Устройство для измерения импульсной реакции Советский патент 1992 года по МПК H04B3/46 

оо

4

Изобретение относится к технике радиосвязи и может использоваться в системах передачи дискретных сообщений по каналам связи с рассеянием энергии принимаемых сигналов во времени и по частоте.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство для измерения импульсной реакции содержит блок 1 синхронизации, М-отводную линию 2 задержки, М ключей 3 решающий блок k и М усредняющих фильтров 5.

Устройство работает следующим образом.

На выходе k-ro отвода М-отводной линии 2 задержки (нумерация отводов справа налево) в некоторый момент времени в течение интервала времени Т, равного длительности тактового интервала, фиксируется сигнал

f,k

It4k S0 + a i+k-r g

f

..+ (1)

+ a,gk «-« П(«М где Га А - совокупность информационных символов и испытательных сигналов,, принимающих значения ±1,

j

g.r.-ra-

п

t,K

00 , 00 , БП)

отсчет импульсной peaк- ции канала, го в 0,М-1 , отсчет шума.

В составе совокупности символов fal периодически среди информационных символов на передаче вставляются специальные сигналы, информационное содержание которых известно на при- еме. Например, при передаче дискретных сообщений по декаметровому каналу связи с временем в рассеяния 2,5мс в полосе канала ТЧ с информационной скоростью 600 бит/с возможно исполь зовать структуру группового сигнала, в котором на 18 информационных посылок приходится 6 испытательных. Такая структура обусловлена тем, что при информационной скорости передачи 600 бит/с и времени рассеяния в канале 2,5 мс импульсная реакция может быть представлена тремя отсчетами g0, (М-3).

Использование периодически повторяющегося} испытательного сигнала позволяет решить две важные задачи

10

ои, $ . ед7113 104

последовательного метода передачи дискретных сообщений, а именно: установить цикловую , а через нее и тактовую синхронизации и получить первоначальные оценки отсчетов импульсной реакции, по которым в демодуляторе формируются опорные сигналы, используемые при любом алгоритме демодуляции.

В некоторый момент времени, когда в М-отводной линии 2 задержки накоплены отсчеты, соответствующие символам a0, а4, a испытательного сигнала, блок 1 синхронизации выдает на своем выходе импульс, который замыкает ключи 3, и отсчеты канального сигнала подаются на входы решающего блока {. Пусть этот момент времени соответствует значению , ограничиваясь случаем М - 3, из (1) следует, что на отводах М-отводной линии 2 задержки фиксированы сигналы

Z0 а„ял + а, к, + алк„ + п Z

е&О + Јl8 + аоВ а28о + a,g|

+ S28l

о ;

+ п, ,(2)

i

ao8l

+ п,

В известном устройстве система уравнений (2) решается при известных значениях символов {а| относительно неизвестных отсчетов импульсной реакции в предположении, что шум Јnj отсутствует. Для значений{а}

23 г щ Ј ао ,

(3)

оценки извёстногоустройства имеют вид

(4)

Эти оценки не смещены, т.

i

,. -ь Ъ 8i - 0, i 0,1,2 (5) (черта вверху означает усреднение), и имеют среднеквадратическую ошиб- ку (CKOJ.1 оценивания

ско - s (;--. Ч- (6),

t О

Результат (6) получен в предположе- нии, что отсчеты шума обладают свойствами

ni; « 0 для всех i,

0 для i j j ,

17113M

(7)

-2 л-1

n- (J

для всех i .

В предлагаемом устройстве систе- 5 ма (2) решается с использованием метода псевдообращения матриц, согласно которому в диагональные коэффициенты системы вводится смещение 0( 0. Система (2) при этом принимает вид ,

+ p,ff ) + 2|V- -f Ј+2y« .-. -2РоЛ

.

(П)

10

Z0 а0 + «Овв + SiB| + SiBi n0- Z4 a«g0 +(a0 -t-OOgi + +

В силу того, что смещение оценок (9) не равно нулю, выражение для СКО оценивания оказалось зависящим от энергии Ей формы импульсной реакции канала связи. Влияние формы учитыzt а«8а .+ a,g4 + (а2+OOgЈ + n2r 15 вается коэффициентами #о, fa j)o

а решение ее в решающем блоке в „ POZ ,кот°Рые определяются как

предположений (3) дает с учетом про-Е

хождения усредняющих фильтров 5PI §

80 |- ° +с°1 + Т-( (12)

« -(06,2) 1-1(1) i-0.

&ft L JE;; gjgj

pjj-1 --i .Ч- ОП..2

(8)

8; -.4 .;-

0

2

8: + в, - E -t

A 84

z v ,

-

- |-06 - I (01+ 2) +

(9)

A

+ zt 1+)2 +

A - a где & (1 o03 + 3(1 +C6).

Оценки (э) смещены. Их смещение в случае, когда шум имеет свойства. (7), определяется в виде

Во - 20(-.

