Устройство для синхронизации последовательностей Д-кода Советский патент 1993 года по МПК H04L7/02 

ел

С

Устройство относился к области радиотехники, а именно к устройствам синхронизации последовательностей 0 -кода, и может быть использовано в системах космической связи, работающих с шумоподобными сигналами. Цель изобретения - упрощение устройства при приеме D -кода большой длины за счет сокращения числа параллельных каналов при сохранении помехоустойчивости и точности. Устройство содержит блок 1 корреляторов, блок 2 пороговых элементов, блок 3 суммирования по модулю два, блок 4 управления, генератор 5 шумоподобных сигналов, дискриминатор 6, управляемый генератор 7, коммутатор 8, блок 9 выделения тактовой частоты. 3 з п .,0 7 ил.

х|

00

о

Оч

2

Фиг.1

Устройство относится к области радиотехники, а именно к устройствам синхронизации последовательностиD -кода, и может быть использовано в системах космической связи, работающих с шумоподобными сиг- налами.

Цель изобретения - упрощение устройства при%ме 0-кода большой длины за счет со фащени,я числа параллельных каналов при сохранении помехоустойчивости и точности. Л1 . .„..,.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства для синхронизации последовательностиD -кода; на фиг. 2 - структурная схема блока коррелято- ров и блока пороговых элементов; на фиг. 3 - структурная электрическая схема генератора шумоподобных сигналов; на фиг. 4 - структурная электрическая схема блока сумматоров по модулю два; на фиг. 5структурная электрическая схема блока управления; на фиг. 6 - структурная электрическая схема переключателя; на фиг. 7 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для синхронизации последовательностей D -кода содержит блок 1 корреляторов, блок 2 пороговых элементов, блок 3 суммирования по модулю два, блок 4 управления, генератор 5 шумоподобных сигналов (ШПС), дискриминатор 6, управляемый генератор 7, переключатель 8, блок 9 выделения тактовой ча ;тоты, блок 1 корреляторов содержит, генератор 10 импульсов, перемножители 11i-11n-i. интеграторы 12i-12n-i, сумматоры 13i-13n-i, блок 14 пороговых элементов содержит пороговые элементы 141-14п-1,генератор5 шумоподобных сигналов содержит триггеры 15i-15n, коммутаторы 16i-16n-i, элементы И 17-|- 17п-1, сумматоры 18i-18n-2, первую линию задержки 19, дополнительные элементы И 20i-20n, вспомогательные элементы 211- 21п-2, вторую линию задержки 22, блок 3 суммирования по модулю два содержит сумматоры по модулю два 23i-23n-2, блок 4 управления содержит элемент НЕ 24, ключи 25i-25n-i, триггеры 26i-26n-i, переключатель содержит первый и второй резисторы 27, 28, первый и второй диоды 29, 30, эле- мент ИЛИ 31, усилителе 32.

Устройство для синхронизации последовательностей D -кода работает следующим образом.

. Работа устройства поясняется на при- мере приема D-кода длиной в 8 символов.

Если на входе устройства принимаемый шумоподобный сигнал, показанный на фиг. 7е, не совпадает во времени с генерируемым генератором 5 шумоподобным сигна-

лом, показанным на фиг. 7и, то напряжение на выходе порогового элемента второго канала (см. фиг. 7р) равно нулю.

С выхода блока 9 выделения тактовой частоты через переключатель 8 на дополнительный вход генератора 5 поступают импульсы, показанные на фиг. 7а. Эти импульсы обеспечивают срабатывание триггера 15i и триггеров 152 и 15з генератора 5 шумоподобных сигналов. Коммутация с помощью коммутаторов 16i и 16а напряжении с выходов триггеров 15i и 15з позволяет сдвигать во времени генерируемые генератором 5 опорные D-последовательности, кодированные D-кодами длиной и . Опорная D-последовательность, кодированная D-кодом длиной и показанная на фиг. 7д, формируется на выходе элемента И 17i перемножением напряжения с выхода коммутатора 16ч, показанного на фиг. 7в, с напряжением с выхода триггера 152, показанного на фиг, 7г. Опорная D-последовательность, кодированная D-кодом длиной , формируется на выходе сумматора 18i по модулю два сложением по модулю два напряжений с выходов элементов И 17i и 172. Напряжение с выхода элемента И 17i показано на фиг.7д, а напряженнее выхода элемента И 172 показано на фиг. 7з.

