Адаптивный корректор Советский патент 1981 года по МПК H04B3/04 

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в системах передачи данных для коррекции линейных искажений сигналов с многократной относительной фазовой модуляцией (ОФМ). По основному авт. св. 657626 известен адаптивный корректор, содержащий синфазный и квадратурный подкансшы, в которых первый вход каж дого из п аттенюаторов соединен через соответствующий коррелятор с выходом синусного и косинусного преобразователя соответственно, второй вход каждого из аттенюаторов синфазного подкансша соединен с вторым входом соответствующего аттенюатора квадратурного подканала и с соответствующим отводом линии задержки, центральный отвод которой соединен с выходом каждого из п аттенюаторов синфазного подканала и с первым входом сумматора, второй вход которого соединен через фазовращатель с выходом каждого из п аттенюаторов квадра турного подканала, при этом выход сумматора подключен -через ограничитель амплитуд к первым входам формирователя строб-импульса и блока опорных импульсов, вторые входы которых соединены с выходом блока тактовых импульсов, выход формирователя строб-импульса подключен к первому входу фазового дискриминатора, выход которого подключен к другому входу корреляторов синфазного и квадратурного подканалов и к первому входу каждого из п синусных преобразователей синфазного подканала, сигнальные входы которых соединены с сигнальными входами косинусных преобразователей квадратурного подканала, другие входы которых объединены и соединены с выходом элемента задержки, вход которого ооединен с выходом формирователя строб-импульса, а выход блока опорных импульсов подключен к второму входу фазового дискриминатора, управляющий вход блока тактовых импульсов объединен с входом устройства, выходом которого является выход сумматора 1. Однако данный адаптивный корректор имеет большую остаточную погрешность корректирования. Цель изобретения - уменьшение остаточной погрешности корректирования. Для достижения поставленной цели в адаптивный корректор, содержащий синфазный и квадратурный подканалы.

в которых первый вход каждого из п аттенюаторов соединен через соответствующий корректор с выходом синусного и косинусного преобразователя соответственно, второй вход каждого из п аттенюаторов синфазного подканала соединен с вторым входом соответствующего аттенюатора квадратурного подканала и с соответствующим отводом линии задержки, центральный отвод которой соединен с выходом каждого из п аттенюаторовсинфазного подканала и с первымвходом сумматора, второй вход которого соединен через фазовращатель с выходом каждого из п аттенюаторов квадратурного подканала, при этом выход сумматора подключен через ограничитель амплитуд к первым входам формирователя строб-импульса и блока опорных импульсов, вторые входы которых-соединены с выходом блока тактовых импульсов, выход формирователя стробимпульса подключен к первому входу фазового дискриминатора, выход которого подключен к другому входу корреляторов синфазного и квадратурного подканалов и к первому входу каждого из п синусных преобразователей синфазного подканала, сигнальные входы которых соединены с сигнальными входами косинусных преобразователей квадратурного подканала, другие вход которых объединены и соединены с выходом элемента задержки, вход которого соединен с выходом формирователя строб-импульса, а выход блока опорных импульсов подключен к второму входу фазового дискриминатора, упу1авляющий вход блока тактовых импульсов объединен с входом устройства, выходом которого является выход сумматора,вв.едены решающий блок, полосовой фильтр, дополнительные сумматор и фазовращатель, дополнителный синфазный подканал с d звеньями, состоящими из аттенюатора, коррелятора и синусного преобразователя, дополнительный квадратурный подканал с d звеньями, состоящими из ат тенюатора; коррелятора и косинусноно преобразователя, и линия задержки дискретного сигнала с d звеньями, состоящими из элемента памяти и коммутатора, при этом выход ограничите я амплитуд подключен к первому входу решающего блока,, второй вход которого соединен с выходом блока опорных импульсов, а третий вход соединен с блоком тактовых импульсов один из выходов решающего блока является другим выходом устройства, а другие выходы подключены к входам элементов памяти, управляющие входы которых соединены с блоком тактовых импульсов, выходы Кс1ждого элемента памяти подключены к управляющим входам соответствующих коммутаторов, сигнальные входы коммутаторов соединены с дополнительными выходами блока опорных импульсов, выходы коммутаторов подключены к сигнальным входам аттенюаторов и к первым входам соответствующих синусных преобразователей и косинусных преобразовтелей дополнительных синфазного и квадратурного подканалов, выходы аттенюаторов дополнительного синфазного подканала подключены к первому входу дополнительного сумматора, а выходы аттенюаторов дополнительного квадратурного подканала через дополнительный фазовращатель подключены ко второму входу дополнительного сумматора, выход которого через полосовой фильтр подключен к дополнительному входу сумматора, вторые вхо синусных преобразователей дополнительного синфазного подканала соединены с выходом формирователя стробимпульса, а вторые входы косинусных преобразователей дополнительного квадратурного подканала соединены с выходом элемента задержки, выходы синусных и косинусных преобразователей дополнительных синфазного и квадратурного подканалов соединены с первыми входами соответствующих корреляторов, вторые входы которых соединены с выходом фазового дискриминатора, а выходы корреляторов подключены к соответствующим управляющим входам аттенюаторов дополнительных синфазного и квадратурного подканалов, I

На чертеже представлена структурная электрическая схема адаптивного корректора сигналов .

