Устройство для обработки фазоманипулированного псевдослучайного сигнала

ВСЕОеатентно-т 6 1 ио 111 595869 О и и с-А-Й-ИИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советсних Социалистичесних РасоН 1 ин. свид 041. 704 01 Я 9,02 1) .Ч. Кл.(22) Заявлено 08.12.75 (21) 219630818-09 вки Л присоединением Государственньн намнтеСовета Министров СССР11 о Млач н 30 ОРетеннйи отн 11 ытнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИАЗОМАНИПУЛИРОВАННОГО ПСЕВДОСЛУЧАЙНОГОСИГНАЛА низк Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиосистемах связи и радиолокации.Известно устройство для приема фазоманипулироваццых псевдослучайных сигналов и 5 выделения информации о параметрах движения, содержащее блок слежения за задержкой и блок фазовой автоподстройки частоты, в котором для ускорения поиска по задержке имеется канал синхронизации выделяющий из 10 принимаемого сигнала, синхроимпульсы, с помоиО которых О,.Ок слежения за залерккой осуществляет быструю синхронизацию по временному положению опорной и демодулированной псевдослучайных последовательно стей.Такос устройство имеет ую помехоустойчивость.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для обра ботки фазомашшулированного псевдослучайного сипалг, содержащее блок фазовои автополстройки, выполненный в виде первого перемпокитсля, а такке последовательно соединенных Второго псрсмножптеля, полосового 25 фильтра и управляемого генератора, выход которого соединен с первым гходом второго иерсмцожителя и входом фазоврашателя, и блок елькеНЯ за задержкой, выполненный в идс после; 1 вдтслы 10 соединенных первого 30 псремножитсля, Второ 0 пс 1)емцокитсля, ц 1- читателя, фильтра низкой частоты, генератора и генератора шумополобной послсдовагел 1 О- сти, первый Выход которого соединен с вт 1- рым ВхОдо.1 Второго псрсмцожитсля, л Второй выкал соединен с первым входом третьего пс- РСМ 110 ЖИТСЛЯ, ВКЛ 01 СЦНОГО ХСЖЛ, ВЫХОДОМ первого перемцожителя и вторым входом выч 1 тдтслЯ. При этом Выход фазОВп 1 шлтсл 51 блока фазовой лвтополстройки соелццси с цспвь;м холом псрвого перемнлжитсля блока слежения за задержкой. Трстий ыход генератора шумополобцой послеловлтсл; иост 1 блока слежения зз задержкой соелицсц с исрпям входом первого псрсмножитсля блока фдзовой звтоподстройки, второй вход которого соединен с вторым входом первого перс- :5 Ножителя блока слсжения за зздсржк 01.Это устройство характеризуется бол Нпв ,":рсмсцем вхождения в синхронизм.Цель изоорстсн 1 я - сок 1)а 1 цсние В 1 тсмсцц ВХОЖДСНИЯ В СИПХРОНИЗМ,,дл 5 этого в предлагаемое мстройство лля обработки флзоманипулированного псевдослу зйного сигнала введены управляе.,ый вентиль, коммтзтор, блок. Оонар 5 жсния, полценцый в виде последовательно сослицсццых сум.,аторд, интегратора и компарлторд,блок оценки параметров, выполнснцый г в;1:1 с цослсдовзтслцо соединспцых псрсмцо 59 с 869510 15 20 25 30 сс .о 40 25 50 ) 60 65 3жптел 5 пОлОсОВОГО фильтР 2 кВадРат 0132, фазового детектора, фильтра низкой частоты и 3 правляемого генератора, выход которого сосдццсн с вторым входом фазового,етекто:2, Входом умножцтеля частоты и входов де. цтеля частоты, к выходу которого подключен синхронный детектор, второй вход которого соединен с выходом полосового фильтра, и выход синхронного детектора через формирователь информационных посылок соединен с входом формирователя импульсов.11 рц этом входы вычитателя блока слежения .2 задержкой соединены с одноимешыми Входами сумматора блока обнару 5 кеция, выход компаратора блока обнару 5 кеция соединен с первым входом управляс) ого вентиля, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов блока оценки параметров, выход управляемого вентиля соединен с вторым входом генератора шумоподобной последовательности блока слежения за задержкой. Коммутатор, включснцьгй в блок фазовой автоподстройки мс)кду выходом первого перемножцтеля и вторым вхдом второго перемножителя, вторым входом соединен с выходом компаратора блока обнаружения, третий Вход коммутатора олока фазовой автоподстройки соединен с выходом у: но)кителя частоты блока оцснк; па;)а;етров, а второй вход первого перемногкигеля блока фазовой автоподстройки соединен с первым Входом первого персмножителя блока 0 с:кц параметров.112 чертеже 5 оказана стр) ктур 32 я электриСС(25 СХСМ 2 ПРЕДЛВГЯЕМОГО УСТРОЙСТВ 2,УстроЙство содсржит блок 1 фазОВОИ 2 Вто;Одстройки, состоящий из последовательно соединенных первого перемножителя 2, коммутатора 3, второго перемцожителя 4, полосового фильтра 5, управляемого генератора 6 и фазовращатсля 7, выход управляемого генератора 6 соединен с вторым входом второго цсрсмцожцтеля 4; блок 8 слс 5 кення за задержкой, состоящий из последовательно:оедцнешых первого перемножителя 9, второго цсрсмпожителя 10, вычитателя 11, фильтр;. 12 низкой частоты, генератора 13 и генератора 14 шумоподобной последовательности, первый выход которого соединен с вторым входом второго псрсмножителя 10, а второй выход соединен с первым входом третьего перемножитсля 15, включенного между Выходом церзого перемцожителя 9 и вторым входом вычц:ателя 11, при этом выход фазовращателя 7 сосдшсн с первым входом первого перс;ноя(цтс;Я 9, третий Выход Генср 2 т 01)2 14 сосдпнсц с первым входом первого персмножцтеля 2, второй вход которого соединен с вторым Входом первого перемножцтсля 9.Устройство содержит также блок 16 обнару 5 кеция, состоящий из последовательно сое,диненных сумматора 17, интегратора 18 ц компаратора 19, при этом входы вычцтатсля 11 соединены с одноименными входамц с 1 мма-ора 17; блок 20 оценки параметров, состоящий из последователыо соединенных перемцожцтсля 21 полосового фильтра 22, ратора 23, фазовогостсктора 24 )ильтра 25 ццзк)й частоты и упрацл,-,смого генератора 26. Выход (торо 0 сосдц;сц с Вторым Входо. фазового детектора 24, входом умножителя 27 частоть.; Вгл)дом делителя 28 частоты, к 3 ыходь кого;)ого подклю.ц с;нхронный детектор 29, в-.орй Вход которого соединен с Вьходо Полосо 30 ГО цльр 22, 2 Зыход срез (1)ор 3.ровтель 30 ццформац:онных посылокс Гходм формцроватсля и 3 пу;ьсо 3 3 Бьхо; комаратора 19 соединен с перзым входом управляемого вентиля 32, второй вхоД которого сосд)цсн с выходом формирозатс,1 я ;лпульсов 31, 2 Выход уира вл 5 с.ОГО Вентиля 32 соедццси с торым 3 ходо гсератора 14. Второй Вход коммутатора 3 соединен с выходом комцаратора 19 а третий вход - с выхо;О: Г 330 жтсл 5 27 частоть. Второй Вход первого псрсмцожцтсля 2 соединен с первым ходом псрсмьожцтел 5 2.Устройство работает следующим образом.Прц отсутствцц сицхрнцзма ца Выходе блока 16 обнаружен;я цет сигнала, поэтому цьХО: 1)ормцро 3 тсля 3 пульсов 31 соединен с Вторым входом Гс:ератора 14 И 3 моподобой цосеелвате ьцостц, выход умножцтеля 27 частоты сос;:.шсц с зхдм Второго перемцох(цтля 4, 2 3 ыход:с )смцожитсл 5 2 ткл 0- сц О" ВОда,"сцс 05 кц" "5 4 112 вход 33 цост 3 ца" " );3 лцро 323 цая посредством инверсной мац:шуляццц, а ца вхолцсмод 3 лцроца:25 последовательности. Эт: После;Вате;ьцостц яв;яотея схсТКгь:ц ц Отцос 5 тс 5 к клссу, -ПОС.едо 32 тсльцосте 3.1(,роме того, ош являются и дополнитсльцы:,: ссрцямц. 11 ссущис частоты ц начальцыс фазы ца Вхдах 33 ц 34 связаны соогцочсн 3 я.Иц ;.