Устройство поиска шумоподобного сигнала Советский патент 1990 года по МПК H04L7/02 

йяли

О

Изобретение относится к электросвязи. Цель изобретения - сокращение времени поиска шумоподобного сигнала. Устройство содержит блок временной компрессии (БВК) 1 сигнала, управляемый делитель 2 частоты, г-р 3 копий сигнала, сумматор 4 по модулю два, корреляторы 5 и 6, блок выбора 7 сигнала по максимуму, буферный регистр 8 сдвига, пороговый блок 9 и эл-т И 10. В устройстве коррелятор 5 вычисляет корреляционную ф-цию входного сигнала с копией шумоподобного сигнала, а коррелятор 6 с "взвешенной" копией шумоподобного сигнала. Цель достигается за счет обеспечения формирования импульса, свидетельствующего об окончании поиска шумоподобного сигнала и о превышении порога максимальным значением корреляционной ф-ции. Устройство по п.п. 2 и 3 ф-лы отличается выполнением БВК 1 и делителя 2, даны их ил. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

фуг./

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в системах связи для поиска шумоподобного сигнала.

Цель изобретения - сокращение времени поиска шумоподобного сигнала

На фиг„1 представлена структурная электрическая схема устройства поиска шумоподобного сигнала; на фиг,2-5 соответственно структурные электрические схемы блока временной компрессии сигнала, управляемого делителя частоты, блока выбора сигнала

вата) приемника несущей частоты.Пос ле того, как захват произойдет и на опорном входе устройства поиска шум подобного сигнала появится сигнал опорной частоты, синхронной с такто10

вой частотой FT шумоподобного сигн ла, база которого (количество символов за период) равна В, сигнал с выхода детектора приемника несущей частоты поступит на информационный вход блока 1 временной компрессии с нала (фиг.1) и с помощью АЦП 16 пре образуется в цифровые отсчеты с чапо максимуму и первого (второто) кор- 5 стотой 4F. Эти отсчеты запоминаются

в ОЗБ 21, на синхронизирующий вход торого через коммутатор 17 поступаю частота 4F, а на адресные входы так же через коммутатор 17 - адрес запи си с выходов разрядов счетчика 13.

релятора0

Устройство поиска шумоподобного сигнала содержит блок 1 временной компрессии сигнала, управляемый делитель 2 частоты, генератор 3 копий сигнала, сумматор 4 по модулю два, первый 5 и второй 6 корреляторы,блок 7 выбора сигнала по максимуму, буферный регистр 8 сдвига, пороговый блок 9 и элемент И 100

Блок 1 временной компрессии сигнала образуют опорный генератор 11, реверсивный счетчик 12, счетчик 13 адресов записи, счетчик 14 адресов считывания, счетчик 15 фаз считывания, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 16, коммутатор 17, мультиплексор 18, первый 19 и второй 20 счетные триггеры, оперативный запоминающий блок (ОЗБ) 21, элемент И-НЕ 22, элемент НЕ 23 и делитель 24 частоты.

Управляемый делитель 2 частоты состоит из постоянного запоминающего блока (ПЗБ) 25, счетчика 26 импульсов, блока 27 сравнения, первого и второго счетных триггеров 28 и 29, элемента НЕ-И 30 и элемент НЕ 31.

Блок выбора 7 сигнала по максимуму содержит сумматор 32 по модулю два, регистр 33 сдвига и блок 34 сравнения

Первый {второй ) коррелятор 5(6/ выполнен на сумматоре 35 по модулю два, сумматоре 36 и регистре 37 сдви га.

Устройство поиска шумоподобного сигнала работает следующим образом

Перед началом работы устройство поиска шумоподобного сигнала находится в исходном состоянии, которое может обеспечиваться сигналом, соответствующим отсутствию синхронизации системы фазовой автоподстройки (эах

о

540020д

вата) приемника несущей частоты.После того, как захват произойдет и на опорном входе устройства поиска шумоподобного сигнала появится сигнал опорной частоты, синхронной с такто

вой частотой FT шумоподобного сигнала, база которого (количество символов за период) равна В, сигнал с выхода детектора приемника несущей частоты поступит на информационный вход блока 1 временной компрессии сигнала (фиг.1) и с помощью АЦП 16 преобразуется в цифровые отсчеты с ча5 стотой 4F. Эти отсчеты запоминаются

0

30

35

5

. ...