Корректор содержит синфазный 1 и квадратурный 2 подкангшы прямого фильтра, состоящие из аттенюаторов 3, корреляторов 4, синусных 5 и косинусных б преобразователей, сумматор 7, фазовращатель 8, блок 9 тактовых импульсов, усилитель-ограничитель 10, формирователь 11 стробимпульса, блок 12 опорных импульсов, элемент 13 задержки, фазовый дискриминатор 14, линию 15 задержки аналогового сигнала, состоящую из элементов 16 задержки, решающий блок 17, элементы 18 памяти и коммутаторы 19, синусные 20 и косинусные 21 преобразователи, корреляторы 22 и аттенюаторы 23, дополнительный сумматор 24, дополнительный фазовращатель 25 и полосовой фильтр 26. Дополнительный синфазный подканал 27 обратного фильтра состоит из d звеньев, содержащих аттенюатор 23, коррелятор 22 и синусный преобразователь 20. Линия 28 задержки дискретного сигнала обратного фильтра состоит из d звеньев, содержащих элемент 18 памяти и коммутатор 19. Дополнительный квадратурный подканал 29 обратного фильтра состоит из d звеньев, содержащих аттенюатор 23, коррелятор 22 и косинусный преобразователь 21. В адаптивном корректоре сигналов ОФМ реализован критерий минимума среднего квадрата фазовой ошибки. Настр1ойка параметров корректора осуществляется в соответствии с алго ритмом: (Г(4 r sie- i ie (i-E)li (iH)-l Cir S4i)8 ° ftot r e-i-e)-. ,(Hi) wtir « 4r)e t ocif9l -,)li ,(,4i)-tv,(i)Sigv,cos,-..j гдеоб( ц.() ,d.g(; - коэффициенты пере дачи аттенюатора синфазного подканала прямого фильтра соответственно на (1+1)-м и i-OM шагах подстройки, включенного к Е-ому отводу аналогово линии задержки; f(.) , PjCi) коэффициенты передачи аттенюатора квадра турного подканала прямого фильтра соответственно (1+1).-м и i-ом шагах подстройки, включенного к 6-ому отводу аналоговой линии задержки; ыИ+О И (I) коэффициенты передачи аттенюатора синфазного подканала обратного фильтра соответственно на (i+l)-M и i-OM шагах подстройки, включенного к т-ому отводу дискретной линии задержки; Ру, ) коэффициенты передачи аттенюатора квадратурного подканала обратного фильтра.соответственно на (1+1)-м и i-OM шагах подстройки, включенног к т-ому отводу дискретной линии задержки; - шаг изменения коэффициентов передачи аттенюаторов ;eign знак ошибки корректирования на 1-ом шаге подстройки, определяемый знаком отклонения вектора откорректированно сигнала от вектора эталонного сигнала; о() абсолютное значение фазы вектора сигнала на выходе корректора на i-OM шаге подстройки; )- абсолютное значение фазы вектора сигна ла на 6-ом отводе линии задержки прямого фильтра; ) - абсолютное значение фазы вектора квантованного сигнала на т-ом отводе линии задержки обратного фильтра. Корректор работает следующим образом. Корректируемый аналоговый полосовой сигнал подается на вход линии 15 задержки прямого фильтра. С отводов линии 15 задержки сигнал попадает через аттенюаторы 3 в сумматор 7 в синфазном подканале 1 и через фазовращатель в квадратурном подканале 2 С выхода сумматора 7 сигнал попадает через усилитель-ограничитель 10 на блок 12 опорных импульсов и формирователь 11 строб-импульса в решающий блок 17, на вторые входы которого подаются тактовые .И1 1пульсы от блока 9 тактовых импульсов. В формирователе 11 осуществляется формирование короткого стрОб-импульса, совпадающего по времени с первым фронтом наполняющего колебания полосового сигнала, следующего после фронта тактового импульса. В блоке .12 опорных импульсов формируются импульсы прямоугольной формы с частотой }Nfg (где N - число вариантов фаз передаваемого сигнала, fo частота несущего колебания), фронты которых соответствуют идеальным положениям вектора корректируемого сигнала. Одновременно в этом блоке вырабатывается N колебаний прямоугольной формы с основной частотой fo, фазы которых сдвинуты друг относительно друга на 21C|N. Положение сформированного стробимпульса сравнивается в фазовом дискриминаторе 14 с положением фронта опорного колебания. Результат сравнения дает значение множителя sign(Y) . Полученный строб-импульс, кроме фазового дискриминатора 14, поступает также на синусные преобразователи 5 синфазного подканала 1 прямого фильтраИ на синусные преобразователи 20 дополнительного синфазного подканала 27 обратного фильтра. В синусных преобразователях 5 и 20 происходит стробирование указанным строб-импульсом сигналов с отводов линии задержки прямого фильтра и с отводов линии задержки обратного фильтра, В результате стробирования получают сигнал,соответствующий множителю ,(-(-.J fi прямом фильтре и ,-У( в обратном фильтре, после чего умножают полученный знак на знак с выхода фазового дискриминатора 14 в корреляторе 4 и в зависимости от знака полученного произведения аттенюаторы синфазного канала прямого и обратного фильтров изменяют коэффициент передачи на Д . Перестройка аттенюаторов квадратурного канала осуществляется аналогичным образом, с той лишь разницей, что во втором сомножителе алгоритма вместо знака синуса вычисляется знак косинуса разности фаз. В схеме корректора зто достигается за счет использования другого строб-импульса, полученного из вышеуказанного строб-импульса путем задержки на четверть периода несущего колебания. Для этого используется элемент 13 зешержки, с выхода которого новый строб-импульс подается на косинусные преобразователи 6 квадратурного подканала прямого фильтра и косинусные преобразователи 21 дополнительного квадратурного подканала обратного фильтра. Работа этих преобразователе не отличается от работы синусных преобразователей 5 и 20.

