Цифровое устройство синхронизации по временной задержке шумоподобных сигналов

Союз Советских Социалистицеских РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ/10 осударстееииыи комитетСааета Мииистраа СССРпо делам изааретеиийи открытий Приоритет 3) Опубликовано 05.02.77.Бюллетень(45) Дата опубликовани писания 11.04,7 2) Авторы изобретения П. Пота. Н. Марко Хомяко Заявитель ТВО СИНХРОНИЗАЦИИ ПО ВРЕМЕННОЙМОПОДОВНЫХ СИГНАЛОВ 2 Изобретение относится к технике связи,может использоваться в системах передачиданных и радиолокационных системах с шумоподобными сигналами.Известно устройство синхронизации по 5временной задержке шумоподобных сигналов,содержашее перемножители временного дискриминатора, входы которых соединены с генератором опорной псевдослучайной последовательности. (ОПСП) непосредственно и через 10элемент задержки, а также с синхронным детектором, один из входов которого соединенс третьим перемножителем, выход которогочерез узел фазовой автоподстройки частоты(ФАПЧ) соединен с другим входом синхрон ного детектора,Однако известное цифровое устройство характеризуется низкой точностью слежения завременной задержкой сигнала.Цель изобретения - повышение точности 20слежения за временной задержкой сигнала.Для этого в цифровое устройство синхропо временной задержке шумоподобигналов, содержашее перемножителинного дискриминатора, входы которых 25 низацииных с време 154) ЦИФРОВОЕ УСТР ЗАДЕРЖКЕсоединены с генератором ОПСП непосредственно и через элемент задержки, а также ссинхронным детектором, один из входов которого соединен с третьим перемножителем,выход которого через узел ФАПЧ соединенс другим входом синхронного детектора, введены гребенчатые фильтры, формирователиимпульсов, элементы запрета, делители частоты, дополнительный элемент задержки,элемент И и триггер; выход каждого из перемножителей временного дискриминаторачерез последовательно соединенные гребенчатый фильтр, формирователь импульсов иодин из элементов запрета, соединенный повходу с другим элементом запрета, подключен ко входу соответствуюшего делителя частоты, один из которых через третий элементзапрета, а другой - через дополнительныйэлемент задержки подключены к соответствующим входам элемента И, выход которогочерез первый делитель частоты подключен ктактовому входу генератора ОПСП, причемк управляющему входу третьего элементазапрета подключен выход узла ФАПЧ черезпоследовательно соединенные второй делитель частоты и третий формирователь импульсов, а между выходом элемента задержкии входом третьего перемножителя включентриггер.На чертеже приведена функциональная схь ма устройства.Цифровое устройство синхронизации повременной задержке шумоподобных сигналовсодержит перемножители 1 и 2 временногодискриминатора, входы которых соединены с 10генератором ОПСП 3 непосредственно и через элемент задержки 4, а также с синхронным детектором 5, один из входов которогосоединен с перемножителем 6, выход которого через узел ФАПЧ 7 соединен с другим 5входом синхронного детектора 5, гребенчатые фильтры 8 и 9, формирователи импульсов 10-12, элементы запрета 13-15, делители частоты 16 19, дополнительный элемент задержки 20, элемент И 21 и триггер22,Выход перемножителя 1 через гребенчатый фильтр 8, формирователь импульсов 10и элемент запрета 13, соединенный по входу с элементом запрета 14, подключен ко ффвходу делителя частоты 16, а выход перемножителя 2 через гребенчатый фильтр 9,формирователь импульсов 11 и элементпрета 14, соединенный по входу с элементом запрета 13, подключен ко входу делителя частоты 17. Делитель частоты 16 черезэлемент запрета 15 и делитель частоты 17через дополнительный элемент задержки 20подключены ко входам элемента И 21, выход которого через делитель 18 подключенк тактовому входу генератора ОПСП. К управляющему входу элемента запрета 15 подключен выход узла ФАПЧ 7 через последовательно соединенные делитель частоты 19 иформирователь импульсов -, .1 между вы 1 140ходом элемента задержки ;:ходом перемножителя 6 включен ригг;.