Устройство синхронизации м-последовательности с инверсной модуляцией

Союз Советских Сощиалистнческих Республикьььь 7 О 2 534 АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополнительное 2) Заявлено 0507,7 ает. свид-в 1)М. Кл. 21) 2046757/18-21 ки Мо 4 1. 7/О мнением з Государствеииый комитет СССР ььо дедам изобретеиий и открытий51279. Бюллетень Но анив описания 08.12.7 72) Авторы изобретен К.М,Саккус, Ю.С.Сафронов и Ю,В,Зуев(54) ИНХРОНИЗАЦИИТЕЛЬНОСТИМОДУЛЯЦИЕЙ При использовании таких последо-вательностей известные устройства длясинхронизации М-последовательностей не позволяют осуществить ввод их в синхронизм в те интервалы времени, когда на их вход поступает инвертированный отрезок последовательности. Чем больше длительность инвертированного отрезка и чем выше вероятность его появления, тем больше среднее время ввода этих устройств в синхронизм.После ввода этих устройств в режим создания опорной последовательности различение синхронного или несинхронного состояний генератора может начаться только с приходом сигнала, указывающего границу информационного символа. Время от момента ввода генератора в режим создания, опорной после довательности до прихода первой метки, указывающей эту границу, теряется бесполезно, увеличивая общее вре мя синхронизации устройства.Цель изобретения - уменьшение времени синхронизации.Указанная цель достигается тем, что в устройство синхронизации и- ьюследовательности с инверсной модуляцией, содержащее переключатель р".и ма работы, первый вход которого ци 5 Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в приемных устройствах систем связи, радиолокации и радионавигации.Известно устройство синхронизации М - последовательностей с инверсной модуляцией, состоящее из генератора М- последовательности, выполненного на регистре сдвига с обратными связями через сумматор по модулю 2, пере.ключателя режима работы, который переключает устройство либо в режим записи начальных условий в регистр сдвига генератора, либо в режим формирования местной последовательности, кор релятора с устройством обработки функции взаимной корреляции принимаемой. и опорной последовательностей и с пороговым элементом, логической схемы выделения тактовых импульсов, опреде ляющей границы информационных символов, передаваемых с помощью М-последовательности, устройства, з-ьдающего время анализа взаимокорреляь,донной функции принимаемой и опорной последовательностей и элемента запрета, Для передачи информации используемая М- последовательность подвергается инверсной модуляции (отдельные ее части передаются в обратном коде) ь 1). 30ляется входом устройства, первый выход соединен с первым входом генератора М- последовательности, выполненного на регистре сдвига с обратнойсвязью через сумматор по модулю два,коррелятор, первый вход которого соединен с входом устройства, второй5вход соединен с выходом генератораМ- последовательности и вторым входом переключателя, режимов работЫ,блок обработки фУнкции взаимной корреляции первый вход которого соеди 10нен с выходом блока задающего времяанализа и первым входом элемента запрета, второй вход которого через пороговый элемент соединен с первым выходом блока обработки функции взаимной корреляции, а выход элемента запрета соединен стретьим входом переключателя режимов работы, введеныблок памяти знака перемножения, блоксброса, блок замыкания обратной связи и блок коррекции обратной связи,второй вход блока обработки функциивзаимной корреляции соединен с вторым выходом переключателя режимовработы, третий вход - соединен с первым выходом коррелятора и входом блока замыкания обратной связи, а второйвйход - соединен с первым входом блока сброса, второй вход которого соединен с первым выходом блока завыкания обратной связи и четвертым входом переключателя режимов работы, тре.тий вход - соединен с третьим выходом переключателя режимов работы,четвертый вход - соединен с первым 35выходом блока памяти знака перемноженйя, а второй выход - соединен свходом блока памяти знака перемножения, второй ныход блока замыкания обратной связи через блок коррекции,а 40выход - соединен с третьим входом коррелятора, четвертый вход которого соединен с вторым выходом блока памяти,знака перемножения, обратной связисоединен с вторым нходом генератораМ-последовательности.45На чертеже представлена структурная электрическая схема устройствасинхронизации М-последовательностис инверсной модуляцией.Устройство синхронизации М- последонательности с инверсной модуляциейсодержит переключатель 1 режима работы, генератор 2 М- последовательности,коррелятор 3, блок 4 памяти знака перемножения, блок 5 сброса, блок б обработки функции взаимной корреляции,элемент 7 запрета, блок 8 задающийвремя анализа, пороговый элемент 9,блок 10 коррекции обратной связи, блок11 замыкания обратной связи, РЕгистр 60сдвига 12, сумматор по модулю два 13.