Устройство оптимальной обработки сложных сигналов Советский патент 1982 года по МПК G01R19/02 

(54) УСТРОЙСТВО ОПТИМАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ

1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах связи со сложными сигналами.

По основному авт. св. N9 361445 известно устройство, которое содержит две многоотводные динии задержки, отводы . которых соединены через взвешивающие элементы, образующие матрицу с вертикальными и горизонтальными шинами. Вход устройства обработки соединен с входом Q первой многоотводной линии задержки, выход - с выходом второй многоотводной линии задержки 1 .

Недостатком известного устройства яв-,5 ляется то, что при каждой конкретной совокупности взвешивающих элементов оно позволяет обрабатьшать только один конкретный сложный сигнал определенной форз- мы, с отсчетами которого согласованы 20 указанные взвешивающие элементы мат рииы.

Цель изобретения - расширение диапазона формы обрабатываемых сигналов. СЛОЖНЫХ СИГНАЛОВ

Поставленная цель достигается тем, что в устройство оптимальной обработки сложных сигналов, содержащее две многоотводные линии задержки и матрицу взвешиваемых элементов, в котором выходы первой многоотводной линии задержки соединены с вертикальными шинами матрицы взвешивакших элементов, а горизонтальные шины матрипы взвешивающих элементов подсоединены к соответствующим отводам второй многоотводной линии задержки, введены тактовый генератор, генератор управ- Л5пощих сигналов, распределитель управляющих сигналов, элементы памяти и хронизатор управл5поших сигналов, причем выход тактового генератора соединен с входом генератора управляющих сигналов, первым входом распределителя управляющих сигналов и первым входом хрониза- тора записи управляющих сигналов, первый выход генератора управляющих сигналов соединен с вторым входом pacпf)eдeлЙ1heля управляющих сигналов, второй выход , ратора управл5пощих сигналов соединен с 39 вторым входом хронизатора записи управ лзяюших сигналов, управляющий вход кажд го взвешивающего элемента соединен с выходом соответствующего элемента памяти, первые входы элементов памяти соединены с выходами распределителя управляющих сигналов, вторые входы элементов памяти соединены с выходами хро низатора записи управляющих сигналов. Кроме того, элементы памяти могут образовать управляющую матрицу, конст руктивно совмещенную с матрицей взвешивакндих элементов, причем первые входы элементов памяти соединены с горизонтальными шинами управляющей матрицы, вторые входы элементов памяти соединены с вертикальными шинами управляющей матрицы так, что для каждого элемента памяти номера соединяемых с ним горизонтальной и вертикальной шин управляющей матрицы совпадают с номерами соответствующих шин матрицы взвешивающих, элементов, связанных с соединенным с данным элементом памяти взвешивающим элементом. На чертеже показана схема предлагае мого устройства. Устройство содержит первую 1 многоотводную линию задержки, вторую 2 многоотводную линию задержки, взвешивающие элементы 3, образующие матрицу взвешивающих элементов, элементы 4 памяти, распределитель 5 управляющих сигналов, генератор 6 управляющих сигналов, хронизатор 7 записи управляющих сигналов и тактовый генератор 8. Соединения многоотводных линий 1 и 2 задержки и матрицы взвешивающих эле ментов 3 аналогичны прототипу. Взвешивающие элементы 3 соединены также с элементами 4 памяти. Каждый элемент памяти имеет два входа, причем один вход соединен с распределителем 5 управляющих сигналов, другой - с хронизатором 7 управляющих сигналов. Вход рас пределителя 5 соединен с первым выходом генератора 6 управляющих сигналов, другой выход которого соединен с входом хронизатора 7 управляющих сигналов. Генератор 6 управляющих сигналов, распределитель 5 управляющих сигналов и хронизатор 7 управляющих сигналов соединены также с тактовым генератором 8. Устройство работает следующим образам. Обрабатываемый сложный сигнал подается на первую многоотводную линию 1 задержю. Продвигаясь по ней, сигнал последовательно выделяется на ее отвода 144 По вертикальным шинам матрицьт взвешивающих элементов через эти взвешивающие элементы 3 отклики линий задержки поступают на горизонтальные шины упомянутой матрицы. Коэффициентами передачи взвешивающих элементов 3 управ- Л5пот элементы 4 памяти так, что эти коэффициенты оказьюаются согласованными с соответствующими отсчетами обра- батьтаемого сигнала, на прием которого настроено в данное время устройство. На каждую горизонтальную шину матрицы вавещивающих элементов поступают сигнапы с нескольких взвешивающих элементов. Поэтому на этих шинах образуются частные суммы взаимно сдвинутых по времени взвешенных откликов первой многоотводной линии задержки. Указанные частные суммы с горизонтальных шин матрицы взвешивающих элементов поступают на соответствующие входы второй многоотводной линии 2 задержки. По мере продвижения этих частных сумм по второй многоотводной линии задержки (в направлении к ее выходу) в ней происходит сложение отдельных частичных сумм. В результате этого на выходе второй многоотводной линии задержки получается результат сложения всех частных сумм так, что после поступления последнего отсчета обрабатьтаемого сигнала в первую многоотводную линию задержки на