Способ сжатия фазоманипулированных сигналов и устройство для его осуществления

(19) (11) 3(51) 0 01 8 13 32 ф",:,.фЧЩФ 4 ОПИСДНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Х ф 1(ф 1 сф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Морской гидрофизический институт АН УССР(56) 1, Ширман Я,Д. Разрешение исжатие сигналов, М ., Советскоерадио, 1974,2. Вакман Д.Е . Регулярный методсинтеза ФМ сигналов, М., Советское радиоф, 1967, с.90-91, рис.24,с.97 (прототип) .,(54) СПОСОБ СЖАТИЯ фАЗОМАНИПУЛИРО- ВАННЫК СИГНАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.(57) 1. Способ сжатия фазоманипулированных сигналов, состоящий в том, что задерживают сигнал на временные интервалы, равные временным интервалам между концами сигнала и моментами инверсии фазы сигнала, инвертируют те из задержанных сигналов, задержка которых, отсчитанная от кон" ца сигнала, приходится на инверсные значения фазы сигнала, и суммируют неэадержанный и задержанные инвертированные и оставшиеся неинвертирован.ные сигналы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения помехозащищенности при сжатии бинарных неквантованных фазоманипулированных сигналов, дополнительно задерживают сигнал на временные интервалы, равные временным интервалам между концом сигнала и моментами времени, делящими временные интервалы между моментами смежных инверсий фазы сигнала на временные подинтервалы, длительность максимального иэ которыхне превосходит минимальной длительности между моментами инверсии фазысигнала, дополнительно инвертируют теиз дополнительно задержанных сигналов, задержка которых, отсчитанная отконца сигнала, приходится на инверсные значения фазы сигнала, дополнительно суммируют дополнительно задержанные неинвертированные и допол-.нительно инвертированные сигналы, аперед суммированием неэадержанныйи задержанные сигналы накапливают спостоянной времени, равной длитель- Ености того временного подинтервалаобратного сигнала, с которым совпа.дает начало неэадержанного и задержанных сигналов, и усиливают прямопропорционально этой постоянной вре, мени. 2, Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее М-отводную линию задержки, К инверторов, М фильтров, М усилителей и сумматор, при этом соответствующие из К отводов М-отводной линии задержки соединены с К одноименными входами сумматора через последовательно включенные инвертор, фильтр и усилитель, а соответствующие из М-К оставшихся отводов М-отводной линии задержк)(сое динены с М-К одноименными .входами сумматора через последовательно включенные фильтр и усилитель.Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться врадиолокации и технике связи длявыделения бинарных фазомодулированных сигналов с некратными интервала.ми между моментами смежных инверсийфазы (бинарных неквантованных фазоманипулированных сигналов).Известен способ сжатия фазоманипулиронанных;сигналов, включающий задержку сигнала, инвертирование соответствующих иэ задержанных сигналови суммирование инвертированных инеинвертированных сигналов )1,Однако известный способ имеетнизкую помехозащищенность при сжатии 15бинарных неквантованных фаэоманипулированных сигналов.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является способ сжатия фазоманипулированных сиг Оналов, состоящий н том, что задерживают сигнал на временные интервалы,равные временным интервалам междуконцом сигнала и моментами инверсиифазы сигнала, инвертируют те из задержанных сигналов, задержка которых, отсчитанная от конца сигнала,приходится на инверсные значения фазы сигнала, и суммируют незадержанный и задержанные инвертированные иоставшиеся неинвертированные сигналы (2),Данный способ также имеет низкуюпомехозащищенность при сжатии бинарных неквантованных фаэоманипулиро 3 эванных сигналов.Цель изобретения - увеличение помехозащищенности при сжатии бинарныхнекнантованных фазоманипулированныхсигналов,40Цель достигается тем, что согласно способу сжатия фаэоманипулированных сигналов, состоящему в том, что задерживают сигнал на временные интервалы, равные временным интервалам между концом, сигнала и моментами иннерсии фазы сигнала, инвертируют те из задержанных сигналов, задержка которых, отсчитанная от конца сигнала, приходится на инверсные значения фазы сигнала, и суммируют незадержанный и задержанные инвертированные и оставшиеся неинвертированные сигналы, дополнительно задерживают сигнал на временные интервалы, равные временным интервалам между концом сигнала и моментами времени, делящими временные интервалы между моментами смежных инверсий фазы сигнала на вре" менные подинтервалы, длительность Максимального из которых не преносхо"бО дит минимальной длительности между моментами инверсии фазы сигнала, дополнительно инвертируют те иэ дополнительно задержанных сигналов, эадерж ка которых, отсчитанная от конца сиг нала, приходится на инверсные значения фазы сигнала, дополнительно сумми,руют дополнительно задержанные неинвертированные и дополнительно иннертированные сигналы, а перед суммированием незадержанный и нсе задержанные сигналы накапливают с постоянной времени, ранной длительноститого временного подинтервала обратного сигнала, с которым совпадаетначало незадержанного и задержанныхсигналов, и усиливают прямо пропорционально этой постоянной времени, аустройство для осуществления способа содержит М-отводную линию задержки, К инверторов, М фильтров М усилителей и сумматор, при этом соответствующие из К отводовМ-отвоцной линии задержки соединены с К оцноименными входами сумматора через последовательно включенные инвертор,фильтр и усилитель, а соответствую.