Устройство для синхронизации псевдослучайных сигналов Советский патент 1981 года по МПК H04L7/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к радиосист мам связи и локации, и может быть пр менено в широкополосных приемных уст ройствах. По основному авт.св. № 423256 известно устройство для синхронизации псевдослучайных сигнапов, содержащее на входе дискриминатор, ко входам ко торого подключены выходы генератора псевдослучайной последовательности (ПСП) с цепью слежения за задержкой и коррелятор, к одному из входов которого подключеьы дополнительные выходы генератора ПСП через сумматор,а к другому входу - непосредственно вход дискриминатора L1Существенным недостатком известного устройства является недостаточно надежная его работа в условиях действия аддитивных помех. Это обусловлено тем, что на коррелятор в качестве опорного сигнала подаетсясум ма К сдвинутых относительно друг дру га псевдослучайных пос.педовательиостей. В состоянии синхронизма принимаемыА сигнал коррелирует только с одной из сдвинутых псевдослучайных последовательностей, остальные К-1 последовательностей, перемножаясь с входными помехой и сигналом, формируют на выходе коррелятора шумовой сигнал, уровень которого возрастает при увеличении К. Наличие указанного шумового сигнала на выходе коррелятора повышает вероятность ложных срабатываний и пропусков в системе синхронизации, что существенно уменьшает помехоустойчивость устройства. Цель изобретения - повьвпенне помехоустойчивости. Поставленнгш цель достигается тем, что в устройство для синхронизации псевдослучайных последовательностей, содержащее на входе дискриминатор, ко входам которого подключены выходы генератора псевдослучайной последовательности (пси) с целью слежения за задержкой и коррелятор,к одному из входов которого подключены дополнительные выходы генератора ПСП через сумматор, а к другому входу - непосредственно вход дискриминатора, введены коммутатор и последовательно соединенные генератор М-послёдовательности, дополнительный коррелятор и блок сравнения, выход которого подсоединен к дополнительному входу решающего блока, дополнительный вход дополнительного коррелятора подключен к выходу коррелятора, вход генера тора М-последовательности подключен к дополнительному выходу управляющего блока, а другие выходы подсоединен ко входам коммутатора, к другим входа которого подключены выходы генератора ПСП, а выходы коммутатора подключе ны ко входам сумматора. На чертеже представлена структурна электрическая схема предлагаемого уст ройства. Устройство для синхронизадии псевдослучайных последовательностей содер жит дискриминатор 1, решающий блок 2 управлякяций блок 3, генератор ПСП 4, коммутатор 5, сумматор 6, коррелятор генератор 8 М-последовательности, дополнительный коррелятор 9 и блок срав нения 10. Устройство работает следующим образом. «Смесь принимаемого сигнала и поме хи с выхода всего устройства посту пает на первые входы дискриминатора и коррелятора 7. Сдвинутые относительно друг друга наодин элементарный дискрет последовательности с выходом генератора ПСП 4 через коммутатор 5 подаются на входы сумматора 6. На вход сУмматора 6 последовательность с i-ro выхода генератора ПСП 4 поступает на вхо сумматора 6 в том случае, если на i-OM управляющем входе коммутатора 5 содержится 1 На управлякяцие входы коммутатора 5 поступают сдвинутые от носительно друг др.уга на один элементарньй дискрет М-последовательнос ти, формируемые генератором 8, М-посл довательности. Длительность элемента ной посылки М-последовательности рав на длительности псевдослучайной последовательности (ПСП), формируемой генератором ПСП 4. В режиме поиска на первом этапе осуществляется L циклов, длительнос каждого из которых равна длительности псевдослучайной последовательности, без смещения момента начала 8 4 генерирования ПСП в генераторе ПСП 4. ри переходе к очередному циклу М-поледовательность в генераторе 8 М-послёдовательности смещается на один искрет, при этом изменяется комбинация подключенных к сумматору 6 выодов генератора ПСП 4. В каждом цике к сумматору при этом подключено коло К/2 выходов генератора 4(К/2 оличество 1, примерно равное колиеству О на К выходах генератора 8 -последовательности). В конце кажого цикла выходной сигнал коррелятора 7 поступает на дополнительный вход ополнительного коррелятора 9. На своих выходах дополнительный коррелятор 9 формирует сигналы, пропорциональные коэффициентам взаимной корреляции, М-последовательностей, поступакяцих с выходов генератора 8 