Способ адаптивной обработки дискретных сигналов и устройство для его осуществления

О П И С А Н И Е (886258ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Санов Советски иСов 1 иапнстнческииРеспублик(23) Приоритет твеударстваниый камитат СССР иа ладам изабратеиий и отиритий. (72) Авторы изобретения К. Ф. Астапкович, В, ф, Буянов, В, В, Державина, В. А. Егоров,С. И, Лопатин, В. М. Нечаев, Э. П. Перфильев и В.-.И. Пономарев Ленинградский электротехнический институт связи им. проф.М. А. Бонч - Бруевича(54) СПОСОБ АДАПТИВНОЙ ОБРАБОГКИ ДИСКРЕТНЫХ СИГНАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 3Изобретение относится к технике Электросвязи и может использоваться в технике передачи данных,По основному авт. св. % 832731 известен способ адаптивной обработки диск-.ретных сигналов, основанный на том, что3принимаемый сигнал автоматически регулируют по уровню, фильтруют, фазовращают, преобразуют в аифровую форму, адаптив-.но корректируют, демодулнруют и компенсируют качание фазы несущего колебания, вы 1 Оносят поэлементное решение о принятом символе, а также устройство для его реализации, вдержащее последовательно соединенные автоматический регулятор уровня1принимаемого сигнала и фильтр, последовательно соединенные аналого-цифровойпреобразователь, адаптивный корректор,блок демодуляции и компенсации, поэлементную решающую схему и блок вычисления ошибок, два других входа которогосоединены с выходами блока демодуляциии компенсации, а первый и второй выходысоединены соответственнос другими вхо 2дами блока демодуляции и компенсации,другой выход которого соединен с соответствующим входом аналого-цифровогопреобразователя, и адаптивного корректора, два других выхода которого соединенысоответственнас другим входом аналогоцифрового преобразователя, и с соответствующим входом автоматического регулятора уровня принимаемого сигнала, авыход фильтра соединен непосредственночерез широкополосный фазовращатель наугол ЛЯ с соответствующими входамианалого-цифрового преобразователя, и декодер 11.Однако известный способ имеет ниэкую, достоверность.Цель изобретения - повышение достоверности,Поставленная цель достигается тем,что в способе адаптивной обработки дискретных сигналов иэ демодулированного колебания формируют двукратный дуобинарный сигнал, посредством рекуррентногонелинейного преобразования которого вы886258 носят решение о принятом сигнале, а вустройство, реализующее способ, введеныдвукратный дуобинарный формирователь ивычислительный блок, входы и выходы которого соединены соответственно с выходами двукратного дуобинарного формирователя и входами декодера, при этом соответствующие выходы блока демодуляциии компенсации подключены ко входам двукратного дуобинарного формирователя,Таким образом, принятый сигнал автоматически регулируют по уровню, фильтруют, фазовращают, преобразуют в цифровую форму, адаптивно корректируют, демодулируют и компенсируют качание фазынесущего колебания, выносят поэлементное решение о принятом символе и используют его для адаптивной подстройки корректора и фазы опорного колебания, Последемодуляции и компенсации качания фазынесущего колебания принятый сигнал подвергают двукратному дуобинарному преобразованию а затем осуществляют с нимрекуррентную нелинейную операцию вынесения решения о принятом символе.Основные искажения в канале связиспектр сигнала данных претерпевает награницах рабочей полосы частот. Адаптивная коррекция позволяет устранить этиискажения лишь частично. ДополнительноеЭОподавление линейных искажений происходит при осуществлении двукратного дуобинарного преобразования сигнала после когерентной демодуляции, Отсчетыпреобразованного таким образом сигнала по- прежнему формируют достаточную статис- Зфтику для вынесения максимально правдоподобного решения о принятых символах,Каждый символ после двукратного дуобинарного преобразования зависит от текущего символа, от одного предшествующе.го го и одного последующего символов, Вэтом случае применение поэлементного вынесения решения не позволяет реализо,вать помехоустойчивость, близкую к потенциальной.На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства, реалиэирующего предлагаемый способ.