выходе второй многоотводной линии задержки образуется свертка этого сигнала, который подается на выход устройства. То, что взвешивающие элементы 3 выполнены управляемыми к управляются соответствующими элементами 4 памяти, позволяет настраивать устройство обработки на прием любого сложного сигнала, информация об отсчетах которого предварительно записана в соответствующие элементы 4 памяти. Настройка устройства на прием слож- ,нь1х сигналов различных форм осушесдвляется посредством дополнительно введенных элементов 4 памяти, распределителя 5 управляющих сигналов, генератора 6 управляющих сигналов, хронизатора 7 записи управляющих сигналов и тактового генератора 8, а также выполнением взвешивающих элементов 3 управляемыми. Настройка устройства обработки на прием конкретного сигнала производится следующим образом. Тактовь;й генератор 8 вырабатьтает тактовые импульсы через интервалы времени л-tjy,, которые подаются на генератор 6 управляющих сигналов, распределитель 5 управляющих сигналов и хронизатор 7 ваписи управляющих сигналов. Генератор 6 управл$пощих сигналов вырабатьтает управляющие сигналы, соответст вующие отсчетам обрабатьгоаемого сигнала, следующие друг за другом с тактовы интерваломдЪу„, а также импульсы (на другом выходе), соответствующие определенной фазе шпсла повторения после- довательности вырабатьтаемых им управляющих сигналов, например в момент выработки первого управл5пощего сигнала. Управляющие сигналы с первого выхода генератора 6 управляющих сигналов подаются на вход распределителя 5 управляющих сигналов, в котором с использованием импульсов тактового генератора 8 производится расстановка поступивщих управляющих сигналов на различные вы- ходы, соединенные с соответствующими элементами 4 памяти. Таким образом, на первый вход каждого элемента 4 памяти поступает соответствующий управляющий сигнал. Импульсы фазы шпсла с второго выхода генератора 6 управляющих сигналов поступают на синхронизатор 7 записи управляющих сигналов, который с. использованием тактовых импульсов, подаваемых с тактового генератора 8, вырабатьшает в соответствующие моменты времени на своих выходах команды записи, подаваемые на вторые входы элементов 4 памят В каждом элементе 4 памяти в момен поступления команды с соответствующего выхода хронизатора 7 записьгаается управляющий сигнал, поступающий именно в этот момент времени на первый вход данного элемента памяти от распределителя 5 управляющих сигналов. Этот уп- равлякядий сигнал далее ( до следующей записи в память) постоянно с выхода да ного элемента памяти подается на управлякядий вход соответствующего взвещивающего элемента 3. Управлякдций сигнал, записанный ранее в элементе памяти {если он был записан), при записи нового управляющег сигнала стирается, что обеспечивает обновление памяти при продолжительном приеме одного и того же сложного сигнала и переключение устройства на обработку другого сложного сигнала при появлении такой необходимости. Обновление памяти при продолжительном приеме одного и того же сложного сигнала необхо димо для защиты от случайных потерь введенной в устройство информации (например, от перерывов электропитания). Таким образом, переключением генератора 6 управляющих сигналов на выработку различных последовательностей управляющих сигналов достигается настройка устройства на прием (обработку) сложных сигналов соответствующих форм. Тактовый интервал генератора управляющих сигналов Д t fy, произволен и независим от величины интервала отсчетов обрйбатьгоаемого сигнала Д-t . Аппаратурная реализация предлагаемого устройства получается проще при выполнении распределителя управляющих сигналов в виде регистра сдвига с числом выходов уи , рзавным числу горизонтальных щин матрицы взвещивающих элементов, а хронизатори записи управляющих сигналов - с числом выходов Yv , равным числу тикальных щин указанной матрицы. Хрюнизатор записи управляющих сигналов в этом случае вьшолняется как устройство, выдающее в каждом цикле управления последовательно по одному импульсу (команде) сначала на своем последнем (кршйнем правом) , затем на предпоследнем и т. д. выходах до первого выхода включительно, причем момент выработки первого импульса (на последнем выходе) должен соответствовать поступлению первого управляющего сигнала на последний (нижний) выход распределителя - регистра сдвига, а остальные импульсы (на других выходах) должны следовать через интервалы времени И-ЛЬуу,. Такой хронизатор легко может реализоваться, например, последовательным соединением двух счетчиков, соответственно на vn и и импульсов, и регистр сдвига с ift выходами, причем запуск и сброс этих счетчиков должен производиться от фазового генер атор а управляющих сигналов. При такой реализации элементы памяти соединяются в управляющую матрицу с уи вертикальными и ъ горизонтальными шинами (как и матрица взвещивающих элементов), причем каждый элемент памяти этой управляющей матрицы целесообразно размещать конструктивно непосредственно в месте расположения соответствукяцего взвещивакидего элемента, упр авляемого данным элементом памяти (какэто показано на чертеже). Такое техническое рещение позволяет наложить ьзвещивающую н упр)авляющую матрицы друг .на друга и совместить конструктивно в виде одной управляемся матрицы.