В решающем блоке 17 в каждый i-ый момент отсчета формируются информационные символы в последовательном коде, поступающие на выход 2, и, кроме того, формируется К-разрядная (K-fog N) кодовая комбинация, соответствующая истинной фазе переданного элемента сигнала. Кодовые Кразрядные комбинации поступают в линию 28 задержки дискретного сигнала, состоящую из К-разрядных элементов 18 памяти, управление элементами 1Ь памяти осуществляется тактовым колебанием, поступающим от блока 9. К-разрядные кодовые комбинации с каждого отвода линии 28 задержки по К-шинам поступают на коммутаторы 19. На другие N входов этих комму-, таторов поступают опорные колебания, вырабатываемые в блоке 12.В соответствии в поступившими на управляющие входы коммутаторов кодовыми комбинациями на их выходах формируются последовательности прямоугольных импульсов постоянной амплитуды с основной частотой f. Фазы этих импульсов соответствуют истинным фазам переданного сигнала. Регенерированные элементы сигнала с выходов коммутаторов 19 поступают на первые входы аттенюаторов 23 и первые входы синусных 20 и косинусных 21 преобразрвателей дополнительных синфазного 27 и квадратурного 29 подканалов обратного фильтра.

Работа блоков 20 - 23 аналогична работе блоков 3 - 5.

Сигналы со всех аттенюаторов 23 дополнительного синфазного подканала 27 поступают на первый вход дополнительного сумматора 24, на второ вход которого через дополнительный Фазовргицатель 25 на 7С/2 поступают сигналы со всех аттенюаторов 23 дополни тельного квадратурного подканала 29. С выхода дополнительного сумматора 24 квантованной обр.атной связи через полосовой :фильтр 26 поступает на третий вход сумматора 7. Выход сумматора является выходом аналого-откорректированногс сигнала.

Введение квантованной обратной связи (решающей обратной связи) в адаптивном корректоре сигналов многократной ОФМ позволяет существенно снизить вероятность ошибки, так как в цепи обратной связи циркулируют сигналы, очищенные от помех, дающие

возможность компенсировать искажения сигнала типа последствия практически полностью.

Формула изобретения

Адаптивный корректор по авт.св. № 657626, отличающийс я тем, что, с целью уменьшения остаточной погрешности корректирования, введены решающий блок, полосовой фильтр, дополнительные сумматор и фазовращатель, дополнительный синфазный подканал с d звeнья ш, состоящими из аттенюатора, коррелятора и синусного преобразователя, дополнительный квадратурный подканал с d звеньями, состоящими из аттенюатора, коррелятора и косинусного преобразователя, и линия задержки дискретного сигнала с d звеньями, состоящимиИЗ элемента памяти и коммутатора, при этом выход ограничител амплитуд подключен к первому входу решающего блока, второй вход которого соединен с выходом блока опорных импульсов, а третий вход соединен с блоком тактовых импульсов, оди из выходов решающего блока является другим выходом устройства, а другие выходы подключены к входам элементов памяти, управляющие входы которых соединены с блоком тактовых импульсов, выходы каждого элемента памяти подключены к управляющим входам соответствующих коммутаторов, сигнальные входы коммутаторов соединены с дополнительными выходами блока опорных импульсов, выходы коммутаторов подключены к сигнальным входам аттенюаторов и к первым входам соответствующих синусных преобразователей и косинусных преобразователей дополнительных синфазного и квадратурного подканалов, выходы аттенюаторов дополнительного синфазного подканала подключены к первому входу дополнительного сумматора, а выходы аттенюаторов дополнительного квадратурного подканала через дополнительный фазовращатель подключен ко второму вход дополнительного сумматора, выход которого через полосовой фильтр подключен к дополнительному входу сумматора, вторые входы синусных преобразователей дополнительного синфазного подканала соединены с выходом формирователя строб-импульса, а вторые входы косинусных преобразователей дополнительного квадратурного подканала соединены с выходом элемента задержки, выходы синусных и косинусных преобразователей дополнительных -синфазного и квадратурного подканалов соединены с первыми входами соответствующих корреляторов, вторые входы которых соединены с выходом фазового дискриминатора, а выходы корреляторов подключены к