Многоканальное устройство приема шумоподобных сигналов Советский патент 1981 года по МПК H04B1/06 

Изобретение относится к контурам, импульсная характеристика которых приближается к заданной временной функции, и может использоваться в системах передачи дискретной информа дни. Известно многоканальное устррйство приема шумоподобных сигналов, содержащее двоичный квантователь, выхо которого подключен к первому входу регистра сдвига, второй вход которого сое;аинен с выходом генератора iraK товых импульсов и входом двоичного квантователя, при этом выхода регист ,ра сдвига подключены к соответствующим входам п блоков сравнения, где п - количество разрядов регистра сда га, причем другие вхо.цы блоков сравнения соединена с соответствукшдами выходами коммутатора опорных кодов, выходы блоков сравнения подключены к соответствующим входам сумматора, при этом вход генератора тактовых им пульсов соех(инен с первым выходом блока управления, второй выход которого подключен ко входу коммутатора опорных кодов Г13 . Однако известное многоканально устройство приема шумоподобных сигналов имеет невысокую помехоустойчивость . Целью изобретения является повышение помехоустойчивости. Для этого в многоканальное устройство приема шу1уюподобных сигналов, содержащее двоичный квантователь, выход которого подключен к первому входу регистра сдвига, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов и входом двоичного квантователя при этом выходы регистра сдвига подключены к соответствующим входам п блоков сравнения,где п - количество разрядов регистра сдвига,причем другие входы блоков сравнения соединены с соответствуккцими выходами коммутатора опорных кодов, выходы блоков сравнения подключены к соответствукадим входам сумматора, при этом вход генератора тактовых импульсов соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого подключен ко входу коммутатора опорных кодбв, введены делитель, управляекый инвертор, коммутатор и m канальных блоков, где m - количество каналов, при этом вход делителя соединен с выходом генератор|г тактовых импульсов, а выход делителя подключейк первым и вторым входам кансшьных блоков, третий и четвертый входы которых соединены с соответствующими выходами коммутатора, при этом первый вход коммутатора соединен с третьим выходом блока управления, второй вход коммутатора соединай с первым выходом сумматора и входом управляемого инвертора, выхода которого подключены к соответствующим входам коммутатора, а другие входы управляемого инвертора соединены с соответствующими выходами сумматора,В многокансшьном устройстве обработки шумрпободных сигналов каналь--. ный блок содержит элемент памяти,стро . бирующий элемент, компаратор и параллельный регистр, при этом первый вход параллельного регистра является первым входом канального блока, а второй вход параллельного регистра соединен с выходом компаратора и первым входом элемента памяти, при этом второй вход элемента памяти является третьим входом канального блока, выход элемента памяти подключен к первому входу стробирующего элемента, второй вход jcoToporo Является вторым входом канального блока, при этом дополнительные входы параллельного регистра соединенные с соответствующими входаNfflt компаратора, являются четвертыми входами канального блока, а выходы параллельного регистра подключены к дополнительным входам компаратора.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема многоканального устройства приема шумоподобных сигналов на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений, г оясняющие работу устройства, где q - напряжение на.выходе генератора тактовых импульсов (ГТИ); б - напряжение тактовой частоты блока управления; в - напряжение на входе регист-ра сдвига} г напряжение на выходе .компаратора $ напряжение на выходе элемента памяти 2е - напряжение на выходе делителя 2ж - напряжение на выходе стробирующего элемента.

Многоканальное устройство приема шумоподобных сигналов содержит двоичный квантователь 1 на два уровня,первый выход которого соединен со входом п - разрядного регистра сдвига 2, выходы которого подключены к соответствующим входам п блоков сравнения 3, вторые входы которых соединены с выходами коммутатора 4 опорных кодов, выходы п блоков сравнения 3 подключены к п входам сумматора 5, первый выход (старший разряд) которого подключен к входу управляемого инвертора (УИ) 6 и к второму входу коммутатора 7, первый вход которого соединен с третьим выходов блока управления 8, первый выход которого соединен со входом генератора тактовых импульсов 9, выход которого соединен с- делителем

10, подключенным, в свою очередь, к. первым и вторым входам каждого из m канальных блоков 11, где m - количесво каналов, состоящих каждый из .элемента памяти 12, стробирующего элемента 13, параллельного регистра 14 и компаратора 15.

Многоканальное устройство приема шумоподобных сигналов работает следующим образом.

Входной сигнал поступает на вход двоичного квантователя 1, где производится выборка значений входного сигнала в двоичном коде (фиг. 2в) с частотой, равной частоте следования импульсов генератора тактовых импульсов 9 1ФИГ. 2q}, которая устанавливается блоком управления 8. Принятый код записывается тактовыми импульсами в последовательный регистр сдвига 2, число разрядов которого равно числу элементов (базе) шумоподобного сигнала. За время, равное периоду следования тактовых импульсов, по сигналу блока управления 8 в коммутаторе 4 опорных кодов происходит циклическая смена опорньзх кодов , число которых равно числу обрабатываемых каналов (фиг. 25). Коммутатор 4 опорных кодов может быть выполнен B виде постоянного запоминающего устройства, в котором записано необходимое количество опорных канальных кодов.

На выходах блоков сравнения 3 каждый раз после смены опорного кода появляется столько единиц, сколько совпадений было между принятым и опорным кодшли,(п-входовый цифровой паралельный) сумматор 5 производит суммирование единиц и формирует на своих выходах параллельных двоичный код числа совпадений.