40

45

55

в ОЗБ 21, на синхронизирующий вход которого через коммутатор 17 поступают частота 4F, а на адресные входы также через коммутатор 17 - адрес записи с выходов разрядов счетчика 13.

После того, как отсчеты сигнала будут записаны в 4В ячеек ОЗБ 21,сигнал с выхода переноса счетчика 13 разрешит включение первого счетного триггера 19, который установится в состояние 1 и сигнал с его инверсного выхода разрешит по сбросовым входам работу счетчиков 14 и 15, второго счетного триггера 20 и делителя 24 (на четыре), при этом сигнал с прямого выхода первого счетного триггера 19 запретит запись в ОЗБ 21 и с помощью коммутатора 17 переключит синхронизирующий вход ОЗБ 21 на вы- ход генератора 11, а адресные входы ОЗБ 21 - на выходы разрядов счетчика 14, период которого (4В+4 ) равен периоду счетчика 15, который считает количество периодов шумоподобного сигнала, считанных из ИЗБ 21„

Мультиплексор 18 пропускает на первый вход импульсы в начальных 4В+1 периодах счетчика 14. Частота полученного, таким образом сигнала делится делителем 24 и с первого управляющего выхода блока 1 временной компрессии сигнала 1 поступает на вход генератора 3 и на первый вход сумматора 4, на второй вход которого с выхода генератора 3 поступает код копии шумоподобного сигнала. Этот код также поступает на вход сигнала Множитель первого коррелятора 5. На вход сигнала Множитель второго коррелятора 6 с выхода сумматора 4 поступает сумма по модулю два кода шумоподобного сигнала с его тактовой частотой. В качестве множимого на входы разрядов корреляторов 5 и 6 с выходов разрядов ОЗБ 21 через информационные выходы блока 1 временной компрессии сигнала поступают отсчеты входного сигнала В корреляторах 5 и 6 эти отсчеты умножаются на 11 в зависимости от того, какой символ О - для +1 или 1 - для -1, присутствует на их входах сигнала Множитель о Эта операция осуществляется сумматором 35, с выходов разрядов которого полученное произведение поступает на первые входы разрядов сумматора 36.

Регистр 37 и сумматор 36 вместе выполняют функцию накапливающего сумматора, в котором в моменты поступления импульсов на тактовый вход регистра 37 накапливается значение корреляционной функции за один период шумоподобного сигнала в режиме считывания его значений из ОЗБ 21.

По окончании считывания каждого периода шумоподобного сигнала накопленное значение сбрасывается сигналом, поступающим через сбросовый вход соответствующего коррелятора 5 или 6 на сбросовый вход регистра 37. Через тактовые входы корреляторов 5 и 6 на тактовые входы регистров 37 поступают импульсы во время начальных 4В периодов частоты генератора 11 в каждом периоде счетчика 14 Эти импульсы мультиплексор 18 пропускает на пятый выход, являющийся пятым управляющим выходом блока 1 временной компрессии сигнала. Таким образом, первый коррелятор 5 вычисляет корреляционную функцию входного сигнала с копией шумоподобного сигнала, а вто- |рой коррелятор 6 - с взвешенной копией шумоподобного сигнала, причем фаза копни шумоподобного сигнала, номер которой отсчитывается счетчиком 5, после каждого периода счетчика 14, сдвигается на один период частоты генератора 11. На третьем выходе мультиплексора 18 в каждом периоде счетчика 14 выделяются импульсы с порядковыми номерами 4В+2„ Эти импульсы через третий выход блока 1 временной компрессии сигнала 1 поступают на тактовый вход блока 7 выбора сигнала по максимуму

С выходов разрядов первого корреля 55 ным в этом блоке порогом„ Сигнал

тора 5 цифровое значение корреляционной функции поступает на информационные входы блока 7 выбора сигнала по максимуму, в котором это значение попревышении в результате сравнения порога поступит с выхода порогово блока 9 на первый вход элемента И на второй вход которого поступает

