Способ некогерентного приема дискретных сигналов

ОЙ КСАИМ Е ИЗОБРЕТЕННАЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 300678 (21) 2636315/18-09 (54 )М. Кл.3 Н 04 В 7/00Н 0425/08 с присоединением заявки йо(23) Приоритет Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения А.И.Даниленко и А.Ю.Левашев Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д.Калмыкова(54) СПОСОБ НЕКОГЕРЕНТНОГО ПРИЕМА ДИСКРЕТННХСИГНАЛОВ 1Изобретение относится к радиотехнике. Способ может быть использован для различения дискретныхсигналов в шумах в условиях работырадиотехнических систем, при которых 5целесообразен широкополосный некогерентный прием.По основному авт.св. Р 437240известен способ некогерентного приемадискретных сигналов, по которому 10сравнивают процессы в каналах, послесравнения мощностей случайных процессов Формируют единичную ступенчатуюФункцию от их разности, перемножаютее с исходными случайными процессами 15в каждом из каналов, задерживаютполученные после перемножения процессы на интервал корреляции помехии вновь сравнивают мощности полученных случайных процессов, причем ука Ованный цикл повторяют до тех пор,пока не будет достигнута необходимаястепень подавления слабого конкурирующего случайного процесса сильным 1. 25Однако известный способ характеризуется большой вероятностью ошибкиэа один цикл поеобразования,Цель изобретения - снижение вероятности ошибки. ЗО Для этого по способу некогерент- ного приема дискретных сигналов после формирования единичной ступенчатой функции формируют иэ нее монотонно возрастающую передаточную функцию, скорость возрастания которой определяется характером изменения разности мощностей случайных процессов, и передаточную Функцию дополнения монотонно возрастающей Функции к единичной ступенчатой Функции, затем осуществляют перемножение с большим по мощности случайным процессом монотонно возрастающей передаточной Функции, а с меньшим по мощности случайным процессом передаточной Функции дополнения к единичной ступенчатой функции.На фиг. 1 и 2 изображены граФикн, поясняющие суть предложенного способа; на Фиг. 3 показана структурная электрическая схема устройства, позволяющего осуществить предложенный способ.Суть предложенного способа заключается в следующем.В предложенном способе подавление слабой реализации сильной осуществляется не мгновенно, а за время, соизмеримое с интервалом корреляции поме(9) а другого (без сигнала) подчиняетсязакону Рэлея М 4 Х)=дахр вх 1 где А - амплитуда сигнала,Ь - эфФективное значение шумана входе дискриминатора.Указанные процессы представлены числовыми значениями, взятыми через 0,1 к . Объем статистики каждого процесса составил 20000 чисел.Критерием эффективности предложенного способа является величина вероятности ошибки при определении процесса с сигналом по взятым отсчетам. В соответствии с этим критерием вычислялись вероятности ошибки при обработке одних и тех же процессов без взаимного преобразования и после первого цикла взаимного преобразования процессов по предложенному алгоритму. Полученные результаты приведены в таблице, где О= АЮ - отношение амплитуды сигнала к эффективному значению шума на выходе; сР(2 - отношение мощности сигнала к мощности шума на входе;Р(ш вероятности ошибочного определения процесса с сигналом без взаимного преобразования и после первого цикла взаимного преобразования процессов по предложенному алгоритму соответСТВЕННО. С - постоянный коэффициент, определяющий влияние относительной разности процессов на скорость возрастания передаточной функции.При С,= 0 скорость изменения передаточной функции бесконечна и алгоритм взаимного преобразования процессов (2), (3), (4), (5) переходит в алгоритм прототипа, который следовательно, является частным случаем алгоритма (2), (3), (4), (5).Близкими к оптимальным являются следующие значения коэффициентов: С,"1; С=Я,5; С 3 1С учетом этих условий Формула (7)принимает вид чу)-1 2,5 ЕХР(;ДД (8) Тогда выражения для передаточныхФункций в алгоритме (2),(3),(4),(5)имеют вид г Е ф) к (с-ьО,=к (Ф-Ф+Ф 12 ввхр. х,вх Из выражения (9) видно, что для осуществления взаимного преобразования 35 случайных процессов необходимо знать лишь полосу пропускания линейной части приемника у рси других априорных данных не требуется. 40На Фиг. 2 показаны реализации тех же процессов, подвергнутые преобразованию по предлагаемому алгоритму. В результате использования этой обработки устранено влияние кратковре менных (меньше интервала корреляции помехи) превышений процесса с шумом над процессом с сигналом и вместе с тем сохранена форма процесса с сигналом, т.е. его спектр мало 50 изменился.Устройство, реализующее предложенный способ (фиг. 3), содержит блок 1 вычитания процесса ххЩ из процесса х 1(В) блоки 2 и 3 вычисления относительной разности процессов, которые совместно с коммутатором 4 выполняют операцию в соответствии с Формулой (1), усилитель-ограничитель 5, формирующий единичную ступенчатую функцию от разностного процес" ЬО са, которая принимает значения +0,5 и -0,5, Фильтр б нижних частот или интегратор, Формирующий из ступенчатой функции управляющее напряжение, которое плавно изменяется в пределах 65 от -0,5 до +0,5. Постоянная времениФильтра б регулируется напряжением с выхода коммутатора 4, за счет чего обеспечивается влияние относительной разности исходных процессов на скорость изменения управляющего напряжения в соответствии с формулой (8). Устройство содержит также перемножители 7, 8 и инвертор 9, на вход которого поступает управляющее напряжение цс) с выхода Фильтра б, на одном из выходов Формируется напряжение фа 53, а на другом - напряжение-ч в 0,51.ЕСЛИ У,):Ох 5 х то ВЕРХНИЙ КакаЛ открыт, а нижний закрыт; если ц:О, то оба канала открыты наполовину, если =-05 х то верхний канал закрыт, а нижний открыт.Для проверки эффективности предложенного способа применялось моделирование случайных процессов на ЭЦВМ и их обработка в соответствии с алгоритмом (2), (3), (4),(5). Моделировались процессы, представляющие собой огибающие на выходах разделительных Фильтров частотного дискриминатора. Плотность распределения вероятности одного из этих процессов (с сигналом) подчиняется закону Райса хухх: - вхр( - х - ) Э,( вр )фИэ таблицы видно, что выигрыш повероятности ошибки возрастает сувеличением отношения сигнал/шумна входе.Формула изобретенияСпособ некогерентного приемадискретных сигналов по авт.св.Р 437240, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения вероятности ошибки, после Формирования единичной ступенчатой функции Формируют из нее монотонно возрастающую передаточную функцию, скорость возрастания которой 25 определяется характером изменения разности мощностей случайных процессов,и передаточную функцию дополнеыиямонотонно возрастающей функции кединичной ступенчатой функции, затемперемножение осуществляют с большимпо мощности случайным процессом монотонно возрастающей передаточнойфункции, а с меньшим по мощностислучайным процессом передаточнойфункции дополнения к единичной ступенчатой функции.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРФ 437240, кл. Н 0425/08, 1971771894 Составитель Техред Е, Га Шамонин Редакт чиков орректор ска писное/72 ираж 729 кав ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5