Устройство для приема фазоманипулирован-НыХ пСЕВдОСлучАйНыХ СигНАлОВ Советский патент 1981 года по МПК H04L27/22 

Изобретение .относится к радиосвя.эи и может использоваться для обработки фазоманипулированных сигналов в системах передачи дискретной информации, радиолокации, и в совмещенных системах связи. По основному авт.св. 555556 известно устройство для приема фаэоманипулированных псевдослучайных сигналов , содержащее последовательно соединенные первый перемножитель, блок фазовой автоподстройки, синхронный детектор, .блок слежения за задержкой, канал выделения информации и блок управления, ко второму входу которого подключен выход формирователя импуль сов, элемент задержки, выход которого соединен со входом второго перемножителя , второй вход которого подключен ко входу элемента задержки,, и последовательно соединенные фазовый детектор, фильтр нижних частот и тактовый генератор, выход которого подключен к первому входу фазового детек тора, при этом вход первого перемножителя соединен со вторым входом синх ронного детектора, выход которого под ключен ко второму входу канала выделе ния информации, а выход блока управления соединен со вторым входом блока слежения за задержкой, содержащее также последовательно соединенные, дифференцирующий блок и -компаратор, выход которого подключен ко входу формирователя импульсов, причем вход элемента задержки, соединен со входом первого пёремножителя, ко второму входу которого подключен выход блока слежения за задержкой, а выход фильтра нижних частот соединен со входом дифференцирующего блока, при этом выход второго перемножителя подключен ко второму входу фазового детектора 1. Однако известное устройство имеет значительную дисперсию определения времени начала псевдослучайного сигнала, т.е. среднее квадратичное отклонение импульса целеуказания, снимаемого с формирователя импульсов, велико (может достигать, например 0,1 от периода псевдослучайной последовательности (ПСП) что может составить тысячи и более элементарных дискретов ПСП), и поэтому время вхождения в синхронный режим относительно бсльЦель изобретения - сЬкращение времени вхождения в синхронный режим. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для приема фазоманипулированных псевдослучайных сигналов, содержащее последовательно соединенные первый перемножитель, блок фазовой автоподстройки, синхронный детектор, блок слежения за задержкой, канал выделения информации и блок управления , ко второму входу которого подключен выход формирователя импульсов, элемент задержки, выход которого соединен ёо входом второго перемножителя, второй вход которого подключей ко входу элемента задержки, и последовательно соединенные фазовый детектор, фильтр нижних частот и тактовый генератор, выход которого подключен к первому входу фазового детектора, при этом вход первого перемножителя соединен со вторым входом синхронного детектора, выход которого подключен ко второ му входу канала вьщеления информации, а выход блока управления соединен со BTOpfcDvi входом блока слежения за задер кой , содержащее также последователь но соединенные дифференцирующий блок и компаратор, выход которого подключен ко входу формирователя импульсов, причем вход элемента задержки соединен со входом первого перемножителя, ко второму входу которого подключен выход блока слежени д за задержкой, а выход фильтра нижних частот соединен входом дифференцирующего блока,при этом выход второго перемножителя под .кЛючен ко второму входу фазового дете тора, дополнительно введены последовательно соединенные измеритель временного интервала, блок определения фазы синхроимпульса и преобразователь код-иНтервал, второй вход которого соединен с выходом тактового генератора и первым входом измерителя временного интервала, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, вторым входом блока определения фазы синхроимпульса и третьим входом преобразователя код-интер вал, четвертый вход которого соединен с третьим входом блока определения ф зы синхроимпульса и выходом канала вы деления информации, а выход преобразователя код-интервал подключен ко в рому входу блока управления. На четреже изображена структурная электрическая схема устройства, для приема-фазоманипулированных псевдосл чайных сигналов. Устройство содержит первый перемн житель 1,. блок 2 фазовой . автоподстройки, синхронный детектор 3, блок 4 слежения за задержкой, канал Ь выдел ния информации, блок 6 управления и канал 7 синхронизации, который содер жит элемент 8 задержки, второй перем ножитель 9, фазовый детектор 10, фильтр 11 нижних частот, дифференцирую щий блок 12, компаратор 13, Формирователь 14 импульсов, тактовый генера ор 15, измеритель 16 временного интерала, блок 17 определения фазы синхромпульса и преобразователь 18 код-инервал. Предлагаемое устройство работает ледующим образом. В режиме синхронизации входной фаоманипулированный сигнал по закону инарной ПСП поступает на вход устойства и в первом перемножителе 1 реобразуется в гармонический сигнал результате перемножения с опорным инарным сигналом, поступающим с выoдa блока 4 слежения за задержкой, и ильтруется блоком 2 фазовой автоподстройки. Этот же входной сигнал в синхронном детекторе 3 преобразуется в бинарную последовательность, так как на второй вход его поступает гармонический сигнал с выхода блока 2 фазовой автоподстройки. Выделенный бинарный сигнал поступает в блок 4 слежения за задержкой и в канал 5 выделения информации. Блок 4 слежения за задержкой следит за временным положением демодулированного сигнала путем корреляции временного положения опорного псевдослучайного сигнала. Канал 5 выделения информации путем