Адаптивный цифровой корректор Советский патент 1989 года по МПК H04B3/04 

ел

о

О) СП

СП

00

Изобретение относится к электросвязи. Цель изобретения - сокращение среднего времени адаптивной настройки корректора при пакетной передаче информации по КВ и УКВ радиоканалам. Корректор содержит АЦП 1 и 2, оперативные запоминающие блоки 3 и 4, цифровой перемножитель 5, сумматор-накопитель 6, блок 7 адаптивной настройки, регистр 8 сдвига, цифровой вычитатель 9, триггеры 10 и 12, управляемый генератор 11, счетчик 13, дешифратор 14, блок 15 управления, блок автоматической регулировки усиления (АРУ) 16 и блок 17 определения наличия информационного сигнала. Оптимизация весовых коэф. корректора и регулировка уровня принимаемого сигнала производится только при наличии рабочего сигнала на входе корректора. В промежутках между сеансами связи или пакетами данных коэф. передачи блока АРУ 16 и передаточная ф-ция корректора остаются неизменными. Это сокращает время адаптивной настройки, так как дальнейшая настройка при появлении сигнала производится из положений вектора коэф., близких к оптимальным. Цель достигается введением блока АРУ 16 и блока 17 определения наличия инф. сигнала. Даны ил. выполнения блока 7 адаптивной настройки и блока 17. 3 ил.

N

31506

Изобретение относится к электросвязи и может использоваться для адаптивной коррекции межсимвольной интерференции в сигналах данных, передаваемых по KB- и УКВтрадиокана- является усовершенствованием авт. св. № 1083379.

Цель изобретения - сокращение среднего времени адаптивной настрой- ки корректора при пакетной передаче информации по КЙ- и УКВ-радиоканалам.

На фиг.1 приведена структурная схема адаптивного цифрового корректора; па фиг.2 - вариант возможной pea- лизации блока определения наличия информационного сигнала; на фиг.З - вариант реализации блока адаптивной настройки.

Адаптивный цифровой корректор (фиг.1) содержит первый и второй аналого-цифровые преобразователи (АЦП) 1 и 2, первый и второй оперативные запоминающие блоки (ЬЗБ) 3 и 4, цифровой перемножитель (ЦП) 5, сумматор- накопитель (Cil) 6, блок 7 адаптивной настройки, регистр 8 сдвига (RG), цифровой вычитатель (ЦВ) 9, первый триггер 10, управляемый i генератор (УГ) 11,.второй триггер 12, счетчик 13, дешифратор 14, блок 15 управления, .блок 16 автоматической регулировки усиления (ЛРЗ ) и блок 17 определения наличия информационного сигнала.

Блок 16 АРУ может быть реализован в виде усилителя с цифровым управлением коэффициентом передачи. Блок 17 определения сигнала определяет наличие информационного сигнала с качест вом не ниже определенного порога и (фиг.2) содержит усилитель-ограничитель 18, блок 19 вьщеления нулевых пересечений, элемент И 20, блок 21 формирования временного окна, первый счетчик 22, второй счетчик 23, дешифратор 24, триггер 25.

Усилитель-ограничитель 18 формирует сигналы с уровнями, совместимыми с уровнями сигналов используемых логических элементов. Блок 19 выделени нулевых пересечений фиксирует моменты пересечения уровня нуля входным сигналом, т.е. формирует короткие импульсы, определяющие передний и задний фронты входного сигнала. Блок 21 формирования временного окна задает максимальную величину краевых искажений принимаемьк информационных

0 5 О

Q

0 5

5

сигналов и формируется из сигнала тактовой синхронизации, поступающего с дешифратора 14. Первый счетчик 22 задает объем выборки для принятия решения о наличии информационного сигнала. Второй счетчик 23 ведет подсчет передних и задних фронтов сигнала, которые попадают во временное окно, т.е. ведет подсчет фронтов с краевыми искажениями меньше допустимых. Дешифратор 24 задает порог для принятия решения о наличии информационного сигнала с качеством не ниже допустимого. Триггер 25 на основе результата анализа фиксирует наличие информационного сигнала во входном сигнале.

Блок 7 адаптивной настройки (фиг.З) содержит регистр 26 сдвига, цифровой вычитатель 27, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 28, знаковый перемножитель 29, сумматор- вычитатель 30, оперативный запоминающий блок (ОЗБ) 31 и элемент И 32. В ОЗБ 31 хранятся весовые коэффициенты корректора С, команды управления для которого формируются блоком 15 управления (адресация и управление записью-считыванием). При наличии информационного сигнала оптимизация весовых коэффициентов корректора производится на каждом такте nafan- лельно с вычислением выходного отсчета. При отсутствии информационного сигнала на элемент И 32 поступает с блока 17 запрет (уровень Лог.О) на запись в ОЗБ 31 с выхода суммато- ра-вычитателя 30 новых коэффициентов, т.е. отключается адаптация.

Блок 15 управления может быть реализован аналогично блоку управления известного устройства.

Адаптивный цифровой корректор работает следующим образом.

Принимаемьий сигнал с выхода каналй связи поступает на входы блока 16 АРУ и блока 17 (фиг,1), С помощью блока 16 АРУ поддерживается постоянный уровень принимаемого информационного сигнала на входах АЦП 1 и АЦП 2. Блок 17 формирует моменты времени наличия информационного сигнала с качеством не ниже определенного порога, для чего на него подаются принимаемый сигнал с выхода канала и сигнал тактовой синхронизации с выхода дешифратора 14, При зтом блок 17 выдает сигнал разрешения (уровень Лог.)

