СОГЛАСОВАННЫЙ ФИЛЬТРВСЕСОЮЗНАЯСДТ:НИШ TrXisiriniAnг I'ir. ::•• J.r^:-••:-<.г \Г-! :LJ^"! --,.• •-•::.А Советский патент 1972 года по МПК H03K5/159 

Изобретение относится к устройствам нс пользуемым в приемной аппаратуре систем связи и, в частности, к устрййствам для обработки псевдошумовых сигналов вида кодовременной матрицы (КВМ).

Известные устройства пассивной обработки псевдошумовых сигналов (согласованные фильтры) применяются в зависимости от диапазона частот, длины кода и назначения системы. Такие устройства строятся на электрических, ультразвуковых, магнитострикционных и других линиях задержки.

При числе знаков кода серьезной проблемой становится создание линий задержки необходимой добротности с соответствующим числом отводов, в этом случае используют согласованные фильтры с суммирующей матрицей. Основными элементами такого фильтра являются пассивные линии задержки и емкостная суммирующая матрица. Такой фильтр предназначен для обработки по частям только одной известной кодовой комбинации. Для его перестройки на другой код с тем же числом знаков требуется смена матрицы. Существенным недостатком фильтра является также необходимость термостабилизации длинной линии задержки.

го сигнала определенного вида (сигнала вйдй КВМ).

Это достигается путем дополнительного включения активных линий задержки, число

которых равно числу используемых кодовых групп, а входы которых подключены к выходам суммирующей матрицы через детектор максимального сигнала, а также суммирую щей матрицы кодовых последовательностей,

формирующей полный отклик фильтра на любую из применяемых псевдощумовых последовательностей.

Сигнал вида КВМ является составным сигналом. Каждая кодовая последовательность

данного сигнала состоит из определенного набора элементарных кодовых групп. Число возможных кодовых последовательностей зависит от числа используемых кодовых групп (т), числа кодовых групп в каждой последовательности (/), числа символов в кодовой группе (k) и от допустимых взаимокорреляционных свойств КВМ и может быть весьма значительным. Функциональная схема согласованного

фильтра дана на чертеже.

