Устройство синхронизации псевдошумовых сигналов Советский патент 1982 года по МПК H04L7/04 

(54) УСТРОЙСТВО СИНХРОНИЗАЦИИ ПСЕВДОШУМОВЫХ

1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для измерения параметров движения объектов и для приема информации.

Известно устройство синхронизации псевдошумов сигналов, содержащее последовательно соединенные первый полосовой фильтр, коррелятор и второй полосовой фильтр, а также переключатель, блок установки нуля, блок задержки и последовательно соединенные блок слежения за задержкой, сумматор, управляемый генератор тактовых импульсов и опорный генератор псевдослучайной последовательности (ПСП), выход которого подключен к второму входу коррелятора, а выход переключателя подключен к второму входу сумматора 1.

Однако данное устройство при воздействии шумов обладает большим временем вхождения в синхронизм и низкой помехоустойчивостью.

Цель изобретения - уменьшение времени вхождения в синхронизм и повышение помехоустойчивости.

Цель достигается тем, что в устройство синхронизации псевдошумовых сигналов, содержаш,ее последовательно соединенные перСИГНАЛОВ

вый полосовой фильтр, коррелятор и второй полосовой фильтр, а также переключатель, блок установки нуля, блок задержки и последовательно соединенные блок слежения за задержкой, сумматор, управляемый генератор тактовых импульсов и опорный генератор псевдослучайной последовательности (ПСП), выход которого подключен к второму входу коррелятора, а выход переключателя подключен к второму входу сум1Q матора, введены первый элемент И, генератор линейного изменения напряжения, генератор импульсов считывания, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), блок оперативной памяти, блок ключей и последовательно соединенные демодулятор, блок фиксации

15 синхронизации и второй элемент И, а также последовательно соединенные блок фазовой автоустройки частоты (ФБПЧ), блок захвата и ключ, выход которого подключен к первому входу переключателя и входу АЦП,

20 выходы которого через последовательно соединенные блок оперативной памяти и блок ключей подсоединены ко входам опорного генератора ПСП, дополнительные выходы которого подключены ко входам первого элемента И, выход которого подключен ко входу генератора линейного изменения напряжения и второму входу второго элемента И, выход которого подключен к второму входу переключателя, к третьему и четвертому входам которого подключены соответственно выходы генератора литейного изменения напряжения и генератора импульсов считывания, ко входу которого подключен выход блока фиксации синхронизации, а второй выход генератора импульсов считывания подключен ко входам блока задержки и блока установки нуля, при этом выход блока задержки подключен к одному из входов блока ключей, а выход блока установки нуля подключен к соответствую1цему входу опорного генератора ПСП, причем второй выход демодулятора подключен ко входу блока слежения за задержкой. На чертеже приведена структурная схема предложенного устройства. Устройство синхронизации псевдошумовых сигналов содержит первый полосовой фильтр 1, коррелятор 2, второй полосовой фильтр 3, демодулятор 4, блок 5 слежения за задержкой, сумматор 6, управляемый генератор 7 тактовых импульсов, блок 8 установки нуля, опорный генератор 9 ПСП, первый элемент И 10, генератор 11 линейного изменения напряжения, переключатель 12, второй элемент И 13, блок 14 фиксации синхронизации, блок 15 фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), блок 16 захвата, ключ 17, АЦП 18, блок 19 оперативной памяти, блок 20 ключей, генератор 21 импульсов считывания, блок 22 задержки. Устройство синхронизации псевдошумовых сигналов работает следующим образом. Принимаемый фазоманипулированный широкополосный сигнал, спектр которого содержит подавленную несущую и промодулированную на передающей стороне по линейному закону составляющую тактовой частоты, поступает на первый полосовой фильтр 1 и на блок 15 фазовой автоподстройки частоты. На вход коррелятора 2 проходит только главная составляющая спектра, которую выделяет первый полосовой фильтр 1. Коррелятор 2 перемножает его с опорной ПСП, поступающей от опорного генератора 9 ПСП. Закон модуляции тактовой частоты опорной ПСП такой же, как и принимаемого широкополосного сигнала. Коррелятор 2 выполнен по схеме преобразователя частоты. В процессе сжатия спектра в корреляторе 2 сигнал, несущий информацию, переносится на промежуточную частоту. Второй полосовой фильтр 3 пропускает узкополосный полезный сигнал-и,подавляет все составляющие интерференционной помехи; лежащие за пределами его полосы пропускания. Далее сигнал обрабатывают в демодуляторе 4, на выходе которого получают информацию. Для ускоренного поиска сигнала и ввода в режим синхронизации опорного генератора 9 ПСП применен блок 15 ФАПЧ, с фильтра нижних частот которого снимается напряжение, изменяющееся по линейному закону, который соответствует линейной модуляции тактовой частоты на передающей стороне. Это напряжение поступает на ключ 17, который пропускает его в томслучае, если есть сигнал на выходе блока 16 захвата. Сигнал на выходе блока 16 захвата свидетельствует о том, что блок 15 ФАПЧ захватил составляющую тактовой частоты и производит ее отслеживание. Полоса захвата блока 15 ФАПЧ должна быть равной размаху изменения тактовой частоты принимаемого сигнала. С выхода ключа 17 линейно-изменяющееся напряжение поступает на выход АЦП 18, где оно преобразуется в празрядный код (где п - число разрядов опорного генератора 9 ПСП). п-разрядный код с выхода АЦП 18 поступает в блок 19 оперативной памяти, где хранится ) комбинаций состояний опорного генератора 9 ПСП, соответствующих комбинациям генератора ПСП на передающей стороне. Код, поступающий в блок 19 оперативной памяти из АЦП, является адресом для выдачи из блока 19 оперативной памяти комбинации кодовой последовательности, которая соответстует принятой. Эта комбинация кода поступает через блок 20 ключей, которые открываются импульсом, поступающим из генератора 2Г импульсов считывания, задержанный в блоке 22 задержки в регистры опорного генератора 9 ПСП, который перед этим устанавливается в нулевое состояние тем же импульсом считывания из генератора 21 импульсов считывания. Блок 22 задержки служит для того, чтобы импульс считывания сначала установил в нулевое состояние регистры сдвига опорного генератора 9 ПСП, а затем открывает блок 20 ключей для переписи информации из блока 19 оперативной памяти в регистры опорного генератора 9 ПСП. Сдвиг кодовой-последовательности в промежутках между импульсами считывания производится от управляемого генератора 7 тактовых импульсов (УГТИ), который перестраивается линейноизменяющимся напряжением с выхода ключа 17 через переключатель 12 и сумматор 6. На сумматор 6 также подается управляющее напряжение с вь1хода блока 5 слежения за задержкой, которое подстраивает УГТИ 7 в пределах одного тактового импульса. Сигнал ошибки в блоке 5 слежения за задержкой кодовой последовательности формируется из сигнала, поступающего с выхода демодулятора 4. Период следования импульсов считывания генератора 21 импульсов считывания выбирается из времени срабатывания блока 5 слежения за задержкой и блока 14 фиксации синхронизации, которая в случае захвата принимаемого сигнала отключает генератор 21 импульсов считывания и подает сигнал на второй элемент И 13. После окончания периода кодовой последовательности, когда на всех регистрах сдвига опорного генератора 9 ПСП устанавливается единичное состояние, срабатывает первый элемент И 10, который запускает генератор 11 линейного изменения напряжения и подает импульс на второй элемент И 13. При совпадении сигналов на входе второго элемента И 13 он срабатывает и воздействует на переключатель 12, который подключает генератор 11 линейного изменения напряжения к сумматору 6. Таким образом, система входит в синхронизм. При срыве синхронизации включается генератор 21 импульсов считывания, который открывает блок 20 ключей, устанавливает в нулевое состояние опорный генератор 9 ПСП, через переключатель 12 подключает ключ 17 к сумматору 6, и весь цикл повторяется.

