Цифровой многоканальный коррелятор периодических фазоманипулированных сигналов

Номер патента: 734716

Авторы: Бритин, Ипатов, Коломенский, Корниевский

ZIP архив

Текст

(23) П риоритет но лонам нзобретенн н открытий(7) Заявитель Ленинградский ордена Ленина электротехнический инстит им. В. И. Ульянова (Ленина) 54) 1(ИфРОВОй М П ЕРИОД И ЧЕС СОГОКАНАЛЫ-."ЫЙ КОРРЕЛЯТОИХ ФАХ)МАНИПУЛИРОВАНННА ЛОВ ся к технике обфа зоманип ул иро в и может быть капни и. радиона Изобретение относит аботки периодичес ких ванных (ПфМ) снгнало спользовано в радиоле и галии блок умноратор этажки. К.зация дифна, а быстродействие недоствточн Известен алгоритм сигналов, приводящий нию боковых лепестко Наиболее просто ге рвбатываются ПФМ с тудной модуляпии с дпол ия опорнь к полному подавлев ПфМ сигналов. 21.нерируются и обгнвлы без амплиумя значениями В многолучевых радиоканалах, использую;их для измерения временных интер валов ПФМ сигналы, разделение сигналов различных лучей, отличающихся запаздываниями и амплитудами, осушествляо ется с помощью сжатия сигналов линейными устройствами (фильтрвми или корреляторами), В общем случае сжатый сигнал ,состоит из одного основного лепестка и малых по амплитуде боковых лепестков, В многоканальном корреляторе основной лепесток - это выходная величина одного из каналов, в котором опорный сигнал по временному сдвигу совпадает с входным сигналом, в боковые лепестки - это выходные величины остальных каналов коррелятора. Для полного разделения сигналов разных лучей в неограниченном дина- мическом диапазоне требуется полное по 1 давление боковых лепестков. Для этого используют так называемую весовую обработку. При этом на перемножители многоканального коррелятора подают опорные сигналы, отличающиеся по форме от обрабатываемого сигнала, и подбираютих так, чтобы получить нулевой уровень боковых лепестков. Структурная схема многоканального коррелятора при переходе от согласованной к весовой обработке никак не изменяется.Известен мно оканвльный коррелятор, содержащий в каждом каналежения, блок усреднений, генелонного сигнала и блок задерВ этом корреляторе реалировых блоков умножения слож6 4дом такте точечная выборка, взятая из обрабатываемого ПФМ сигнала, преобразуется АЦП в многоразрядное число, которое умножается в каждом перемножителе на число о или , поступающее в данном такте нв второй вход каждого перемножителя. Результаты перемножений в каждом такте суммируются в накапливающих сумматорах соответствующих каналов. Твким образом накапливающие сумматоры играют роль цифровых интеграторов многоканального коррелятора. Если при обработке ПФМ сигнала с одноуровневой ПАКФ числа с .ивыбраны в соответствии с известной теорий, то уровень боковых лепестков будет нулевым.Недостатками описанного цифрового многоканального коррелятора являются низкое быстродействие и большой объем оборудования.Цель изобретения - повышение быстродействия и уменьшение объема оборудования многоканального цифрового коррелятора. Поставленная цель достигается тем, что в коррелятор вверены последовательно соединенные дополнительный накапливающий сумматор, дополнительный блок умножения и в каждом канале переключатель, первый вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего блока умножения, в второй - с выходом дополнительного блока умножения, выход каждого переключателя подключен ко входу накапливающего сумматора своего канада, причем вход дополнительного накапливающего сумматора подключен к выходу аналогоцифрового преобразователя, в вторые входы. блоков умножения соединены с соответствующими выходами регистра сдвига. При таком пЬстроении схемы операции умножения производимые в блоках умножения в каждом такте требуют значительно меньшего времени, чем в известном корреляторе, так как числа с выходе АЦП в предлагаемом корреляторе в каждом такте умножаются на +1 или -1, что практически не требует затрат времени. Объем, оборудования уменьшается нэ-эа отсутст-, вия в предлагаемом корреляторе большого числа ПЗУ и за счет упрощения перемножителей, работа которых расчитана нв умножение только нв +1 и -1. Уменьшается также требуемый объем накапливающихсумматоров твк квк на ик входы поступан 5 т те же числа с ЛЦП, что и в 3 73471 фаз 0 Б элементарных импульсов, Эти же сигналы можно рассматривать как не имеющие фазовой манипуляции, но с двумя значениями амплитуд элементарных импульсов +1 и -1. Среди этих сигналов наиболее распространены М-последовательности, последовательно Холла, Якоби, Лежандра, а также зингеровы коды, имеющие одноуровневые периодические авто- корреляционные функции (ПАКФ), т.е, для каждого из этих сигналов при согласованной обработке все собственные ( неподавленные) боковые лепестки одинаковы и не равны нулю. Из этого следует, что для таких сигналов амплитуды15 элементарных импульсов опорных сигналов, в случае весовой обработки с полным подавлением боковых лепестков, принимают так же, как и во входном сигнале,2 О два разнополярных значения с и но не равные +1 и -1 (например, ; =+27,= - 14).