сравнения опорной последовательности с принимаемой осуществляет выделение информационных импульсов, которые поступают на его первый вход и сигнализируют о наличии синхронизации. Сигнал о наличии или отсутствии синхронизации с выхода канала 5 выделения информации поступает на блок 6 управления. В случае отсутствия синхронизации блок б управления подключает выход канала 7 синхронизации к установочному входу блока 4 слежения за задержкой . При этом импульсы канала 7 синхронизации, несущие информацию о временном положении принимаемого сигнала, возвращают приемное устройство в положение синхронизма. Работа канала 7 синхронизации заключается в следующем. Сигнал со входа приемного устройства поступает на цепь выделения тактовой частоты, образованную элементом 8 задержки и вторым перемножителем 9. При этом в спектре воспроизведения фазоманипулированного псевдослучайнЪго сигнала и этого же сигнала, смещенного во времени на половину периода тактовой частоты, содержится составляющая .тактовой частоты псевдослучайного сигнала. Сигнал с выхода цепи выделения тактовой частоты поступает на цепь фазовой автоподстройки, образованную последовательным включением фазового детектора 10, фильтра 11 нижних частот, тактового генератора 15, охваченных обратной связью, и фильтруются ею. Из-за того, что манипуляция псевдослучайного сигнала по задержке приводит к манипуляции фазы тактовой частоты на 180 , фаза выделяемого колебания тактовой частоты изменяется в соответствии с бинарными информационными посылками, которые привязаны по временному положению к началу последовательности псевдослучайного сигнала. При этом моменты фа зовой манипуляции колебания тактовой .частоты вызывают характерный переход ный процесс в цепи фазовой автоподстройки. По максимуму этого переходн го процесса определяется момент фазовой манипуляции и временное положа ние начала псевдослучайного сигнала. Для этой цели служат последовательно включенные дифференцирующий блок 12, компаратор 13 и формирователь 14 импульсов. Определение временного нача ла псевдослучайного сигнала позволяет ввести приемное устройство в режи синхронизации, одна.ко, исходя из. ана лиза работы устройства, можно предположить, что отклонение временного положения синхроимпульса от истинного временного положения начала ПСП носит случайный характер и имеет нор мальный закон распределения с нулевым средним и дисперсией 6- Таким обра зом, режим синхронизации достигается если синхроимпульс устанавливает опор ную ПСП в зону захвата блока.4 слежения за задержкой. Эта зона составляет, как правило, два элементарных дискрета ПСП 2Т. Синхроимпульсы с выхода формирователя 14 импульсов поступают на входы блока 17 определения фазы синхроимпул са, измерителя 16 временного интервала и преобразователя 18 код-интервала. В результате функционирования измерителя 16 временного интервала на его выходе содержится число в двоичном многоразрядном коде, соответствую щее измеряемому временному интервалу между соседними синхроимпульсами в масштабе временного интервала импульсов тактовой частоты, которые поступают на второй вход измерителя 16 временного интервала с выхода тактового генератора 15. В блоке 17 определения фазы синхроимпульса определяется номер синхроимпульса, поступившего на вход, и в зависимости от этого номера и величины временного интерваша, между синхроимпульсами, оценка которого поступает на: второй вход блока 17 с выхода измерителя 16, вычисляется оценка фазы синхроимпульса с учетом накопленной информации о предыдущих импульсах. Третий вход блока 17, соединенный с выходом канала 5 выделения информации, служит для устагновки в исходное состояние имеющихся счетчиков при достижении синхронизма и тем самым подготавливает устройство к дальнейшей работе в случае срыва еле жения в блоке 4 слежения за задержкой. Оценка фазы синхроимпульса от блока 17 поступает на вход преобразователя 18 код-интервал, на выходе которого формируется синхроимпульс с фазой/ зависящей от соответствующей оценки, сформированной в блоке 17. Второй вход преобразователя 18 соединен с выходом тактового генератора 15, поскольку для его работы необходима тактовая частота. Превый синхроимпульс с выхода формирователя 14 проходит непосредственно на выход преобразователя 18, поскольку в первый момент нет дополнительной информации для его смещения . Четвертый вход преобразователя 18 соединен с выходом канала 5 выделения информации и служит для установки в исходное состояние преобразователя 18 код-интервала при достижении синз ронизма. Таким образом, введение в устройство измерителя временного интервала, «5лока определения фазы синхроимпульса и преобразователя код-интервгш приводит к уменьшению времени вхождения устройства в синхронизм. Формула изобретения Устройство для приема фазоманипулированных псевдослучайных сигналов по основному авт.св. 555556, о т личающеес я тем, что, с целью сокращения времени вхождения в синхронный режим, в него введены последовательно соединенные измеритель временного интервала, блок определения фазы синхроимпульса и преобразо- . ватель код-интервал, второй вход которого соединен с выходом тактового генератора и первым входом измерителя временного интервала, второй вход оторого соединен с выходом формироваеля импульсов, вторым входом блока определения фазы синхроимпульса и третьим входом преобразователя код-интервал, четвертый эход которого соединен третьим входом блока определения фазы инхроимпульса и выходом канаша выеления информации, а выход преобразователя код-интервал подключен ко второму входу блока управления. Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 555556, кл. Н 04 L 27/22, 1975.