Напряжение на выходе элемента И 172 образуется перемножением напряжений, показанных на фиг. 7г, и фиг. 7ж.

Импульсы с выхода триггера 15з и коммутатора 162 являются входными импульсами блока 4 управления.

При работе триггеров 15i, 152, 15з на выходах дополнительных элементов И 20i, 202 и 20з формируются синхронизирующие импульсы, управляющие работой блока 1 корреляторов и блока 2 пороговых элементов.

Синхронизирующие импульсы на выходе дополнительного элемента И 20ч, показанные на фиг. 7к, формируются путем стробирования задержанных линией 19 задержки импульсов и показанных на фиг. 76, напряжением фиг.7в с выхода коммутатора 161.

Импульсы на выходах дополнительных элементов И 202 и 20з (см. фиг. 7м и фиг. 7о, соответственно) формируются аналогичным образом.

Опорные шумоподобные сигналы и синхронизирующие импульсы обеспечивают работу блока 1 корреляторов и блока 2 пороговых элементов устройств.

В перемножителе 11i первого канала блока 1 корреляторов перемножаются входной шумоподобный сигнал (фиг, 7е) на опорный шумоподобный сигнал, кодированный

D-кодом длиной 4 (фиг. 7д). Результат перемножения далее интегрируется в интеграторе 12i (реверсивном счетчике), в течение времени, равного 2 74, где ТА - длительность одного дискрета шумоподобного сигнала. С этой целью напряжение с выхода перемножителя 11i управляет реверсом счетчика 12i, на счетный вход которого поступают импульсы с выхода генератора 10 импульсов. В моменты времени, совпадающие с появлением синхроимпульсов на выходе дополнительного элемента И 20i (см. фиг. 7к), производится съем двоичных чисел с реверсивного счетчика 12i и передача их в сумматор 13-1..

Динамика изменения двоичных чисел в реверсивном счетчике поясняется фиг. 7л.

Съем двоичных чисел с реверсивного счетчика 12i производится в моменты времени, показанные на фиг. 7к. Суммирова- ние этих чисел без учета их знака производится в пределах соседних импульсов, показанных на фиг. 7о. В моменты времени, совпадающие с импульсами фиг. 7о, накопленные в сумматоре 13, числа сравни- ваются с заранее выбранным пороговым числом. Если накопления в сумматоре числа меньше порогового, то на выходе порогового элемента 14 напряжение равно нулю, а если больше, то равно некоторому постоян- ному напряжению (условно равно 1).

Работа второго канала блока 1 корреляторов не отличается от работы первого канала за исключением того, что в его сумматоре 132 двоичные числа суммируют- ся с учетом их знака. Динамика изменения числа при работе реверсивного счетчика 12 показана на фиг. 7н. Съем двоичных чисел производится в моменты действия импульсов на выходе дополнительного элемента И 20з (фиг. 7м).

Если напряжения на выходе 1-го канала блока 1 корреляторов нет, то на входе элемента НЕ 24 действует единичное напряжение, показанное на фиг. 7п. При этом ключ 25i замкнут. Счетный вход триггера 26i соединен с выходом коммутатора 162 генератора 5 шумоподобных сигналов. На выходе триггера 26i (см. фиг. 7с) формируются импульсы, которые переключают выходы триг- гера 15i.

В результате изменения фазы триггера 15т происходит сдвиг генерируемых опорных шумоподобных сигналов, показанных на фиг. 7д и фиг. 7и на время, равное дли- тельности одного дискрета опорного шумоподобного сигнала.

