Устройство для измерения импульсной реакции Советский патент 1988 года по МПК H04B1/10 

Ji.

-г

IL,

Г

м

со

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в системах передачи дискретной информации по каналам связи с рассеянием энергии принимаемых сигналов во времени и по частоте, в частности в де- каметровом радиоканале связи.

Цель изобретения - повьппение точности измерений.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для измерения импульсной реакции.

Устройство для измерения импульсной реакции содержит расщепитель 1 сигнала, блок 2 решения, М-отводную линию 3 задержки, блок 4 подготовки данных, регистр 5 сдвига, вычислительный блок 6, М блоков 7 весовых функций, М блоков 8 формирования средних значений и М усредняющих филтров 9.

Устройство для измерения импульсной реакции работает следующим образом.

Входной сигнал, расщепленный на низкочастотные компоненты в расщепителе 1 сигнала, задерживаются в линии 3 задержки так, что на ее отводах формируется вектор сигналов, необходимый для получения оценок отсчетов импульсной реакции. В блоке Д подготовки данных по сигналам с линии задержки и по известным решениям, накопленным в регистре 5 сдвига, формируются необходимые для предварительного оценивания (измерения) сигналы, по которым в вычислительном блоке 6 получаются смещенные оценки отсчетов импульсной реакции канала.

В блоке 7 весовых функций осуществля- ется компенсация смещения предварительных оценок с учетом средних значений отсчетов импульсной реакции, полученных в блоке 8 формирования

средних значений. С выходов блоков 7 весовых функций сигналы подаются на усредняющие фильтры 9, где происходит, окончательное формирование измеренных отсчетов импульсной реакции.

На выходе К-го отвода линии задержки в момент времени сигнал имеет вид

Изобретение относится к электросвязи. Цель изобретения - повышение точности измерений. Устр-во содержит расщепитель 1 сигнала, блок решения 2, М-отводную линию задержки 3, блок подготовки 4 данных, регистр 5 сдвига, вычислительный блок 6, блоки весовых ф-ций 7, блоки формирования 8 средних значений и усредняющие фильтры 9. Входной сигнал, расщепленньпТ на низкочастотные компоненты, задерживается в линии задержки 3 для формирования вектора сигналов. По этим сигналам и сигналам регистра 5 формируются в блоке подготовки 4 необходимые для предварительного оценивания сигналы, по которым в вычислительном блоке 6 получаются смещенные оценки отсчетов импульсной реакции канала. Затем в блоке весовых ф-ций 7 осуществляется компенсация смещения предварительных оценок с учетом средних значений отсчетов импульсной реакции, полученных в блоке формирования 8. Далее из этих сигналов фильтры 9 окончательно формируют измеренные отсчеты импульсной реакции. 1 ип. & (Л

V;,, - а;, g, + а.,, g, +

+ а

где а;| - совокупность информационных символов, принимающих значения ±1, j -,оо; g - m-й отсчет импульсной реакции канала i.K о счет шума.

Выбирая для простоты обозначений i О, совокупность М сигналов на выходах линии задержки можно согласно (1) записать как

(«1-О

а, ао .. ,а.( а.

(2)

аж

ав

Задача измерения импульсной реакции канала связи состоит в нахождении оценок отсчетов g;, i , по наблюдаемым отсчетам V; при известных решениях относительно информационных символов, полученных в блоке решения и хранящихся в регистре сдвига.

В блоке 4 подготовки данных производится вычисление необходимых величин для нахождения оценок отсчетов

а, g + п- , (1)

импульсной реакции из уравнения (2). Наличие в правой части (2) отсчетов шума п;, i 1,М, приводит к тому, что решение (2) относительно неизвестных g; , i 1,М, не обладает устойчивостью в том смысле, что малым изменениям п; в (2) (т.е. малым изменениям V; из-за шума от реализации к реализации) не соответствуют малые изменения получаемого решения. Это объясняется тем, что определитель системы уравнений, которая соответствует матричной записи (2), может оказаться близким к нулю из-за наличия шума, а также из-за возможных ошибок на выходе блока решения, т.е. ПРИ неточно заданной матрице информационных элементов а , К -(М-1),(М-1). Гарантировать устойчивость решения при действии указанных факторов можно, придав диагональным коэффициентам указанной выше системы некоторое постоянное смещение с, Данная система, которая представляет собой эквивалентную форму записи соотношения (2), имеет вид

(/I M +ot )R, - f «г 82 - - f,«gM , + a,Vi -t- ... + a., VM b,; У„- g, (y.2 )gz - гл.8м a,V. + ... - a«.,V )

УМ, 8, - jMiSz - - (мг, .)8M a(.., V, + а,„., .V + ... а„Уд, Ь,

Д УМ сумма построчных произве

дений элементов 1-го и

столбцов матрицы информаци- Ю онных элементов.