на блок 16 АРУ и блок 7 адаптивной настройки. Таким образом, оптимизация весовых коэффициентов корректора и регулировка уровня принимаемого сигнала производятся только при наличии рабочего сигнала на входе устройства, а в промежутках (при прерываниях) межДу сеансами связи или пакетам данных (при отсутствии сигнала, т.е. когда на выходе радиостанции присутствует только шум) коэффициент передачи блока 16 АРУ и передаточная функция корректора остаются неизменными. Это сокращает время адаптивной настройки, так как дальнейшая настройка при появлении сигнала производится из положений вектора коэффициентов близких к оптимальным.

Принимаемый сигнал с оптимальным уровнем, поддерживаемым блоком 16 АРУ, поступает на входы АЦП 1 и АЦП 2, где стробируется и преобразуется в цифровой двоичный код, причем в АЦП 1 сигнал стробируется в моменты времени

t, kT -f-J) , где t - оценка фазы момента стробирования;Т - длительность элементарной

посылки, а в АЦП 2 в моменты времени

ti kT -t- ДТ+Г,

при U т «I i Т. Моменты стробирования t, и t определяются блоком 15 управления и управляемым генератором 11, задаюпщми моменты времени kT+C, и триггером 12, счетчиком 13 и дешифратором 14, определяющими постоянный временной сдвиг Л Т между моментами стробирования. С выходов АДП 1 и 2 цифровой код отсчетов входного сигнала с частотой переписывается в оперативные запоминающие блоки 3 и 4 соответственно по сигналу, сформированному блоком 15 управления.

Далее следует процедура вычисления откорректированного выходного отсчета сигнала, которая на интервале Т производится дважды для вычисления выходных отсчетов Y(t,) и (1). Для вычисления Y(t,) производится последовательное считывание неоткорректированных отсчетов входного нала X(t,) из оперативного запоминающего блока 3 с частотой f i 2f.p(N+1), где N - количество отсчетов, записанных в оперативном запоминающем бло- ке 3, причем адреса обращения к опе

« с

0 5

5

0

ративному запомт1нающему блоку 3 формируются блоком 15 управления. Цифровой перемножитель 5 выполняет N операций перемножения отсчетов входного сигнала на соответствующие весовые коэффициенты корректора С, записанные в блок 7 адаптивной настройки. Результаты всех произведений суммируются сумматором-накопителем 6 и через N операций сложения получается выходной отсчет откорректированного сигнала

Y;(t,) ZX:.(t,)-c, что соответствует алгоритму цифровой нерекурсивной фильтрации. Вычисление выходного отсчета Y(t) производится аналогично, только для коррекции используются входные отсчеты, записанные в оперативном запоминающем блоке А,

Оптимизация весовых коэффициентов корректора производится на каждом такте параллельно с вычислением вы- . ходного отсчета по знаковому алгорит му стохастической аппроксимации

С(1+1)С„(1)-J sign e(i)- signX(i-n), где Cj, - значение n-го весового коэффициента корректора после i-й итерации; - С - шаг адаптации;

e(i) - среднеквадратичная ошибка. Знак сигнала среднеквадратичной ошибки, которьп вычисляется в цифровом вычитателе 27 (фиг.З) из выходного отсчета Y(t), и порогового уровня, записанных соответственно в регистре 26 сдвига и в ПЗУ 28, умножается на знаки неоткорректированных отсчетов в знаковом перемножителе 29, В зависимости от результата перемножения в сумматоре-вычитателе 30 осуществляется суммирование или вычитание значения шага адаптации из коэффициентов корректора, записанных в оперативном запоминающем блоке 31.

Определение фазы моментов строби- рования входного сигнала производится по алгоритму

Э Y . S+p sign Y(t,)-sign х,

где А - шаг подстройки фазы тактового колебания; . t; - фага стробирования на i-м

шаге подстройки.

Вместо определения знака производной 9 Y/3 производится вычисление знака аппроксимации Y() - Y(t +u),

для этого выходные отсчеты Y(t,) и YCtj) последовательно записываются в регистр 8 сдвига и после вычитания в цифровом вычитателе 9 знак результата записывается в триггер 10. По этому сигналу производится подстройка фазы моментов стробирования в управляемом генераторе 1 1 ,

По сигналу тактовой синхронизации приходящему с выхода управляемого генератора 11, формируются в блоке 1 15 управления сигналы -синхронизации и управления корректором.

Формула изобретения

Адаптивный цифровой корректор по авт. св. № 1083379, отличающ и и с я тем, что, с целью сокраще- 20 тивного цифрового корректора.

п

-t

КЛ7.5

о

31

L

.

с f/f. 15

Фиг.5

ния среднего времени адаптивной настройки корректора при пакетной переда- ;: , информации по KB- и УКВ-радиоканалам, введены блок автоматической регулировки усиления, выход которого подключен к сигнальнойу входу первого аналого-цифрового преобразователя, и блок определения наличия информационного сигнала, к управляющему входу которого подключен второй выход дешифратора, выход блока определения наличия информационного сигнала подключен к шестому входу блока адаптивной настройки и к первому входу блока автоматической регулировки усиления, второй вход которого и-вход блока определения наличия информационного сигнала являются входом адапот f/i 1

аг.2

ч «

- 3

Jt1

1ГР

I

Г(Г/7.Г5