Многопозиционное цифровое устройство передачи и приема сложных сигналов

Союз СоветекикСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 ц 919116(22) Заявлено 120280 (21) 2884834/18-09 1 Я 11 М, Кп. з с присоединением заявки Йо Н 04 Х 13/00(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) МНОГОПОЗИЦИОННОЕ ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА СЛОЖНЫХ СИГНАЛОВ Изобретение относится к радиосвя; эи и может быть использовано в системах передачи дискретной информации с кодовым уплотнением каналов.5Известно многопоэиционное цифровое устройство передачи и приема сложных сигналов, содержащее в передающей части генератор исходных кодовых последовательностей, выход которого подключен к одному из входов выходного перемножителя, другой вход которого соединен с выходом генератора производящей последовательности, а в приемной части - коррелятор, сумматор, блок управления, аналого-цифро.15 вой преобразователь и последовательно соединенные выходной решающий блок, тактовый генератор, опорный генератор производящей последовательности и перемножитель, выход которого через коррелятор, состоящий из параллельно включенных согласованных фильтров с выходными детекторами огибающей, подключен к входам аналого-циФрового преобразователя, соеди ненного через сумматор с выходным решающим блоком 11.Однако это устройство является сложным из-эа наличия большого числа элементов коррелятора при увели 30 чении числа позиций передаваемогосигнала.Цель изобретения - упрощение устройства путем сокращения числа элементов при увеличении числа позиций сложных сигналов.Поставленная цель достигается тем, что в многопозиционное цифровое устройство передачи и приема сложных сигналов, содержащее в передающей части генератор исходныхкодовых последовательностей, выход которого подключен к одному из входов выходного перемножителя, другой вход которого соединен с выходом генератора производящей последовательности, а в приемной части - коррелятор, сумматор, блок управления, аналого-циФровой преобразователь и последовательно соединенные выходной рещающий блок, тактовыИ генератор, опорный генератор производящей последовательности и перемножитель, в приемную часть введены счетчик и оперативный запоминающий блок, выход которого подключен к одному из входов сумматора, при этом выход счетчика подключен к адресному входу оперативного запоминающего блока выход коррелятора подключен к входувыходного решающего блока, выход аналого-цифрового преобразователя подключен к другому входу перемножитеЛя, выход которого подключен .к другому входу сумматора, выход которого подключен к сигнальному входу корре лятора и к информационному входу оперативного запоминающего блока, управляющий вход которого и управляющий вход коррелятора соединены соответствующими выходами блока Уп равления, подключенного к одному из входов сЧетчика, другой вход которого соединен с дополнительным выходом тактового генератора.На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.Передающая часть устройства содержит генератор 1 исходных кодовых последовательностей, перемножитель 2, генерагор 3 производящей 20 последовательности.Приемная часть устройства содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4, перемножитель 5, опорный генератор производящей последовательности 6, сумматор 7, оперативный запоминающий блок (ОЗБ) 8, синхронизируемый,принимаемым сигналам тактовый генератор 9, счетчик 10, блок 11 управления, коррелятор )2 и выходной решающий блок 13.Устройство работает следующим образом. Генератор 1 кодовых последовательностей осуществляет кодирование передаваемой информации ортогональным кодом с объемом алфавита, равным числу позиций передаваемого сигнала и. Минимальная длина кода при 40 этом равна и. Длительность элементов генерируемого кода равна длительности элементов сложного сигнала. Длина формируемого кода минимальна, а генерируемые таким образом кодовые 45 последовательности служат исходными для получения производных сигналов1 енератор 3 производящей последовательности формирует не зависящую от передаваемого сообщения кодовую последовательность с хорошими авто- корреляционными своИствами. Длительность элементов этой последовательности равна длительности элементов сложного сигнала, а длина последовательности гп кратна и 1 юи).Сложный сигнал форируется путем перемножения в перемножителе 2 исходной кодовой последоватеЛьности и производящей последовательности.11 олучаемые производные сигналы взаим"60 но ортогональны в силу ортогональности исходных сигналов, а их авто-и взаимокорреляционные свойства определяются производящей последовательностью,В приемной части устройсгва входной сигнал после аналого-циФровогопреобразования в АЦП 4 умножаются вперемножителе 5 на засинхронизированную с принимаемым сигналом копию производящей последовательности, вырабытываемую опорным генератором 6 производящей последовательности. Такимобразом, соответствующая передаваемому сообщению исходная кодовая последовательность дважды, сначала напередающем, потом на приемном конце,умножается на одну и ту же производящую последовательность. В результате на выходе перемножителя 5 восстанавливается периодическая исходнаякодовая последовательность.