Фильтр содержит пассивную линию задержки 1 с отводами; устройство 2 ослабления влияния эффекта Допплера; суммирующую матрицу 3 кодовых групп; пороговые нала 5; активные линии задержки 6 на регистрах сдвига; суммирующую матрицу 7 кодовых последовательностей; генератор 8 продвигающих импульсов со схемой автоматической подстройки частоты 9. Число отводов липии задержки / равно удвоенному числу символов в кодовой груипе (2k). Для удвоеиия числа отводов применяется схема ослабления эффекта Допплера. Добротность ЛЗ равна числу символов в кодовой группе, а величина задержки - длительности кодовой группы. Суммирующая матрица 3 настраивается на выбранные коды элементарных груии. Число выходов у матрицы равно т. В качестве активных линий задержки используются регистры сдвига. Число регистров равно т, а число триггерных ячеек в каждом регистре-/. Суммирующая матрица 7 настраивается на выбранные коды последовательностей. Число выходов матрицы соответствует числу используемых кодовых последовательностей. В предлагаемом согласованном фильтре возможность обработки ансамбля сигналов вида КВМ достигнута за счет дополнительного включения m активных линий задержки 6 . и суммирующей матриды 7 кодовых иоследовательностей. Причем каждая из активных линий 6 имеет один вход и / выходов и выполняет функции запоминания и расстановки во времени частичных откликов пассивной линии / на кодовые группы. Функцию формирования полных откликов на кодовые последовательности выполняет суммирующая матрица 7. Такое построение фильтра (по сравнению с классическим фильтром, предназначенным для обработки кодов той же длины), позволяет уменьшить требования к добротности пассивных линий задержки в / раз; к количеству отводов линии в - раз. По сравнению с фильтром, построенным на активных линиях задержки описываемый фильтр позволяет уменьшить число триггерных ячеек в- раз и улучшить необходимое быстродействие триггерных цепей в k раз. Одновременно появляется возможность оптимизации фильтра относительно тех или иных требований и технических ограничений путем изменения характеристик матрицы кодовых последовательностей при одной и той же длине кода. Предлагаемый согласованный фильтр работает на видеочастоте. Псевдошумовой сигнал поступает на вход линии задержки 1, отводы которой через схему 2 ослабления эффекта Допплера подключены к суммирующей матрице 5. Матрица 3 настроена на коды элементарных групп. В момент поступления всей кодовой группы в линию задержки в матрице 3 происходит полное суммирование сигналов с отводов линии. Результат суммирования проявляется в виде короткого импульса на одной из шин, соответствующей номеру обрабатываемой кодовой группы. Выходы матрицы подключены к регистрам сдвига через пороговые устройства 4 либо через детекторы максимального сигнала. Пороговые устройства служат для исключения фиксации регистрами сдвига сигналов, возникающих на выходе матрицы 3 в моменты неполной обработки кодовых групп (боковых лепестков автокорреляционной функции). Порог срабатывания устройств выбирается выше значения побочных выбросов, определяемых но авто- и взаимокорреляционным функциям кодовых групп. (В схеме предпочтительней применять детекторы максимального сигнала). Каждый регистр сдвига запоминает и расставляет во времени результаты обработки только определенной кодовой группы. В целом, состояние регистров сдвига в любой момент времени отображает код участка псевдошумового сигнала. Анализ состояния регистров сдвига осуществляет матрица 7, при этом селектирующими признаками для определения принадлежности последовательностей кодо-временной матрице служат номера кодовых групп и их временное положение, зафиксированное в регистрах сдвига. Матрица 7 построена на резисторных суммирующих элементах. Число выходов матрицы соответствует числу используемых кодовых последовательностей. Каждый суммирующий элемент настроен на определенный код путем подключения соответствующих выходов регистров сдвига. При совпадении кода обрабатываемой последовательности с одним из кодов, заложенном в матрице 7, на соответствующем ее выходе появляется сигнал полного суммирования. Этот сигнал представляет собой импульс длительностью т и амплитудой . (т - длительность кодовой группы, Е - напряжение источников питания регистров сдвига). На других выходах матрицы 7 в этот момент имеется сигнал помехи U. Сигнал помехи присутствует на всех выходах матрицы и в то время, когда обработке подвергаются кодовые группы двух смежных последовательностей. Для исключения влияния мешающих сигналов на работу потребителя выходы матрицы 7 заведены на пороговые устройства 5. Порог срабатывания этих устройств выбирают выше значения U. Величина U, в свою очеедь, определяется величиной побочных выбросов авто- и взаимокорреляционных функий используемых иоследовательностей. Тактовые импульсы продвижения, необходиые для работы регистров сдвига, формирует енератор 8. Автоматическую подстройку часоты осуществляет схема 9, синхронизируемая игналами с выходов пороговых устройств 4. Предлагаемый согласованный фильтр может аботать также на промежуточной или высоой частоте. Для этого используют соответтвующую линию задержки /, а сигналы с выода матрицы 3 предварительно детектируют. Предлагаемый фильтр может быть приме-. нен в приемных устройствах информационных каналов широкополосных систем связи, использующих двоичное или многоосновное кодирование информации, а также в каналах синхронизации этих систем. Устройство может быть эффективно использовано в адресных широкополосных системах связи со свободным доступом для селекции адресов абонентов по их кодовым признакам. Анализ помехоустойчивости предлагаемого устроиства проводился в предположении, что на его вход поступает аддитивная смесь сигнала типа КВМ с белым шумом, яибо импульсная случайная последовательность с белым шумом. Анализ показал, что помехо- 15 устойчивость фильтра при использовании в нем детекторов максимального сигнала приближается к идеальной. При этом использование нассивной линии задержки на входе фильтра позволяет избежать потерь, возника- 20 юш,их в фильтрах с активными линиями. Предмет изобретеиия Согласованный фильтр типа кодо-временной матрицы для отработки в целом псевдошумо- 25 вых составных сигналов, содержащий пассивную линию задержки с числом отводов, равным числу символов в кодовой группе с устройством ослабления влияния эффекта Допплера, суммируюш,ую матрицу кодовых групп, на выходах которой формируются отклики на каждую из кодовых групп, а также сипхрогенератор, отличающийся тем, что, с целью обеспечения обработки одним фильтром ансамбля псевдошумовых сигналов при двухэтапной обработке кодовых последовательностеп, па первом этапе которой осуществляется оптимальпая обработка кодовых групп матрицы, а на втором - опознание формы составной кодовой последовательности в целом, дополнительно включены активные линии задержки, число которых равно числу используемых кодовых групп, входы которых подключены к выходам суммирующей матрицы кодовых групп через детектор максимального сигнала, и суммирующая матрица кодовых последовательностей, формирующая полный отклик фильтра на любую из применяемых псевдошумовых последовательностей, подключенная к выходам активных линий задержки, входы которых подключены к пороговым устройствам.

dj(. t сигнаг

VW

12K