Устройство для приема фазоманипулированных псевдослучайных сигналов

,оосе.:,а м Ь 4 Союз Сфветскнк Сецналнстнческнк Республик(51)М, Кл.Н 04 Ь 27/22 ГосударственныЯ комитет СССР но делам изобретениЯ и открытиЯ.625.13 (088.8) Дате опубликовании описания 050579(72) Авторы изобретения А,А, Бурцев, М.И. Моисеечко и В.А, Чердынцев Минский радиотехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано для обработки Фазоманипулированных сигна"лов в системах передачи дискретнойинформации,5Известно ус 1 ройство для приемафаэоманипулированных псевдослучайных сигналов, содержащее последовательно соединенные первый перемножи"тель, блок фаэовой автоподстройки,синхронный детектор, блок для слежекния эа задержкой, канал для выделения информации и управляющий блок,элемент задержки, выход которого соединен с первым входом второгоперемножителя, второй вход которого соеди"нен с входом элемента задержки, пер-"вым входом первого перемножителя идругим входом синхронного детектора,выход которого соединен с другим входом канала для выделения инФормации,а выход управляющего блока соединенс вторым"входом блока для слеженияза задержкой, выход которого соединен 25с вторым входом первого перемножителя, а также фазовы, детектор, выходкоторого через последовательно соеди"ненные Фильтр нижних частот и управ"ляемый тактовый генератор соединенс первым входом Фазовогодетектора, (1 Однако известное устройство дляприема Фаэоманипулированных псевдослучайных сигналов обладает относительно больщим временем вхождения всвязь, обусловленным болыаой дисперсией временного положения импульсавбивания кода н больщой зависимостьюматематическогоожидания"временногоположенияимпульса вбивания от допплеровского смещения тактовой частоты,Целью изобретения является Уменьшение времени вхождения в синхроннэм.Для этого в устройство для приемафаэоманипулнрованных псевдослучайныхсигналов, содержащее последовательносоединенные первый перемножитель,блок Фазовой автоподстройки, синхронный детектор, блок для слежения эа,.задержкой, канал для выделения информации и управляющий блок, элемент задержки, выход которого соединен спервым входом второго перемножителятвторой вход которого соединен с входом элемента задержки, первым входомпервого перемножителя и другйм входомсинхронного детектора;выход которогосоединен с другим входом канала длявыделения информации, а выход управляющего блока соединен с вторым входом блока для слежения за задержкой,выход которогосоединен с вторым входом первого перемножителя, а также фазовый детектор, выход которого через последовательно соединенные фильтр нижних частот и управляемыйтактовый генератор соединен с первымвходом Фазового детектора, введены третий и четвертый перемножители, второйсинхронный детектор, первый и второй фаэовращатели, дополнительный Фильтр нижних частот и управляевы 6 делитель частоты, причем выход управляемого тактового генератора через последовательно соединенные первый Фазовращатель, второй синхронный детектор, третий перемножи" тель и дополнительный Фильтр нижних частотсоединен с первый входом управляемого делителя частоты, выход которого соединен с первым входом четвертого перейножителя, другим входом управляющего блока и через второй Фазовращатель с другим "входбм третьего перемножнтеля, нри этом выход второго перемножителя соединен с другим входом второго синхронного детектора и с вторым входом четвертого Bеремножителя, выход которого соединен с вторым входом Фазового детектора, при этом выход управляемого тактового генератора соединен с другим входом управляемого делителя частоты.На Фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства; на Фнг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие принцип работы синхроканала.Устройство для приема Фаэоманипулированных псевдослучайных сигналов . содержит последовательно соединенныепервый перемножитель 1, блок 2, предназначенный для Фаэовой автоподстройки, синхронный детектор 3, блок 4, предназначенный для слежения за эадержкой, канал 5, предназначенный длявыделения информации, управляющий блок б, элемент задержки 7, выход которого соединен с первым входом второго леремножителя 8, второй вход которого соединен с входом элемента .