Устройство синхронизации широкополосных псевдослучайных сигналов Советский патент 1988 года по МПК H04L7/02 G01S7/46 

{

Изобретение отнюсится к э.чгктро- связи и может быть использовано в системах передачи информации, в которых применяются широкополосные псевдослучайные сигналы.

Цель изобретения - расширение полосы захвата без снижения точности синхронизации.

На чертеже представлена струк- jQ турная электрическая схема устройства синхронизации широкополосных псевдослучайных сигналов.

Устройство синхронизации широкополосных псевдослучайных сигналов (ШПС) 15 пропорциональное уходу частоты входсмеситель 1, первый У11Ч 2, первый фазовый демодулятор 3, второй УТГЧ 4, частотный детектор 11, дополнительный ФНЧ 12, дополнительный управляемый опорный генератор 13). При этом сигнал с выхода первого фазового детектора 3, поступая на вход второго УПЧ 4 (узкополосного УПЧ), отфильтровывается от комбинационных составляющих, имеющих место при больших фазовых рассогласованиях принимаемой и опорной ПСП. Далее в частотном детекторе 11 формируется напряжение ошибки.

пропорциональное уходу частоты входсмеситель 1, первый У11Ч 2, первый фазовый демодулятор 3, второй УТГЧ 4, частотный детектор 11, дополнительный ФНЧ 12, дополнительный управляемый опорный генератор 13). При этом сигнал с выхода первого фазового детектора 3, поступая на вход второго УПЧ 4 (узкополосного УПЧ), отфильтровывается от комбинационных составляющих, имеющих место при больших фазовых рассогласованиях принимаемой и опорной ПСП. Далее в частотном детекторе 11 формируется напряжение ошибки.

Изобретение относится к электросвязи. Цель изобретения - расширение полосы захвата без снижения точности синхронизации. Устр-во содержит смеситель 1, усилители 2, А, 16 и 17 промежуточной частоты, фазовые детекторы 3 и 5, фильтры 6, 12 и 21 нижних частот, управляемые опорные г-ры 7 и 13, фазовращатели 8 и 9, пороговый блок 10, частотный детектор 11, перемножители 14 и 15, амплитудные детекторы 18 и 19, сумматоры 20 и 24, управляемый тактовый г-р 22, г-р 23 кода, демодулятор 25, усилитель 26 и счетчик 27 импульсов. При больших фазовых и частотных рассогласованиях принимаемой и опорной псевдослучайных последовательностей в частотном детекторе 11 формируется напряжение ошибки, пропорциональное уходу частоты входного сУ5гнала от заданного значения. Этот сигнал фильтруется фильтром 12 и подстраивает частоту г-ра 13. Фазовращатель 8 на If/2 обеспечивает формирование дискриминационной х-ки фазовой автоподстройки (в фазовом детекторе 5) разности фаз. В результате этого г-р 7 подстраивается по частоте так, что разность фаз сигналов с выхода г-ра 7 и усилителя 4 сводится к нулевому значению. Фазовращатель 9 обеспечивает компенсацию изменения фазы за счет прохождения сигнала через соответствующие эл-ты. Цель достигается введением фазовращателей 8 и 9, а также входящих в контур частотной автоподстройки частотного детектора 11, фильтра 12 и г-ра 13. 1 ил. - т (Л ел 4 4 О1

содержит смеситель 1, первый усилитель 2 промежуточной частоты (УПЧ), первый фазовый детектор 3, второй усилитель 4 промежуточной частоты (УПЧ), второй фазовый детектор 5, первый фильтр 6 нижних частот (ФНЧ), управляемый опорный генератор 7, первый и второй фазовращатели 8 и 9, пороговьй блок 10, частотный детектор 11, дополнительный фильтр 12 нижних частот (ФНЧ), дополнительный управляемый опорный генератор 13, первый и второй перемножители 14 и 15, третий и четвертый усилители 16 и 17 промежуточной частоты, первый и второй ам-30 является управляющим сигналом (через плитудные детекторы 18 и 19, первый первый ФНЧ 6) для управляемого опор- сумматор 20, второй фильтр 21 нижних ного генератора 7. Фазовращатель 8 частот (ФНЧ), управляемый тактовый на oбecпeчивaet формирование дис- генератор 22, генератор 23 кода, вто- криминационной характеристики фазовой рой сумматор 24, демодулятор 25, уси-эс автоподстройки (во втором фазовом литель 26 и счетчик 27 импульсов.

