига, сумматор 111, ключ 112, пороговый блок 113, ограничитель 114, третий и четвертый D-триггеры 115, 116, второй элемент ИЛИ 117, сумматор 118 по модулю два.

Следящий приемник асинхронных шумоподобных сигналов работает следующим образом.

На вход следящего приемника асинхронных шумоподобных сигналов (фиг.1) поступает сигнал (входной сигнал), представляющий собой аддитивную смесь не более чем 1 асинхронных фазомани- пулированных шумоподобных сигналов (ШПС), различающихся по форме.

из сигналов, составляющих входной сигнал, манипулирован по фазе с помощью относительной инверсной манипуляции своим дискретным сообщением. Различие сигналов по форме означает, что в пределах информационной посылки каждый из сигналов имеет дополнительную фазовую манипуляцию (угол манипуляции равен н ) по закону своей псевдослучайной последовательности (ПСП). Длительность информационной посылки Т,,ц, период ПСП Т,, и длина ПСП В одинаковы для всех ШПС, причем Т„нф IQ, В начале каждой информационной посылки первые п символов каждой ПСП (п - длина начального бло ка ПСП) образуют общую для всех ПСП начальную ненулевую кодовую комбинацию А ар (, п ар е (0,1)), в качестве которой выбрана последовательность из логических единиц.

Несущая частота каждого из ШПС может принимать любое значение в интервале от f до Гл/2, где f JJ - средняя. частота спектра входного сигнала приемника; F,-, - доплеровский диапазон частот.

Частота сигнала задающего генератора 1 делится в первом делителе 78, на выходе которого формируются импульсы считывания, тактирующие второй регистр 26 (выполненньй на приборах с зарядовой связью (ПЗС). Частота импульсов считывания делится на втором делителе 79, на выходе которого формируются импульсы записи, тактирующие восьмой регистр 62. Коэффициент деления второго делителя частоты равен коэффициенту временного сжатия Kjjjj 1- К, где К - число частотных доплеровских каналов (число шагов, требуемое для просмотра всего доплеровского диапазона частот Г„ при последовательном пошаговом поиске по частоте), определяемое выражением К F(v/ufa(&fa- ширина одного доплеровского канала). Частота слдования импульсов записи f ir , равная 2ui,(f + Fft/Z), где коэффициент od выбирается в пределах 2-4, делится в третьем делителе 80. На его вько- де формируются импульсы (фиг. 5а) с частотой следования, равной тактовой частоте сжатой ПСП , где f - тактовая частота ПСП принимаемых ШПС (на фиг. 5а: 0 - период следования импульсов). Первый счетчик 3 у первый дешифратор А, настроенный н

381

двоичный код числа В, образуют делитель частоты на В, выходные импульсы которого (их временные диаграммы для

0

5

0

случая В 8 изображены на фиг. 56) имеют частоту следования fncn частота затем делится в первом делителе 5, на выходе которого формируются импульсы циклов считывания. Частота следования этих импульсов fц(временная диаграмма импульсов циклов считывания для случая .(., 2 представлена на фиг. 5 д) в свою очередь делится в делителе частоты, образованном вторым счетчиком 6 и вторым дешифратором 7 двоичного кода числа К, на К. Полученные импульсы частоты с цс / изображены на фиг. 5 г для случая К 3. Частота fс делится на 1 во втором делителе 8, в результате чего импульсы на его выходе

имеют частоту следования

Р fc/1.

Эти импульсы изображены на фиг. 5 в для случая . Сигнал на выходе пя25 того дешифратора 12, настроенного на нулевую комбинацию, имеет вид, представленный на фиг. 5е, Третий дешифратор 9 настроен на двоичный код - числа (В-П4-1), где п - длина началь30 ного блока ПСП, а шестой дешифратор 13 настроен на код числа (К-1).

5

0

Временная диаграмма сигнала, являющегося результатом логического умножения выходных сигналов третьего и шестого дешифраторов 9 и 13 в первом элементе И 10, представлена на фиг. 5ж для случая п 3.

Отсчеты входной смеси записываются в восьмой регистр 62 с частотой I в течение периода анализа Т 1/fq который выбирается кратным периоду ПСП приходящих сигналов Т

т.е.

гр

о

G- Т-. Выбор числа G опре0

5 деляется требуемыми характеристиками помехоустойчивости работы устройства.

При поступлении на управляющий вход восьмого регистра 62 импульса с выхода второго делителя 8 (т.е. в конце первого периода анализа) содержимое его параллельно переписывается во второй регистр 26. На следующем периоде анализа в восьмой регистр 62 продолжается запись входной смеси, в то время как из второго регистра 26 начинается многократное ускоренное считывание. Благодаря наличию обратной связи с выхода второго регистра

5

26 на его информационный вход это считьшание является неразрушающим. В дополнительном ФНЧ 54, полоса которого равна K.,(f(, Fn/Z), считывав- g мые из второго регистра 26 отсчеты преобразуются в непрерьгеный сигнал. Этот сигнал представляет собой сжатый во времени в Kg. раз входной сигнал следящего приемника асйнхроннБК шумоподобных сигналов. Максимальное число циклов считывания, которое можно сделать за время Т , равно К., ,

Обработка каждого ШПС входного сигнала осуществляется в режиме разделения по времени, т.е. в течение своего временного окна размером 1

15

1/fc

Та

При переходе к следую20

щему временному окну, т.е. в момент окончания обработки данного ШПС и начала обработки следующего ШПС, про- изводится перестройка соответствующих элементов.