В блоке 4 подготовки данных осуще- значения коэффициентов у- и Ь; опре- ствляется вычисление величин V-. , деляются как

-// 1VV VО

i, j 1,М, и b,-. В силу того, что fl i о гг f

коэффициенты у;; обладают свойством Г а,ад + ,,

Jjj Vj; и что У;; (коэффициенты с 0 f 31 аоа..-ьа,а, + ,,, ( совпадающими индексами) представляют Угл сГя 3.,a.2i+ , + а,ад, собой постоянное положительное число , + a,Vj ,

;; М, i 1,М, в блоке подготовки г м , + + a,Vj;

данных достаточно вычислять лишь20 Ь a., + V + а ъМ(М-1)v( На выходе вычислительного блока неизвестных коэффициентов ,-; . решения системы алгебраических

i jf j . Для случая М 3, когда матри- уравнений) формируются оценки, кото- ца информационных элементов имеет вид 25 Рые для случая М 3 имеют вид

8 - - Ь.г. ч);

8а --д-(.Ьз) Т J T У J . Ь 5 (3)

ё г(. - ) - ir(jnz -ььэ) ir(z

где Д Z - ZQ + Выбор в6 отличным от нуля позволяQ у,2 + у,| + Д ;. ет за счет появления смещения у оце0 2 S u У . g, , g2 и g, уменьшить дисперсию

.Z ei- - 3.ошибки оценок. Смещение оценок (5) в

случае п; О определяется как

/

В, g, - g, {g. oty/, - ) + g,-oi(,, J7}) g.°i(Z, -У. - 8г 1{8,(2. Jo У г) gi - Z ) g,S:(,. , ) ; (6) БЗ 8,-8,.(( -Zj)}.

Чбрта над символом означает усред- h; - коэффициенты перед истинным нение. В силу того, что смещение каж- значением отсчета импульсной дои оценки является линейной комбина-реакции в выражении для В.

цией истинных значений отсчетов импульсной реакции, его можно компенси- ° неизвестные ровать, используя вместо (6) оценки истинные значения отсчетов импульсной типа 55 реакции g, , ...8,1 кроме g; . Заменяя

о, ; . f-j) в (7) неизвестные и; , j i, средними

оу 1 4. h. vJ

iзначениями оценок gj, можно убедитьгде Р; - часть смещения, не зависящая . ся путем непосредственного вычисле- от оцениваемого отсчета; кия, что среднее значение оценки (7)

а а., а.1 а, а а.|

5b i(lh7986

с указанной заменой равж нулю, т.е.тельно НСРЫСОКОЙ дисперсии оигиПки

каждая оценка оказывается несмещен-оцениияния.

ной. При этом сохраняется устойчи-Для М - 3 рассмотренные оценки

вость получаемых оценок при относи-имеют вид

L - -ii I J l.,- У .Ъ liL)I Л + 3Z2

Si:5 I EL° lzjfjz - 5; ij bi)

Д + 3Z2

+ y,i

(2 З1 ь

Д + 3Z +oi у ,,2

)V

Значения g, , g, ... g, получаются на выходе соответствующих блоков 8 формирования средних значений, представляющих собой обычные усредняющие фильтры, например RC, постоянная времени которых выбирается большей ква- зипериода замираний. Вычисление оценок (8) осуществляется в блоках 7 весовых функций.

Полученные текущие оценки g, ...g подаются на усредняющие фильтры 9, которые осуществляют весовое суммирование текущего и предыдущего значений оценок.

Формула изобретения

Устройство для измерения импульсной реакции канала связи, содержащее последовательно соединенные расщепи- тель сигнала и М-отводную линию за- держки, последовательно соединенные

Si lf:lji. 15.) -

I Si b-l ljilJlL ) . - z3 -,

.( Zi 13.)

- Z3

5 0

5

0

I

блок решения и регистр сдвига, блок подготовки данных, вычислительный блок, М входов которого соединены с М выходами блока подготовки данных, а М выходов через соответствующие блоки весовых функций подключены к входам соответствующих усредняющих фильтров и через соответствующие блоки формирования средних значений к вторым входам остальных блоков весовых функций, отличающееся: тем, что, с целью повышения точности измерения, М выходов линии задержки соединены с М первыми входами блока подготовки данных, 2М-1 выходов регистра сдвига подключены к вторым входам блока подготовки данных, осма1-|)

2

ключены к соответствующим входам вычислительного блока и третьим входам блоков весовых функций.

тальные

выходов которого под