Устройство приема шумоподобных сигналов

Ф 10Изобретение относится к радиотех"нике и может использоваться в систе"мах связи различного назначения.Известно устройство для приемасигналов, содержащее перемножители,интеграторы, экспоненциальные преобразователи, сумматоры, делитель игенератор опорных сигналов. Решениео помехоустойчивости приема принимается по центру тяжести апостериорного распределения 1 1 1.Известно устройство для. приемашумоподобных сигналов, содержащееобъединенные по первым входам два .согласованных фильтра, вторые входыкоторых подключены к выходам генератора псевдослучайных последовательностей, а выходы согласованных Фильтров через соответствующие первый ивторой детекторы подключены к входамблока вычитания, выход которого подключен к входу решающего блока, управляоцийвход которого подключенк входу цикловой синхронизации устройства Г 2 1Это устройство позволяет произво-дить прием при неизвестной фазе сигнала, но не является наилучшим с точки зрения помехоустойчивости вследствие того, что при выработке решенияиспользуется информация об уровнетолько главного лепестка взаимокор"реляционных Функций (ВКФ) сигналоеи их копий, т,е. значения ВКФ при ну"левой задержке сигнала относительнокопии, При этом не учитываются боко"вые выбросы корреляционной функции,которые могут нести дополнительную информацию о структуре принимаемого.сигнала.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство приема шумоподобных сигналов, содержащее на входе устройства объединенные по первымвходам деа согласованных фильтра,вторые входы которых подключены квыходам генератора псевдослучайнойпоследовательности (ПСП), а такжепоследовательно соединенные вычитатель и решающий блок, введеныкомпрессор, элемент задержки, блокуправления и формирования автокорреляционных Функций (АКФ) и два формирователя свертки функций, выходыкоторых подключены к входам вычитателя, первые входы подсоединены квыходам компрессора, а вторые входы35808 3 5 1 О 15 20 25 35 40 45 50 55 подсоединены к первому,и второму вы" ходам блока управления и Формирования АКФ, третий выход которого подключен к первому входу компрессора, а четвертый выход подключен к входу генератора ПСП, выходы которого подключены к соответствующим входам блока управления и Формирования АКФ, другие входы которого объединены с вторым и третьим входами компрессораи являются входами тактовой и цикловой синхронизации соответственно, при этом вход элемента задержки подсоединен к входу цикловой синхронизации блока управления и формирования АКФ, а выход подключен к второму входу решающего блока, причем выходы согласованных Фильтров подключены к четвертому и пятому входам компрессора соответственно, а дополнительный вход блока управления и Формирования АКФ является входом начальной установки,На Фиг. 1 представлена структурно-электрическая схема устройства приема шумоподобных сигналов; на фиг.2- структурно-электрическая схема компрессора; на фиг. 3 - структурно-электрическая схема блока управления и формирования АКФ.Устройство приема шумопо 1 обных сигналов содержит согласованные фильтры1 и 2, генератор ПСП 3, компрессорФормирователи 5 и 6 свертки функций, блок 7 управления и формирования АКФ с выходом 8, вычитатель 9,элемент 10 задержки и решающий блок11, при этом, компрессор 4 содержитпереключатели 12 и 13, счетный триггер 14, регистры 15-18 сдвига, переключатели 19 и 20, цифро-аналоговыепреобразователи 21 и 22, интерполяторы 23 и 24, а блок 7 управления иФормирования АКФ содержит перемножители 25 и 26, генератор ПСП 27, ключи 28 и 29,: реверсивные счетчики 30и 31, переключатели 32 и 33, регистры 34 и 35 сдвига, аналого-циФровыепреобразователи 36 и 37, интерполяторы 38 и 39, элемент И 40, счетчик41, блок 42 сравнения, счетчик 43,элемент И 44, триггер 45, переключатель 46, элемент И 47, счетчик 48,элемент И 49, тактовый генератор 50,переключатель 51, триггеры 52 и 53,элемент ИЛИ 54.Устройство работает следующим образом,В режиме приема информации на первые входы согласованных фильтров 1 и3 1035808 42 поступает один иэ двух возможныхсигналов в смеси с помехой, На вторыевходы Фильтров с. выходов генератора 3вые импульсы частоты Г через .пере.поступают ПСП, обеспечивая согласо" ключатели 12 и 13 поступают на таквание фильтров с принимаемыми сигна . товые входы регистров 15, 1.7 или 16,лами., при формировании которых использовались аналогичные последова"тельности, Полученные с выходов со- мя на тактовые входы другой пары регласованных Фильтров 1 и 2 значениявзаимокорреляционных Функций (ВКФ) 10входной смеси и копий сигналов сжимаются во времени в компрессоре 4 ипоступают на первые входы соответствующих Формирователей 5 и 6, навторые входы которых с выходов блока 157 управления и Формирования АКФ пЬступают значения АКФ копий принимаемых сигналов. В результате этого навход вычитателя 9 с выходов формирова-.телей 5 и 6 поступают взаимокорреляционные Функции ВКФ входной смеси иопЙ сгалов и АКф опий сгалов.Полученйая разность поступает в решающий блок, который в момент, соответ.