При -обработке каждого из ШПС, т.е„ в течение каждого из временных окон, :следящий приемник асинхронных шумо- ;подобных сигналов может функциониро- : вать в одном из двух режимов; либо IB режиме поиска, либо в режиме син- |хронизации (режиме приема информации), Режим поиска имеет место в i-ом вре- |менном окне (ie l, ij ) в случае отсутствия i-ro ШПС во входной смеси или в случае, когда i-ный ПШС в смеси есть, но ввод следящего приемника асинхронных шумоподобных сигналов

в синхронизм с этим сигналом еще не произведен.

В начале i-ro временного окна установка режима работы следящего приемника асинхронных шумоподобных сигналов производится в соответствии с выходным сигналом первого регистра 19 (длиной 1), тактируемого импульсами с частотой следования f. Появление на вьпсоде первого регистра 19 на i-oM такте (началом первого такта является момент появления импульса с частотой следования fq) сигнала 1 переводит следящий приёмник асинхронных шумоподобных сигналов в режим синхронизации, О - в режим поиска, причем необходимые для установки режима работы переключения осуществляются с помощью сигналов, формируемых третьим элементом И 25, первьм инвертором 20 и элементом ИЛИ 22.

14033816

С помощью первого регистра 19, третьего регистра.35, пятого регистра 57, шестого регистра 60, четвертого регистра 43 и седьмого регистра 61 обеспечивается возможность обработки асинхронных ШПС, а поэтому длина строки каждого из них (число периодов тактовой частоты, за которое содержи- 10 мое регистра полностью обновляется) равна 1,

В начальный момент времени, соответствующий включению следящего приемника асинхронных шумоподобных сигналов, в D-триггере 33, а также во всех ячейках первого, третьего, четвертого, пятого, шестого и седьмого регистров 19, 35, 43, 57, 60, 61 записаны сигналы нулевого уровня. Поэтому на перЬом после включения питания периоде анализа в течение каждого из временных окон осуществляется режим поиска.

Поиск по частоте осуществляется с помощью последовательного пошагового просмотра всех К доплеровских каналов. Просмотр каналов в течение одного временного окна достигается тем, что, так как коэффициент сжатия выбран равным (К1) то в режиме поиска за время Tj. Tg/1 содержимое второго регистра 26 считывается К раз. В режиме поиска в течение одного временного окна на т-ом цикле считьшания ос (т 6 , Kj) на второй вход первого дополнительного перемножителя, 65 поступает через фазовращатель на 90 42 гармонический выходной сигнал управляемого опорного генератора 41. Частота этого гармонического сигнала равна средней частоте просматриваемого т-го доплеровского канала

25

30

40

.fm

fg - + (m-Ouf (1)

45

В течение Т. К результатов перемножений в первом дополнительном перемножителе 65 поочередно поступают на когерентный обнаружитель, в состав кото50 рого входят конвольвер 28, перестра- иваемый генератор 27, формирователь; 29, первый ключ 14, блок выбора максимального отклика 15, первый накопитель 16, блок управления поиском по

55 частоте 17 и первый пороговьй блок 18. Благодаря использованию временного сжатия длительность обрабатываемых на каждом цикле в конвольвере 28 сигналов не превышает его интервал корреля.fm

fg - + (m-Ouf (1)

В течение Т. К результатов перемножений в первом дополнительном перемножителе 65 поочередно поступают на когерентный обнаружитель, в состав которого входят конвольвер 28, перестра- иваемый генератор 27, формирователь; 29, первый ключ 14, блок выбора максимального отклика 15, первый накопитель 16, блок управления поиском по

частоте 17 и первый пороговьй блок 18. Благодаря использованию временного сжатия длительность обрабатываемых на каждом цикле в конвольвере 28 сигналов не превышает его интервал корреля714033818

ционной обработки. Поэтому конволь-мального отклика 15 по результатам обвер 28 используется в качестве сог-работки в т-ом доплеровском канале

ласованного фильтра для поиска каждо-кодыotГ (, к) поступают на вход

го из 1 ШПС по задержке, осуществляя gпятого регистра 57, тактируемого имсвертку поступающего на его второйпульсами с частотой следования fцc.