задержки 7, первым входом первого перемножнтеля 1 и другим входом синхронного детектора 3, выход которого соединен с другим входом канала 5, а выход управляющего блока 6 соединен с вторым входом блока 4, выход которого соединен с вторым входом первогоперемножителя 1, а также Фазовый детектор 9, выходкотброго черезпоследовательно соединенные фильтр 10 нижних частот и управляемый тактовыйгенератор 11 соединен с первым входом Фазового детектора 9, третий и четвертйй перемножители 12 и 13, второй синхронный детектор 14, первый и второй Фрзовращатели 15 и 16, дополни,тельный Фильтр 17 и Управляемый делигель 18 частоты, причем выход управляемого тактового генератора 11 черезпоследовательно соединенные первыйФазовращатель 15, второй синхронныйдетектор 14, третий перемножитель 12и дополнительный Фильтр 17 нижнихчастот соединен с первым входом управляемого делителя 18 частоты, выход которого соединен,с первым входом четвертого перемножителя 13, другим входом управляющего блока 6 ичерез второй Фазовращатель 16 с другим входом третьего перемножителя 12,урн этом выход второго перемножителя8 соединен с другим входом второго 15 синхронного детектора 14 и с вторымвходом четвертогоперемножителя 13,выход которого соединен с вторым входом Фазового детектора 9, при этомвыход управляемого тактового генера О тора 11 соедийен с другим входомуправляемого делителя 18, канал синхронизации 19.Устройство работает следующим образом.В синхронном режиме входной Фазоманипулнрованный сигнал по законубинарной псевдослучайной последовательности поступает на вход устройства и в первом перемножнтеле 1 преобразуется в гармонический сигнал засчет перемножения с опорным бинарнымсигналом, поступающим с выхода блока4 и Фильтруется блоком фазовой автоподстройки 2, Этот же входной сигнал ЗБ в синхронном детекторе 3 преобразуется в бинарную последовательность, таккак на второй вход его поступает гармонический сигнал с,выхода блока Фазовой автоподстройки 2, Выделенный 4 О бинарный сигнал поступает в блок 4и в канал 5 для выделения информации,Блок 4 для слежения за задержкой следит за временным положением фазоманипулированного сигнала путем опреде ления максимума взаимной корреляциипринимаемого и опорного сигналов.Канал 5 для выделения информации путем сравнения принимаемой последовательности с опорным сигналом осуществляет выделение информационных импульсов, которые поступают на егопервый выход, Сигнал о наличии либоотсутствии синхронизации с второговыхода канала 5 для выделения ичформации поступает на управляющий блок 6,В случае отсутствия синхронизацииуправляющий блок 6 подключает; выходканала синхронизации 19 к установочйбму входу блока 4, При этом импульсыканала синхронизации 19, несущие ин 6 О формацию о временном положении принимаемого сигнала, возвращают прием. ное устройство в положение синхронизма аРабота канала синхронизации 19 зак лючается в следующем.661842 б Сигнал с входа гринимаемого устройства поступает на устройство для выделения тактовой частоты, образованное элементом задержки 7 и вторым перемножителем 8, При этом в спектре произведения Фазоманипулированного псевдослучайного сигнала и этого же сигнала, смещенного во времени на половину периода тактовой частоты, содержится составляющая тактовой частоты псевдослучайного сигнала, Ввиду .того, что манипуляция псевдослучайного сигнала по задержке приводит к манипуляции Фазы тактовой частоты на 180 , фаза выделенного колебания тактовой частоты изменяется в соответствии с бинарными информационными посылками. Для снятия этой Фаэовой манипуляции с целью получения гармонического сигнала . сигнал с выхода устройства для выделения тактовой частоты поступает на четвертый перемножитель 13, на второй вход которого подается меандровый сигнал, соответствующий информационным посылкам.Выделенный гармонический сигнал тактовой частоты фильтруется блоком фазовой автоподстройки тактовой частоты, образованным последовательным включением Фазового детектора 9, Фильтра 10 и управляемого тактового генератора 11, выход которого подключен к второму входу Фазового детек" тора 9.Отфильтрованный гармонический сигнал тактовой частоты с выхода управляемого тактового генератора 11 через первый фазовращатель 15 поступает на вход второго синхронного детектора 14, на второй вход которого Приходит ФМ-сигнал тактовой частоты с выхода второго перемножителя 8.В результате на вьподе второго синхронного детектора 14 выделяется меандровый сигнал в соответствии с информационными посылками, Выделенный таким образом меандровый сигнал Фильт руется в следящем корреляторе, в состав которого входят третий перемножитель 12, дополнительный фильтр 17 нижних частот, управляемый делитель частоты 18, второй фазовращатель 16, При этом, в результате перемножения выделенного информационного меандра г 4 меандрового сигнала управляемого делителя частоты 18, проходящего через второй фазовращатель 16 на второй вход третьего перемножителя 12 и Фильтрации с помощью дополнительного Фильтра 17, на входе последнего появляетря напряжение, пропорциональное значению взаимной корреляционной Функции этих сигналов. Это напряжение управляет коэффициентом деления .