Процесс сдвига происходит до появления на выходе порогового элемента 14i единичного напряжения. С появлением этого

напряжения ключ 25i блока 4 управления размыкается, а коммутация выходного напряжения триггера 15i генератора 5 шумоподобного сигнала прекращается, При этом, если на выходе порогового элемента 142 второго коррелятора блока 1 корреляторов напряжения нет, то ключ 252 второго канала блока 4 управления замыкается, так как на его управляющий вход поступает единичное напряжение с выхода сумматора 23i по модулю два блока 3. Счетный вход триггера 262 второго ключа канала блока 4 управления подключается через ключ 252 к выходу триггера 15з генератора 5 шумоподобных сигналов. Этим обеспечивается коммутация напряжений с выхода триггера 15з генератора 5 и сдвиг опорного шумоподобного сигнала на выходе (см.фиг. 7и) на время, равное четырем длительностям опорного шумоподобного сигнала.

Если при коррелировании принимаемого и опорного шумолодобных сигналов напряжение на выходе порогового элемента 14ч 2-го канала блока 1 корреляторов станет больше нуля, то процесс поиска завершится. При этом ключ 252 второго канала блока 4 управления будет разомкнут, а коммутация напряжения с выхода триггера 15з прекратится. Выход блока 9 выделения тактовой частоты отключается от дополнительного входа генератора 5 шумоподобных сигналов, а к этому входу подключается выход генератора 7 управляемого напряжением. За счет работы схемы слежения за задержкой и подстройки фазы этого генератора будет обеспечиваться синфазность принимаемого и опорных шумоподобных сигналов.

Формула изобретения 1, Устройство для синхронизации последовательностей JD-кода, содержащее генератор шумоподобных сигналов, первая группа выходов которого подключена к первой группе входов блока корреляторов, группа выходов которого подключена к группе входов блока пороговых элементов, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства при приеме О -кода большой длины за счет сокращения числа параллельных каналов при сохранении помехоустойчивости и точности, введены блок выделения тактовой частоты, блок суммирования по модулю два, блок управления и последовательно соединенные дискриминатор, управляемый генератор и переключатель, к второму входу которого подключен выход блока выделения тактовой частоты, а выход переключателя подключен к дополнительному входу генератора ШПС, первый выход которого подключен к дополнительным входам блока корреляторов и блока пороговых элементов, группа выходов которого через блок суммирования по модулю два подключена к группе входов блока управления, группа выходов которого подключена к группе входов генератора ШПС, а дополнительный выход блока пороговых элементов подключен ктретьему входу переключателя, при этом вход блока выделения тактовой частоты соединен с входом блока корреляторов и первым входом дискриминатора, к второму и третьему входам которого подключены второй и третий выходы генератора ШПС, вторая группа выходов подключена к второй группе входов блока корреляторов, а четвертый и пятый выходы генераторов ШПС подключены к соответствующим входам блока управления.

вспомогательного элемента И подключен выход первого элемента И, выходы остальных элементов И подключены к вторым входам остальных вспомогательных элементов И, а выходы (п-2) вспомогательных элементов И подключены к вторым входам дополнительных элементов И, начиная с третьей, причем выходы дополнительных элементов И являются первой группой выходов генератора ШПС, второй группой выходов которого являются выход первого элемента И и выходы сумматоров по модулю два, ко входу второй линии задержки, подключен выход второго сумматора по модулю два и является третьим выходом генератора ШПС, вто. рым выходом которого является выход второй линии задержки.

элемента НЕ подсоединен к управляющему входу ключа первого канала, а вход элемента НЕ и управляющие входы всех ключей являются группой входов блока управления, группой выходов которого являются выходы

триггеров.

сумматора по модулю два являются группой выходов блока суммирования по модулю два, группой входов которого являются первый и второй входы первого сумматора и первые входы остальных сумматоров по модулю, при этом вторые входы каждого последующего сумматора по модулю два соединены с первыми входами каждого предыдущего сумматора по модулю два.

/- грума ЛходоВ 2-я группа foodoS

Блок сунматоров по нодулю Фиа

0 s

So

ЈJ

s

S

m CD

y

CO

д/

V

S;

tra

OJ

A

l

1Г

10

I

trs

ч

u-

СЭ

cf

I I

o§

/

&

Ј

v

LT

cu

3

©Fo

Ж

/Г

со

F

CO

со ©

°S

-3«i

Cvl «

«§ -«

en

W

CNI

OD

Cvj

1

CO

о

5

e ж

3

и к

л

N . I II

н