вход сигнала с опорным сигналом, пода-Пятьш регистр 57 является параллельваемым на его первый вход.ным, так как в него записывается и

Опорный сигнал конвольвера 28 фор-далее сдвигается кодовое слово раз- , мируется в перестраиваемом генераторе iорядностью (), где - 27. В течение i-ro временного окнацелая часть числа log,B . Поэтому этот сигнал представляет собой К Gразрядность столбца пятого регистра периодов видеочастотной последователь-57 также равна ( ) . За К ци- . ности, зеркальной, т.е. обращенной воклов считывания, т.е. в течение Т времени по отношению к ПСП i-ro ШПС. 15пятый регистр 57 заполняется полно- Перестраиваемый генератор 27 такти-стью. Однако кодом оценки задержки руется импульсами с частотой следова-i-ro ШПС будет содержимое только од- ния f. В конце i-ro временного окна,ного из столбцов пятого регистра 57, т.е. при поступлении очередного им-а именно столбца, номер (К-т+1) кото- пульса с частотой следования f, пе- 20рого соответствует тому номеру допле- рестраиваемый генератор 27 (фиг. 3)ровского канала т, в котором произо- перестраивается и начинает генериро-шло обнарз жение 1-го ШПС. Обнуление вать видочастотную последовательность,первого накопителя 16 происходит при обращенную во времени по отношению кпоступлении на его управляющий вход ПСП (i+1)-ro ШПС. Выходной сигнал 25импульса циклов считьтания. . конвольвера 28 поступает на формиро- к результатов накопления поочеред- ватель 29, который служит для исклю-но в течение Т поступают на информа- чения влияния информационной относи-ционный вход блока управления 17 тельной инверсной манипуляции каждого(фиг. 2), который за время длительно- ШПС на работу когерентного обнаружи- 30сти временного окна Т. выбира;ет среди теля.К результатов накопленньм максимальПервый ключ 14, на управляющий входный, выдает его в конце Т. на вход которого подаются импульсы, изобра-первого порогового блока 18, фиксиру- женные на фиг. 5 а, служит для опро-ет код номера У цикла считывания, са выхода конвольвера 28 в моменты ggв течение которого, в первом накопи- времени, соответствующие каждому та-теле 18 накоплен максимальный резуль- кту сжатой ПСП. Таким образом, на ин-тат, и код j , который в случае при- формационный вход блока вьщеления мак-нятия решения об обнаружении i-ro симального отклика 15 в течение каждо-ШПС характеризует оценку несущей ча- го цикла считьшания поступают G групп 40стоты этого ШПС (/3;, ), K-l). по В дискретных отсчетов, в каждой Кроме того, в блоке управления 17 из которых выбирается отсчет, имеющийв режиме поиска формируется код чи- максимальную амплитуду, выдается от-ела (т-1), который поступает на ЦАП счет этой амплитуды в конце каждого23. Результат логического умножения периода сжатой ПСП Т 45в третьем элементе И 25 выходных сиг- формационный вход первого накрпителя налов пятого дешифратора 12 и первого 16 и фиксируется код номера об; отсче-регистра 19 поступает на управляющий та максимальной на т-ом цикле считы- вход пятого ключа 64, а так как в ре- вания амплитуды в последней, т.е.жиме поиска выходным сигналом первого в G-ой группе отсчетов (o(., B-1). . gQрегистра 19 будет сигнал 0., то в Индекс 3 обозначает номер периода ана-режиме поиска пятый ключ 64 разом- лиза, в течение которого выходной сиг-кнут. Поэтому на второй вход второго нал приемника записывается в восьмойсумматора 46 подается нулевое напря- регистр 62 (обработка записанного нажение и амплитуда его выходного сигна- J-OM периоде анализа сегментов вход- 55 равна амплитуде подаваемого на его ного сигнала происходит в течениепервый вход сигнала с выхода ЦАП 23. (j+1)-ro периода анализа).Выходной сигнал второго сумматора

В конце Каждого цикла считьшания46 поступает на вход первого управ-.

Сформированные в блоке выбора макси-ляющего элемента 40, который управляет частотой выходного сигнала управляемого опорного генератора 41.

В первом пороговом блоке 18 происходит сравнение максимального из К результатов накоплений с фиксированным порогом. В случае непревьшения порога принимается решение о том, что i-ый ШПС на данном периоде анализа не обнаружен. Тогда в конце времен- ного интервала Т, отводимого для обработки 1то ШПС, в первьй регистр 19 записьшается сигнал О и через 1 тактов частоты fg, т.е. на следуюконце 1-го временного окна: в.режиме поиска коды оценок синхропараметров i-ro ШПС -1 и у , причем в случае необнаружения i-ro ШПС входные коды третьего и шестого регистров 35 и 60 должны быть нулевыми; в режиме синхронизации коды оценок синхропараметров i-ro ШПС Г и od .

