Способ пространственного приема телеграфных сигналов Советский патент 1990 года по МПК H04B7/08 

выходной сигнал первого умножителя 4 i-й ветви разнесения;; выходной сигнал i-й

ветви разнесения (вы- ходной сигнал i-ro радиоприемника 2); первый весовой коэффициент i-й ветви разнесения.

умножителя 6 i-й вет-, . ыходной сигнал имеет

где S

Swti, t) S,

UbY;

(t)

Sam; (t)

W; (t)

bb,t; (t). W(t); выходной сигнал второго умножителя 6 iветви разнесения;

-выходной сигнал i-й ветви разнесения;

-второй весовой коэффициент i-й ветви разнесения.

Сумма квадратурных составляющих сигнала, прошедщих через первый и второй умножители 4,6 i-й ветви раз несения, представляет собой произве дение выходного сигнала i-й ветви разнесения на комплексный весовой коэффициент W-jCt),

(t) (t) W;(t);

i

Wi(t) Vi(t). e (t).

де S

.

W-, (t)

(t) - суммарный выходной

сигнал первого и второго умножителей 4, 6 i-й ветви разнесения :

- комплексньш весовой коэффициент i-й ветви разнесения;

Сигнал на выходе сумматора 8 пред- - ставляет собой сумму взвешенных сигналов N ветвей разнесения,

. N

) ZI SB«,i(t) Wi(t),

: j

где Н - число ветвей разнесения; i - индекс ветви разнесения; S(,i,rtj(t) - выходной сигнал сумматора 8,

Выходной сигнал сумматора 8 Sfcw (t) ограничивается по амплитуде ограничителем 14, детектируется де тектором 15, фильтруется фильтром 16 и поступает на вход регенератора 17 информационных символов.

На выходе регенератора 17 информационных символов имеется сигнал в виде оценки телеграфных посыпок. Выходной сигнал регенератора 17 информа- ционных символов записывается в регистр 20, число разрядов которого равно числу символов в одном знаке передаваемой информации. Таким образом, в определенный момент времени в регистр будет полностью записан один .знак, сформированный из оценок теле- графных посылок. Записанный в регистр 20 знак дешифрируется с помощью кодопреобразователя 22 и определяется его принадлежность к разрешенным, либо к запрещенным знакам. Опорные сигналы (t) и ci(j (t) с выходов первого и

второго блоков 12 и 13 формирования опорного сигнала поступают на уменьшаемые входы первого и второго вычи- тателей 9 и 10, на вычитаемые входы которых подан выходной сигнал сумматора 8 через инвертор 11 на входы первого и второго блоков 3 и 5.

На выходе первого вычитателя 9 формируется первый сигнал ошибки

e,(t) - e,(t) - Sj (t).

.Ha выходе второго вьиитателя 10 формируется второй сигнал ошибки:

) б/« (t) - Sj (t).

На выходе инвертора 11 выходного сигнала получаем сигнал отрицатель- ной обратной связи 6j(t), равный

ёз(0 - .

Первый сигнал ошибки ) поступает на вторые входы первых смесителей 25 первого и второго блоков 3 и 5 вычисления весового коэффициента (фиг. 2).

Второй сигнал ошибки fej () посту паёт на вторые входы вторых смесителей 26 первого и второго блоков 3, 5 вычисления весовых коэффициентов.

Сигнал отрицательной обратной свя зи з(t) поступает на вторые входы третьих смесителей 27 первого и второго блоков 3, 5 вычисления весового коэффициента.

Формирование весового коэффициента и вычисление поправки его текущего значения осуществляются следующим

образом.

Сигнал, поступающий на первые вхо

. ды первого, второго и третьего смесИ телей 25, 26, 27 первого и второго блоков 3., 5 вычисления весового коэф фициента, перемножается соответствен- но с-сигналами ,(t), 6.j(t), Ct),

Выходное напряжение всех смесителей 25, 26, 27 накапливаются соответ- ственно на первом, втором и третьем интеграторах 28, 29, 30. Результат накоплений UW пропорционален текущему значению функции взаимной корреляции мевду выходным сигналом ветви разнесения и одним из сигналов ошкб- ки gjCt), 62 (t) или сигналом отрицательной обратной связи j(t),

Интервал времени накопления равен длительности одной посылки. На выходе первого интегратора 28 первого блока 3 вычисления весового коэффициента i-й ветви разнесения сигнал равен:Т

flWe;(t) Re J4(t) Sb«,, (t)dt о

На выходе третьего интегратора 30 5 первого блока 3 вычисления весового коэффициента i-й ветви разнесения

10

15

- 20

25

30

35

40

45

50

I UWj; (t) Re J e3(t) Sewb-(t)dt.

IО

Эти величины u,,(t), bW jf(t), (t) можно рассматривать как поправки текущего значения весового ко- эффициента вычисления на интервале одной посылки (для калодого символа).

Первая вычислена в предположении, что передавался сигнал с частотой f, вторая - в предположении, что передавала сигнал с частотой f, а третья - в предположении что полезного сигнала в эфире вообще нет, а присутствуют только помехи.