Устройство синхронизации широкополосных псевдослучайных сигналов работает следую1 1м образом.

Входной сигнал поступает на инфор-до хода последнего и второго УПЧ 4 сво- мационный вход смесителя 1, который дится (стремится) к нулевому значе- служит для переноса сигнала на заданную промежуточную частоту. На опорный вход смесителя 1 поступает сигнал с выхода дополнительного управляемого jj опорного генератора 13. С выхода смесителя 1 сигнал поступает на вход первого УПЧ 2 (широкополосного УПЧ), который осуществляет фильтрацию комбинационных составляющих спектра частот и пропускает полезный сигнал в полодетекторе 5) разности фаз. В результате этого управляемый опорный генератор 7 подстраивается по частоте так, что разность фаз сигналов с вынию.

;о

В первом и втором перемножителях 14 и 15 сигнал с выхода первого УПЧ 2 умножается на две моделирующие функции, сдвинутые на Т, (Тд - длительность одного дискрета последовательности ШПС). Если одна из последовательностей по фазе ШПС совпадает в большей степени, то на выходе соответствующего первого или второго перемножителя 14 или 15 будет формироваться гармонический сигнал на промежуточной частоте большей амплиту;ды. В третьем и четвертом УПЧ 16 и 17 сигналы с выходов первого и второго перемножителей 14 и 15 отфильтровьша- ются от высокочастотных комбинационсе, определяемой шириной спектра ШПС. С выхода первого УПЧ .2 сигнал поступает на первый фазовый детектор 3, служащий для снятия ПСП, на опорный вход которого поступает ПСП с выхода генератора 23 кода. Если рассогласование по частоте велико, то работает частотная автоподстройка (контур ЧАП:

ного сигнала от заданного значения. 3toT сигнал фильтруется в дополнительном ФР1Ч 12 и подстраивает частоту дополнительного управляемого опорного генератора 13.

При совпадении частоты на выходе второго УПЧ 4 с номинальной частотой в пределах полосы захвата фазовой автоподстройки на выходе второго фазового детектора 5 формируется напряжение ошибки по фазе (частоте) гармонического сигнала, поступающего с выхода второго УПЧ 4. Напряжение с выхода второго фазового детектора 5

является управляющим сигналом (через первый ФНЧ 6) для управляемого опор- ного генератора 7. Фазовращатель 8 на oбecпeчивaet формирование дис- криминационной характеристики фазовой автоподстройки (во втором фазовом

детекторе 5) разности фаз. В результате этого управляемый опорный генератор 7 подстраивается по частоте так, что разность фаз сигналов с выходадится

нию.

хода последнего и второго УПЧ 4 сво- дится (стремится) к нулевому значе-

В первом и втором перемножителях 14 и 15 сигнал с выхода первого УПЧ 2 умножается на две моделирующие функции, сдвинутые на Т, (Тд - длительность одного дискрета последовательности ШПС). Если одна из последовательностей по фазе ШПС совпадает в большей степени, то на выходе соответствующего первого или второго перемножителя 14 или 15 будет формироваться гармонический сигнал на промежуточной частоте большей амплиту;ды. В третьем и четвертом УПЧ 16 и 17 сигналы с выходов первого и второго перемножителей 14 и 15 отфильтровьша- ются от высокочастотных комбинационных составляющих, полученных в результате перемножения последовательностей ШПС (опорных с первого и второго выходов генератора 23 кода и с выхода первого У1ТЧ 2) , поступают на первый и второй амплитудные детекторы 18 и 1.9, которые выделяют напряжение огибающих гармонических сигналов.

Напряжения с выходов первого и второ- Q тактовый генератор и генератор кода.