=пгг, )= - пг В) где ):, - несущие ас 0 ь На хода)( 33 ц 34 соогвстстзснно; Сь-- ЦчалщЫС фаЗЫ.,глГельцость цц(1)023 аццонной пОсылки со 5 даст с перидо)я последва,сльцости,1 цц 001)лцлсшц ца Входы 33 ц 34 доцо :цгсльцьх сси ца Вьходе блока 20 Оценки :арамстров формируются сццхропизцрующцс Вцлсоц;цульсы, (1)рыс и сту;ают ца Второй вход спераО;)2 14 шумо:одооцой цос,едо- ВЯТСЛЬЦО",. Ц Ц С 2 ВЯТ СГО 3 ПСХО.ПОЕ СОСТОЯ- ц цс123:ало пор ц,х .Слс;оватсльцостей сов 3 сц 2 г с цачалм ц)цццмас)ьх. Это ОкаЗЫ 32 СТС 5 30.33)ЖЦ ЛНГОД 2)Я Т 03 с, ЧТО 1:3(:сццс с 3 сжцых Д-послс,32 тсльцо"ГСЦ;2" СЦЦСС 52 ЛЬНЫЦ СЦГЦЯЛ, ПСРЦОД КО. ОЦГО Равен ГДВОЕ 3 Ц 033 ЗЦ 2 ЧС:ЦЮ ДНО:0 лцсцр та посгсд)нательное:, а его фаза меняется ца 0 л;)цдцац В соответствии с изм сцсцс) Ьс",)с, 2;31: ы х д: С(1)стцх цнфО) 2- : ;ццы.(:осылк. Этот с;Гнал выделяется на ць дс сццх)Оцц,. о дст ктра 29, а цнфп)ма- ,.ЦЫС 10 ЬЛХЦ ВЫ Л ЦОТС 5 Ца ВЫХОДС фОР ;рВасс)я 30 ццфО;)МациццьХ ПОСЫЛОК.Отсода 1=ггг - 1 где 50 55 60 65 На другом выходе блока оценки параметров выделяется синусоидальный сигнал, частота которого является оценкой несущей частоты последовательности на входе 34 устройства. Начальная фаза сигнала является оценкой начальной фазы той же последовательности.В блоке 1 производится подстройка частоты и фазы управляемого генератора 6 по этому сигналу.Пусть сигналы на входах 33 и 34 равны соответственноад, (1 - -,) сов 1 а, (1 - т) + гг,; д, (1 - -.) сов 1 а, (1 - т) + гг,где т - задержка сигналов; гг 1, гв 2 - начальные фазы сигналов; д(Ц, дг 2(1) - смежные Д-последовательности; а=1 - коэффициент, определяемый информационными посылками.При перемножении входных последовательностей на выходе полосового фильтра 22 сигнал равен- д, (1 т) д, (1 - т) СОВ (а, - а,) 1+ ф гр = (а, - а,) + р, - р .аМнокитель - о(1 - т) д 2( 1 - т) несет2информацию о начале последовательности. Произведение смежных Д-последовательностей дает меандр с периодом 2 тгде т - длительность одного дискрета последовательности. Например, сумма по модулю два Д- последовательностей равнаДо = 00010010(-)Дг = 0100011101010101аПоэтому произведение - д(Ц да(1) опре 2деляет меандр, манипулированный информационными посылками. Множитель сов (а -- ь,) 1+ дает информацию о фазе сигнала, поступающего на блок 1 с входа 34.Фаза сигнала на выходе фильтра 22 равна= (И - 1) а,1 - (т - 1) а,т + (И - 1) а,.Фаза сигнала на выходе умножителя 27 частоты равна1(И - 1) о 22 - (И - 1) а+ (И - 1) о 2 1.Коэффициент умножения 1 должен удовлетворять равенству( 1) 2 ( 1) 3 +( г 1),2а (1 ) +- Иаа (г ") + 222 Ю .Из полученного равенства следует следующее равенство:(и - 1)1= т. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Если пг=2, то 1=2 и надобность в умножптеле 27 частоты отпадает.Таким образом, прп правильном выборе коэффициента умножепя умножптеля 27 частоты на его выходе получается оценка фазы сигнала на входе 34 устройства.Прп наличии синхронпзирующпх впдсопмпульсов и синусопдального сигнала на выходе блока 20 оценки параметров начало опорных последовательностей совмещается с началом принимаемых, а частота и фаза управляемого генсратора 6 блока 1 становится равной частоте и фазе сигнала, поступающего на вход 34 устройства. На выходе блока 16 обнаругкення появяеся сигнал, который, тгоступая на входы управляемого вентиля 32 и коммутатора 3, переводит устройство в режим слежения за начальной фазой сигнала (на входе 34) и его времегной задержкой, Прп этом выход формирователя 31 импульсов отключается от генератора 14 шумоподооной последовательности, а В 1.1 ход умножптеля 27 астоты - от входа второго перемножптсля 4. Выход первого перемножптсля 2 прпсоедпястся к входу перемножптеля 4.