В режиме поиска сигнал О с выхода первого поступает на четвертый дешифратор 11j на выходе которого, а следовательно, на выходе формирователя 75 будет сигнал О. В этом слу

Изобретение относится к электросвязи и обеспечивает сокращение вр(емени вхождения в синхронизм по частоте и задержке при одновременном увеличении числа обрабатываемых асинхронных шумоподобных сигналов (ШПС). На вход приемника поступает сигнал, представляющий собой аддитивную смесь нескольких асинхронных фазоманипулиро- ванных ШПС, различающихся по форме. Различие сигналов по форме означает, что в пределах информационной посылки каждый из сигналов имеет дополнительную фазовую манипуляцию по закону своей псевдослучайной последовательности (ПСП). Длительность информационной посылки, период ПСП и длина ПСП для всех ШПС одинаковы. Несущая частота каждого ШПС принимает любое значение в определенном интервале частот. Обработка каждого ШПС осуществляется в режиме разделения во времени, т.е. в течение своего окна. Во время обработки каждого ШПС приемник работает в одном из двух режимов: в режиме поиска или в режиме синхронизма (режиме приема информации). Первый режим осуществляется при отсутствии в i-M временном окне i-ro ШПС во входной смеси Или в случае, когда этот ШПС есть, но приемник в синхронизм с ним не вступил. Поиск по частоте: осуществляется пошаговым просмотром всех К доплеровских каналов. 5 ил. с (Л

.щем периоде анализа, следующий прием- 5чае второй ключ 30 разомкнут, резульник асинхронных шумоподобных сигналовтат накопления во втором накопителе

вновь будет работать в режиме поиска.31 нулевой. В D-триггер 33 в конце

В случае превьшения порога в пер-первого цикла считывания записываетвом пороговом блоке 18 принимаетсяся, сигнал О. При этом и

решение об обнаружении 1-го ШПС. При 20oi Г отключаются от информационных

этом оценкой номера позиции по задерж-входов третьего и шестого регистров

ке i-ro ШПС (номера г(иклического сдви-35 и 60 соответственно, в которые про- га.ПСП) будет oti , т.е.

при т-1 1Ь , а. оценкой значения

oii.

« , jc -- 11 - At

несущей частоты i-ro ШПС будет f ; V +Afg/2 + pl &f. :

Характеризующий оценку несущей ; частоты код /i поступает из блока управления .17 на первый блок выбора i кода 34. Код Э« извлекается из (к -JfO-ro столбца пятого регистра 57 с помощью второго блока выбора кода 58, на управляняций вход которого подается с блока управления 17 код J. , и поступает на третий блок выбора кода 59.

1 -sr IT . .

Первый и третий блоки выбора кода 38 и 66 в зависимости от управляющих сигналов подключают соответствуизводится запись нулевых кодов.

Таким образом, за время (j+1)-ro

25 периода анализа осуществляется обработка записанного в память на j-ом пери оде анализа входного сигнала. Если в каждом из 1 временных окон имел место режим поиска, то в течение (j+1)-ro

30 периода анализа просматриваются все ячейки области неопределенности по частоте и задержке для каждого из 1 ШПС, и к концу (1+1)-го периода анализа содержимое третьего и шестого регистров 35 и 60 полностью обновляется, В (1-1+1)-ом столбце третьего регистра-35 (столбцы нумеруются, на-, чиная от входа третьего регистра 35) записан код числа С- , равно35

если обнаружение i-ro ПШС не произошло. В (1-1+1)-ом столбце шестого регистра .60 записано число dj , которое

кяций код на информационные входы тре- 40 ° либо /jf , если i-й ШПС обнару- тьего и шестого регистров 35 и 60 с ° входном сигнале, либо нулю, разрядностями столбцов () и (y.) соотв етственно.

Первый код подаваемый на первый блок выбора кода 38, характери- 45 зависимости оу обнаружения зует оценку несущей частоты j-ro ШПС, то ШПС равно либо Ы. , либо нулю, полученную на j-ом периоде анализа, т.е. по результатам обработки сегмента входного сигнала, записанного в па.мять на j-ом периоде. Второй код

iJ-

50

ft . , подаваемый на первый блок выбора кода, характеризует также оценку несущей частоты i-ro ШПС, но полученную на предьщущем (j-l)-oM периоде анализа. Аналогично для третьего бло- 55 регистра 19 становится равным 1 ка выбора кода .первый код будет., оцен- Тогда управляющий сигнал с выхода

Слежение за частотой и задержкой каждого из 1 ШПС в режиме синхронизации происходит следукщим образом.

Пусть на (j+1)-oM периоде анализа- (J Э 2) в i-oM временном окне имеет- место режим синхронизации. Это озна - чает, что в момент начала i-ro временного окна выходной сигнал первого

J-I

В

кой задержки oi , а второй - Ы. третий и шестой регистры 35 и 60 должны быть соответственно записаны в

пятого дешифратора 12 (фиг. 5д) проходит ерез третий элемент И 25 и замыкает на время первого цикла считы35 и 60 соответственно, в которые про-

изводится запись нулевых кодов.