го амплитудных детекторов 18 и 19 поступают на сумматор 20, где суммируются (складываются) в противофазе, что и определяет величину напряжения ошибки рассогласования, поступающего через второй ФНЧ 21 на вход управляемого тактового генератора 22, который синхронизирует генератор 23 кода. С выходов первого и второго перепервый выход которого подсоединен к иервому входу первого перемножителя, последовательно соединенные второй перемножитель, четвертмй усилитель 15 промежуточной частоты, второй амплитудный детектор, выход которого подсоединен к второму входу первого сумматора, последовательно соединенные второй сумматор, демодулятор и усилимножителёй 14 и 15 во втором суммато- 20 тель, выход которого подсоединен к ре 24 происходит когерентное сложе- ние (так как один и тот же сигнал с

третьему входу первого сумматора, последовательно соединенные порого блок и счетчик импульсов, выход ко рого подсоединен к управлякщему вх усилителя, выход первого усилителя промежуточной частоты подсоединен второму входу первого перемножител и первому входу второго перемножи теля, второй вход которого подключ к второму выходу генератора кода, третий выход генератора кода подсо динен к опорному входу первого фаз вого детектора, выходы первого и в рого перемножителей подсоединены с ответственно к первому и второму в дам второго сумматора, а выход вто рого фазового детектора подсоедине к входу порогового блока, причем и формационный вход смесителя являет

выхода первого УПЧ 2 перемножается с разными фазами одной и той же кодовой последовательности), С выхода второго сумматора 24 амплитудно-моду- лированный сигнал поступает на вход демодулятора 25, где когерентно выделяется амплитудная огибающая и снимается промежуточная частота, так как на опорный вх.од демодулятора 25 поступает сигнал промежуточной частоты с выхода управляемого опорного генератора 7 через фазовращатель 9, который обеспечивает компенсацию изменения фазы за счет прохождения сигнала через соответствующие элементы.

Напряжение ощибки с выхода демодулятора 25 через усилитель 26 поступает на третий вход первого сумматора 20, внося тем самым свой вклад в оценку суммарной ошибки рассогласования. Коэффициент усиления усилителя 26 зависит от значения числа, записанного в счетчик 27, включаемого пороговым блоком 10 при соответствующем значении сигнала на выходе второго фазового детектора 5.

Формула изобретения

45 тор, дополнительный фильтр нижних частот и дополнительный управляемый опорный генератор, выход которого подсоединен к опорному входу смесителя, при этом выход второго усилителя промежуточной частоты подсоединен к входу частотного детектора, выход управляемого опорного генератора подсоединен через введенные первый и второй фазовращатели соответУстройство синхронизации широкополосных псевдослучайных сигналов, содержащее последовательно соединен- gg ственно к опорным входам второго фа- ные смеситель, первый усилитель про- зового детектора и демодулятора и межуточной частоты, первый фазовый детектор, второй усилитель промежунепосредственно к тактовому входу ,счетчика импульсов.

точной частоты, второй фазовый детектор, первый фильтр нижних частот и управляемый опорный генератор, последовательно соединенные первый перемножитель, третий усилитель промежуточной частоты, первьш амплитудный детектор, первый сумматор, второй фильтр нижних частот, управляемый

первый выход которого подсоединен к иервому входу первого перемножителя, последовательно соединенные второй перемножитель, четвертмй усилитель промежуточной частоты, второй амплитудный детектор, выход которого подсоединен к второму входу первого сумматора, последовательно соединенные второй сумматор, демодулятор и усилитель, выход которого подсоединен к

третьему входу первого сумматора, последовательно соединенные пороговый блок и счетчик импульсов, выход которого подсоединен к управлякщему входу усилителя, выход первого усилителя промежуточной частоты подсоединен к второму входу первого перемножителя и первому входу второго перемножителя, второй вход которого подключен к второму выходу генератора кода, третий выход генератора кода подсоединен к опорному входу первого фазового детектора, выходы первого и второго перемножителей подсоединены соответственно к первому и второму входам второго сумматора, а выход второго фазового детектора подсоединен к входу порогового блока, причем информационный вход смесителя является

входом устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения полосы захвата без снижения точности синхронизации, введены последовательно соединенные частотный детектор, дополнительный фильтр нижних частот и дополнительный управляемый опорный генератор, выход которого подсоединен к опорному входу смесителя, при этом выход второго усилителя промежуточной частоты подсоединен к входу частотного детектора, выход управляемого опорного генератора подсоединен через введенные первый и второй фазовращатели соответ

ственно к опорным входам второго фа- зового детектора и демодулятора и

ственно к опорным входам второго ф зового детектора и демодулятора и

непосредственно к тактовому входу ,счетчика импульсов.