управляемого делителя частоты 18, так что временное рассогласование между этими сигналами стремится к нулю. Этот процесс иллюстрируется связанными между собой дискриминационными характеристиками блока Фаловой автоподстройки тактовой частоты (см.фиг.2 а) и следящего коррелятора (см. Фиг. 2 б) .Предположим, что й начальный момент расстройка между принимаемым и опорным меандровым сигналами равна 5 Ги При этом на выходе третьего перемножителя 12 напряжение равнокоторое изменяет коэффициент деления управляемого делителя частоты18, что приводит к дискретному изме нению задержк от Т 4 к3 и такдалее до Г пока напряжение на выходе третьего перемножителя не станетравно нулю (либо будет находиться впределах зоны нечувствительности). )5 В дальнейшем блок фазовой автоподстройки тактовой частоты осуществляет слежейие эа фазой тактовойчастоты и за счет постоянного коэффициента деления, а фазой меандровогосигнала,. поддерживая глаксиглум взаимной корреляции глежду принимаемыми опорным меандровыми сигналами.Так как информационный меандрфпривязан по временному положениюк началу псевдослучайной последовательности, то импульсы с выхода делителя 18 несут информации о временном положении псевдослучайной последовательнбсти, что позволяет ввестиприемное устройство в целом в положе- ЗО ние синхронизма.Применениепредложенного устройства позволяет получить помехоустойчивость следящих колец. такой же, каку известного, так как полоса пропус канин следящего коррелятора во многораз меньше шугловой полосы блока Фазовой автоподстройки тактовой частоты,что приводит. кпрактически безошибочному снятию манипуляции сигнала так товой част 0 ты. В то же время применение следящего коррелятора за временным положением информационногомеандра позволяет с большой точностьюпроизводить наведение импульсов вби ,вания кода в устройстве для слеженияза задержкой, что в среднем сокращает количество попыток вбивания додостижения правильного результата.Кроме того, данное устройство неподвержено влиянии допплеровскогосмещения тактовой частоты, что в из"вестном устройстве приводило к нежелательным эффектам отклонения импуль.са вбивания от номинального значения,так как переходный процесс в блоке 55 фазовой автоподстройки тактовой частоты при перескоке Фазы на 180 зависит от начальных условий, которыеизменяются в соответствии с допплеровским смещением тактовой частоты,Форглула изобретения Устройство для приема Фазоманипулированных псевдослучайных сигналов, содержащее последовательно соеУЬа 68 Тираж 774 Подписно ЦБИИПИ Заказ иал ППП фПатент, г.ужгород, ул.Проектная,7 6618 диненные первый перемнбжитель, блок фазовой автоподстройки, синхронный детектор, блок для слежения эа задержкой, канал для выделения информации и управляющий блок, элемент задержки, выход которого соединен с первым входом второго перемйожнтеля, второй .3 вход которого соединен с входом эле-. мента задержки, первым входом первого леремножителя и другйм входом сии хронного детектора, выход которого соединен с другим входом канала для р выделения информации, а выход управляющего блока соединен с вторым входом блока для слежения за задержкой, выход которого соединен с вторым входом первого перемножителя, а"также 15 Фазовый детектор, выход которого че" рез последовательно соединенные Фильтр нижних частот и управляемый тактовый генератор соединен с первымвходом фазового детектора, о т л ич а в щ е е с я тем, что, с целью уменьшения времени вхождения в синхрониэм, введены третий и четвертый перемножители, второй синхронный детектор, первый и второй Фаэовращатели, дополцительный Фильтр нижних частот иуправляемый делитель частоты, причемвыход управляемого тактового генератора через последовательно соединенные первый Фаэовращатель, второй синхронный детектор, третий перемножитель и дополнительный Фильтр нижнихчастот соединен с первым, входом управляемого делителя частоты, выход котарого соединен с первым входом четвертого перемножителя, другим входомуправляющего блока и через второй Фазовращатель с другим входомтретьегоперемножителя, при этом выход второгоперемножителя соединен с другим входом второго синхронного детектора ис вторым входом четвертого перемножителя, выход которого соединен с вторым входом Фазового детектора, приэтом выход управляемого тактового генераторасоединен с другим входомуправляемого делителя частоты Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР8 555556, кл. Н 04 Ь 27/22, 1975.