Устройство для измерения импульсной реакции канала связи Советский патент 1992 года по МПК H04B1/10 

со

с

Изобретение относится к технике радиосвязи. Цель изобретения - упрощение устройства при сохранении точности измерения. Устройство содержит расщепитель 1 сигнала, блок 2 решения, М-отводную линию задержки 3, 2М-1-Й разрядный регистр сдвига 4, двувходовые сумматоры 5, М усредняющих фильтров 6, М блоков 7 формирования средних значений, вычислительный блок 8, состоящий из М (М-1) блоков 9 формирования двузначных коэффициентов и М блоков 10 уравновешивания. При решении системы линейных алгебраических уравнений изменяют исходные данные, а использование двузначных вместо многозначных коэффициентов позволяет при сохранении точности значительно упростить устройство. 1 ил.

ы

IND СЛ

Ј

Ю

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 - упрощение устройства при сохранении точности измерения.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство для измерения импульсной реакции канала связи содержит расщепитель 1 сигнала, блок2 решения, М-отводную линию 3 задержки, (2М-1)-й разрядный регистр 5 сдвига, двухвходовые сумматоры 5, М усредняющих фильтров 6, М блоков 7 формирования средних значений, вычислительный блок 8, состоящий из М (М-1) блоков 9 формирования двузначных коэффициентов, образующих матрицу размерностью М х М с незаполненной главной диагональю, и М блоков 10 уравновешивания.

Устройство работает следующим образом.

На выходе расщепителя 1 сигнала формируется последовательность низкочастотных отсчетов, которая подается на вход М-отводной линии 3 задержки. В некоторый i-й момент времени на выходе К-го отвода М-отводной линии 3 задержки фиксируется сигнал

Vi,k ai+k-i.g4+ ai+k-292+...+ ai+igk-i+...

+ ai-m+k9m+ nik,(1)

rfle{aij - совокупность информационных символов, принимающих значения ± 1, j -со ,оо ;

gm - m-й отсчет импульсной реакции канала;

nik - отсчет шума.

Совокупность всех отсчетов Vi,k, согласно (1) для момента можно представить в матричной форме как

По данной совокупности отсчтеов Vi,

Л/2Vm при известных решениях ат-1,...

а-(т-ч) относительно информационных символов, полученных в блоке 2 решения и хранящихся в 2М-1 -м разрядном регистре 4 сдвига, должны быть получены оценки отсчетов импульсной реакции gigm. Непосредственно из (2) можно записать систему линейный алгебраических уравнений, которая решается в вычислительном блоке 8 с помощью М (М-1) блока 9 формирования

двузначных коэффициентов и М блоков 10 уравновешивания,

(а0 + a)gi + a-fg2+...a-(m-i)gm+ ni Vi;

aigi+ (a0+ ct)g2+.;.a-(m-2)gm+ 02 V2;

am-igi+... (a0+ a)gm+ nm Vm(3)

и для устойчивости решения которой в диагональные элементы введено смещение а, гарантирующее отличие определителя си- стемы от нуля и малую вариацию получающихся решений при малых изменениях отсчетов шума.

Ограничиваясь для примера значением

М 3 (без потери общности рассуждений),

решение системы (3) можно получить в виде

V,

V2

(.0.,)-((1а.1-а,а.(1.ра.г); j-T(o..,u(i){p1-a(a.4l-(o,(i-a1Q-1):

20

..((.-а..а.,

ГДЙ

СО

«,; (го.Чга-г а-г-Юг

Из-за введения а в диагональные коэффициенты системы (3) оценки (4)оказывают- 5 ся смещенными. Смещение (при М 3) имеет вид (прямая черта сверху - символ усреднения) 4rg..-M.,). -(.Ь

30

,«)-,а

«аъ .-Ј-(a.,p,-a,a..)}

5

5

9з,

Й9,, . ,

-Ч-ОорЬ-тЧа.МеО.,){5)

u-(-Q,a.,).

Так же, как в прототипе, устранить смещение оценок (4) можно, сформировав оценки

gi gi1-Bi; ,M,(6)

0 для чего можно к правой части системы (3) прибавить соответственно значения ад-,

ад2 «дм. Эта возможность следует из

сравнения выражений (4) и (5), в которых множители перед Vi и &д совпадают. Так как истинные значения gi,...,gn) неизвестны, их можно заменить средними gi, получаемыми на выходе М блоков 7 формирования средних значений.