Двоичный код на выходах сумматора 5 показывает значение функции корреляций между принятым и опорным кодами, которое будет максимальным при совпадении опорного и принятого кодов. Появление 1 .или О на захогца старшего разряда сумматора 5 может служить сигналом приема прямого или обратного шумоподобного сигигша соответственно, при этом остальные разряды дают оценку корреляции опорного кода как с прямым, так и с обратным принятым сигналом. Это достигается с помощью управляемого инвертора 6 который может быть выполнен на сумматорах по модулю два. Наприкюр, для п 31. при приеме прямого по отношению к опорному сигнеша на выхода сумматора 5 в момент совпадения будет код 11111, а на выходе управляемого инвертора б при этом - код 1111. В случае приема обратного по отношению к этому опорному коду сигнала на выходе сумматора будет код 00000, а на выходе управляемого инвертора б 1111. .

Таким образом, когда информация передаётся прямыми и обратными шумо подобными сигналами, двоичный код на выходе управляемого инвертора 6 служит оценкой корреляции принятого сигнала и опорного кода, а выход старшего разряда сумматора 5 может использоваться в качестве информационного. Коммутатор 7 по сигналу блока управления 8 синхронно со сменой опорных кодов в коммутаторе 4 опорных кодов подключает выходы управляемого инвертора 6 и старший разряд сумматора 5 к соответствующему канальному блоку 11. В каждом канальном блоке 11 выходам младших разрядов коммутатора 7 подключены к соответствукяцим входам параллельного регистра 14, который в начальный июмент цикла устанавливается в нулевое состояние, и компаратора 15, на выходе которого появляется сигнал перезаписи в случае, если поступивший двоичный код больше записанного в параллельном регистре 14. ПО сигналу перезаписи компаратора 15 в параллельный регистр 14 записывается поступивший в канал двоичный код и, одновременно, в элемент памяти 12 запи.сывается информационная посылка (фиг 29), в качестве которой при передаче информации противоположными сигналами используется значение старшего разряда сумматора 5, а в случа nelpeдачи информации ортогональными кодами - сигнал блока управления.

Через п тактов генератора тактовых, импульсов 9 с делителя 10 (фиг. 2е) на стробирующий элемент 13 поступает импульс опроса, после чего на выходе канальных блоков 11 появляются информационные посылки (фиг. 2:К), а параллельные регистры 14 устанавливаются в начальное состояние.

Таким образом, за время, равное длительности шумоподобного сигнала, происходит определение переданной информационной посылки в соответствии с максимумом функции корреляции между принятыми и опорными кодами ббэ дополнительной синхронизации по циклам и наличия жесткого порога срабатывания ,

Процесс выделения информационнойпосылки, соответствующей максимуму функции взаимной корреляции принимаемого и опорного кодов, хорошо виден, из временных диаграмм (фиг. 2).В начале цикла работы первый тактовый импульс (см. фиг. 2q) вызывает появлекие импульса на выходе компаратора 15 (см. фиг. 2г), так как начальное состояние парешлельного регистра 14 нулевое; после второго тАктового импульса отклик сумматора 5 больше,что опять приводит к появлению импульса на выходе компаратора 15 и смене состояния злемента памяти 12 (см. фиг. ,2jB), Как следует из графиков, йри

появлении третьего тактового импульса происходит максимальное совпадение принятого и опорного кодов для данного канала, так как в течение остальной части цикла сигнал на выхое де компаратора не появляется и элемент памяти 12 хранит информацию, записанную в него во время действия третьего тактового импульса. Конец цикла анализа определяется импульсами, поступающими с делителя 10 (Ьм. фиг. 2е), которые снимают информацию (см, фиг. 23) и стирают максимсшьное значение отклика из параллельного регистра 14, подготавливая, таким образом, устройство для следующего цикла работы.

Предложенное устройство позволяет повысить помехоустойчивость принимаемой информации за счет устранения необходимости использования жесткого

0 порога при принятии решения, а также повысить быстродействие путем использования параллельного суммирования . отклика.

Формула изобретения

Многоканальное устройство приема ш моподобных сигналов, содержа111ее двоичный к)вантователь, выход которого подключен к первому входу регистра сдвига, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов и входом двоичного квантователя, при этом выходы регистра сдвига подключены к соответствукидим входам п блоков сравнения, где п - количество разрядов регистра сдвига, причем /фурие входы блоков сравнения соединены с соответствуквдими выходами коммутатора опорных крдов, выходы блоков сравнения подключены к соответствующим входам сумматора, при этом вход генератора тактовых импульсов соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого подклюю

leH ко входу коммутатора опорных кодов, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены делитель, управляемый инвертор, коммутатор и m канальных

блоков, где m - количество каналов, при этом вход делителя соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а выход делителя подключен к первым и вторым входам канальных блоков, третий и четвертый входы которых соединены с соответствующими выходами коммутатора, при этом первый вход коммутатора соединен с третьим выходом блока управления , второй вход коммутатора соединен с первым выходом сумматора и входом управляемого инвертора, выходы которого подключены к соответс гвукхцим входам коммутатора, а ДРУГИЕ входы управляемого инвертора соединены с соответствующими выходами сумматора.

2. Устройство по п. 1, отличающее ся тем, что, канальный блок содержит элемент памяти, стробируюсций элемент, компаратор и параллельный регистр, при этом первый вход параллельного регистра является первым входом канального блока, а второй вход параллельного регистра соединен с выходом компаратора и первым входом элемента памяти, при этом второй вход элемента памяти является третьим входом канального блока, выход элемента памяти подключен к первому входу стробирующего элемента.

второй вход которого является вторым входом канального §лока, при этом дополнительные входы параллельного регистра, соединенные с соответствующими входами компаратора, являются четвертыми входами канального блока, а выходы параллельного регистра подключены к дополнительным входам компаратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 528684, кл. Н 03 Н 7/28, опублик. 1973.

t