в случае, когда обрабатываемый слож- ный сигнал получается фа-зовой манипуляцией несущих колебаний по закону псевдослучайной последовательности, генератор управляющих сигналов может быть выполнен аналогично генератору передатчика, распределитель управляющих сигналов - в виде обычного бинарного регистра сдвига, элементы памяти - на триггерах, а управляемые взвешивающие элементы - как сочетания фазорасщепителей с резисторами и управляемыми ключами.

В частном случае каждая вертикальная шина матрицы взвешивающих элементов может состоять из двух проводов, запитываемых в противофазе (от соответствующего отвода первой линии задержки), тогда необходимость в фазорасщепителях в составах взвешивающих элементов отпадает.

Предлагаемое устройство может най ти применение при приеме широкополосных сигналов в тех случаях, где в настоящее время ввиду отсутствия переключаемых устройств фильтрового типа используются в основном корреляционные устройства.

Формула изобретения

1. Устройство оптимальной обработки сложных сигналов по авт. св. № 361445, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона формы обрабатьтаемых сигналов, в него введены тактовый генератор, генератор управляющих сигналов, распределитель управляющих сигналов, элементы памяти и хронизатор записи управляемых сигналов, причем выход тактового генератора соединен

МЬ

с. входом Ipireparopa уп кя ляюших снгнплов, первым входом раг:прсделит(ля управляющих С1тгналов и первым входом хронизатора записи управлякщих сигналов, первый выход генератора управляющих сигналов соединен с вторым входом распределителя управляющих сигналов, второй выход генератора управляющих сигналов соединен с вторым входом хронизатора

записи управляющих сигналов, управляющий вход каждого взвешивающего элемента соединен с выходом соответствующего элемента памяти, первые входы элементов памяти соединены с выходами распределителя управляющих сигналов, вторые входы элементов памяти соединены с выходами хронизатора записи управляющих сигналов.

2. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что элементы па-

мяти образуют управляющую матрицу, конструктивно совмещенную с матрицей взвешивающих элементов, причем первые входы элементов памяти соединены с горизонтальными щинами управляющей матрины, вторые входы элементов памяти со единены с вертикальными шинами управляющей матрицы так, что для каждого элемента памяти номера соединяемых с ним горизонтальной и вертикальной шин

управляющей матрицы совпадают с номерами соответствующих шин матрицы взвешивающих элементов, связанных с соединенным с данным элементом памяти взвешивающим элементом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №361445, кл. GO1R 19/02, 25.06.70.