-р: 2Цифровое устройствс син.". ;г,. пни работает следующим об,;а-г .46Входной фазоман, у;ъ 1 рованный щумоподобный сигнал демоду.чируется синхронны.1 детектором 5. Перекрестные элементы запрета13, 14 выполняют вычитание,Коэффициент деления К делителей частоты 16 и 17 определяет интервал сованияоценок по м-:.кспмуму Финальной аитериорной вероятности, Обг.тй ко.-мрфицпент деленияК х К делителей частоты 1 8 и 19 выбрантаким, что период следования и.,.пульсов навыходе делителя частоты 1 . .;. вен длительности импульсоввходной нос -,едовательносМти.Элемент запрета 15 и элема:т И 21 либо добавляют, дибофвыкусывают отдельныеимпульсы из выходной последовательностиимпульсов формирователя импульсов 12,С двух соседних разрядов генератора 3ОПСП с длительностью Т С, подвоются на перемножители 1 и 2, причем наперемножитель 2 ОПСП подается через элемент задержки 4 с длительностью задержкиС, Этим обеспечивается сдвиг ОПСП, подаваемой на перемножитель 1, относительноОПСП, подаваемой на перемножитель 2, равный сц -,.Если частота подстраиваемого генератораузла ФАПЧ 7 равна средней частоте спекчъра 4) входного сигнала, а расстройка позадержке лежит в пределах апертуры дискриминационной характеристики, то на выходесинхронного детектора 5 выделяется псевдослучайная последовательность, а на генератор 3 поступает периодическая последовательность тактовых импульсов с длительностью , и периодом следования С сфорц 1мированная с помощью делителей частоты19, 18 и формирователя импульсов 12. Этапоследовательность импульсов запускает генератор 3.В перемножителях 1 и 2 псевдослучайнойпоследовательности с синхронного детектора5 умножается на ОПСП. В том из перемножителей,в котором элементы ОПСП умножаются соответственно на те же элементывходной псевдослучайной последовательности(область сильной взаимной корреляции), навыходе получается периодическая последовательность импульсов, спектральные составляющие которой попадают в полосы прозрачности гребенчатых фильтров 8 и 9 и полностью ими пропускаются.В том из перемножителей, в котором иза рассогласования импульсы ОПСП не совпадают с соответствующими импульсами входной псевдослучайной последовательности (область слабой взаимной корреляции), на выходе получается выборочная псевдослучайнаяпоследовательность той же структуры, что иОПСП, но сдвинутая по времени, Спектр этойвыборочной псевдослучайной последовательности почти целиком подавляется гребенчатымифильтрами 8 и 9, так как практически всямощность такого сигнала распределена внеполос прозрачности гребенчатых фильтров8 и 9,Если расстройка по задержке равна нулю,то импульсы ОПСП, поступающей на перемножитель 2, совпадают с передними фронтами соответствующих импульсов псевдослучайной последовательности, а элементы ОПСП,поступающей на перемножитель 1 - с задними. фронтами импульсов входной псевдослучайной последовательности, Обе ОПСП сильно коррелируют со входной псевдослучайной последовательностью, При этом на выходах обоих гребенчатых фильтров появляются импульсные последовательности, которые после формирования по амплитуде и длительности 6 поступают соответственно на сигнальные входы элементов запрета 13, 14 и запрещающие входы элементов запрета 14, 13, В этом случае на выходы элементов запрета 13, 14 импульсные последовательности 10 не проходят.Последовательность импульсов, сформированная формирователем 12 из разделенного делителем частоты 19 синусоидального напряжения подстраиваемого генератора узла 6 ФАПЧ, пройдя без изменений через элемент запрета 15 и элемент И 21, делится делителем частоты 18 до тактовой частоты и запускает генератор ОПСП 3. При этом сохраняется установившееся временное соотношение ОПСП и входной псевдослучайной последовательности. Если задержка входной псевдослучайной последовательности уменьшается, но лежит в р пределах апертуры дискриминационной характеристики, то ОПСП, поступающая на перемножитель 2, остается со входной последова тельностью в области сильной взаимной корреляции, тогда как ОПСП, поступающая на 30 перемножитель 1, попадает в область слабой взаимной корреляции со входной псевдослучайной последовательностью. При этом