Устройство для анализа импульсныхпОСлЕдОВАТЕльНОСТЕй Советский патент 1981 года по МПК H03M13/35 

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова но в системах передачи информации, работающих в условиях помех переменной интенсивности.

Известно устройство декодирования импульсной информации, содержадее регистр, блок выделения информации, блок вьщеления ложных посылок, два преобразователя частота-напряжение, аттенюатор и читающий блок l.

Недостатком устройства явлйется невысокая помехоустойчивость приема сообщений, так как значение порога устанавливается вне зависимости от того, что априорно иэвёстйбо принимаемом сигнале.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство автоматической регулировки порога, содержащее пороговый блок, селектор.сигнала, селектор шума, реверсивный счетчик и блок перевода в напряжение 2.

Недостатком известного устройства является низкая помехоустойчивость, обусловленная тем, что при установлении порога не используется априорная информация о статистике передаваемых сигналов.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.

доставленная цель достигается тем, что в устройство для анализа импульсных последовательностей, содержащее пороговый, блок, селектор cигнaлa, селектор шума, реверсивный счетчик и преобразующий блок, выход которого подключен к входу порого0вого блока, введены с лектор числа полезных импульсов, дьлитель, блок управления, регистр сдвига и реверсивный счетчик , разрядные выходы которого соединены с разрядными входа5ми реверсивного счетчика, а выход порогового блока подключен к входу регистра сдвига, первая группа выходов которого соединена с входами селектора шума, а вторая группа выхо0дов соединена с входами селектора сигнала и селектора числа полезных импульсов, -выход которого подключен к первому входу основного реверсивного счетчика и к первому входу

5 дополнительного реверсивного счетчика, при этом выход селектора шума через делитель соединен с вторым .входом основного реверсивного счетчика и с вторым входом допол0нительного реверсивного счетчика, а выход селектора сигнала соединен со стробирующим входом селектора шума, со- стробирующим входом селектора числа полезных импульсов и с первым входом блока управления, второй вход которого подключен к выходу основного реверсивного счетчика, Причем первый выход блока управления соединен с третьим входом основного реверсивного счетчика, вторсэй выхрд блока управления соединен . с входом дополнительного реверсивного счЪтчика, а третий и четвертый выходы блока управления подключены к первому и второму входам преобразующего блока. На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства

Устройство для анализа импульсных последовательностей содержит пороговый блок 1, регистр 2 сдвига, селектор 3 шума, селектор 4 сигнала , селектор 5 числа полезных импульсов, делитель б ,реверсивный счетчик 7,дополнительный реверсивный счетчик 8-,блок 9 , управления,преобразующий блок 10. Пороговый блок 1 представляет собой последовательно соединенные согласованный фильтр и нормализатор. На выходе порогового блока 1 появляется нормированный по амплитуде и длительности сигнал в том случае, если в момент принятия решения напряжение на выходе согласованного фильтра превышает пороговое напряжение, которое формируется блоками 10-. Согласованный фильтр в зависимости -от функционального назначения устройства анализа импульсных последовательностей может представлять собой либо согласованный фильтр, настроенный на прием единичного импульса, либо согласованный фильтр, настроенный на прием серии из определенного числа импульсов, в том случае, если устройство используется в системе передачи информации с каскадным принципом кодирования и декодирования. Селектор 3 шума представляет собой регистр сдвига с числом разрядов , где L число разрядов регистра 2 сдвига, an- число элементов сооб пения.Входы регистра 2 сдвига селектора 3 шума соединены с теми выходами регистра 2 сдвига которые не соответствуют времен, ным позициям импульсов сигнала. Селектор 4 сигнала представляет собой мажоритарный элемент, с помощью которого осуществляется декодирование серии импульсов, записанной в регистре 2 сдвига. Входы селектора 4 сигнала соединены с выходами регистра 2 сдвига,.соответствукнцими временным позициям принимаемой серии. Очевидно, что совокупность регистра 2 сдвига и селектора 4 сигнала представляет собой ;цискретный согласованный фильтр.Декодирование производится, если на вход мажоритарного элемента поступают импульсы, число которых не менее заранее заданного значения К, называемого порогом декодирования.В случае синхронной передачи сигналов декодирование может происходить лишь в фиксированные, заранее известные моменты времени, в случае асинхронной передачи декодирование может происходить в произвольные моменты времени при превышении порога. Селектор 5 числа полезных импульсов представляет собой регистр сдвига с числом разрядо равным яслу элементов сообщения. Входы регистра сдвига селектора 5 числа полезных импульсов подключены к выходам регистра 2 сдвига, соотвествующим временным позициям импульс принимаемой серии. Делитель 6 представляет собой делитель частоты с задаваемым коэффициентом деления.. Блок 9 управления представляет собо счетчик до N и логическую схему, формирунвдую сигналы, изменения порогового уровня.

БЛОК 10 представляет собой цифроаналоговый преобразователь с реверсивным счетником. Число разрядов счетчика определяется как logj М, где М - число дискретов интервала изменения порогового уровня. При поступлении сигнала на первый вход блока 10 значение порога увели н вается на один дискрет, а при поступлении сигнала на второй вход значение порога уменьшается также на один дискрет.

Устройство для анализа импульсных последовательностей работает следующим образом.

