Устройство фазовой компенсации эхосигнала (его варианты)

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК АЗ 80141 4 В ОНОЗ 6 13 ",И ВВБЛИОТЕМАОПИСАНИ ОБРЕТЕНИ К ПАТЕНТУ юл, В 28ним де Телекоммюни ари Колен де Вердьер;глуа и Одиль, Мари а 7 ОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) ЕЕЕ Тгапзасопз оп Соппайдопз, т,СОМ, У 7, с.654-61977.,(54) УСТРОЙСТВО ФАЗОВОЙ КОМПЕНСАЦИИ ЭХОСИГНАЛА (ЕГО ВАРИАНТЫ), (57) Изобретение относится к электросвязи. Цель изобретения - обеспечение фазовой компенсации эхосигнала при расширении диапазона сдвига частот в канале связи. Приведены два варианта устройства. Устр-во .содержит умножители 1 и 3, селектор 2 мнимой части комплексного сигнала, постоянный запоминающий блок 4, сумматор 5, регистр 6 сдвига, дополнительный сумматор 7, фазовое звено 8 второго порядка. Звено 8 содержит умножители 9 и 13, постоянные запоминающие блоки (ПЗБ) 10 и 14, сумматоры 11 и 15, ре-ф гистры 12 и 16 сдвига. По 2-му вариан. ту устр-во вместо звена 8 содержит фазовое звено 3-го порядка, состоящее из 3-х умножителей, 3-х ПЗБ, 3-х сумматоров, 3-х регистров сдвига, 2 с,п. ф-лы, 3 ил.ФюйИзобретение относится к электросвязи и может использоваться в эхокомпенсаторах устройств преобразования сигналов, предназначенных дляработы по двухпроводным каналам связи, для восстановления Фазы Эхосигнала,Целью изобретения является обеспе-,Чение Фазовой компенсаций эхосигналапри расширении диапазона сдвига частот в канале связи.На фиг, 1 и 2 представлены структурные электрические схемы соответственно первого и второго вариантов 15устройства фазовой компенсации эхосигнала; на фиг. 3 - графическое изображение разложения фазы входного сиггала на составляющие величины ФазОи И, 20Первый вариант устройства фазовойсомпенсации эхосигнала содержит первый умножитель 1, селектор 2 мнимойчасти комплексного сигнала, второйумножитель 3, постоянный запоминаю 1 ций блок 4, сумматор 5, регистр 6фдвига, дополнительный сумматор 7,фазовое звено 8 второго порядка.Фазовое звено 8 второго порядкаодержит первый умножитель 9, первый ЗОостоянный запоминающий блок 10, перый сумматор 11, первый регистр 12двига, второй умножитель 13, второйгостоянный запоминающий блок 14, вто-рой сумматор 15, второй регистр 16сдвига,Второй вариант устройства фазовой1 сомпенсации эхосигнала содержит первый умножитель 17, селектор 18 мнимой части комплексного сигнала, вто- ,10рой умножитель 19, постоянный запоминающий блок 20, сумматор 21, регистр 22 сдвига, дополнительный сумматор 23, фазовое звено 24 третьегопорядка. 45Фазовое звено 24 третьего порядкасодержит первый умножитель 25, первый запог:инающий блок 26, первыйсумматор 27, второй регистр 28 сдвига, третий умножитель 29, третийпостоянный запоминающий блок 30, второй сумматор 31, третий регистр 32сдвига, второй умножитель 33, второйпостоянныи запоминающий блок 34, третий сумматор 35, первый регистр 36сдвига,Устройство Фазовой компенсацииэхосигнала работает следующим образом. Устройство по существу состоит изсистемы фазовой компенсации для медленных флуктуаций фазы Б входногосигнала и систем фазовой компенсациидля быстрых флуктуаций фазы Ч, входного сигнала. Как показано на фиг.З,медленные флуктуации фазы Бг представляют среднюю величину фазы, тогда как быстрые флуктуации фазы Я,являются относительно небольшими изме"нениями около этой средней величины фазы,Система фазовой компенсации шлябыстрых флуктуаций фазы У (представляющая собой фазовое звено первогопорядка) включает (фиг, 1 и 2) первый умножитель 1 (17), селектор 2(18), второй умножитель 3 (19), постоянный запоминающий блок 4 (20),сумматор 5 (21), регистр 6 (22).Входной сигнал(эхосигнал, выделенный из принимаемого сигналадангщх) перемножается в первом умножителе 1(17) на сигнал е (сигналданных, полученный путем вычитанияиз принимаемого сигнала данных выделенного эхосигнала 6,).Селектор 2 (18) выделяет мнимуючасть комплексного сигнала 6" е,поступающего с выхода первого умножителя 1 (17). При этом выходной .сигнал селектора 2 (18) имеет вид7 Т (е . Выходной сигнал селектора 2 (18) перемножается во втором умножителе 3 (19) на константу Ы, сигнал которой поступает с выхода постоянного запо; минающего блока 4 (20).