Таким образом, предложенное устройство при воздействии шумов обеспечивает уменьшение времени вхождения в синхронизм, уменьшение влияния информационного канала на точность синхронизации и повышение помехоустойчивости.

Формула изобретения

Устройство синхронизации псевдошумовых сигналов, содержащее последовательно соединенные первый полосовой фильтр, коррелятор и второй полосовой фильтр, а также переключатель, блок установки нуля, блок задержки и последовательно соединенные блок слежения за задержкой, сумматор, управляемый генератор тактовых ил{пульсов и опорный генератор псевдослучайной последовательности (ПСП), выход которого подключен к второму входу коррелятора, а выход переключателя подключен к второму входу сумматора, отличающееся тем, .что, с целью уменьшения времени вхождения в

синхронизм и повышения помехоустойчивости, введены первый элемент И, генератор линейного изменения напряжения, генератор импульсов считывания, аналого-циф ровой преобразователь (АЦП), блок оперативной памяти, блок ключей и последовательно соединенные демодулятор, блок фиксации синхронизации и второйэлемент И, а также последовательно соединенные блок фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), блок захвата и ключ, выход которого подключен к первому входу переключателя и входу АЦП, выходы которого через последовательно соединенные блок оперативной памяти н блок ключей подсоединены ко входам опорного генератора ПСП, дополнительные

выходы которого подключены ко входам первого элемента И, выход которого подключен ко входу генератора линейного изменения напряжения и второму входу второго элемента И, выход которого подключен к второму входу переключателя, к третьему и четвертому входам которого подключены соответственно выходы генератора линейного изменения напряжения и генератора импульсов считывания, ко входу которого подключен выход блока фиксации синхронизации,

а второй выход генератора импульсов считывания подключен ко входам блока задер ки и блока установки нуля, при этом выход блока задержки подключен к одному из входов блока ключей, а выход блока установки нуля подключен к соответствующему входу

опорного генератора ПСП, причем второй выход демодулятора подключен ко входу блока слежения за задержкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Уорд Р. Б. «Различение псевдошумовых сигналов методом последовательной оценки - «Зарубежная радиоэлектроника, 1966, № 8, с. 20-37 (прототип).