сигнал на выходе гребенчатого фильтра 8 отсутствует. Сигнал же с перемножителя 2 в 36 виде последовательности импульсов с периодом следования Ъ фильтруется гребенчатым фильтром 9 и через формирователь импульсов 11 и элемент запрета 14 поступает на делитель частоты 17, После заполнения всех раз-фф рядов делителя частоты 17 на его выходе возникает импульс, который, пройдя элемент задержки 20, через элемент И 21 добавляется к импульсной последовательности, снимаемой с формирователя импульсов 12, При 46 этом смещаются тактовые импульсы в сторону опережения на величину, равную периоду следования импульсов на выходе делителя частоты 18, и такое же смещение ОПСП. Добавление импульсов, а следовательно и сме шение ОПСП происходит через интервал, определяемый коэффициентом деления К делителя частоты 17 и длительностью Т доцмомента, когда ОПСП займут относительно входной псевдослучайной последовательности 66 положения, соответствующие нулевой расстройке по задержке. При этом на выходах элемен тов запрета 13 и 14 импульсные последовательности отсутствуют, смещение ОПСП прекращается,Ю Если задержка входной псевдослучайной последовательности увеличивается, то сильно коррелирует со входной последовательностью ОПСП поступающая на перемножитель 2, находится со входной псевдослучайной последовательностью в области слабой взаимной корреляции. На выходе гребенчатого фильтра 8 сигнал отсутствует. На выходе перемножите ля 1 появляется импульсная последовательность, которая фильтруется гребенчатым фильтром 8 и через элемент запрета 13 поступает на делитель частоты 16. После заполнения всех разрядов делитель частоты 16 выдает импульс, поступающий на запрещающий вход элемента запрета 15, который "вь.- кусываетф одиН импульс из последовательности импульсов, поступающей на его вход. При этом тактовые импульсы на выходе делителя частоты 18, а следовательно и ОПСП,смешаются в сторону запаздывания, "Выкусываниеф импульса и смещение ОПСП в сторону запаздывания происходят периодически через интервалы/К, до момента, когда ОПСП, поступающая на перемножитель 2, начинает сильно коррелировать со входной псевдослучайной последовательностью. При этом ОПСП, снимаемая с генератора 3, занимает относительно входной псевдослучайной последовательности положение, соответствующее нулевой расстройке по задержке.Формула изобретенияЦифровое устройство синхронизации по временной задержке шумоподобных сигналов, содержащее перемножители временного дискриминатора, входы которых соединены с генератором опорной псевдослучайной последовательности (ОПСП) непосредственно и через элемент задержки, а также с синхронным детектором, один из входов которого соединен с третьим перемножителем, выход которого через узел фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) соединен с другим входом синхронного детектора, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности слежения за временной задержкой сигнала, введены гребенчатые фильтры, формирователи импульсов, элементы запрета, делители частоты, дополнительный элемент задержки, элемент И и триггер, при этом выход каждого из перемножителей временного дискриминатора через последовательно соединенные гребенчатый фильтр, формирователь импульсов и один из элементов запрета, соединенный по входу с другим элементом запрета, подключен ко входу соответствующего делителячастоты, один из которых через третий элемент546113 Составитель А, КузнецовТехред М. Ликович Корректор С. Шекмар Редактор Б. федотов Заказ 225/1 Тираж 872 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий: 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 запрета, а другой - через дополнительныйэлемент задержки подключены к соответствуюшим входам элемента И, выход которогочерез первый делитель частоты подключен ктактовому входу генератора ОПСП, причем к буправляюшему входу третьего элемента запрета подключен выход узла ФАПЧ через по следовательно соединенные второй делитель частоты и третий формирователь импульсов, а между выходом элемента задержки и входом третьего перемножителя включен триггер.