Таким образом, за время (j+1)-ro

25 периода анализа осуществляется обработка записанного в память на j-ом пери оде анализа входного сигнала. Если в каждом из 1 временных окон имел место режим поиска, то в течение (j+1)-ro

30 периода анализа просматриваются все ячейки области неопределенности по частоте и задержке для каждого из 1 ШПС, и к концу (1+1)-го периода анализа содержимое третьего и шестого регистров 35 и 60 полностью обновляется, В (1-1+1)-ом столбце третьего регистра-35 (столбцы нумеруются, на-, чиная от входа третьего регистра 35) записан код числа С- , равно35

если обнаружение i-ro ПШС не произошло. В (1-1+1)-ом столбце шестого регистра .60 записано число dj , которое

° либо /jf , если i-й ШПС обнару- ° входном сигнале, либо нулю,

зависимости оу обнаружения то ШПС равно либо Ы. , либо нулю,

45 зависимости оу обнаружения то ШПС равно либо Ы. , либо нулю,

50

55 регистра 19 становится равным 1 Тогда управляющий сигнал с выхода

Слежение за частотой и задержкой каждого из 1 ШПС в режиме синхронизации происходит следукщим образом.

Пусть на (j+1)-oM периоде анализа (J Э 2) в i-oM временном окне имеет- место режим синхронизации. Это озна - чает, что в момент начала i-ro временного окна выходной сигнал первого

пятого дешифратора 12 (фиг. 5д) проходит ерез третий элемент И 25 и замыкает на время первого цикла считы1 1403381

вания Тц третий, четвертый и пятый му на блок управления 19, с выхода ключи 44, 63, 64.третьего регистра 35. Аналоговый сигШестой дополнительный перемножи- нал U (j, i, m) с выхода ЦАП 23 петель 70 служит для осуществления об- ступает на первьй сумматор 45, где ратной связи по решению. Результат суммируется с выходным сигналом чет- перемножения сжатого во времени вертого регистра 43 U(j, i). Сигнал входного сигнала и сигнала обратной J связи по решению является входньм сиг- с выхода первого сумматора 45 посту- налом двухконтурной системы слежения, д „ает на второй сумматор 46.

Эта система состоит из двух взаи- g течение первого цикла считывания мосвязанных колец синхронизации - происходит процесс подстройки частоты кольца фазовой автоподстройки часто- управляемого опорного генератора 41 ты (ФАПЧ) и когерентной системы слеже- и к концу этого цикла считывания на- ния за задержкой (ССЗ). Кольцо ФАПЧ 5 пряжение на выходе второго сумматора включает в себя фазовый детектор 37, 46 становится равным Uf.,j(j , i, 1) + первый усилитель 38, первый ФНЧ 39, +Uj.(j, i)j , где Uf (j, i) - вьфаботан- определяющий динамику работы кольца, „ое к концу первогб цикла считывания второй сумматор 46, первый управляю- напряжение подстройки. В дополнительЧ щий элемент 40 и управляемый генера- jo ном блоке вычитания 51 вычисляется тор 41. В состав ССЗ входят когерент- разность, представляющая собой сумму вый временной дискриминатор, образо- выработанного сигнала подстройки и ванный третьим перемножителем 48, чет- входного сигнала четвертого регистра вертым перемножителем 49. и блоком вы- 43.

читания 56, второй усилитель 52, вто- 25 Установка в начале i-ro временно- рой ФНЧ 53, определяющий динамику исходного значения задержки, работы ССЗ, третий сумматор 55, вто- генерируемой перестраиваемым генера- рой управляющий элемент 56, управляе- 72 опорной последовательности, мый тактовый генератор 74 и перестраи- осуществляется следующим образом, ваемый-генератор 70. Перекрестные зо При поступлении на управляющий связи между ФАПЧ и ССЗ осуществляются од перестраиваемого генератора 72 с помощью подачи выходного сигнала уп- импульса с выхода второго дешифрато- равляемого опорного генератора 41 че- ра 7 в перестраиваемый генератор 72 рез фазовращатель на 90 42 на второй записывается в качестве начальных ус- перемножитель 47 и подачи сигнала с , ловий кодовое слово разрядностью п, перестраиваемого генератора 70, за- которое извлекается из ПЗБ 73, объем держанного на полтакта тактовой часто- которого равен (п х В), причем в каты в линии задержки 71, на первый честве кода ядреса, подаваемого на перемножитель 36.ПЗБ 73, используется код Сj. На треНа (j + 1)-oM периоде анализа в ре- 40. тий сумматор 55 через замкнутый жиме синхронизации содержимое второго вертый ключ 63 поступает выходной регистра 26 считьшается в каждом вре- сигнал седьмого регистра 61 U/-. (j, i), менном окне однократно, в течение вследствие чего частота выходного менного интервала от t (j+1)Ta до сигнала управляемого тактового гене- t ((J+I)TQ + Тц), т.е. за время 45 ратора 74 становится равной (f + первого периода циклов считывания. , i)), где - крутизна ха- Поэтому в режиме синхронизации зна- рактеристики регулирования второго чение частоты выходного сигнала УГ управляемого элемента 56. К моменту 49 на первом цикле считывания должно окончания первого цикла считывания определяться оценкой несущей частоты, 50 выходе второго ФНЧ 53 сформирова- полученной на предыдущем периоде ана- лось напряжение подстройки Ug- (j, i), лиза, равной.. которое подается на третий сумматор

