Устройство синхронизации м-последовательности с инверсной модуляцией Советский патент 1979 года по МПК H04L7/02 

ляется входом устройства, первый вьаход соединен с первым входом генератора М- последовательности, выполненного на регистре сдвига с обратной связью через сумматор по модулю два, коррелятор, первый вход которого соединен с входом устройства, второй ВХОД соединен с выходом генератора -М- последовательности и вторым входом переключателя режимов работй, блок обработки функции взаимной корреляции первый вход которого соединен с выходом блока задающего время анализа и первым входом элемента запрета, второй вход которого через пороговый элемент сгоединен с первым выходом блока обработки функции взаимной корреляции, а выход элемента запрета соединен стретьим входом переключателя- режимов работы, введены блок памяти знака перемножения, блок сброса, блок замыкания обратной связи и блок коррекции обратной связи, второй вход блока обработки функции взаимной корреляции соединен с вторым рыходом переключателя режимов работы , третий вход - соединен с первым вькодом коррелятора и входом блока замыкания обратной связи, а второй выход - соединен с первым входом блока сброса, второй вход которого соединен с первым выходом блока замыканий обратной связи и четвертым входом переключателя режимов работы, третий вход - соединен, с третьим выходом переключателя режимов работы, четвертый вход - соединен с первым . выходом блока памяти знака перемножения, а второй выход соединен с входом блока памяти знака перемножения, второй выход блока замыкания обратной связи через блок коррекции,а выход - соединен с третьим входом коррелятора, четвертый вход которого соединен с вторым выходом блока памятизнака перемножения, обратной связи соединен с Вторым входом генератора М-последовательности,

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства синхронизации М-последовательности с инверсной модуляцией,

Устройство синхронизации М- последовательности с инверсн.рй модуляцией содержат переключатель 1 режима работы, генератор 2 М- последовательности коррелятор 3, блок 4 памяти знака перемножения, блок 5 сброса, блок б обработки функции взаимной корреляции, элемент 7 запрета, блок 8 задаюгций время анализа, пороговый элемент 9, блок 10 коррекции обратной связи, бло 11 замы кания обратной связи, Е бгистр сдвига 12, сумматор по модулю два 13.

Устройство работает слёдующим образом. - - м-,.;,. ..:.;.- .,;-,:-:

В момент включения устройства .пороги в пороговом элементе 9, ив блоке 6 обработки функции взаимной .корреляции не достигнуты и импульсы с блока 8 задающего время анализа, через открытый элемент запрета 7 посредством триггера переключателя 1 устанавливают генератор 2 в режим записи Символов принимаемой последовательности (обратная связь в генераторе 2 разомкнута) , Триггер переключателя 1 управляет работой блока 5 сброса и блока б обработки функции взаимной корреляций.

Симв.олы принимаемой последовательности записываются в регистр сдвига генератора 2. На вход коррелятора 3 поступают символы принимаемой последовательности и символы, формируемые в соответствии с реккуретными уравнениями, со схемы обратной связи генератора 2. В схеме перемножителя коррелятора 3 производится проверка выполняемости рекуррентных соотношений в принимаемой последовательности. Еели принятый отрезок последовательности искажен случайной помехой или если он инвертирован в результате воздействия инверсной модуляции, на выходе перемножителя появляется сигнал ошибки. . .