0

5

0

ступает на первые входы разрядов сумматора 32 (фиг„4), на объединенные вторые входы разрядов которого поступает старший (знаковый) разряд входного кода, вследствие чего на выходах разрядов сумматора 32 формируются модули значений корреляционной функции. С выходов разрядов сумматора 32 сигнал поступает на входы разрядов регистра 33 и на входы А разрядов блока сравнения 34, на входы В разрядов которого поступает с выходов разрядов регистра 33 максимальное из вычисленных ранее значений корреляционной функциио

Блок сравнения 34 определяет, превышает ли текущее значение выходного сигнала первого коррелятора 5 максимальное из вычисленных в предыдущих периодах счётчика 14„ Если превышает, то сигнал с тактового входа блока 7 выбора сигнала по максимуму через блок 34 сравнения проходит на такто- 5 вый вход регистра 33, в котором всегда записано максимальное значение выходного сигнала первого коррелятора 5. Сигнал с выхода блока 7 выбора сигнала по максимуму поступает на тактовый вход буферного регистра 8S в котором при этом запоминается значение выходного сигнала второго коррелятора 6, совпадающее во времени с максимальным положительным значением выходного сигнала первого коррелятора 5. Кроме того, сигнал с выхода блока выбора сигнала по максимуму 7 поступает на второй управляющий вход блока временной компрессии сигнала 1, в котором, поступая на вход рачреше- ния параллельной записи реверсивного счетчика 12, разрешает перепись значения счетчика 15 в реверсивный счетчик 12.

После того, как первый коррелятор 5 вычислит значения корреляционных функций для всех возможных соотношений фаз выходного сигнала генератора 3 и запомненного в ОЗБ 21 входного шумоподобного сигнала, максимальное из этих значений с выходов блока 7 выбора сигнала по максимуму поступит на входы порогового блока 9, в котором сравнится с постоянно задан0

5

0

5

0

ным в этом блоке порогом„ Сигнал

превышении в результате сравнения порога поступит с выхода порогового блока 9 на первый вход элемента И 10, на второй вход которого поступает

выделенный мультиплексором 18 импульс в периодах счетчиков 14 и 15 с порядковыми номерами 4В+3. При этом на выходе элемента И 10 формируется импульс, означающий окончание поиска шумоподобного сигнала, причем максимальное значение корреляционной функции превышает порог. Данный импульс поступает также на второй тактовый вход управляемого делителя 2. К этому входу подключен тактовый вход второго счетного триггера 29 (фиг,3), который включается по фронту входного импульса и разрешает работу блока 27 сравнения, который сравнивает состояние счетчика 26 с числом, содержащем О в старшем разряде и 1 в остальных разрядах о Выходной сигнал блока 27 сравнения поступает на D- вход первого счетного триггера 28. Во время второй половины интервала включения первого счетного триггера 28, блок НЕ-И 30 вырабатывает импульс установки счетчика 26, в который записывается код, поступающий с выходов разрядов ПЗБ 250 На входы разрядов ПЗБ 25 поступают значения корреляционной функции, вычисляемой вторым коррелятором 6, т0е0 значения характеристики дискриминатора шумоподобного сигнала, в соответствии с которыми ПЗБ 25 выдает код, обеспечивающий изменение фазы сигнала с частотой 4F в пределах ±1/2 периода Этот сигнал с выхода счетчика 26 поступает на выход управляемого делителя 2 о Точность подстройки фазы сигнала с частотой 4F определяется периодом частоты опорного сигнала, поступающего на тактовый вход счетчика 260

Выходной сигнал устройства поиска шумоподобного сигнала поступает на устанавливающий вход (в состояние 1) второго счетного триггера 20 „ При этом, если реверсивный счетчик 12 находится в состоянии, отличном от исходного, срабатывает блок И-НЕ 22, который останавливает счетчик 3 и разрешает работу реверсивного счетчика 12 до тех пор, пока ревер- сивный счетчик 12 не от.считает записанное в нем число и не придет в исходное состояние о В результате выключается второй счетный триггер 20, сигнал с прямого выхода которого запрещает работу реверсивного счетчика 12 и разрешает работу счетчика 13,

5

0

5

0

5

0

5

0

5

который далее работает синхронно с принимаемым шумоподобным сигналом с точностью до периода частоты 4F.

