Устройство корреляционной обработки широкополосных сигналов Советский патент 1991 года по МПК H04B1/10 H04L7/02 

Изобретение относится к технике приема и обработки радиосигналов и может быть использовано в системах связи с широкополосными сигналами при воздействии мощных помех.

Цель изобретения - в увеличение динамического диапазона при воздействии мощных узкополосных помех.

На фиг, 1 представлена структурно- электрическая схема устройства корреляционной обработки широкополосных сигналов; на фиг, 2 - структурно- электрическая схема блока регулировки усиления.

Устройство содержит блок 1 бланкирования импульсных помех (БИЛ), М полосовых фильтров 2,1-2,М, М блоков 3.1-3,М регулировки усиления (БРУ), сумматор 4, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 5, блок 6 быстрого преобразования Фурье (БПФ), умножитель 7, блок 8 памяти, М блоков. 9.1- 9,М перемножителей, блок 10 суммирования, блок 1.1 вычисления обратной величины (ВОВ), блок 12 бланкирова- ния узкополосной помехи (БУП), коррелятор 13, блок 14 формирования опорного сигнала (ФОС), пороговый блок 15, блок 16 задержки.

Блок регулировки усиления (фиг.2) содержит амплитудный детектор 17, первый и второй компараторы 18 и 19,

О5 00

О

Ј

31

счетчик 20, управляемый аттенюатор 21.

Устройство работает следующим образом.

Входная смесь сигнала, флуктуаци- онных9 импульсных и сосредоточенных, помех поступает на блок 1 БИП„ С выхода блока 1 БИЛ смесь сигнала, флук туационных и сосредоточенных помех поступает одновременно на М полосовы фильтров .М, которые разбивают диапазон частот входного сигнала на М поддиапазонов. Сигнал с выхода по

преобразуются из временной в частотную область

Выходной сигнал блока 6 БПФ поступает на первый вход блока 7 умножения, причем все величины спектральных составляющих из блока 6 БПФ поступают одновременно и параллельно В блоке 7 умножения осуществляется параллельное умножение величин спектральных составляющих на соответствующие отсчеты обратного комплексного коэффициента передачи полосовых фильтров 2.1-2.М с учетом коэффициентов усиления в БРУ

Изобретение относится к технике приема и обработки радиосигналов и может быть использовано в системах связи с широкополосными сигналами Для увеличения динамического диапазона при воздействии мощных узкополосных помех при неизменной разрядности аналого-цифрового преобразователя введены М полосовых фильтров и блоков регулировки усиления, сумматор, блок памяти, М блоков перемножителей, блоки суммирования, вычисления обратной величины, задержки и умножения. Входной сигнал разделяется полосовыми фильтрами на М поддиапазонов, в которых независимо друг от друга изменяется коэффициент передачи с помощью блоков регулировки усиления, обеспечивая уровень сигнала на выходе в заданных пределах перед блоком аналого-цифрового преобразователя Далее осуществляется восстановление спектра сигнала за счет умножения на формируемый обратный коэффициент передачи амплитудно-частотной характеристики М полосовых фильтров с учетом действия блоков регулировки усиления. 2 ил. с S

20

БРУ 3,1+3„М (фиг. 2).

Коэффициент передачи каждого БРУ определяется цифровым кодом, поступающим с выхода счетчика 20 на управляющий вход аттенюатора 210 С выхода управляемого аттенюатора 21 сигнал последовательно поступает на детектор (17) и на два компаратора 18 и 19, которые сравнивают величину входного сигнала с заранее установленными мак- 25 симальным и минимальным значениями. Если амплитуда выходного сигнала детектора 17 выше максимального значе30

35

лосовых фильтров поступает на входы М 15 3.1-30М. Число отсчетов обратного комплексного коэффициента передачи совпадает с числом спектральных составляющих на выходе блока 6 БПФ Формирование отсчетов обратного суммарного коэффициента передачи полосовых фильтров и БРУ происходит следующим образом.

В блоке 8 памяти находятся отсчеты комплексного коэффициента передачи каждого из М полосовых фильтров, которые параллельно поступают на вторые входы соответствующих блоков 9.1-9„М перемножителей, где происходит параллельное умножение отсчетов коэффициентов передачи каждого фильтра на соответствующий коэффициент усиления в БРУ, Отсчеты с выходов блоков умножения поступают на входы блока 10 суммирования, в котором одновременно складываются соответствующие отсчеты коэффициентов передачи различных полосовых фильтров.