В сумматоре 5 (21) происходит сложение текущего выходного сигнала Жл = ЫХ (е6 ) второго умножителя 3 (19) на его сигнал Ж предшествующий указанному выше сигналу на период дискретизации Т. Фаза 6 сигнала, поступающего с выхода сумматора 5 (21), представляет собой величину Фазового изменения эхосигнала для со" ответствующего момента пТ дискретизации согласно известной оценке первого порядка, которая выражается соотношением6,= ь+с 1 Юи,где о , - значение фазы для предшествующего момента дискретизациис 1 6, - изменение фазы.Система фазовой компенсации длямедленных флуктуаций фазы У представлена в первом и втором вариантахустройства Фазовой компенсации эхосигнала соответственно фазовым звеном 8второго порядка и фазовым звеном 24третьего порядка,Фазовое звено 24 состоит из первого умножителя 25 величины Ы наконстанту у,8/Т, соответственно выбранную и извлеченную из первого запоминающего блока 26. Сигнал (У/Т)ЙЮподается с выхода первого умножителя25 на вход первого сумматора 27, свыхода которого выдается сигнал ЙР .На второй вход первого сумматора 27поступает сигнал ЙР , предшествующего момента дискретизации (п)Т,который содержится во втором регистре 28, задерживающем на время дискретизации Т. Сигнал ЙРумножаетсяна коэффициент 1-о в третьем умножителе 29. Константа 1-о выбираетсяиз третьего постоянного запоминающего блока 30.Сигнал ЙР затем подается на первый вход второго сумматора 31, входящего в цепь, которая осуществляетФильтрование, определяемое выражениемРи Р+лНа второй вход второго сумматора 31 поступает сигнал Р содержащийся в регистре 32, задерживающем на время Т дискретизации.Сигнал Ря, полученный на выходе второго сумматора 31, подается на второй умножитель 33, который умножает его на величину Т, равнУю периоду 40 дискретизации, полученному из второго постоянного запоминающего блока 34, Выход второго умножителя 33 соединен с входом третьего сумматора 35, с выхода которого поступают сигналы, со ответствующие медленным флуктуациям Фазы Бд . На второй вход третьего сумматора35 поступает сигнал Б с выхода первого регистра 36, задерживающего на время Т дискретизации. В результате осуществляется фильтрование, определяемое выражениемН= Б + ТР.Составляющая Б ,выдаваемая третьими фсумматором 35, подается на вход дополнительного сумматора 23, где она складывается с другой составляющей Ч , соответствующей быстрым флуктуациям. Дополнительный сумматор 23 вырабатывает, таким образом, сигнал с фазой О, оцененной для дискрета и.Составляющая У,присутствующая на втором входе дополнительного сумматора 23, получается также на основе увеличения ЙИ, но посредством простого фильтрования. Эта величина 1 И подается на сумматор 21, который производит сложение этой величины Ж. с величиной Ъобразуемой в предшествующий момент дискретизации и сохраняемой посредством регистра 22, задерживающего на время Т.Сигнал Ы,таким образом, реализуется согласно градиентному алгоритму И =И , +с%, где ЙИ= 3 Л (е 8 ),Хаким образом, согласно изобретению отслеживание медленных изменений фазы реализуют посредством Фазового звена третьего порядка, тогда как отслеживание быстрых изменений Фазы релиазуется посредством фазового звена первого порядка.Выбор констант 8 дает компромисс между скоростью оценки изменения частоты и допустимым ухудшением при отсутствии изменения частоты в эхосигнале. Однако обычно выбираютЫ больше ф .При о=1 система фазовой компенсации для медленных флуктуаций Фазыявляется фазовым звеном второго порядка, алгоритм которого составляетд Нн +лзЩ,= Х(.е.);Ъ=Н, +ТР;Р=Р, +(У/Т) аи,где .Б представляет фазовый сигналв результате подавления фильтрованием величины ЙР .Как показано нафиг, " на первый вход первого сумматора 11 поступает сигнал (у/Т)йИ,который складывается с Р выдаваемым первым регистром 12 через время ТПри этом фазовое звено 8 являетсяменее сложным по сравнению с Фазовымзвеном 24 за счет исключения цепипоследнего, состоящей из первогосумматора 27, второго регистра 28,третьего умножителя 29 и третьегопостоянного запоминающего блока 30.