Получения оценок по результатам оценивания вероятности правильного приема элемента сообщения и вероятности ложной тревоги осуществляется изменением порогового уровня на один дискрет в.направлении к оптимальному значению по заранее выбранному критерию. Работу устройства можно представить состоящей из пледовательности циклов. Каждый цикл заканчивается приемом N сообщений и изменением порога на один дискрет в ту или иную сторону.

После окончания предыдущего цикла в реверсивный счетчик 7 записывается содержимое дополнительного реверсивного. счетчика 8 с противоположным знаком и последний обнуляется. Блок 9 управления запоминает направление изменения порога на предьщущбм цикле.

Сигнал, представляющий собой смесь полезных импульсов и помех, поступаевт на вход порогового блока , который производит прием элементов сообщения. Принятые импульсы появляются на выходе порогового блока 1 и записываются в регистр 2 сдвига. В момент приема импульсной последовательности, выявленной селектором 4 сигнала, на селектор 3 шума и на селектор 5 числа полезных- импульсов поступает стробирующий сигнал, по которому на выходе селектора 3 шума появляются последовательно во времени импульсы, число которых равно числу ложиьк импулсов Пд , записанных в регистре 2 сдвга, а на выходе селектора 5 числа полезных импульсов появляются импулсы, число которых равно числу п принятых полезных импульсов (элементом сообщения). Импульсы с выхода селектора 5 числа полезных импульсо поступают на первые (суммирующие) входы реверсивного счетчика 7 и допО|ЛНительногО реверсивного счетчиKai 8.Импульсы с выхода селектора 3 через делитель 6 с коэффициентом деления Кд поступают на вторы (вычит-акхцие) входы реверсивного счечика 7 и дополнительного реверсивного счетчика 8. Счетчик блока 9 управления подсчитывает число при.нятых сообщений. После приема N сообщений в реверсивном счетчике 7 оказывается записанной разность дп, а в дополнительном реверсивном счетчике 8 будет записано значение (п,-Кд Пд) . В зависимости от знака разности -дп триггер знака реверсивного счетчика 7 будет находиться в состоянии 1 или 0. Напряжение логического нуля или единицы с триггера знака реверсивного счетчика 7. поступает на второй вход блока 9 управления. После приема N сообщений счетчик блока 9 управления обнуляется и импульс с выхода блока 9 управления в зависимости от состояния триггера знака реверсивного счетчика 7 поступает на превый или второй. вход блока 10, т.е. на суммирующий или вычитающий вход реверсивного счетчика блока 10, тем самым обеспечивая увеличение или уменьшение порога на один дискрет. С небольшой задержкой импульс поступает на стробирукяций вход реверсивного счетчика 7, обеспечивая при этом перезапись информации в этот счетчик из дополнительного реверсивного счетчика 8 с противоположным зна- ком, а затем осуществл; 1ется сброс дополнительного реверсивного счетчика 8. Далее начинается новый цикл работы устройства. После ряда циклов устройство обеспечивает нахождение оптимального значения порога. Если уровень помех изменится, то поиск оп тимального (при новом, уровне помех) порога осуществляется точно также, как было описано.

Предлагаемое устройство позвойяетпросто использовать априорные

сведения об импульсной последовательности, {соторые входят через отношение правдободобия и коэффициент депения делителя и в сравнении с известными обладает тем преимуществом, что в в нем отсутствуют сложные функциональные преобразования непрерывных величин, а использование прийципа подстройки порога на основе минимизации . средней ошибки определяет неизменную ло.Q гику работы данного устройства при различном характере помех и в канале связи.. Формула изобретения

Устройство для анёшиза импульсных 5 последовательностей, содержащее пороговый блок, селектор сигнала, селектор шума, реверсивный счетчик и преобразуквдий блок, выход которого подключен ко входу порогового блока,

0 отличающееся тем, что, с Тцелью повышения помехоустойчивости, в него дополнительно введены селектор числа полезных импульсов, блок управления, делитель, регистр

5 сдвига и реверсивный счетчик, раз- . рядные выходы которого соединены с разрядными входами реверсивного счетчика, а выход порогового блока подключен к входу регистра сдвига, первая группа выходов которого соединена с входами селектора шума, а вторая группа выходов соединена с входами селектора сигнала и селектора числа полезных импульсов, выход которого подключен к первому входу основного

реверсивного счетчика и к первому входу дополнительного реверсивного счетчика,при этом выход селектора шума через делитель соединен с вторым входом основного реверсивного счетчика и с

0 вторым входом дополнительного реверсивного счет,чика, а выход селектора сигнала соединен со стробирующим входом селектора шума, со стробирующим . входом селектора числа полезных им5 пульсо1в и с первым входом блока управления, второй вход которого подключён к выходу основного реверсивного счетчика, причем первый выход блока управления соединен с третьим входом

Q основного реверсивного счетчика, второй выход блока управления соединен с третьим входом дополнительного реверсивного счетчика, а третий и Четвертый выходы блока управления подключены к первому и второму входам преобразующего блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. АвторЬкое свидетельство СССР №399052, кл. Н 03 К 13/32 1971.

0 2. Устройство автоматической регулировки порога . - Радиотехника ;и электроника, 1965, № 2, с. 233.