Если по каким-либо причинам в устройстве происходит срьв слежения, это приводит к пропаданию спгала на выходе блока 16 обнаружения. Выход формирователя 31 импульсов подключается к генератору 14 шумополобной последовательности, а гыход умножптеля 27 частоты - к входу второго иереможителя 4. Выход первого иереможптеля 2 отключается от входа второго перемножптеля 4. Устройство вновь переходит в регкпх спнронпзацип.Существенное сокрапение времени по ска обеспечивается за счет применения блока 10 оценки параметров,Прп отсутствии шума среднее время по ска В предлагаемом устрйстге составляет Т= 2" т+5, где 5 - время ввода блока 1 в сп- хропзм.Предложенное устройство позволяст сокра- Т 11 ТЬ ВРЕМЯ ВХОЖ,1 ПЯ В С 11 РОНПЗХ 1. Формула изобретения Устройство для обработки фазоманппулпрованного псевдослу а 1 Ного с;1 нала, содержащее блок фазовой автоподстройкп, Вьполненный В виде первого перез;нож;теля а также последовательно сосдпнсых Второо реможптеля, полосового фильтра и управляем,го генератора, Выход которого сосдппс с первым входом Второго иеремжителя п Входом фазовращателя, п блок слсжсппя за задерикос Вьп о,:спный в ьпде последовательно соединеных первого пере:;1 ожптс,1, Второго перемножптсля, Вычптатс пя, фильтра низкой частоты, геератора и генератора)Г/)(, 11, ( ,шумоподобной последовательности, первый выход которого соединен с вторым входом второго пер емножителя, а второй выход соединен с первым входом третьего гсрсмнокителя, включенного между выходом первого перемножителя и вторым входом вычитателя, при этом выход фазовращателя блока фазовой автоподстройки соединен с первым входом первого перемножптеля блока слежения за задержкой, третий выход генератора шумоподобной последовательности блока слежения за задержкой соединен с первым входом первого перемножителя блока фазовой автоподстройкп, второй вход которого соединен с вторым входом первого пере(мпожителя блока слежения за задержкой, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени вхождения в синхронизм, введены управляемый вентиль, коммутатор, блок обнару)кения, выполненный в виде последоватсльно соединенных сумматора, интегратора и компаратора, и блок оценки параметров, выполненный в виде последовательно соединенных пер емножителя, полосового фильтра, квадратора, фазового детектора, фильтра низкой частоты и управляемого генератора, выход которого соединен с вторым входом фазового детектора, входом умножителя частоты и входом дели.сля частоты, к выходу которого подкл 1 очен синхронный детектор, второй вход которого соединен с выходом полосового фильтра, а выход синхронного дс тсктора через формирователь информационных посылок соединен с входом формирователя импульсов, при этом входы вычптателя блока елекения за задержкой соединены с одпои(снпыми входами сумматора блока об наружснпя, выход компаратора блока обнаружения соединен с первым входом управляемого вентиля, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов блока оценки параметров, выход управляемого 15 вентиля соединен с вторым входом генераторашумоподобной последовательности блока слежения за задержкой, комутатор, ВклОче- ный в блок фазовой автоподстройки между выходом первого персмножителя и вторым 20 входом второго переножителя, вторым входом соединен с выходом компаратора блока обнарлксн(я, третий вход коммутатора блока фазовой автоподстрой(ки соединен с выходом умножителя частоты бл(ка оценки пара метров, а второй вход первого персмножителяблока фазовой автоподстройки сое гинеи с первым входом первого перс:ножитсг( блока оценки параметров.