В блоке 11 ВОВ формируются отсчеты обратного суммарного коэффициента передачи полосовых фильтров 2.1-2.М с учетом коэффициентов усиления в БРУ 3.1-З.М. Отсчеты обратного суммарного коэффициента передачи через блок 16 задержки поступают параллельно на второй вход блока 7 умножения, где происходит умножение спектральных отсчетов сигнала на соответствующие отсчеты обратного коэффициента передачи.

Восстановленный таким образом сигнал поступает на вход блока 12 БУП, где подавляются спектральные составляющие этих помех Сигнал с выхода блока 12 БУП поступает на первый вход коррелятора 13, на второй вход которого поступает сигнал с выхода блока 14 ФОСо

Коррелятор может быть реализован как последовательное соединение блока

18 на первый разрешающий вход счетчика 20 поступает сигнал, разрешающий уменьшение коэффициента передачи, пока выходной сигнал не станет меньше установленного значения. Если амплитуда выходного сигнала детектора 17 ниже минимального значения, то с выхода второго компаратора 19 на второй разрешающий вход счетчика 20 поступает сигнал, разрешающий увеличение коэффициента передачи, пока выходной сигнал не станет выше установленного минимального значения При этом на тактовый вход счетчика 20 поступают тактовые импульсы

БРУ 3 1-ЗсМ устанавливают коэффициент усиления таким образом, чтобы напряжение на их выходах находилось в заданных, заранее установленных пределах, одинаковых для всех БРУ. Сигналы управления,определяющие значения установившегося коэффициента усиления, поступают на первые входы соответствующих блоков .М перемножителей с

Выходные сигналы БРУ поступают на входы сумматора 4„ Результаты суммирования через АЦП 5 поступают на вход блока 6 БПФ, в котором отсчеты сигнала

40

45

50

55

умножения, аналогичному блоку 7, и блока обратного быстрого преобразования Фурье, реализованного аналогично блоку 6 БПФо

В корреляторе 13 определяется взаимно корреляционная функция опорнго сигнала и сигнала с выхода блока

12БУЛ. Выборки с выхода коррелятора

13поступают на пороговый блок 15. Превышение порога означает обнаружение сигналао

Таким образом, за счет введения автоматической регулировки усиления в узкой полосе действия мощной гармонической помехи возможно увеличени динамического диапазона устройства при неизменной разрядности АЦП0 Во всех блоках 3.1-З.М, 5-15 имеются стандартные тактовые входы, на которые подаются сигналы, обеспечивающие синхронизацию работы устройства в целом.

Формула изобретения

Устройство корреляционной обработки широкополосных сигналов, содержащее блок бланкирования импульсных помех, последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь и блок быстрого преобразования Фурье последовательно соединенные блок бланкирования узкополосных помех, коррелятор и пороговый блок, а также блок формирования опорного сигнала,

7

выходы которого соединены с соответствующими входами коррелятора, о т- личающееся тем, что, с целью увеличения динамического диапазона при воздействии мощных узкополосных помех, в него введены М полосовых фильтров, М блоков регулирования усиления, сумматор, блок памяти,

М блоков перемножителей и последовательно соединенные блок суммирования, блок вычисления обратной величины, блок задержки и блок умножения, другие входы которого соединены с соответствующими выходами блока быстрого преобразования Фурье, а. выходы - с соответствующими входами блока бланкирования узкополосных помех, входы М полосовых фильтров соединены

между собой и с выходом блока блан кирования импульсных помех, а выход каждого из М полосовых фильтров сое-1 динен с входом соответствующего блока регулирования усиления, выходы

М блоков регулирования усиления соединены с соответствующими входами сумматора, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, а управляющий выход каждого

из М блоков регулирования усиления соединен с первым входом соответствующего блока перемножителей, выходы . блока памяти через М блоков перемножителей соединены с соответствующими входами блока суммирования.

Выхо

вход

V

17

18

13

Фиг.г

21

Выход

сигнальный

К блоки M-S.fi