55, сигнал, на выходе которого ста- f; fg - Рл/2 + ifg/2-+ ufg новится равным U-j (j , i) U(j, i) +

(2) 55 U-j. (j, i) . В режиме синхронизации

Это достигается тем, что сигнал с на четвертый дешифратор 11 поступает блока управления 19, который посту- сигнал 1 с вьпсода первого регист- пает на ЦАП 23, на первом цикле считы- ра 19, поэтому на выходе этого деши- цания аналогичен сигналу, подаваемо- фратора появляется сигнал 1 в момент времени, когда единичная комбинация записана по установочным входам перестраиваемого генератора 72. Комбинация из п единиц выбрана в качестве начальной комбинации каждой информационной посылки. Назначением формирователя 75 является сокращение длительности .выходных импульсов ше15

20

25

стого дешифратора 72 до требуемой ве- Q но, в первый регистр 19 записывается личины.

Второй ключ 30, второй накопитель 31, второй пороговьш блок 32 и D-триг- гер 36 образуют индикатор захвата. Второй ключ 30 замыкается в моменты окончания информационных посылок i-ro ШПС. В эти моменты времени отсчеты выходного сигнала конвольвера 28 через формирователь 29 поступают на

: информационный вход второго накопи: теля 31, осуществляющего накопление этих отсчетов за время первого цикла

I считывания. Результат накопления во втором накопителе 31 сравнивается

; с фиксированным порогом во втором

пороговом блоке 32.

В момент окончания первого цикла считывания сигнал с выхода второго . порогового блока 32 записывается в

i D-триггер 33.

Сигнал 1 на прямом выходе D- триггера 33 соответствует принятию решения о сохранении режима синхронизации, а сигнал О на этом выходе принятию решения о срыве слежения. Так как D-триггер 33-обнуляется в

; начале каядчого временного окна импульсами тактовой частоты, то в случае

;сохранения режима синхронизации сигI нал на инверсном выходе D-триггера

33 имеет вид, представленный на фиг.

i 5е. Кроме того, такой же вид имеют и выходные сигналы третьего элемента И 25 и элемента ИЛИ 22. Выходной сигнал элемента ИЛИ 24 поступает на вто- 45 рой элемент И 24, на который также поступают импульсы тактовой частоты. Поэтому считывание содержимого второго регистра 26 в i-ом временном окне после первого цикла считывания прекращается.

Сигнал 1 с прямого и инверсного выходов D-триггера 33 поступает соответственно в первый и третий блоки выбора кода 34 и 59. При этом к информационным входам третьего регистра 35 и шестого регистра 60 подключаются сигналы с их же выходов, т. а. коды С- и о/, f соответственно, коИ 1 )1

I .

В случае срыва слежения следящий приемник асинхронных шумоподобных сигналов переводится в режим поиска. Благодаря тому, что в режиме синхронизации обработка записанного в память сегмента входного сигнала осуществляется на первом цикле считывания, за оставшиеся до окончания i-ro временного окна- (К-1) циклов считывания можно просмотреть все ячейки области неопределенности по частоте и задержке для i-ro ШПС. Если i-й ШПС будет обнаружен в одной из этих ячеек, то на следующем периоде анализа в i-ом временном окне будет установлен режим синхронизации и переданные с помощью обрабатываемого на этом периоде анализа сегмента i-ro ШПС G бит информа- 30 ции будут приняты, а не потеряны.

При непревышении порога во втором пороговом блоке 32 нулевое напряжение с его выхода поступает на второй дополнительный перемножитель 66 и третий дополнительный перемножитель 67. Поэтому в момент окончания первого цикла считывания в четвертый регистр 43 и седьмой регистр 61 записываются нули. Таким образом, к моменту окончания (j+1)-ro периода анализа в четвертом регистре 43 и седьмом регистре 61 в (1-1+1)-ых столбцах записаны либо уточнения к оценкам несущей ча- стоты 1Ь и задержки oi| i-ro ШПС, если в течение i-ro временного окна происходила работа в режиме синхронизации и срыва слежения не произошло, либо нули, если в течение i-r o временного окна осуществлялся поиск i-ro ШПС.

Сигнал на инверсном выходе D-триггера 33, а следовательно, выходной сигнал элемента ИЛИ 22, в момент окон чания первого цикла считывания становится равньш 1 и считывание содержимого второго регистра 26 не прекращается.

Частота выходного сигнала УГ 49 на каждом цикле считывания изменяет35

40

50

55

торые запишутся в момент окончания i-ro временного окна.

