Устройство для корреляционной обработки сигналов

(43) Опубликовано 05 вт, свил-ву 51) М, Кл. 0 Государственный комиСовета Мнннстроа ССоо делам изобретениии открытий(45) Дата опубликования описания 18.08.77 2) Авторы изобретени Кисоржевск Воронин и(71) Заявител ОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ОБРАБОТ СИГНАЛОВ 54) Изобретенилизированныхники и можетствах фильтрасигналов,Известенинтегратор,жения, Этот кным прибором пециатехстрой- ически рительтрае относится к области средств вычислительно быть использовано в у ции дискретных электр коррелятор, содержаш блоки задержки и блоки оррелятор, являясь из , не решает задачу фи ции Щ .Известен корреляционный фильтрсодержащий интегратор, выход которого является выходом устройства, и блок умножения,первый вход которого является входом устройства, в второй подключен к генераторуопорных сигналов 21,Такие фильтры обладают высокой помехоустойчивостью к помехам с равномернымспектром, Однако в условияхдействия сосредоточенных по спектру помех сильно проявляется основной их недостаток; воэможность,приема помех в широком диапазоне частот;за пределами полосы пропусквнття фильтраиз-за наличия боковых лепестков в егоамплитуднсчвстотной характеристике,2Целью изобретения является повышениепомехоустойчивости к воздействию сосредоточенных по спектру помех,Эта цель достигается тем, что в предложенное устройство введены три детектора,блок вычитания и блок, деленияВход устройства через первый детектор подключен кпервому входу блока вычитания, а выход генератора опорных сигналов через второй детектор - к второму входу блока вычитания,выход которого через третий детектор подключен к первому входу блока деления.Второй вход последнего соединен . с выходомблока умножения. Выход блока деления подключен ко входу интегратора.Идея построения предлагаемого устроЩства заключается в следующем.В известных фильтрах блок 1 умножениясоединен непосредственно с интегратором,который суммирует все элементы сигналас постоянным весом. При этом не учитывается, что некоторые элементы принимаемогосигнала из-за воздействия помех очень сильно отличаются от ожидаемых элементов сигнала, а другие мало отличаются, Между темиз теории обработки сигналов известночтослучайные величины, сильно отличающиесяот среднестатистических, рекомендуется неУЧЯтыаать при обработке, Эти данные приводят к выводу, что в интеграторе должноосуществляться весовое суммирование элементов принимаемого сигнала, что и реализовано в предлагеемом устройстве. В качестве "веса",здесь принята величина, численно равная отношению 1/ . - д )огде 7 - элемент входного сигнала;С; - элемент опорного сигнала,Таким образом, в данном устройствеэлементам входного сигнала, мало отличающимся от ожидаемего придается 5максимально возможный в реальныхустройствах "вес" (теоретически равныйбесконечности). Чем больше под воздействием помех отклоняются элементы входного сигнала от элементов ожидаемого сиг- ганала, тем с меньшим весом они суммируются в интеграторе. Исследование предлагае.мого устройства на ЭВМ показало, что попомехоустойчивости оно существенно вышеизвестных корреляционных фильтров, 25Структурная схема предлагаемого устройства показана на чертеже.тОно содержит блок умножения 1 для перемножения входного сигнала и сигнала, поступающего от генератора опорных сигналов 2. зоГенератор 2 создает реализации ожи-даемых сигналов.Первый 3, второй 4 и третий 5 детекторы предназначены для квадратичного преобразования поступающих на их входы сигналов,Блок вычитания 6 определяет разностьмежду величинами сигналов, поступающихна его входы от детекторов 3 и 4,Блок деления 7 определяет частное от 40деления поступающих на его входы сигналов,Интегратор 8 предназначен для усреднения поступающих на его вход сигналов,Устройство работает следующим обрезом,.Входной сигнал поступает на один входблока умножения 1, где перемножается ссигналом, поступающим на второй его входот генератора 2 и параллельно через детектор 3 на первый вход блока вычитания 6,Результат перемножения с выхода блока 1поступает на первый вход блока деления 7,на второй вход которого подается сигналс блока вычитания 6, прошедший через детектор 8. В блоке вычит: "ч 6 .определяется разность между сигналами от детекторов 3 и 4, На вход детектора 4 поступаетсигнал с выхода генератора 2, Сигнал навыходе блока вычитания тем менЬше по абсолютной величине, чем меньше разностьмежду входным и опорным сигналами. Приэтом сигнал на выходе блока деления максимален. При больших отклонениях величинвходного сигнала от опорного сигнал навыходе блока деления стремится к нулю.Сигналы с выхода блока деления 7 интегрируются интегратором 8,выход которого является выходом устройства,Основной полезный эффект от примененияпредлагаемого устройства состоит в повышении помехоустойчивости систем обработкисигналов, содержащих данные устройства,Исследования на ЭВМ показали, что реально достигаемый выигрыш в помехоустойчивости предлагаемого устройства по сравнению с прототипом эквивалентен увеличению мощности полезного сигнала в 4- 6раз при одинаковой мощности шумов,формула изобретенияУстройство для корреляционной обработки сигналов, содержащее интегратор, выход которого является выходом устройства, и блок умножения, первый вход которого является входом устройства, а второй подключен к генератору опорных сигналов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости к воздействию сосредоточенных по спектру помех, в устройство введены три детектора, блок вычитания и блок деления, причем вход устройства через первый детектор подключен к первому входу блока вычитания, а выход генератора опорных сигналов через второй детектор подключен к второму входу блока вычитания, выход которого через третий детектор подключен к первому входу блока деления, второй вход которого соединен с выходом блока умножения, а выход блока деления подключен ко входу интегратора,Источники информации принятые во внимание при экспертизе:1. Жовинский В, И Арховский А, В,"Корреляционные устройства", Энергия,М 1974, с, 223,2. Финк Л. М., Теория передачи дискретных сообщений, Сов, радио", М., 1967,с. 172.,За 80/213ИИПИ Госу Подписитета Совета Минитений и открытийаушскаи наб., д. 4 Тираж 818твенного комиделам изобреква, Ж, Р тров СССР 13035, Мос