- (Л+2) --I-VT ,„.. В, - Bfc6(Ct+2)- ( 0i 2).

.

- т0 2

В2 22,4 |ioi(06+ 2) - | оф««6ч-2)+2.

Характерная особенность смещения заключается в том, что параметр об входит в каждый член выражения (Ю) в виде сомножителя и при малых об смещение также мало.

СКО оценок (10) имеет вид

г

ско g(g; - В;Г 30

Импульсная реакция канала связи характеризуется следующими значениями коэффициентов:

|Ь0 П,5;р, 0,2; ./Ь 0,3;

ро 0..315; ров 0,388; -0,.

Нормируя (11) к Е, для выбранных зна- чений коэффициентов получим

.ф-.() «Ј

(OU+2)(oЈ+1)t2 + 1,6-(+1)4

40Oi1/ О 4

-0,63 j(cu+2)z.-0,755 -рт +

+ 0,492 -И)/

3 {(1+«5 +2J2 - 45 +

где h

h«- Д2 4 Е

сГГ

(13)

Аналогично для известного устрой- 50 ства из (6) следует

СКО - 3 ,

Хг

HS с

(ci+2)l +

СКО ,, Зависимость

f(66) протабулиро113M

5

+ p,ff ) + 2|V- -f Ј+2y« .-. -2РоЛ

.

(П)

5

10

0- ;

(8)

т°Рые определя

8; -.4 .;-

0

2

8: + в, - E -t

(9)

0

Импульсная реакция канала связи характеризуется следующими значениями коэффициентов:

|Ь0 П,5;р, 0,2; ./Ь 0,3;

ро 0..315; ров 0,388; -0,.

Нормируя (11) к Е, для выбранных зна- чений коэффициентов получим

.ф-.() «Ј

(OU+2)(oЈ+1)t2 + 1,6-(+1)4

0Oi1/ О 4

-0,63 j(cu+2)z.-0,755 -рт +

+ 0,492 -И)/

3 {(1+«5 +2J2 - 5 +

где h

h«- Д2 4 Е

сГГ

(13)

Аналогично для известного устрой- 50 ства из (6) следует

СКО - 3 ,

СКО ,, Зависимость

f(66) протабулиро

Изобретение относится к технике радиосвязи. Цель изобретения - повышение точности измерений. Устройство для измерения импульсной реакции содержит М-отводную линию 2 задержки, блок 1 синхронизации, М ключей 3. М усредняющих фильтров 5, решающий блок 4 Цель изобретения достигается за счет внесения смещения оЈ 0 в диагональные1 коэффициенты системы линейных алгебраических уравнений, решаемой в решающем блоке 4. 1 табл. 1 ил.

+ 4й(сЈ,+2)+4 + + ВаНа В таблИЦе

&Из таблицы следует, что, выбирая

значение об из интервала 0,1-1, мож7 1

но получить существенный выигрыш no СКО оценивания в сравним с известным устройством. Ограничивающим фактором при выборе является смещение оценок, к которому демодулятор может оказаться весьма чувствительным. Однако, например, при оЈ 0,2 доля погрешности оценивания, определяемая смещением, составляет 1,76 (см.таблицу), что влияния на работу демодулятора не оказывает, зато общий выигрыш по нормированной СКО оценивания в сравнении с.известным устройством составляет при h - 1

1i§-I х;/1(Щ. - 31,3%

1,3

Формула изобретения

Устройство для измерения импульсной реакции, содержащее М-отводную линию задержки, вход которой является входом устройства, М ключей, информационные входы которых соединены с соответствующими выходами М-оТводной линии задержки, блок синхронизации, вход которого соединен с входом М-отводной линии задержки, а выход блока синхронизации соединен

10

,8

, с управляющими входами М ключей, М усредняющих фильтров, выходы коI торых являются выходами устройства, от личающееся тем, что, с целью повышения точности, введен решающий блок, соответствующие вхо- ды и выходы которого соединены с выходами М ключей и входами М усредняющих фильтров, причем решающий блок обеспечивает решение системы линейных алгебраических уравнений

Z, ав +O4) g + a.,g2 +...+

а-(м-) 8м + п ) Z2 (а0 +ОО-8г+...+ + а.(м.8м+ ne J

ZM амм 8 + ..-+ (ав.+аО 8М + пм, где |aj J - совокупность информационных символов и испытательных сигналов, приниц, ющих значения 1, j

20

25

30

. оо

8W

n

«

оценки отсчетов импульс- Ной pea кции ка нала;

-отсчетов шума, i 1,М,

-отсчеты импульсной реак- . ции канала.

«d

СКО Ё

1

а о,1 о,2 о,5

-Л,- 5,Я.,0-Ч ,| Г.76.1Л 1$ 8,47.10-2+ 0.2 $

25

. оо

8W

n

«

оценки отсчетов импульс- Ной pea кции ка нала;

-отсчетов шума, i 1,М,

-отсчеты импульсной реак- . ции канала.

1