Устройство для определения фазы псевдослучайного сигнала

(1) 559423 Союз Советскии Социалистицеских Республик(22) Заявлено 16.09. 75 с присоединением заяв М. Кл,еН 04 Ь 7/02 Государственный номите Совета Министров ССС по делам изобретений и открытий(45) Дата опубликования описания 12.07.77 О, Яковл В. Н. Номоконо(72) Авторы изобретени Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В, И. Ульянова (Ленина)(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФАЗЬ ПСЕВДОСЛУЧАЙНОГО СИГНАЛА огоа, вблоктороф цов - блока, подклю полните ействия,Для этого ия фазы псевройство для опрецелечайного сигнала, соде Изобретение относится ки может использоваться в с рдиолокационных системах, применяющихпсевдослучайные сигналы,Известно устройство для определенияфазы псевдослучайного сигнала, содержащее на входе коррелятор, выход которпоцключен к входу порогового элементцепи обратной связи которого включенуправления, и ограничитель, выход кого через первый регистр подключен к одной группе входов блока сумматоров по .модулю два, к друтой группе входов которого подключены выходы разрядов второго регистра, в выходы -. к соответствующим входам арифметического сумматора,одному из входов которого подключен выход первого регистра, в выход - к управляющему входу второго регистра 1.Однако известное устройство не обладает высоким быстродействием.Цель изобретения - повышение быстрожащее на входе коррелятор, выход которо.- го подключен к входу порогового элемента, в цепи обратной связи которого включен блок управления, и ограничитель, выход которого через первый регистр подключен к одной группе входов блока сумматоров по модулю два, к другой группе входов которого подключены выходы разрядов второго регистра, а выходы - к соответствующим входам арифметического сумматора, к одному из входов которого подключен выход первого регистра, а выход - к управляющему входу второго регистра, введены первый и второй дополнительные регистры, квантоввтель, весовой блок, блок вентилей считывания и Ъ -разрядный генератор псевдослучайного сигнала (ПСС), при атом вход первого дополнительного регистра соединен с соответствующим входом коррелятора через квантоввтель, а выходы разряк одной из групп входов весовогок цругой группе входов которого чеиы выходы рвзряцов второго польного регистра, в выходы весового блока подключены к входам слвгаемыхарифметического сумматора, выход суммы которого подключен к управляющему входу второго дополнительного регистра, кроме тото вторая группа выходов второго регистра через блок вентилей, к управляющему входу которого подключен выход, блока управления, - подключена к соответствующим входам геиератора ПСС, выход которого подкщочен к второму входу коррелятора.На чертеже приведена структурная схе 10ма устройства,Устройство для определения фазы псевдослучайного сигнала содержит на входекоррелятор 1, выход которого подключен квходу порогового элемента 2, в ц пи обратной связи которого включен блок управления 3, и ограничитель 4, выход которогчерез первый регистр 5 подключен к одноЦгруппе входов блока 6 сумматоров по модулю два, к другой группе входов которогоподключены выходы разрядов второго регистра 7, а выходы - к соответствующимвходам арифметического сумматора 8, кодному из входов которого подключен выходпервого регйстра 5, в выход - к управляющему входу второго регистра 7, а такжепервый и второй дополнительные регистры9 и 10, квантователь 11, весовой блок 12,блок 13 вентилей считывания 14 и и -разрядный генератор ПСС 15, Вход первогодополнительного регистра 9 соединен ссоответствующим входом коррелятора 1 череэ квантователь 11, а выходы разрядовк одной из групп входов весового блока12, к другой группе входов которого подключены выходы разрядов второго дополнительного регистра 10. Выходы весовогоблока 12 подключены к входам слагаемыхарифметического сумматора 8, выход суммы которого подключен к управляющемувходу второго дополнительного регистра 10,кроме того, вторая группа выходов второго регистра 7 через блок 13 вентилей считывания 14, к управляющему входу которого подключен выход блока управления 3,подключена к соответствующим входамгенератора ПСС 15, выход которого подключен к второму входу коррелятора 1.Устройство работает следующим обрвэом.Поступающий на вход устройства видиосигнал проходит через ограничитель 4 ипринимает значения "0", или 1", которыезаполняют регистры 5 и 7 в течение(ИФР) Мтактов, Одновременно этот же сигнал поступает нв вход квантоввтеля 1 1, нв выходе которого вырабатываются числа, определяющие вес каждого принятого элементарного сигнала, Эти числа хврактери эуют достоверность принимаемых элементарных сигналов и заполняют разряды дополнительных регистров 9 и 10. Через мтактов после заполнения всех регистров5, 7, 9 и 10 в первых и, разрядах регистра 7 формируется оценка фазы 9 о, которая по сигналу блока управления 3 вводится через блок 13 вентилей считывания 14, в генератор ПСС 15 в качествеего начального состояния. Генератор ПСС15 начинает вырабатывать местный сигнал, который сравнивается с принимаемымсигналом в корреляторе 1. Корреляционныйанализ осуществляется в течение времение,после чего по сигналу блока управления 3в пороговом элементе 2 производится сравнение выходного сигнала коррелятора 1 спороговым уровнем. Б случае превышенияэтого Уровня вырабатывается сигнал захвата фазы ПСС,Если,же уровень в пороговом элементе2 не превышен, то выполняется новый циклработы устройства по определению фазыПСС. При этом в генератор ПСС 15 записывается новая оценка фазы сигнала Ч,сформированная во вр чя выполнения предыдущего цикла работы,повторяется процедура корреляционного анализа. Описаннаяпоследовательность циклов работы устройства продолжается до выработки сигналазахвата фазы ПСС.