Уже на данном этапе возможна корректировка текущего значения весового коэффициента одной из вычисленных величин (t), AWa; (t), UW,) (t), но так как вероятность ошибки при детектировании символа велика, как следствие, высока вероятность корректировки текущего значения весового коэффигщен- та ошибочно выбранной величиной.

Уменьшить вероятность ошибки при вычислении поправки текущего значения весового коэффициента можно путем дополнительной знаковой фильтрации. Для этого необходимо вычислять поправку текущего значения весового коэффициента после кодирования принятого знака. Если знак классифицирован как разрешенный, поправку текущего значения весового коэффициента вычисляют на основании величин flW, вычисленных с использованием каждого из опорных сигналов и для каждого символа принятого знака.

Если знак классифицирован как запрещенный, можно считать, что помеха сильнее сигнала, В этом случае текущее значение весового коэффициента кор- ректируется поправкой, вычисленной с использованием сигнала отрицательной обратной связи, .

U.(t

AW4i(t) (t)

,о

На выходе второго интегратора 29 первого блока 3 вычисления весового коэффициента i-й ветви разнесения.

Исходными данными для вычисления знаковой поправки текущего значения

5вы); (t)dt j весового коэффициента являются щения UW(i , , uW-jj , вычисленные для каждого символа принятого знака. Для хранения величин. , uVJj; , UWjj в каждом блоке 3, 5 вычисления весо-

15859038

flWe;(t) Re J4(t) Sb«,, (t)dt о

На выходе третьего интегратора 30 5 первого блока 3 вычисления весового коэффициента i-й ветви разнесения

10

15

20

25

30

35

40

45

50

I UWj; (t) Re J e3(t) Sewb-(t)dt.

IО

Эти величины u,,(t), bW jf(t), (t) можно рассматривать как поправки текущего значения весового ко- эффициента вычисления на интервале одной посылки (для калодого символа).

Первая вычислена в предположении, что передавался сигнал с частотой f, вторая - в предположении, что передавала сигнал с частотой f, а третья - в предположении что полезного сигнала в эфире вообще нет, а присутствуют только помехи.

Уже на данном этапе возможна корректировка текущего значения весового коэффициента одной из вычисленных величин (t), AWa; (t), UW,) (t), но так как вероятность ошибки при детектировании символа велика, как следствие, высока вероятность корректировки текущего значения весового коэффигщен- та ошибочно выбранной величиной.

Уменьшить вероятность ошибки при вычислении поправки текущего значения весового коэффициента можно путем дополнительной знаковой фильтрации. Для этого необходимо вычислять поправку текущего значения весового коэффициента после кодирования принятого знака. Если знак классифицирован как разрешенный, поправку текущего значения весового коэффициента вычисляют на основании величин flW, вычисленных с использованием каждого из опорных сигналов и для каждого символа принятого знака.

Если знак классифицирован как запрещенный, можно считать, что помеха сильнее сигнала, В этом случае текущее значение весового коэффициента кор- ректируется поправкой, вычисленной с использованием сигнала отрицательной обратной связи, .

вого коэффициента имеются три блока памяти 37, 38, 39, число элементов памяти в казкдом из которых равно разрядности используемых знаков - числу символов в знаке (К).

Процесс заполнения каждой группы элементов памяти следующий. Напряжение, полученное на вьгходе первого, второго и третьего интеграторов 28, 29, 30 при кратковременном замыкании первого, второго и третьего ключей 31, 32, 33, которое происходит по окончании посыпки, по сигналу тактовой синхронизации.поступает через первый, второй и третий коммутаторы 34, 35, 36 на вход первого, второго и третьего блоков памяти 37, 38, 39 , и запоминается. Этот.же сигнал тактовой синхронизации, использованный для трех ключей 31, 32, 33 запоминания величины в соответствующем блоке памяти 37, 38, 39 и размыкания трех ключей 31, 32, 33 и задержанный на время ut (ЛТ- время, необходимое для их замыкания) в первом элементе 18 задержки, поступает на тактовьш вход первого, второго и третьего коммутаторов 34, 35, 36, которые пере кпючают свой сигнальный вход на следующий сйгнальньй выход, подключенны к следующему блоку памяти 38.

Таким образом, по задержанному сигналу тактовой синхронизации с помощью второго элемента 21 задержки сигнальный вход первого, второго и третьего коммутаторов 34, 35,36 последовательно подключается к входам первого, второго и третьего блоков памяти 37, 38, 39.

При этом в первый, второй и трети блоки памяти записываются величины предполагаемых поправок, вычисленные для последовательно принятых символо знака. . ,

При правильно установившейся синхронизации (тактовый и цикловый) с помощью блока 23 в элементах памяти . первого и второго и третьего блоков памяти должны быть записаны величины Щ ,UV7,,j вычисленные для первого символа принимаемого знака, во втором - для второго и т.д. Выходы всех элементов памяти первого, второго, третьего блоков 37, 38, 39 через многоканальный ключ 40 подключены к сумматору 41, число входов которого равно числу выходов многоканального ключа 40.