Формула изобретения

1 о Устройство поиска шумоподобного сигнала, содержащее последовательно соединенные блок временной ком-- прессии сигнала, первый коррелятор, блок выбора сигнала по максимуму и пороговый блок, а также второй коррелятор и генератор копий сигнала, вход и выход которого подключены соответственно к первому управляющему выходу блока временной компрессии сигнала и входу сигнала Множитель первого коррелятора, информационные входы которого объединены с соответствующими информационными входами второго коррелятора,причем информационный вход блока временной компрессии сигнала является информационным входом устройства, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени поиска шумоподобного сигнала, в него введены последовательно соединенные элемент И и управляемый делителе частоты, а также сумматор по модулю два и буферный регистр сдвига, при этом выходы буферного регистра сдвига подсоединены к соответствующим управляющим входам управляемого делителя частоты, выход которого подсоединен к тактовому входу блока временной компрессии сигнала, первый и второй входы элемента И подключены соответственно к выходу порогового блока и второму управляющему выходу блока временной компрессии сигнала, третий управляющий выход которого подсоединен к тактовому входу блока выбора сигнала по максимуму, выход сигнала Выбор по максимуму которого подсоединен к тактовому входу буферного регистра сдвига и первому управляющему входу блока временной компрессии сигнала, выход элемента И подсоединен к второму управляющему входу блока временной компрессии сигнала, четвертый и пятый управляющие выходы которого подсоединены соответственно к объединенным тактовым входам и объединенным сбросовьи входам первого и второго корреляторов, первый и второй входы сумматора по модулю два подключены соответственно к первому управляющему выходу блока временной компрессии сигнала и выходу генератора копий сигнала, выход сумматора по модулю два подсоединен к входу сигнала Множитель второго коррелятора, а выходы второго коррелятора подсоединены к соответствующим информационным входам буферного регистра сдвига, причем второй тактония которого объединен с

управчяющ входом коммутатора и подключен к п мому выходу первого счетного тригг ра, а выходы разрядов счетчика фгз считывания подсоединены к соответс вующим информационным вхпдам ревер сивного счетчика, причем инфпрмацч ный вход аналого-цифрового преоЬра

вый вход управляемого делителя часто-,0 вателя тактовый вход реверсивное ты и выход элемента И являются соответственно опорным входом и выходом устройства.

счетчика, устанавливающий вход пго го счетного триггера, вход ния параллельной записи реверсивно счетчика и выход делителя частоты, второй, третий, четвертый к пятый ходы мультиплексора и выходы опера тивного запоминающего блока i вляют соответственно информационным вход тактовым входом, первым и чгорын у равляющими входами и первым, вторы третьим, четвертым и пятым гнрав ая щими выходами и информационны-- вы ходами блока временной комч.рессин сигнала,

адресов записи, тактовый вход которого объединен с тактовым входом реверсивного счетчика, управляющим входом аналого-цифрового преобразователя и вторым информационным входом коммутатора, выходы разрядов счетчика адресов считывания подсоединены к соответствующим входам мультиплексора и коммутатора5 синхронизирующий выход которого подсоединен к синхронизирующему входу оперативного запоминающего блока, вход записи-считыва400201U

ния которого объединен с

управчяющик входом коммутатора и подключен к прямому выходу первого счетного триггера, а выходы разрядов счетчика фгз считывания подсоединены к соответствующим информационным вхпдам реверсивного счетчика, причем инфпрмацчоч- ный вход аналого-цифрового преоЬра о

вателя тактовый вход реверсивное

счетчика, устанавливающий вход пгоро го счетного триггера, вход ра решения параллельной записи реверсивного счетчика и выход делителя частоты, второй, третий, четвертый к пятый выходы мультиплексора и выходы оперативного запоминающего блока i вляются соответственно информационным входом тактовым входом, первым и чгорын управляющими входами и первым, вторым, третьим, четвертым и пятым гнрав аяю- щими выходами и информационны-- выходами блока временной комч.рессин сигнала,

Фие.Ј