Устройство работает следующим образом,В момент включения устройства,пороги в пороговом элементе 9, и в бло ке б обработки Функции взаимной корреляции не достигнуты и импульсы сблока 8 задающего время анализа, через открытый элемент запрета 7 посредством триггера переключателя 1устанавливают генератор 2 н режим записи символов принимаемой последонательности (обратная связь в генераторе 2 разомкнута). Триггер переключателя 1 управляет работой блока 5сброса и блока б обработки функциивзаимной корреляции,СимвОлы принимаемой последовательности записываются в регистр сдвигагенератора 2. На вход коррелятора 3поступают символы принимаемой после-довательности и символы, формируемыев соответствии с реккуретными уравне-,ниями, со схемы обратной связи генератора 2, В схеме перемножителя коррелятора 3 производится проверка выполняемости рекуррентных соотношенийв принимаемой последовательности, Ес-,ли принятый отрезок последовательности искажен случайной помехой илиесли он инвертирован в результате воздействия инверсной модуляции, на выходе перемножителя появляется сигнал ошибки,Блок 4 памяти знака перемножения запоминает значение выходного сигнала перемножителя и на каждом очередном такте приема производит сравнение выходного сигнала перемножителя с сигналом на предшествующем такте. Если выходной сигнал перемножителя на очередном такте не совпал с значением сигнала на предшествующем такте, блок 5 сброса производит установку коррелятора 3 в нулевое состояние. Таким образом, сброс коррелятора 3 производится только на тех тактах, на которых был принят либо символ, искаженный случайной помехой, либо символ, находящийся на границе перехода от прямого отрезка последовательности к инвертированному и наоборот. В интервалах между сбросами коррелятор 3 вычисляет значение функции взаимной корреляции между принимаемой последовательностью и последовательностью, формируемой схемой обратной связи генератора 2. При этом значения указаннойфункции вычисляются с знаком плюс, когда рекуррентные уравнения в принимаемой последовательности выполняются (прием прямого отрезка последовательности) и с знаком фминус, когда эти уравнения не выполняются (прием инвертированных отрезков последовательности), Когда в принимаемой последовательности будет обнаружен отрезок, на котором рекуррентные уравнения О + в тактов подряд ныполнились (или и+в тактов подряд не выполнились) коррелятор достигнет порога + и (-)и ). Сигнал с блока 11 замыкания обратной связи через переключатель 1 введетТаким образом, предложенное устройство позволяет сократить время синхронизации по сравнению с известными устройствами за счет ввода его в синхронизм как на прямых, так и на инвертированных отрезках модулированной М- последовательности,а также за счет устранения времени ожидания начала анализа. При этом время синхронизации не зависит от длины модулиругенератор М- последовательности 2 в автономный режим работы и произведет сброс коррелятора 3, подготавливая его к анализу функции взаимной корреляции принимаемой и опорной последовательностей для различения синхрон ного и несинхронного состояний опорного генератора 2. Триггер переключатеЛя 1 открывает схему совпадения входящую в состав блока б и запрещает сброс коррелятора 3 импульсами с блока 4 памяти знака перемножения. С этого момента сброс коррелятора 3 осуществляется только сигналами от блока б обработки функции взаимной корреляции.Превышение порога- о в пороговом элементе входящем в состав блока 11 означает, что генератор 2 введен в режим создания опорной последовательности, когда его регистр был заполнен инвертированными символами последовательности. В этом случае на первь)х И тактах после замыкания цепи обратной связи генератора 2 необходимо произвести коррекцию выходного сигнала схемы обратной связи так,чтобы фаза создаваемой опорной последовательности определялась бы не теми И символами, которые записаны в регистр к моменту достижения порога -п, а обратными им, С этой целью 30 выход порогового элемента. блока 11 соединен с входом блока 10 коррекции обратной связи, выход которого подключен к одному из входов обратной связи генератора 2, 35Предположим,что в генераторе М-последовательности обратной связью охвачены 4 разряда регистра сдвига. Тогда схема формирует сигнал коррекции на тех тактах, когда на вход сумматора по модулю 2 с разрядов регистра, охваченных обратной связью, поступает нечетное число инвертированных символов. Если на схему обратной свя 1 -го-го К-го и Ь-го разрядов регистра, где 1( ( Кп, то сигнал коррекции, соответствующий значению логической 1, должен формироваться во