М-последовательностей на первые входы дополнительного коррелятора 9, и посл довательности L отсчетов выходных сигналов коррелятора 7. Если принимаемый сигнал коррелирует (близок по начальной фазе) с j-ой сдвинутой ПСП, то в тех циклах, когда j-ая последовательность не поступает в сумматор 6, на выходе коррелятора 7 формируется только шумовой сигнал, когда же j-ая последовательность подключена, выходной сигнал коррелятора 7 имеет повышенное значение. На j-ом выходе дополнительного коррелятора 9 при этом за L циклов накапливается наибольшее значение, так как всем 1 на j-ом входе дополнительного коррелятор а 9 соответствует повышенное значение выходного сигнала коррелятора 7, а всем О - шумовой сигнал. На любом другом п-ом выходе дополнительного коррелятора 9 сигнал по окончании L циклов имеет значение меньшее, чем на j-ом выходе, так как в силу ортогональностей j-ой и п-ой последовательностей, формируемых генератором 8 М-последовательности, только половине единиц п-ой последовательности соответствует повьшгенное значение выходного сигнала коррелятора 7, другой половине единиц при этом соответствует шумовой сигнал. Операции выбора наибольшего выходного сигнала дополнительного коррелятора 9 осуществляются блоком 10 сравнения . Уровень выявленного наибольшего сигнала сравнивается в решакицем блоке 2 с пороговым значением. Если порог не превьппен, это означает, что в просматриваемой области задержек принимаеМ)1й сигнал отсутствует. По к манде управляющего блока начальная фаза ПСП, формируе1 1х генератором ПСП 4, изменяется на К элементарных дискретов. После этого вновь осущест вляется L циклов, по окончанию которых вновь анализируются величины выходных сигналов дополнительного коррелятора 9. Указанные операции повто ряются до тех пор, пока начальная фа за принимаемого сигнала не окажется в проверяемой зоне. Превышение порога означает обнаружение принимаемого сигнала. При этом номер выхода дополнительного коррелятора 9, на котором сигнал по окончанию L циклов имеет наибольшее, превышающее порог, значение, равен номеру сдвинутой ПСП, гене рируемой генератором ПСП 4, имеющей минимальный сдвиг по времени относительно принимаемой последовательности По команде управляющего блока 3 ус устройство переходит в режим слежения за задержкой сигнала: отключается генератор- 8 М-последовательности, при этом на все управляющие входы ком мутатора 5 подаются 1, генератор ПСП 4 формирует на своем Е-ОМ выходе последова тельность с начальной фазой, равной фазе j-ой последовательности, выявленной при поиске. На остальных выходах генератора ПСП 4 сигналы отсутствуют. Псевдослучайная последовательность с t-ro выхода генератора 4 через :коммутатор 5 и сумматор 6 поступает на второй вход коррелятора 7. С l-l-F.o и Е+1-ГО выходов генератора ПСП 4 поступают последовательности на вторые входы дискриминатора 1. На выходе дискриминатора 1 выходной сигнал имеет при этом уровень, пропорциональный (в пределах дискриминационный характеристики) величине временного смещения принимаемого сигнала и опорной (J -ой) ПСП. На основании оценки выходного сигнала дискримина56тора 1 решающий блок 2 и управляющий блок 3, воздействуя на генератор ПСП 4 осуществляют отслеживание указанного временного смещения. В случае срыва синхронизации на выходе коррелятора 7 присутствует только шумовой сигнал, не превьшающий порога заданного решающим блоком 2. При этом устройство вновь переходит по команде управляющего блока 3 в режим поиска. Предлагаемое устройство имеет повышенную помехо устойчивость (надежность при работе в условиях помез , поэтому применение предпагаемого устройства в широкополосных приемных устройствах пазволяет повысить надежность синхронизации в условиях действия аддитивных помех. Формула изобретения Устройство для синхронизации псевдослучайных сигналов по авт. ев. № 423256, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены коммутатор и последовательно соединенные генератор М-последовательности, дополнительный коррелятор и блок сравнения, выход которого подсоединен к дополнительному в«оду решающего блока, дополнительный вход дополнительного коррелятора подключен к и.1ходу коррелятора, вход генератора М-последовательности подключен к дополнительному вмходу управляющего блока, а другие выходы подсоединен ко входан коммутатора, к другим входам которого подкл очешл выходы генератора ПСП, а выхода коммутатора подключены ко . входам сумматора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР |р 423256, кл. И 04 L 7/04, 1972 (прототип).

а