Для фазового звена 8 второго порядка значения величини ф в постоянном режиме составляют соответственно 10-1 СГ и 10 -10.1414332 Необходимо, чтобы коэффициент ф был меньше М , чтобы получить интегрирование и удовлетворительную точность оценки изменения частот эхосигнала. Наоборот, если р слишком мало, время, необходимое для получения хорошей оценки изменения частоты будет слишком большим. Для очень малых величин Я оценка изменения частоты не получается так быстро. Ори этом качество одновременной двунаправленной передачи ухудшается. формула изобретения 1, Устройство фазовой компенсации эхосигнала, содержащее последовательно соединенные первый умножитель, селектор мнимой части комплексного 2 О Сигнала, второй умножитель, сумматор и регистр сдвига, а также постоянный апоминающий блок, выход которого подсоединен к второму входу второго умножителя, выход регистра сдвига 25 подсоединен к второму входу суммато 1 а, причем первый и второй входы пер вого умножителя являются соответственно первым и вторым входами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я ем, что, с целью обеспечения фазоой компенсации эхосигнала при расрении диапазона сдвига частот в каНале связи, в него введены последовательно соединенные фазовое звено Эторого порядка и дополнительный сумматор, выход которого является выходом устройства, при этом выход сумматора подсоединен к второму входу доПолнительного сумматора, а вход фазового звена второго порядка подключен к выходу второго умножителя, причем фазовое звено второго порядка состоит из последовательно соединенных первого умножителя, первого сумматора, второго умножителя и второго сумматора, а также первого и второго постоянных запоминающих блоков и первого и второго регистров сдвига, входы которых подключеныО соответственно к выходам первого и второго сумматоров, выходы первого и второго регистров сдвига подсоединены к вторым входам первого и второго сумматоров, а выходы первого и второго постоянных запоминающих бло э ков подсоединены соответственно к первому входу первого умножителя и 6второму входу второго умножителя, при этом вход первого умножителя и ,выход второго сумматора являются соответственно входом и выходом фазово. го звена второго порядка.2 Устройство фазовой компенсации эхосигнала, содержащее последовательно соединенный первый умножитель, селектор мнимой части комплексного сигнала, второй умножитель, сумматор и регистр сдвига, а также постоянный запоминающий блок, выход которого под- .,соединен к второму входу второго умно- жителя выход регистра сдвига подсоединен к второму входу сумматора, причем первый и второй входы первого умножителя являются соответственно первым и вторым входами устройства, отличающееся тем, что, с целью обеспечения фазовой компенсации эхосигнала при расширении диапазона сдвига частот в канале связи, в него введены последовательно соединенные фазовое звено третьего порядка и дополнительный сумматор, выход которого является выходом устройства, при этом выход сумматора подсоединен к второму входу дополнительного сумматора, а вход фазового звена третьего порядка подключен к выходу второго умножителя, причем фазовое звено третьего порядка состоит из последовательно соединенных первого умножителя, первого сумматора, второго сум" матора, второго умножителя, третьего сумматора и первого регистра сдвига, последовательно соединенных второго регистра сдвига и третьего умножителя, выход которого подсоединен к второму входу первого сумматора, а также первого, второго и третьего постоянных запоминающих блоков и третьего регистра сдвига, вход и выход которого подключены соответственно к выходу и второму входу второго сумматора, выход первого регистра сдвига подсоединен к второму входу третьего сумматора, а выходы первого, второго и третьего постоянньж запоминающих блоков подсоединены соответственно к входу парвого умножителя и вторым входам второго и третьего умножителей, при этом второй вход первого умножителя и выход третьего сумматора являются соответственно входом и выходом фазового звена третьего порядка.1414332 тавитель В.Орловред А.Кравчук Корректо Редактор М.Циткина е каз 3797/5 ир изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгор Проектная,ВИИИПИ Государст по делам изоб113035, Москва, Ж0 Подписное енного комитета СССР етений и открытийРаушская наб., д, 4