временных интервалах от (1+-го до 4-го такта и от (К+ 4 )-го до И-го такта, считая от момента замыкания обратной связи, так как в эти интервалы времени на входы схемы обратной связи поступают инвертированные символы с -го, К-го и и-го разрядов в первом случае и с одного п-го разряда во втором случае. В интервалы времени от 1-го до 1-го такта и от (+4 )- го до К-го такта схема обратной связи формирует прямые (неинвертирован ные) символы последовательности, так как на ее входы в укаэанные интервалы времени поступает четное число инвертированных символов с регистра. В эти временные интервалы блок кор рекции не воздействует на сумматор по модулю 2. Таким образом, при заполнении регистра Н инвертированными символами благодаря воздействию сигнала коррекции, через И тактов после замыкания обратной связи генерируемая опорная последовательность будет иметь ту же фазу, что и при заполнении регистра прямыми символами последовательности.В интервале анализа, когда производится различение синхронного и несинхронного состояний опорного генератора, на каждом очередном такте число в накопителе коррелятора 3 уменьшается на единицу, если на выходе перемножителя появился сигнал ошибки, и увеличивается на единицу, если сигнал ошибки отсутствует. В Пороговых элементах блока б установлены мадые пороги + р и -р. При этомРЯ, где .И - отношение,плительности информационного символа к длительности элементарного символа И-последовательности. С достижением любого из этих порогов коррелятор 3 устанавливается в нулевое состояние сигналом с второго выхода блока б. В синхронном состоянии к концу интервала анализа, задаваемого блоком8 задающим время анализа, число всчетчике входящем в состав блока бпревысит порог К и на выходе порогового элемента 9 появится сигнал, который запрещает переключение устройства в режим записи начальных условий в регистр сдвига генератора 2. Если же местная последовательность не совпадает по фазе с принимаемой, то всилу псевдослучайных свойств последовательности пороги +р и -р будутдостигаться намного реже и к концуинтервала анализа, задаваемого блоком 8, число в счетчике блока не будет достигать порога К, на выходепорогового элемента 9 сигнала не будег, и сигнал с блока 8 задающеговремя анализа переключит устройствов режим записи начальных условий врегистр сдвига генератора 2, Сброскоррелятора 3 при каждом достижениипорога +р или - р, а также выбор малых значений этих порогов позволяютначинать различение синхронного и несинхронного состояний генератора 2сразу после ввода последнего в автономный режим работы,702534 Формула иэобретения емой части принимаемой последовательности,устройство синхронизации М- последовательности с инверсной модуляцией, содержащее переключатель режима работы, первый вход которого является . входом устройства, первый выход соединен с первым входом генератора М- последовательности, выполненного на регистре сдвига с обратной связью через сумматор по.модулю два, коррелятор, первый вход которого соединен с входом устройства, второй вход соединен с выходом генератора М- последовательности и вторым входом переключателя режимов работы, блок обработ ки функции взаимной корреляции, первый вход которого соединен с выходом блока задающего время анализа и первым входом элемента запрета, второй вход которого через пороговый элемент соединен с первым выходом блока обработки функции взаимной корреляции, а выход элемента запрета соединен с третьим входом переключателя режимов работы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения времени синхронизации, введены блок памяти знака перемножения, блок сброса, блокзамыкания обратной связи и блок коррекции обратной связи, второй входблока обработки функции взаимной корреляции соединен с вторым выходом 5 переключателя режимов работы, третийвход - соединен с первым выходом коррелятора и входом блока замыкания обратной связи, а второй выход - соединен с первым входом блока сброса, второй вход которого соединен с первымвыходом блока замыкания обратчой связи и четвертым входом переключателярежимов работы, третий вход - соединен с третьим выходом переключателярежимов работы, четвертый вход - соединен с первым выходом блока памятизнака перемножения, а выход - соединен с третьим входом коррелятора, четвертый вход которого соединен с вторым выходом блока памяти знака пере О множения, а второй выход - соединенс входом блока памяти знака перемножения, второй выход блока замыканияобратйой связи через блок коррекцииобратной связи соединен с вторым вхо дом генератора М- последовательности. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР30 9 506135, кл, Н 04 Ь 702, 1974. ЦНИИПИ Заказ 7610/5Тираж 775 Подписное лиал ППП Патент,Ужгород, ул. Проек 1 па я,4