Устройство асинхронного приема импульсных сигналов Советский патент 1991 года по МПК H04B1/10 

Изобретение относится к передаче цифровой информации и может быть использовано для асинхронного приема пачек импульсов.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 - функциональная схема генератора тактовых импульсов; на фиг.З - функциональная схема входного блока; на фиг.4 - временные диаграммы сигналов на входе и выходах генератора тактовых импульсов; на фиг.5 - временная диаграмма отсчетов входного сигнала.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, входной фильтр 2, первый, второй и третий счетчики 3, 4 и 5, первый и второй постоянные запоминающие блоки (ПЗБ) 6 и 7. первый и второй сумматоры 8 и

9,оперативный запоминающий блок (036)

10,регистр 11 и блок 12 сравнения. Генератор 1 тактовых импульсов содержит опорный генератор 13, сдвиговый регистр 14, первый, второй и третий инверторы 15, 16 и 17, первый, второй и третий

элементы НЕ-И 18,19 и 20, сумматор 21 по модулю два.

Входной фильтр 2 содержит согласованный фильтр 22 и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 23.

Устройство работает следующим образом.

Устройство служит для непрерывного поиска во входном сигнале кодовой комбинации, занимающей N элементарных временных интервалов, т.е. содержащей N бит. Входной сигнал поступает на входной фильтр 2, состоящий из согласованного фильтра 22 и аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 23, который формирует цифровые значения отсчетов входного сигнала (М отсчетов на каждом битовом интервале). Таким образом, на выходе АЦП 23 полумаем цифровые значения входного сигнала.

Предварительно в ПЗБ 6 записывается двоичное значение каждого бита выделяемой кодовой комбинации, причем код адреса ПЗБ 6 определяет порядковый номер бита.

СО

с

о

00

- ю со

о

В ПЗЬ 7 записываются значения логарифмов сбрапшх вероятностей правильного обнаружения события, т.е. наличия импульса во временном интервале, соответствующем его появлению, или отсутствия импульса во временном интервале, соответствующем паузе. Иными словами, код на выходе ПЗБ67 определяет вероятность того, что считанное из ОЗБ 10 значение принятого на определенном временном интервале бита соответствует значению бита эталонной кодовой последовательности, считываемой из ПЗБ 6. Код, поступающий на адресные входы ПЗБ 7, определяется величиной входного .сигнала. Получаемые на выходе АЦП оцифрованные значения сигнала непрерывно записываются в ОЗБ 10 с частотой дискретизации, превышающей в М раз тактовую частоту формирования элементарных временных интервалов. Объем ОЗБ 10 равен количеству значений отфильтрованного входного сигнала на протяжении N элементарных временных интервалов, т,е. объем ОЗБ 10 должен быть достаточным для записи М N значений входного сигнала. Процесс записи в ОЗБ 10 изображен на временной диаграмме фиг.5, где в верхней строке показаны моменты записи в ОЗБ 10, пронумерованные отходо1б2, а в нижней строке - входной сигнал, отфильтрованный согласованным фильтром, для пачки импульсов вида 11100010, причем 1 - соответствует наличию импульса, а 0 - паузе на элементарном временном интервале.

После записи в ОЗБ 10 очередного значения входного сигнала производится считывание из него N ранее записанных значений, отстоящих друг от друга на один элементарный временной интервал. Таким образом, частота считывания ОЗБ 10 в N раз выше частоты записи. Например, согласно временной диаграмме на фиг.5 после записи в ОЗБ 10 очередного значения входного сигнала в момент времени tsg будут считаны значения входного сигнала, записанные в ОЗБ 10 ранее, в моменты времени t27, t3i, t35, t43, t47, tsi и t55, что соответствует оптимальному приему пачки импульсов, изображенной на нижней строке. ПЗБ 7 эти N значений сравниваются с эталонными значениями анализируемой комбинации, зап-и- санными в ПЗБ 6.