Высокая достоверность оценки фазы У,в каждом цикле работы устройства достигается путем весового накопления принимаемых элементарных сигналов, котороеосуществляется следующим образом.Квантователь 11 вырабатывает значение веса Ю, принимаемого элементарногосигнала в соответствии с формулой, оптимизирующей вероятность правильного результата при принятии решения по несколькимсигналам, имеющим разную достоверностьа :ее 1.Рсгде Р - достоверность элементарного сигнала, определяемая по превышению сигналовопределенных уровней квантования. Вескаждого элементарного сигнала Ю эаписсывается в дополнительный регистр 9, являющийся многоуровневым, а двоичное значение этого элементарного сигнала записывается в соответствующий разряд регистра 5, Сумматоры по модулю двв блока 6 подключены к выходам разрядов регистров 5 и 7 в соответствии с проверочными соотношениями, справедливыми дляданного псевдослучайного сигнала и имеющими вид:до=а Оа5По мере заполнения регистров 5, 7, 9 и 10 блок 6 сумматоров по модулю два начинает вырабатывать оценки цо для элементарного сигнала, находящегося на выходе регистра 5, а весовой блок 12 выра- Ь батывает весовые коэффициенты Фо, характеризующие достоверность этих оценок, ВесаЯо вырабатываются на основе весов 9/; и Ю элементарных сигналов, используемых при получении данной оценки и Ю содержащихся в соответствукяцих разрядах дополнительных регистров 9 и 10, Математически операция вычисления веса %, сводится к выполнению следующих действий. От известных значений весов % ф 1 пе- Ь реходят к вероятностям ; и Р, харак-ч теризуюшим достоверность сигналов Ю; и с( . Затем определяют вероятностьполучения правильной оценки (3 о на выходе сумматора по модулю дваи определяют вес этой оценкиРо ЯЬж,:ЕпоЗатем веса Зо всех оценок суммируютсяв арифметическом сумматоре 8, на выходекоторого вырабатывается итоговое значе-, эОние оценки сигнала Мо, а на выходе суммы которого вырабатывается вес Ф, этойоценки, ЖачениеФк,представляющее результат накопления ряда принятых элементарных сигналов, записывается в дополнитель- ЬЬный регистр 10 и используется для дальнейшего накопления сигналов и выработкиболее досщверных оценок,Поскольку вес результата на выходеарифметического сумматора 8 в среднем 40превышает веса сигналов на его входах,то на дополнительном регистре 10 происходит накопление весов принимаемых элементарных сигналов. Соответственно повышается достоверность оценки фазы ПСС 9;, 4 Ьсодержащейся в разрядах регистра 7. Темсамым уменьшается среднее число цикловработы устройства, необходимое для правильной оценки фазы сигнала в шумах, и,следовательно, сокращается среднее времяопределения фазы ПСС. формула изобретения Устройство для определения фазы псевдослучайного сигнала, содержащее на входе коррелятор, выход которого подключенк входу порогового элемента, в цепи обратной связи которого включен блок управления, н ограничитель, выход котора о через первый регистр подключен к однойгруппе входов блока сумматоров по модулю два, к другой грутпе входов которогоподключены выходы разрядов второго регистра, а выходы - к соответствукнцимвходам арифметического сумматора, к одному иэ входов которого подключен выходпервого регистра, а выход - к управляющему входу второго регистра, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью повышениябыстродействия устройства, введены первыйи второй дополнительные регистры, квантователь, весовой блок, блок вентилей считывания и ь -разрядный генератор псевдослучайного сигнала (ПСС), при етом входпервого дополнительного регистра соединенс соответствующим входом коррелятора через квантователь, а выходы разрядов - содной иэ групп входов весового блока, кдругой группе входов которого подключенывыходы разрядов второго аополнитель огорегистра, а выходы весового блока подключены к входам слагаемых арифметическогосумматора, выход суммы которого подключен к управляющему входу второго дополнительного регистра, кроме того, втораягруппа выходов второго регистра черезблок вентилей, к управляющему входу которого подключен выход блока управления,подключена, к соответствующим входам генератора ПСС, выход которого подключенко второму входу коррелятора,Источники информации, принятые во вКимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство по звявкеХо 1902773/09, М. Кл. Я 06 7 15/36,1973,559423 Составитель А. КузнецовТехред Л. демьянова Коррек О, Стенина Власенк е Заказ 1359/111 ЦНИИПИ Гос атент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Тираж 815 Подцисноеарственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5