Таким образом, в вычислительном бло0 ке 8 можно решить систему алгебраических уравнений (3), скорректировав в 2-входовых сумматорах 5 значения V-I,...,VM, прибавляя к ним ад1,...,о;дм. Вес о; определяется, как и в прототипе, соотношением резисторов в

5 стандартной схеме 2-входовой сумматора 5 на операционных усилителях.

Оценки, формируемые на выходе вычислительного блока 8, имеют вид

.. г . Уг+ы-Зг., -Ј-IM.Q-,)(. +оба , -а.Ог) л (-(io.4)i

Л

а,в-а.,а«и

Vj.«iC)2

-flaoj-(a.,ft-a,a-al;

V.+И-, , («-о«(.9:

:(а«рл ь

,(7

Смещение оценок (7) равно нулю, в чем легко убедиться непосредственным вычислением. Среднеквадратическая ошибка (СКО) оценивания оценок (7) будет

СКО

1

(gi-gir.

Для дельта-коррелированного шума, когда ГИГ 0; nirij 0, ifj;(9)

ni

,2

-У2,

для СКО оценок (7) можно получить

2

CKO 3 -2y32(2a-iai +

+а-232-3)-2/3(2 a-2,3-iai + (10) + 2 3-i3i 32+32+з-2.)+9 , что соответствует СКО прототипа, т.е. точность измерения импульсной реакции сохранена полностью.

Сигналы с выходов вычислительного блока 8 проходят на выходы устройства через М усредняющих фильтров 6, которые предназначены для дополнительного усреднения полученных оценок.

Формулаизобретения Устройство для измерения импульсной реакции канала связи, содержащее последовательно соединенные расщепитель сиг- нала, вход которого является входом устройства, и М-отводную линию задержки, последовательно соединенные блок решения и 2М-1-Й разрядный регистр сдвига, вычислительный блок, М блоков формиро- вания средних значений, входы которых соединены с соответствующими М выходами вычислительного блока, М двухвходовых сумматоров, выходы которых соединены с М первыми входами вычислительного блока, а первые входы М двухвходовых сумматоров соединены с выходами соответствующих М блоков формирования средних значений, М усредняющих фильтров, входы которых со

10

15

20

25

30

35

Q45 JQ единены с соответствующими выходами вычислительного блока, а выходы М усредняющих фильтров являются выходами устройства, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства при сохранении точности измерения, соответствующие выводы М-отводной линии задержки соединены с вторыми входами М двухвходовых сумматоров, соответствующие выходы 2М- 1-го разрядного регистра сдвига соединены с вторыми входами вычислительного блока, который выполнен состоящим из М (М-1) блоков формирования двузначных коэффициентов, образующих матрицу размерностью МхМ с незаполненной главной диагональю, и М блоков уравновешивания, первые входы которых являются М первыми входами вычислительного блока, выходы блоков формирования двузначных коэффициентов, находящихся в одной строке матрицы, соединены с вторыми входами соответствующих блоков уравновешивания, первые выходы блоков уравновешивания являются выходами вычислительного блока и соединены с первыми входами соответствующих блоков формирования двузначных коэффициентов, относящихся к соответствующему столбцу матрицы, а вторые выходы соответствующих блоков уравновешивания соединены с вторыми входами соответствующих блоков формирования двузначных коэффициентов, относящихся к этому же столбцу матрицы, управляющие входы соответствующих блоков формирования двузначных коэффициентов, находящихся на одной диагонали матрицы, соединены между собой и являются вторыми входами вычислительного блока, который выполнен с возможностью решения следующей системы линейных алгебраических уравнений:

(в.( а.(ж.0дт«п,.У,}

a,iJ1(ac,.a-(w-)9 tn2-Vj;

оп-, },... + (ae+«t19 т n„ Vro ,

где {aij} - совокупность информационных символов, принимающих значения 1,

,oo-,

дгл - отсчеты импульсной реакции канала;

rij.k - отсчеты шума; Vj.k - отсчеты сигнала.