Устройство содержит автоматический регулятор 1 уровня принимаемого сигна- фф ла, фильтр 2, широкополосный фаэовращатель 3 на угол У/, аналого-цифровойпреобразователь 4, адаптивный корректор 5, блок 6 демодуляции, поэлементную решающую схему 7, блок 8 вычисления 3 ошибок, двукратный дуобинарный формирователь 9, вычислительный блок 10 и декодер 11. 4Устройство работает следующим образом.Принятый сигнал поступает на вход автоматического регулятора 1, который управляется сигналом подстройки центрального отвода адаптичного корректора 5. Это позволяет осуществлять точную регулировку уровня принимаемого сигнала по критерию минимума среднеквадратичной ошибки при значительном упрощении схемы блока регулировки.Затем принимаемый сигнал фильтруется фильтром 2, С помощью широкополосного фаэовращателя 3 образуется квадратурный подканал. Сигналы синхронного и квадратурного подканалов стробируются и преобразуются в цифровую форму в аналого цифровом преобразователе 4. Причем управление фазой момента стробирования осу ществляется сигналами из адаптивного корректора 5 и блока 6 демодуляции и компенсации. Алгоритм подстройки фазы момента стробирования можно записать следуюаим образом:= 1);С, - коэффициент усиления 1 -горегулятора адаптивного корректора;ы - циклическая .частота несущего колебания;ф - величина расхождения фаз несущего и опорного колебаний;Т - величина единичного интервала;.) - реапьная составляющая комплексной функции,Далее сигнал подвергается коррекции в адаптивном корректоре 5, после чего обрабатывается в блоке 6 демодуляции и компенсации. Затем в поэлемеитной решающей схеме 7 происходит определение принятого символа.Одновременно с описанным выше процессом в блоке 8 вычисления ошибок происходит вычисление сигналов подстройки отводов адаптивного корректора по формуле и) )И)ух где- комплексный коэффициент силенки-го регуляторана-омшаге подстройки;5 8862 отсчет сигнала ошибки иа выходе блока вычисления ошибок; отсчет сигнала в 1-ом отводе адаптивного корректора на-ом шаге; Э весовой коэффицйент;символ комплексного сопряжения, и блока демодуляции и компенсации по формулеИ +ЬЪЗЕ",у.)уЕ 1 6 у 1, 31 Ф Ф 58 Фгде К- отсчет сигнала на выходе двукратного дуобинарного форми.)рователя в-ом такте и вычислительного блока 10, реализующего рекуррентную нелинейную операцию вынесения решения о принятом символе.Таким образом, предлагаемый способ адаптивной обработки дискретных сигналов и устройство,для его осуществления позволяют существенно увеличить помехоустойчивость аппаратуры.где Ч - разность фаз несущего и опорногоколебаний в момент времени 1=31 И3 - отсчет сигнала на входе поэлементной решающей схемы;,дф- весовые коэффициенты;.- мнимая составляющая ксмплексной функции. ЗФОсуществление подстройки адаптивного корректора и блока демодуляции и компенсации с учетом поэлементно вынесенного решения о принятом символе позволяет даже при наличии амплитудно-частотных Ф искажений в канале связи оперативно отслеживать качание фазы несущего колеба ния и успешно его компенсировать чтя достижения когерентной демодуляции, а также, сохранить динамические характе- Й ристики адаптивного корректора.Для увеличения помехозащищенности в устройство вводят двукратный дуобинарный формирователь 9, который осуществляет преобразование принятого сигнала в соответствии с выражениемч;=ч,.+ч; ч; ,Формула изобретения,1. Способ адаптивной обработки дискретных сигналов по свт. св, Ио 832731,отличающийся тем, что, сцелью повышения достоверности, из демодулированного колебания формируют двукратный дуобинарный сигнал, посредствомрекуррентногонелинейногопреобразования ко.торого выносят решение о принятом сигнале.2. Устройство для осуществления способа по и.1, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что введены двукратный дуобинарныйформирователь и вычислительный блок, вхь.ды и выходы которого соединены соответственно с выходами двукратного дуобинарного формирователя и входами декодера,при этом соответствующие выходы блокадемодуляции и компенсации подключеныко входам двукратного дуобинарного формирователч,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 832731, кл. Н 04 В 1/10, 1978888258 Составитель Е. Голубедактор Т. Мермелштайн Вехред С,Мигунова Корректор О. Билак иал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектнаи,10571/83 Тираж 70 ВНИИПИ Государственного по делам иэобретени 113035, Москва, Ж;