Так как пороги, зафиксированные в первом пороговом блоке 18 и втором пороговом блоке 32 одинаковы, то в момент окончания i-ro временного окна происходит превышение порога и в первом пороговом блоке 18. Следователь

но, в первый регистр 19 записывается

И 1 )1

I .

В случае срыва слежения следящий приемник асинхронных шумоподобных сигналов переводится в режим поиска. Благодаря тому, что в режиме синхронизации обработка записанного в память сегмента входного сигнала осуществляется на первом цикле считывания, за оставшиеся до окончания i-ro временного окна- (К-1) циклов считывания можно просмотреть все ячейки области неопределенности по частоте и задержке для i-ro ШПС. Если i-й ШПС будет обнаружен в одной из этих ячеек, то на следующем периоде анализа в i-ом временном окне будет установлен режим синхронизации и переданные с помощью обрабатываемого на этом периоде анализа сегмента i-ro ШПС G бит информа- ции будут приняты, а не потеряны.

При непревышении порога во втором пороговом блоке 32 нулевое напряжение с его выхода поступает на второй дополнительный перемножитель 66 и третий дополнительный перемножитель 67. Поэтому в момент окончания первого цикла считывания в четвертый регистр 43 и седьмой регистр 61 записываются нули. Таким образом, к моменту окончания (j+1)-ro периода анализа в четвертом регистре 43 и седьмом регистре 61 в (1-1+1)-ых столбцах записаны либо уточнения к оценкам несущей ча- . стоты 1Ь и задержки oi| i-ro ШПС, если в течение i-ro временного окна происходила работа в режиме синхронизации и срыва слежения не произошло, либо нули, если в течение i-r o временного окна осуществлялся поиск i-ro ШПС.

Сигнал на инверсном выходе D-триггера 33, а следовательно, выходной сигнал элемента ИЛИ 22, в момент окончания первого цикла считывания становится равньш 1 и считывание содержимого второго регистра 26 не прекращается.

Частота выходного сигнала УГ 49 на каждом цикле считывания изменяет

ся в соответствии с кодом VKm) , поступающим на вход ЦАП 25. Этот код при увеличении номера цикла считывания от 1 о К изменяется следующим образом: vMm) , +1,..,, К-1, О, 1, 2,..., -ll

Выделение содержащейся в каждом из 1ШПС двоичной информации пройзводится узлом, содержащим четвертый до- полнительный перемножитель 68, пятый дополнительный перемножитель 69, импульсный демодулятор 76 (фиг. 4) и коммутатор 77. В i-ом временном окне на (j+1)-oM периоде анализа сигнал на четвертый дополнительный перемножитель 68 поступает только в режиме синхронизации в течение первого цикла считьшания. С помощью четвертого дополнительного перемножителя 68 этот сигнал когерентно переносится на видеочастоту, а затем с помощью пятого дополнительного перемножителя 69 снимается манипуляция по закону i-ой

ПСП, В импульсном демодуляторе 76 ftpo-25 третий дешифратор, первый элемент И, исходит непосредственное вьщеление перестраиваемый генератор обращенной сегмента двоичного сообщения, пере- псевдослучайной последовательности.

даваемого с помощью относительной инверсной манипуляции, и формируется сигнал обратной связи по решению.

В коммутаторе 77, имеющем 1 выходов , происходит селекция демодули- рованных сегментов сообщений по времени. На i-oM выходе коммутатора 77 появляется сообщение, передаваемое с помощью i-ro ШПС, т.е. выделенное в i-oM временном окне.

Формула изобретения

Следящий приемник асинхронных шу- моподобных сигналов, содержащий последовательно со гдиненмые первый перемножитель, фазовый детектор, первый усилитель, первый фильтр нижних частот, последовательно соединенные первый управляющий элемент, управляемый опорный генератор, фазовращатель на 90, второй и третий перемножители, блок вычитания, второй усилитель, второй фильтр щшних частот, последовательно соединенные второй управляющий элемент, управляеыыА тактовый генератор, перестраиваемый генератор псевдослучайной последовательности, линию задерж1;и, выход которой подсоединен к первому входу первого перемножителя, а также четвертый перемно

житель, первый и второй входы которого

5

0

подключены соответственно к выходу второго перемножителя и первому выходу перестраиваемого генератора псевдослучайной последовательности, второй выход которого подсоединен к второму входу третьего перемножителя, а выход четвертого перемножителя и второй вход фазового детектора подключены соответственно к второму входу блока вычитания и выходу управляемого опорного генератора, отличающий- . с я тем, что, с целью сокращения времени вхождения в синхронизм по частоте и задержке при одновременном увеличении числа обрабатываемых асинхронных шумопрдобных сигналов, введены последовательно соединенные задающий генератор, блок делителей частоты, первый счетчик импульсов, первый дешифратор, первый делитель частоты, второй счетчик импульсов, второй дешифратор, второй делитель частоты и коммутатор, последовательно соединенные

