Устройство для приема дискретных сигналов Советский патент 1988 года по МПК H04L27/14 H04L27/22 

, /,4/ Д №

п Т t Н - Н

Ll.

От ист. .

сд

4 СЛ

00

Н -

Ll.

fat г

,-

11

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для приема дискретных сигналов со случайными параметрами в условиях, когда распределения вероятностей мгновенных зна чений смеси полезного сигнала и помех негауссовские, вид их взаимодействия - произвольный, а распределения вероятностей,-, значений случайных па- раметров полезных сигналов - полига- уссовские.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости приема дискретных сигналов со случайными параметрами.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - блок-схема формирователя статистики.

Устройство содержит первый функ- циональный преобразователь 1, перемножители 2, интеграторы 3, преобразователи 4 сигналов, вторые функциональные преобразователи 5, аттенюаторы 6, сумматор 7, синхронизатор 8, генератор 9 копий составляющих сигнала и формирователь 10 опорных уровней. Преобразователь 4 сигналов состоит из вычитающих блоков 11, квадраторов 12,аттенюаторов 13 и суммато- ра 14.

Устройство для приема дискретных сигналов работает следующим образом.

Пусть на входе действует случайный процесс x(t), представляющий со бой произвольную смесь сигнала S(t,6) и широкополосной помехи n{t). После дискретизации по времени получают выборку l{Jj(x, ,... ,х), элементы которой (tJ,)0n/t( - независимы.

После первого функционального преобразователя 1, осуществляющего преообразование вида f(x;)g-7lnW(x;(S)/

, где W(x-,/S;) - функция плот- ности вероятностей значений входного воздействия в i-й момент времени при условии действия сигнала S, преобразованный сигнал поступает на входы перемножителей 2, где перемножается с копиями соответствующих составляющих сигнала, которые поступают с выходов генератора 9 копий составляющих сигнала. Последний должен быть синхронизирован с входным воздействием, т.е. в момент времени t; на первый и второй входы перемножителей 2 должны поступать соответств Н но значе)ия f(x;) и q);j , j , ,n. Сиихрони

г.-

5

154

,,.

с

20 зо

532

зацию работы генератора 9 копий составляющих сигнала и входного воздействия обеспечивает синхронизатор 8.

Р ультаты перемножения f(x)q)j , , m в течение длительности сигнала интегрируются в интеграторах 3. После интегрирования в момент окончания действия сигнала t t: „ на выходах интегр ал;оров 3 формиру1 тся статистики

у. 1,га вида у-(х ) 21 f (x;,)cpj (t(),

1J 1 1

которые поступают на входы каждого преобразователя 4, после этого интеграторы обнуляются по сигналу от синхронизатора 8.

В преобразователе 4j, у 1,R, из значений статистик y:,j l 7ni в соответствии с выражением

Zy(y(x) kj Ml, У(у(х,) +

()

20 зо

35

50

55

формируются статистики Zj,.,X 1, R. Статистику Zv. можно представить в более удобном с точки зрения реализации

вычислений виде:

т 1 Z.

где VKV. и - соответственно k-я

. (1 JO- , и J-я компоненты вектора nijfK t. , поступающие на управляющие входы преобразователя 4 сигнала в виде опорных уровней от формирователя 10 опорных уровней; b. kr - элемент матрицы 1/2(liA+k ) . Значения статистики Z U поступают на вход второго функционального преобразователя 5v (экс- пoJ eнциaльнoгo преобразователя) ,) 1,1;., где осуществляется нелинейное безынерционное преобразование статистики вида . Результат преобразования поступает на вход аттенюатора 6 с коэффициентом передачис У определяемым вьфажением

j qjdet ш,.

На выходе аттенюатора 6 формиру- LJ , у 1TR, постуется статистика обд е, пающая на соответствун1щий вход сумматора 7. На выходе суматора 7 форми- руется статистика (х), определяемая вьфажением

с

(5J )l,,e)

JW(

I4L

f- }

И являющаяся выходным сигналом устройства. Этот cnrii, i;i должен пола- BaTfjCH при ) сигналов на схе3 14

му отбора максимума, а при обнаружении - на компаратор. После этого сумматор обнуляется по сигналу от синхронизатора .

Сумматор 7 можно выполнить в виде последова 1 ельно соединенных суммирующих усилителей, на управляющий вход которого поступает сигнал с выхода синхронизатора 8.

Вид преобразования в первом функциональном преобразователе 1 в значительной степени определяется видом действующего распределения вероятностей значений смеси сигнала и помехи. Так, например, если распределение смеси сигнала и помех описывается законом Рэлея-Райса, то функциональное преобразование f(x;) имеет вид

X 1 4О 26

Реализовать такое преобразование можно с помощью последовательно соединенных квадратора, вычитающего блока и делителя.

Структура генератора 9 копий составляющих сигнала определяетс я видом обрабатываемого сигнала S(t-0). Если используются гармонические сигналы вида AcosOt, то в качестве блока 9 может быть использован синтезатор частот.

Формула изобретения

1. Устройство для приема дискретных сигналов, содержащее первый функциональный преобразователь, m каналов, где т 1, каждый из которых состоит из последовательно соединенных

5Д53

перемножителя и интегратора, входы перемножителей соединены с выходом первого функционального преобразователя, вторые входы перемножителей соединены с выходами генератора копий составляющих сигнала, вход которого соединен с первым входом синхронизатора, второй вьгход которого соединен

Q с вторыми входами интеграторов, третий выход синхронизатора соединен с Тюответствующим входом сумматора, другие входы которого соединены с выхода- ми R аттенюаторов, где RS 1, второй

15 Функ1шональный преобразователь, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены R преобразователей сигналов, R-1 вторых функциональных преобразо2Q вателей и формирователь опорных уровней, причем выходы всех интеграторов соединены с входами преобразователей сигналов, выходы которых через вторые функциональные преобразователи соед«25 йены с входами аттенюаторов, соответствующие выходы формирователя опорных уровней соединены с управляющего входами преобразователей сигналов.

2. Устройство по п. 1, о т л и 2Q чающееся тем, что преобразователь сигналов состоит из сумматора и m каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные вычитающий блок, квадратор и аттенюатор, выходы которых соединены с входами сумматора, выход которого является выходом преобразователя сигналов, первые входы вычитающих блоков являются входами формирователя статистики, управляющими входами которого являются

35

40

вторые входы вычитающих блоков,

(Рчг.г

Изобретение относится к радиотехнике и позволяет повысить помехоустойчивость приема дискретных сигналов со случайными параметрами. Устр- во содержит функциональный преобразователь (ФП) 1, m каналов, состоящих из перемножителя 2 и интегратора 3, преобразователи 4 сигнала, ФП 5, аттенюаторы 6, сумматор 7, синхронизатор 8, генератор 9 копий составляющих MJ / 1 сигнала и формирователь 10 опорных уровней. Вид преобразования в ФП 1 определяется видом действующего распределения вероятностей значений поступающей смеси сигнала и помехи. Структура генератора 9 определяется видом обрабатываемого сигнала. Преобразованный в ФП 1 сигнал перемножается в перемножителях 2 с копиями соотв. составляющих Сигнала. Результаты перемножения интегрируются в соотв. интеграторах 3. Сформированные ими статистики преобразуются в соответствии с определенным выражением в преобразователях 4. Преобразованные статистики подвергаются нелинейному без- с ынерционному преобразованию (экспоненциальному) в ФП 5 и через соотв. аттенюаторы 6 поступают на сумматор 7, Сумматор 7 формирует выходной сигнал устр-ва. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. аЛ (Л