После приема знака по сигналу кодопреобразователя 22 замыкаются опре-| деленные ключи 31, 32, 33, совокупность замкнутых ключей 31, 32, 33 определяется принятым знаком. Например, если принятьш знак содержит четыре разряда К 4 в первую и третью посылки передавалась частота , а во вторую и четвертую посылки - частота fj , на управляюпшй вход много-- канального ключа 40 поступает такой сигнал, который подключает к входам сумматора 41 первый и третий блоки памяти 37, 39 и второй блок памяти 32,

После суммирования выбранных величин fl,Wi,i , . ( UWc4l получаем величину поправки текущего значения весового коэффициента, которая суммируется с текущим значением весового коэффициента. Если после приема и декодирования принятый знак не опознан как разрешенный, то по сигналу кодопреобразователя 22 замыкаются ключи 31, 32, 33, суммирующие величины ЛИз4.- , AWja; , , &Wji-, , хранящиеся в первом, втором, третьем блоках памяти 37, 38, 39 и. вычисленные с использованием сигнала отрицатель- ной обратной связи.

Алгоритм вычисления поправки текущего значения весового коэффициента можно описать следующим выражением для i-й ветви разнесения:

iW;(jT) IIuWe (JT),

(,.4

где ftWg (jT), - поправка в i-й ветви разнесения для 1-го демодулированно- го символа г-й декодированной кодовой комбинации. Весовые коэффициенты в каждой ветви разнесения

Wi Га+От Wj(jT) + .

Точность выявления поправки теку- njero значения весового коэффициента у предлагаемого устройства значительно вьше, чем у аналога и прототипа, так как при вычислении используется зна-. чение структуры сигнала, а следова- , тельно, устройство обладает большей помехоустойчивостью приема сигналов ча :тотной телеграфии.

Задачей первого и второго блоков 12, 13 формирования опорных сигналов

является формирование из опорных ко- лебаний генераторов опорных сигналов, синфазных с приходящими полезными сигналами. Осуществляется это следующим образом.

Входным сигналом казидого блока 12, 13 формирования опорного сигнала является выходной сигнал сумматора 8. Внутри казвдого блока 12, 13 формиро- вания опорного сигнала его входной сигнал умножается на опорное колебание генерат« ра опорного колебания, причем и на текущее значение опорного генератора: колебания и на задержанное на Я/2,

Результаты умножения накапливаютг- ся, в результате чего выделяются величины, пропорциональные текущему значению функции взаимной корреляции входных сигналов. Эти величины при ;коммутации первого и второго ключей - :31. 32 перезаписывают в накопитель 24, На первом и втором смесителях 25, 26 текущий и задержанный на Т(/2 ;налы генератора опорного колебания I(не показаны) умножаются на величины, хранящиеся в накопителе 24.

После суммирования выходных лов первого и второго смесителей 25, 26 на сумматоре 41 получают сигнал , синфазный с выходным сигналом сумматора 8,

После приема посыпки передаваемого сигнала по сигналу регенератора 17 информационных символов замыкают- ся первый и второй ключи 31, 32 одного из блоков 12, 13 формирования опорного сигнала, затем осуществляют

перезапись выходной величины первого второго и третьего интеграторов 28, 29, 30 в накопитель 24 и обнул.ение первого, второго и третьего интеграторов 28, 29, 30.

Формула изобретения

Способ пространственного приема телеграфных сигналов, заключающийся в том, что вьпсодной сигнал каждого из каналов взвешивают путем умножения на комплексный весовой коэффициент, суммируют взвешенные выходные сигналы всех каналов, формируют М опорных сигналов, вычитают из каждог опорного сигнала суммарный сигнал, вычисляют М соответствующих составляющих поправки путем сопоставления значения функции взаимной корреляции между выходным сигналом каждого канала и каждым значением разности опорного и суммарного сигналов на длительности т елеграфной посылки и демодулируют суммарный сигнал, о т- личающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости приема сигналов в условиях воздейст- ВИЯ коррелированной с сигналом помехи, демодулируемьй суммарный сигнал декодируют и вьвделяют кодовую комбинацию, а. поправку вычисляют на длительности кодовой комбинации один ра по ее окончании посредством суммирования тех составляющих поправки, которые соответствуют декодированным сигналам на интервале длительности кодовой комбинации.

Csj tv

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости приема сигналов в условиях воздействия коррелированной с сигналом помехи. Сущность способа заключается в обеспечении ослабления влияния сосредоточенных помех при приеме телеграфных сигналов за счет того, что в каждом канале разнесения вычисляют M возможных слагаемых поправки текущего значения комплексного весового коэффициента, что позволяет достичь поставленную цель. Устройство, реализующее данный способ, содержит антенны 1, радиоприемники 2, блоки 3 вычисления весовых коэффициентов, умножители 4, блоки 5 вычисления весовых коэффициентов, умножители 6, фазовращатели 7, сумматор 8, вычитатели 9, 10, инвертор 11, блоки 12, 13 формирования опорного сигнала, ограничитель 14, детектор 15, фильтр 16 низкой частоты, регенератор 17 информационных символов, элемент задержки 18, дешифратор 19, регистр 20, элемент задержки 21, кодопреобразователь 22, блок 23 цикловой синхронизации. 2 ил.