Синхронно со считыванием из ОЗБ 10 совокупности N значений входного сигнала из ПЗБ 6 считываются по биту символы кода, соответствующего временной структуре принимаемой пачки импульсов, для пачки изображенной на фиг.5-код 11100010. Считанный из ПЗБ 6 бит используется в качестве старшего разряда адреса ПЗБ 7 устройства, в качестве остальных разрядов адресов которого используются считываемые из ОЗБ 10 значения входного сигнала. Содержимое ПЗБ 7 представляет собой значения логарифмов вероятностей:

- наличия импульса - в половине ячеек со старшими адресами, когда из ПЗБ 6 поступает символ 1,

0 - паузы - в половине ячеек с младшими адресами, когда из ПЗБ 6 поступает символ О.

Таким образом, В ПЗБ 7 каждому возможному значению входного сигнала, по5 ступающему из ОЗБ 10, соответствуют два значения логарифма вероятности: одно для вероятности наличия импульса (символа 1) при данном значении входного сигнала, другое для вероятности паузы (символа О)

0 при том же самом значении входного сигнала. Какое из двух значений входного сигнала будет выбрано из ПЗБ 7 для дальнейшего анализа, определяется битом, считываемым в анализируемый момент времени из ПЗБ 6,

5 определяющим, чего ждет устройство в анализируемый момент - импульс или паузу. После записи в ОЗБ 10 очередного значения входного сигнала считанные из ПЗБ 7 N значений логарифмов вероятностей пра0 аильного приема пачки импульсов на N элементарных временных интервалах суммируются в накапливающем сумматоре, состоящем из сумматора 9 и регистра 11. Полученная сумма логарифмов в блоке 12

5 сравнения сравнивается с порогом, который равен логарифму заданной вероятности правильного приема всей пачки импульсов.

Для синхронизации работы всех состав0 ных частей устройства и задания адресных кодов ОЗБ 10 и ПЗБ 6 и 7 служат генератор 1 тактовых импульсов, счетчики 3,4 и 5, а также сумматор 8. Временная диаграмма сигналов на выходах генератора 1 для одно5 го цикла опроса входного сигнала дана на фиг.4. Интервал опроса меньше длительности элементарного временного интервала (бита) в М раз.

Генератор 1 работает синхронно со

0 счетчиком 3 и имеет с ним одинаковый период, равный периоду записи значений входного сигнала в ОЗБ 10. Генератор 1 задает сигналы, определяющие моменты записи, считывания, суммирования и сравне5 ния, а счетчик 3 определяет адреса при считывании значений входного сигнала из ОЗБ 10 и эталонной ходовой комбинации из ПЗБ 6. Поскольку ячейки ОЗБ 10 заполняются подряд, а считывать необходимо ячейки, содержащие значения входного сигнала, отстоящие друг от друга на длите/и тле ментарного воеменного ингервн л с.

выходов счетчика 3 поступа ; на (. -TIUHI; разряды адресов ОЗБ 10 Запись в 03.- 1) всегда происходит при одном и том же со- стоянии счетчика 3, а записываемая ячейка определяется состоянием счетчика 4. код с выходов котсоого поступает на младшие разряды адреса 03Ь 10 Этот код изменяется на единицу после к. периода пер- вого счетчика 3. Сос1о |яи . счетчика 5 изменяется поело каждого нос-спада счетчика 4, и код с его {н- хгщгн суммируется первым сумматором с кодом мя выходе счетчика 3, после чего поступает н старшие разряды адресов 03Ь Сче-чик 5 нужен для изменения кода старшие разочдов ОЗБ 10 при записи и для обе ,печения циклического сдвига адресов 03В 10 при считывании, когда заканчивайся период работы счетчика 4. Периоды счета счетчикоа 3 и 5, а также количество ячеек ОЗь ) N и определяются количеством г-лементарных временных интервалов занимаемых янапи- зируемой пачкой импульсов. Период счета счетчика 4 равен М и определяется тем, сколько раз за длите тьчог i ь одного элементарного временного ин еряял проичподит- ся запись в ОЗБ значении сиг нала.

Предложенное устройство обеспечивает по сравнению с прототипом более высокую помехоустойчивость приема пачек импульсов на фоне помех з счет возможности организации алгоритм:-, оптимального приема.