Таким образом, при цифровой реализации известного гп -канального корре 25 ляционного приемника с полным подавле. нием боковых лепестков ои содержит генератор опорной кодовой последовательности, выход которого подключен ко входу регистра сдвига, аналого-цифровой преобзо рвзователь (АЦП), вход которого является входом устройства, т каналов, каждый из которых содержит накапливающий сумматор иблок умножения, первые входы блоков умножения соединены с выхс35 дом аналого-цифрового преобразователя.Для генерирования этих опорных последовательностей, сдвинутых друг относительно друга на интервалы времени, кратные длительности одного элементарного импульса ПФМ сигнала, период тактовой частоты этого регистра сдвига равен длительности одного элементарного импульса входного и опорных сигналов, Выходы всех и ячеек регистра сдвига через постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) подключены ко вторым входам блоков умножения. Элементы кодовых последовательностей (+1, -1), поступая в ПЗУ, считывают записанные там числа с ил ркоторые поступают на вторые входы перемножителей. При этом, если в 1 -ом такте на вход-го ПЗУ поступает +1, то считывается из этого ПЗУ число Я и подается на второй вход-го перемножителя. При поступлении на вход ПЗУ -1, считывается и подается на второй вход соответствуюпего перемножителя число р, В каж, Г /У,Д,Ф Й7 фУ ,." 7347 16 и 10 и одного полного параллельного сумматора, Время умножения составляет при этом величину, равную 1 =121 с где Ф с - время выполнения одной элементарной операции сдвига или сложения, .При этом время умножения в основном определяет быстродействие известного коррелятора, т,е. частоту дискретизации входных сигналов.В предлагаемом корреляторе коэффи и циент Н - и дпя реализации накапливаЛЗ41юшего сумматора 7 и блока умножения 8 требуется объем оборудования, равный всего одной сто двадцать первой части от объема оборудования, необходимого 15 для реализации накапливающих сумматоров и перемножителей в известном корреляторе. В этом случае в предлагаемом корреляторе исключаются ПЗУ общим объемом 1400 бит, Реализация перемножи телей в каждом канале по сравнению с прототипом практически не требует затрат оборудования, а каждый переключатель представляет собой один корпус микросхемы серии 155. Объем оборудования,необходимый для реализации накапливающих сумматоров, может быть также уменье еп за счет снижения разрядности поступающих на них чисел. Быстродействие предлагаемого коррелятора увеличивается примерно в 12 раз и определяется временем выполнения элементарных операций типа сложения. Предлагаемый коррелятор выгодно отличается от известного как по быстродействию, так и по объему оборудованйя.формула изобретенияЦифровой многоканальный корреляторпериодических фазоманипулированных сигналов, содержащий генератор опорнойкодовой последовательности, выход которого подключен ко входу регистра сдвига аналого-цифровой преобразователь,вход которого является входом устройства,гт каналов, каждый из которых содержит накапливающий сумматор и блок умножения, первые входы блоков умножения соединены с выходом аналого- цифрового преобразователя, о т л и ч аю ш и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в коррелятор введены последовательно соединенные дополнительный накапливающий сумматор и дополнительный блок умножения и в каждыйканал переключатель, первый вход каждого из которых соединен с выходомсоответствуюшего блока умножеиия, авторой - с выходом дополнительного блокаумножения, выход каждого переключателяподключен ко входу накапливающего сумматора своего канала, причем вход дополнительного накапливающего сумматораподключен к выходу аналого-цифровогопреобразователя, а вторые входы блоковумножения соединены с соответствующими выходами регистра сдвига,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Грибанов Ю, И. и др. Автоматические цифровые корреляторы, М"ЭЖр гия," 1971, с, 123-126.2. Ипатов В. Г 1, Полное подавление боковых лепестков корреляционных функций фазоманипулированных сигналов. - Радиотехника и электроника", 1977, % 8, с. 1600 (прототип).

Смотреть

Заявка

2580716, 17.02.1978

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. В. И. УЛЬЯНОВА

БРИТИН СЕРГЕЙ НИКОЛАЕВИЧ, ИПАТОВ ВАЛЕРИЙ ПАВЛОВИЧ, КОЛОМЕНСКИЙ ЮРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ, КОРНИЕВСКИЙ ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G06F 17/15

Метки: коррелятор, многоканальный, периодических, сигналов, фазоманипулированных, цифровой

Опубликовано: 15.05.1980

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-734716-cifrovojj-mnogokanalnyjj-korrelyator-periodicheskikh-fazomanipulirovannykh-signalov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Цифровой многоканальный коррелятор периодических фазоманипулированных сигналов</a>

Похожие патенты