конвольвер, формирователь абсолютного значения сигнала, первый ключ, 30 блок выбора максимального отклика, первый накопитель, блок управления поиском по частоте, первый пороговый блок, первый регистр сдвига, пер35

вый инвертор, элемент ИЛИ, второй элемент И, второй регистр сдвига, дополнительный фильтр нижних частот

и первый дополнительный перемножитель, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу фазовращателя на 90 и второму входу конволь- вера, последовательно соединенные второй ключ, второй накопитель, второй пороговый блок, D-триггер, первый блок

выбора кода, третий регистр сдвига,

выходы которого подсоединены к соответствующим первым кодовым входам блока управления поиска по частоте И информационным : входам первого блока выбора кода, последовательно соединенные

второй дополнительный перемножитель, четвертый регистр сдвига, третий ключ, первь и второй , дополнительный блок вычитания, второй вход и выход которого подключены соответственно к второму входу первого сумматора и первому входу второго дополнительного перемножителя, последовательно соединенные пятый регистр сдвига, второй и третий блоки выбора кода, шестой регистр сдвига и постоянный запоминанлций блок, выходы которог подсоединены к соответствующим установочным входам перестраиваемого гене ратора псевдослучайной последовательности, последовательно соединенные третий сумматор, третий дополнительный перемножитель, седьмой регистр сдвига, четвертый ключ, выход кото- рого подсоединен к первому входу третьего сумматора, последовательно соединенные пятый ключ, четвертый и пяты дополнительные перемножители, импульсный демодулятор и шестой дополнитель ный перемножитель, второй вход и выход которого подключены соответственн к выходу пятого ключа и второму входу фазовращателя на 90

, последовательно соединенные четвертый дешифратор и формирователь импульсов опроса и обнуления, выход которого подсоединен к управляющему входу второго ключа и первому управляющему входу импульсного демодулятора, последовательно :соединенные пятый дешифратор и третий элемент И, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу первого регистра сдвига и объединенным второму входу элемента ИЛИ, управляющим входам третьего, четвертого и пятого ключей, а также второй инвертор, шестой дешифратор, восьмой регистр сдвига и цифроаналоговый преобразователь, при этом первый и вто рой выходы блока делителей частоты подсоединены соответственно к второму входу второго элемента И и тактовому входу восьмого регистра сдвига, выход которого подсоединены к соответствующим установочным входам второго регистра сдвига, выход и информационный вход которого объединены, третий выход блока делителей частоты подсоединен к тактовому входу перестраиваемого генератора обращенной псевдослучайной последовательности и управляющему входу первого ключа, выходы первого счетчика импульсов подключены к соответствукнцим входам третьего дешифратора и кодовым входам блока выбора максимального отклика„ кодовые выходы которого подключены к соответствуюш;им информационным входам пятого регистра сдвига, управляющие входы блока выбора максимального отклика и первого счетчика импульсов подключены к выходу первого дешифратора, выходы второго

0

счетчика импульсов подсоединены к соответствующим входам пятого и шестого дешифраторов и вторым кодовым входам блока управления поиском по частоте, первые, вторые и третьи выходы которого подключены к соответствующим управляющим входам соответственно второго и первого блоков выбора кода и соответствующим входам цифроаналогового преобразователя, выход которого подсоединен к второму входу первого сумматора, выходы шестого и пятого дешифраторов подсоединены соответственно к второму входу первого элемента И и входу второго инвертора, выход которого подсоединен к счетному входу D- триггера, тактовым входам четвертого и седьмого регистров сдвига и второму управляющему входу импульсного демодулятора, выход первого делителя частоты подсоединен к управляющим входам первого и второго на5 копителей, первому управлякяцему входу блока управления поиском по частоте и тактовому входу пятого регистра сдвига, выход второго дешифратора подсоединен к управляющим входам второго счетчика импульсов и перестраиваемого генератора псевдослучайной последовательности, вторым управляю- входам перестраиваемого генератора обращенной псевдослучайной последовательности и блока управления поиском по частоте, третьему управляющему входу импульсного демодулятора, установочному входу D-триггера и тактовым входам коммутатора и первого, третьего и шестого регистров сдвига, выходы шестого регистра сдвига подсоединены к соответствующим вторым информационным входам третьего блока выбора кода, выход первого порогос вого блока подсоединен к первым управляющим входам первого и третьего блоков выбора кода, объединенные , третий вход элемента ИЛИ и вторые уп- равлякицие входы первого и третьего блоков выбора кода и объединенные , третьи управляющие входы первого и третьего блоков выбора кода подключены- соответственно к инверсному и прямому выходам D-триггера, выход первого регистра сдвига подсоединен к входу четвертого дешифратора, другие входы которого подключены к соответствующим выходам перестраиваемого генератора псевдослучайной последо5

0

0

5

Втд

Фиг

фиг.2

фиг.З

фиг.

а

lo

Го

Тс

i

-i

фиг 5