щие из М-К оставшихся отводов М-отводной линии задержки соединены сМ-К одноименными входами сумматорачерез последовательно включенныефильтр и усилитель,На фиг. 1 приведена структурнаяэлектрическая схема устройства дляосуществления предложенного способасжатия фазоманипулированных сигналов; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие предложенный способ,Устройство содержит М-отноднуюлинию 1 задержки, К иннерторов 2,М фильтров 3, М усилителей 4 и сумматор 5.Способ сжатия фаэоманипулированяых сигналов поясняется на примеретрехэлементного фазоманипулированного сигнала (1; 1,5; 3,.5) с с,;:1,для которого выбрано разбиение навременные подинтервалы ( = 1: ьи1= 4= 6= 0,75 (фиг, 2, эпюра 0 )из условия Ц /Ъши1,На эпюре 0 рр (фиг. 2 приведены вспомогательные построения; на эпоре Ц - незадержанный сигнал (с нулевой задержкой) амплитудой 05, пропущенный через фильтр, согласованный с радиоимпульсом длительностью , =1; на эпюре Ь - сигнал, задержанный на время с, =1 с амплитудой 0,5, пропущенный через фильтр, согласованный с радиоимпульсом длительностью=1; на эпюре 0 - сигнал, задержанный на время+ ь: 2 с амплитудойгО375э 1(э0 ф 5, пропущенный,Эчерез фильтр, согласованный с радио- импульсом длительностью с ==0,75;р 3 на эпюре 0 - сигнал, эадержанный на время 8+ +:2,75 с амплитудой 0,375 Оэ, Ф 0,5 -4., пропущенный через фильтр, согласованный с радиоимпульсом длительностью с 4- =Ъ 0,75; на эпюре 04, - инвертированными:о 20 на эпюре Й (6) фиг. 2,Длительности интервалов между смежными инверсиями фазы сигнала име нуются в дальнейшем длительностями элементов сигнала. Вспомогательный параллелограмм (фиг, 2, эпюра гр ) для графического построения авторкорреляционной функции (АКФ) имеет осно. вание, равное длине сигнальной последовательности (в данном примере шести)Горизонтальные стороны внутренних параллелограммов равны длительности соответствующих элементов сигнала, а высоты этих параллелограм. мов равны произведению амплитуды входного сигнала на длину соответствующего элемента сигнала. Значение АКФ в любой точке равно сумме длин отрезков нормали к этой точке, получающихся при пересечении этой нормали с параллелограммом, причем отрез ки, расположенные в штрихованных участках параллелограмма, берутся со знаком плюс, а в нештрихованных со знаком минус, Нормаль, проходящаячерез диагональ параллелограмма, явля ется осью автокорреляционной функции К(ь 6) . Как видно из фиг, 2, главный пик Й(т,) равен произведению амплитуды входного сигнала на длительность сигнала т,еВ шесть Раз превышает 50 амплитуду входного сигнала, в то время как максимальные по модулю пики ее не превосходят, Разрежем площадь параллелограмма на семь частей горизонтальными пряными так, чтобы первая прямая пересекала параллелограмм запаздывая относительно начала сигнала на время ь 6, , вторая запаздывая относительно первой на с и так далее, Тогда, просумми -ровав отрезки соответствующих нормалей между смежными горизонтальнымипрямыми и взяв знаки по приведенномуправилу, получим результаты суммирования по всем частям параллелограмма в виде кривых: для части под номером 0 (нуль) в виде ломаной непрерывной прямой Оо, для части под номером 1 - 0, и так далее.Эти ломаные прямые - результат накопления с соответствующими постоянными времени указанным образом задержанных и взятых с соответствующимивесами сигналов, изображенных пунктиром на эпюрах По, Б (1), 13,П 3 4, Пр, П 6 Фиг. 2.Полярность у входного сигнала на интервалах .5, 66 отрицательная и штриховка внутри 1 У и У частей параллелограмма (фиг. 2 эпюра Игр ) обратная4, ОБ - инвертированы, Таким обра 6зом, сумма сигналов ,Е ЦИ есть не=Очто иное, как оптимально сжатый входной сигнал,Устройство для рсуществления спосо-,ба сжатия Фазоманипулированных сигналов работает следующим образом.Фазоманипулированный радиосигнал(Фиг. 2, эпюра Ов ) поступает навход М-отводной линии 1 задержки,Напряжение с К отводов М-отводнойлинии задержки поступают через Кинверторов 2 а с остальных М-К отводов - непосредственно на Фильтры 3, где когерентно накапливаются(интегрируются) с соответствующейпостоянной времени, Напряжениял,с выходов фильтров 3 через одноименные из М усилителей 4 поступают(фиг. 2 эпюры Оо - О 6) на входы сумматора 5, на выходе которого полу.-чается сжатый радиосигнал с огибающей (фиг, 2, эпюра 1(с) ) . Сравнительный анализ известного и предложенного способов показал, что при одинаковом времени когерентного накопления (ограниченном минимальной длительностью между момен - том инверсии фазы сигнала) предложенный способ имеет большую помехоз.ащиценность, конкретное значение увеличения которой для приведенного примера (фиг. 2, эпюра (6 ) составдяет б дб.оставитель В,Иваноехред Т, Маточка едактор М.Келемеш Филиал ППП Патент, г,ужГород, ул,Проектная, 4 акаэ 324/45 , Тираж 711 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рауш