Формула изобретения 1. Устройство асинхронного приема импульсных сигналов, содеожзщее первый и второй сумматоры, оперативный запомина- ющий блок (ОЗБ), информационные входы которого соединены с соответствующими выходами входного фильтра, тактовый вход которого соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов, о т и ч а ю щ е- е с я тем, что, с целью посышения помехоустойчивости, в него введены три счетчика. два постоянных запоминающих блока (ПЗБ), регистр и блок сравнения, при этом тактовый вход первого счетчика соединен с вторым входом генератора тактовых импульсов, вход которого соединен с выходом переноса первого счетчика и с тактовым входом второго счетчика, выхог, переноса которого подключен и тактовому входу третьего счетчика, выходы которого подключены к первой группе ОДОР первого сумматора, к второй группе вводов ю- Tir.j,o подклю ены выходы раярчаоп i г cjoi о г четчикэ и адресный вход пг-рвс.го еыхл/. которого подключен к стаг 1 г | о разряда второго ПЗБ, входы др/гих рд дов которого соединены с соответству1- 11 ми выходами ОЗБ, адресные входы старших разрядов которого соединены с выходами первого сумматора, адресные входы младших разрядов ОЗБ соединены с соответствующими выхода.ми разрядов второго счетчика, вход Запись-чтение ОЗБ с поди нен с третьим выходом генератора такп рых импульсов, четспотый, пятый и шестой выходы которого подключены соответственно к тактовому входу ОЗБ, к тактовому Ь хсду регистра и к входу разрешение ртботы блока сравнения первые входы которого соединены с выходами разрядов ре( 1стьа и с первой группой входов второю сумматора, вторая группа входов которого соединена с выходами ВТОРОГО ПЗБ, выходы сум матора подключены к входам соответствую щих разрядов регистра, вход сброса которого соединен с первым выходом гене ратора тактовых импульсов, вторые входы блока сравнения являются входами код,, порога устройства.

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что генератор тактовых импульсов содержит сдвиговый регистр три инвертора, три элемента Ht-1/l, сумматор по модулю два и опорный генератор, выход которого подключен к тактовому входу сдви ОРОГО регистра, информационный вход которого подключен к выходу первого инвертора и к первому входу первого элемента НЕ-И, выход которого через второй инвертор подключен к первым входам второго и третьего элементов НЕ-И, первый выход сдвигового регистра подключен к входу третьрго тора через сумматор по модулю два. второй вход которого соединен с вторым выходом сдвигового регистра и с вторым входом второго элемента НЕ-И, выход которого соединен с вторым входом третьего НЕ-И, а третий выход сдвигового регистра соединен с входом первого инвертора причем второй вход первого элемента НЕ-И является входом генератора тах-то&ых импульсов, первым, вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым выходами которого являются соответственно выходы второго элемента НЕ-И, первого инвертора, второго инвертора, третьего инвертора, второй выход сдвигового регистра и третьего элемента НЕ-И.

IS

Изобретение относится к технике передачи цифровой информации и может быть использовано для асинхронного приема пачек импульсов. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Устройство асинхронного приема импульсных сигналов содержит сумматор 8, 9, оперативный запоминающий блок 10, входной фильтр 2, генератор 1 тактовых импульсов. Цель достигается введением счетчиков 3, 4, 5, постоянных запоминающих блоков 6, 7. регистра 11 и блока сравнения 12, что обеспечивает возможность организации алгоритма оптимального приема. 1 з.п.ф-лы. 5 ил.

0X00

Фиг.2

Фиг.Э

fix.

Вых.5 Ъых.2

fiwx.3 бь/x.V

Ьых. 1 Ьых.6

to

ill 437 t35 t39 tW tW t51 t55 t59 t62

ii | | j i i I i i i

{ I I | | I I I I I I I I 1 I I i I t I I I I I i I f I I I I 1 I I I I i I I t i I 1 i I i I I I i I I i I i i I I I I

I I I I ( I I I I t I I I I I t I I I I I I t t I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I

Г

II

n

ФигЛ

Фиг.5