Блок 4 памяти знака перемножения запоминает значение выходного сигнала перемножителя и на каждом очередном такте приема производит сравнение выходного сигнала перемножителя с сигналом на предшествующем такте. Если выходной сигнал перемножителя на очередном такте не совпал с значением сигнала на предшествующем такте, блок 5 сброса производит установку коррелятора 3 в нулевое состояние. Таким образом, сброс коррелятора 3 производится только на тех тактах, на которых был принят либо символ, искаженный случайной помехой, либо символ, находящийся на границе перехода от прямого отрезка последовательности к инвертированному и наоборот, В Интервалах между сбросами коррелятор 3 вычисляет значение функции взаимной корреляции между принимаемой последовательностью и последовательностью, формируемой схемой обратной связи генератора 2, При этом значения указанной функции вычисляются с знаком плюс когда рекуррентные уравнения в принимаемой последовательности выполняются (прием прямого отрезка последовательности) и с знаком минус, когда эти уравнения не выполняются (прием инвертированных отрезков последовательности) , Когда в принимаемой последовательности будет обнаружен отрезок, на котором рекуррентные уравнения П irn тактов подряд выполнились (или h-vm тактов подряд не выполнились коррелйтор достигнет порога + m (), Сигнал с блока 11 замыкания обратной связи через переключатель 1 введет генератор М- послеловательносТн 2 в автономЕшй режим работы и произведет сброс коррелятора 3, подготавливая его к анализу функции взаимной корреляции принимаемой и опорной последовательностей для {Различения синхро ного и несинхронного состояний опорного генератора 2, Триггер переключа теля 1 открывает схему совпгщения вх дящую в состав блока 6 и запрещает сброс коррелятора 3 импульсами с бло ка 4 памяти знака перемножения. С эт го момента сброс коррелятора 3 осуществляется только сигналами от блока 6 обработки функции взаимной корреляции. Превышение порога- m в пороговом элементе входящем в состав блока 11 означает, что генератор 2 введен в р жим создания опорной последовательности, когда его регистр был заполнен инвертированными символами последовательности. В этом случае на первьрс ю тактах после замыкания цепи обратной связи генератора 2 необходимо произвести коррекцию выходного сигнала схемы обратной связи так,чтобы фаза создаваемой опорной п следовательности определялась бы не теми и символа, которые записаны в регистр к моменту достижения порога -т, а обратными им. С этой целью выход порогового элемента, блока 11 соединен с входом блока Ю коррекции обратной связи, выход которого подключен к одному из входовобратной связи генератора 2. Предположим,что в генераторе М-по следова ельности обратной связью охвачены 4-разряда регистра сдвига. Тогда схема формирует сигнал коррекции на тех тактах,когда на вход сумм тора по модулю 2 с разрядов регистра охваченных обратной связью, поступает нечетное число инвертированных символов. Если на схему обратной свя зи взяты отводы с i-го, j-Vo, К-го и п-го разрядов регистра, где , то сигнал коррекции, соответствующий значению логической должен формироваться во временных интервалах от { i -() -го до j-ro так та и от ( )-го до п-го такта, счи тая от момента замыкания обратной связи, так как в эти интервалы времени на входы схемы обратной связи поступают инвертированные символы с j-ro, К-го и п-го разрядов в первом случае и с одного П-го разряда во втором случае. В интервалы времени OT.l-rp до i-ro такта и от ( ) го до К-го такта схема обратной связи формирует прямые (неинвертированные) символы последовательности, так как на ее входы в указанные интервалы времени поступает четное число инвертированных символов с регистра. В эти временные интервалы блок коррекции не воздействует на сумматор по модулю 2. Таким образом, гтри заполнении регистра И инвертированными символами благодаря воздействию сигнала коррекции, через h тактов после замыкания обратной связи генерируемая опорная последовательность будет иметь ту же фазу, что и при заполнении регистра прямыми символами последовательности. В интервале анализа, когда производится различение синхронного и несинхронного состояний опорного генератора, на каждом очередном такте число в накопителе коррелятора 3 уменьшается на единицу, если на выходе перемножител-я появился сигнал ошибки, и увеличивается на единицу, если сигнал ошибки отсутствует.в пороговых элементах блока 6 установлены малые помоги р и -р. При этом |p|«N / где ;N- отношение длительности информационного символа к длительности элементарного символа М-по-. следовательности. С д,ocтижeниe i любого из этих порогов коррелятор 3 устанавливается в нулевое состояние сигналом с второго выхода блока 6. В синхронном состоянии к концу интервала анализа, задаваемого блоком 8 задающим время анализа, число в счетчике входящем в состав блока 6 превысит порог К и на выходе порогового элемента 9 .появится сигнал, который запрещает переключение устройства в режим записи начальных условий в регистр сдвига генератора 2. Если же местная последовательность, не совпадает по фазе с принимаемой, то в силу псевдослучайных свойств последовательности пороги 4Р и -р будут достигаться намноЪо реже и к концу интервала анализа, задаваемого блоком 8, число в счетчике блока не будет достигать rtopora К, на выходе порогового элемента 9 сигнала не будет, и сигН:ал с блока 8 задающего время анализа переключит устройство в режим записи начальных условий в регистр сдвига генератора 2, Сброс коррелятора 3 при каждом достижении порога +Р или -р, а также выбор малых значений этих порогов позволяют начинать различение синхронного и несинхронного состояний генератора 2 сразу после ввода последнего в автономный режим работы. Таким образом, Предложенное устройство позволяет сократить время синхронизации по сравнениюс известными устройствс1ми за счет ввода его в синхронизм как на прямых, так и на инвертированных отрезках модулированой М- последовательности,а также за. счет устранения времени ожидания начала анализа. При этом время синхронизации не зависит от длины модулиру-