Оперативный запоминающий блок(ОЗБ) 8 имеет количество адресов,равное длине периода исходной кодовой последовательности и. Все адресаОЗБ обнуляются в начале цикла обработки сложного сигнала по команде,вырабатываемой блоком 11 управления.Тактовый генератор 9 синхронизируется принимаемым сигналом и вырабатывает импульсы с периодом, равнымдлительности элемента сложногосигнала. Эти импульсы поступают навход счетчика 10, который снабженлогической схемой, обеспечивающейустановку на О каждый и-м входным импульсом (и-период исходнойкодовой последовательности). Крометого счетчик устанавливается на Облоком 11 управления в начале циклаобработки сложного сигнала. Сигнал,записанный в счетчике, подается вОЗБ 8 и служит адресом записи и считывания информации,Сумматор 7 имеет два входа, накоторые подаются суммируемые сигналы с перемножителя 5 и выхода считывания ОЗБ 8, Сигнал с выхода сумматора подается на вход записи ОЗБ,Поскольку адрес записи и считывания ОЗБ определяется счетчиком 10,сигналы, поступающие с перемножителя 5 во время обработки первых элементов периодически повторяющейсякодовой комбинации, накапливаютсяв нулевом адресе ОЗБ, поступающиево время обработки вторых элементов -в первом адресе и т.д.На последнемцикле суммирования накопленные суммы по команде, вырабатываемой блоком 11 управления, запоминаютсяв корреляторе 12 и устройствопереходит к обработке следующегосложного сигнала.Коэффициент корреляции принятогосигнала с каждым из набора производных сигналов вычисляется в корреляторе 12 по формуле(1-1)-м адресе ОЗБ суммы 5Б - значение 1-й позиции3-й исходной кодовойпоследовательности;и период исходной кодовойпоследовательности. 1 ОТаким образом, вычисляются суммы чисел с выхода АЦП 4, каждое из которых сначала умножается. на производящий сигнал в перемножителе 5, а потом на исходный сигнал в корреляторе 5 12, что эквиваленто вычислению суммы чисел, каждое из которых умножено на производный сигнал.Общее число операций умножения и сложения, необходимое для вычисления 20 и коэффициентов корреляции, равно где к. йй+ и где гп - количество элементов сложного сигнала;число отсчетов на элементе;и - период исходной кодовойпоследовательности (числопозиций сложного сигнала),причем пЖ операций выполняются сумматором 7, аи операций-коррелятором12. В известной схемемногоканальной обработки число операций равно виК и выигрыш35 при использовании предлагаемого устройства виКв) + и Так, например, при щ =1000,4, и = 32 необходимое число операций в предлагаемом устройстве 45 сокращается более чем в 25 разВычисленные в корреляторе 12 коэффициенты корреляции передаются в выходной решающий блок 13, где по заданному критерию выносится ре шение относительности принятого символа.Применение предлагаемого устройства в широкополосных системах передачи инФормации с многопозицион" 55 ной модуляцией позволяет отказаться от многоканальной обработки сигналана приемном конце, что приводит кснижению стоимости, веса, габаритоваппаратуры и уменьшению потребляемойею мощности.Формула изобретенияМногопозиционное циФровое устройство передачи и приема сложных сигналов, содержащее в передающей ча"ти генератор исходных кодовых последовательностей, выход которого подключен к одному из входов выходногоперемножителя, другой вход которогосоединен с выходом генератора производящей последовательности, а в приемной части - коррелятор, сумматор,блок управления, аналого-цифровойпреобразователь и последовательносоединенные выходной решающий блок,тактовый генератор, опорный генератор производящей последовательностин перемножитель, о т л н ч а ю щ ее с я тем, что, с целью упрощенияустройства путем сокращения числаэлементов при увеличении числа позиций сложных сигналов, в приемнуючасть введены счетчик и оперативный запоминающий блок, выход которого подключен к одному из входовсумматора, при этом выход счетчикаподключен к адресному входу оператив.ного запоминающего блока, выходкоррелятора подключен к входу выходного решающего блока, выход аналого-цифрового преобразователя подключен к другому входу перемножителя, выход которого подключен кдругому входу сумматора, выход которого подключен к сигнальному входукоррелятора и к информационномувходу оперативного запоминающегоблока, управляющий вход которого иуправляющий вход коррелятора соединены с соответствующими выходамиблока управления, подключенного кодному из входов счетчика, другой)вход которого соединен с дополнительным выходом тактового генератораИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Либоу, Джордан и Друйе. Система связи через ИСЗ с подвижными объектами. - ТИИЭР, 9 2, 1971, с,43-34.1 тираж 685 ИПИ Государствен по делам изобрет 35,Москва,Ж, Р Филиал ППП Патент, г.уж Проектная, 4 едактор А.Фролов го к ий и шск а Подп тета СССР к.рытий аб.,д. 4/5