- ствующий сигнальному пику ВКФ, определяемый импульсами входа цикяовойсинхронизации и элементом 10 задержки,выносит решение о приеме того илииного сигнала, например, по знакуразности ВКФ в этот момент времени,Величина задержки, обеспечиваемаяэлементом 10, соответствует длительности сжатой в компрессоре 4 корреляционной Функции одного сигнала,Для исключения влияния предыдущих .сигналов на верность приема35очередного сигнала в согласованныхфильтрах 1 и 2 и Формирователях 5 и 6вычисляются апериодические корреляЖонные функции.40 синхронизации устройства. В зависи-мости от состояния триггера 14 такто. 18, обеспечивая поочередную записьв регистры значений ВКФ. В это врегистров через переключатели 13 или12 поступают импульсы. повыщеннойтактовой частоты т 2 т, поступающие сблока 7, а переключатели 19 и 20 пропускают значения ВКФ, считываемые сэтих регистров сдвига, в соответству"ющие преобразователи 21 и 22, послечего аналоговые значения, ВКФ .интерполируются в интерполяторах 23 и 24соответственно,Работа блока 7 управления и Формирования автокорреляционных Функцийделителя на два этапа, на первомиэ которыхосуществляется вычислениеапериодических АКФ копий сигналов изапись их значений в памяти, на втором в режиме приема информации осу"ществляется периодическое считывание этой .информации на входы формирователей 5 и 6,Компрессор 4 работает следующим образом.ПосТупающие с выходов согласованных фильтров 1 и 2 на первый и второй входы компрессора 4 значения кор-.ф 5 реляционных функций входной смеси и копий сигналов заполняют регистры 15-18 сдвига, При этом процесс заполнения регистров и считывания с них информации регистрируется соот ветствующими переключателями 12, 13 и 19, 20, которые, в свою очередь, управляются счетным триггером 14, на вход которого поступают импульсы цикловой синхронизации, фиксирующие 55 границы сигналов. Заполнение регистров тактируется импульсами, следующими с частотой Гтс входа тактовой Первый этап начинается при поступлении на третий управляющий вход блока 7 импульсов начальной установки, которые приводят триггеры 52 и 53 в их исходное состояние. При этом . переключатель 51 подключает выход 8 блока 7 к выходу тактового генератора 50, в результате чего на вход "генератора ПСП 3 поступают тактовые импульсы частоты т, переключатель 46 подключает входы элемента И 47 и счетчика 48 к выходу элемента И 44, а переключатели 32 и 33 подключают входы регистров 34 и 35 сдвига к выходам реверсивных счетчиков 30 и 31 соответственно, Кроме того, в исходном состоянии в счетчике 41 емкос" тью 1., равной длине ПСП, записано число 1., а в. счетчике 43, имеющемту же емкость, записано число -1 Ори этом на входы элемента И 44 поступают единичные напряжения, а выходное напряжение элемента И 44 устанавливает генератор ПСП 27 и триггер 45 в начальные состояния. Триггер 45 закрывает ключи 28 и 29 и не позволяет пропускать через элемент И 40, генератор ПСП 27, импульсы тактовой частоты Г 2 ттактового генератора 50. При поступлении вО О ЗО М55 счетчик 41 1.-го импульса его состояние совпадает с состоянием счетчи"ка 43, в результате чего нв выходеблока сравнения появляется единичный потенциал, который уменьшает - 1 5на единицу число, записанное в счет"чик 43, работающий на вычитание,и опрокидывает триггер 45 в другоесостояние, при котором открываютсяключи 28 и 29 и через элемент И 40с выхода генератора 50 поступаетимпульс на вход генератора РСП 27,с выхода которого в перемножители25 и 26 поступают первые элементыпсевдослучайных последовательностей, 15В это время на других входах этихперемножителей,подключенных к выходамгенератора ПСП 3, находятся последние (.-е элементы этой ПСП, Полученные произведения через ключи 28 и29 поступают в соответствующие реверсивные счетчики 30 и 31, причемзнак произведения определяет ариФметическое действие счетчика - сложение или вычитание тактового импуль" 5са, поступающего на тактовые входыэтих счетчиков с выхода генератора50. Следующий (1.+1)-й импульс генератора 50 заполняет счетчик 41 до числа ., в результате чего единичныйпотенциал с выхода элемента И 44 через переключатель 46 поступает в счетчик 48,записав в него единицу, и натактовые входы регистров 34 и 35сдвига, в первые разряды которых поступает с выходов реверсивных счетчиков 30 и 31 первая пара значенийапериодических АКФ псевдослучайныхпоследовательностей. Эти значениясоответствуют временному совпадению 4 Опоследнего элемента ПСП, вырабатываемых генератором ПСП 3, и первогоэлемента ПСП, вырабатываемых генератором РСП 27. Вычисление второй парызначений АКФ происходит аналогично 4вычислению первой пары, но генераторПСП 27 начинает работать не на -мимпульсе, а на (-1) -м, так какчисло, записанное в счетчике 43,Фв конце первого цикла становится на50единицу меньше. Это соответствуетвременному перекрытию двух элемен"тов последовательностей, Таким образом, 1.-й цикл соответствует полному временному совпадению последовательностей, После этого цикла регист ры 34 и 35 заполняются значениямиапериодической АКФ, счетчик 48 также заполняется в результате чего навыходе элемента И 49 появляется единичный потенциал, который переводиттриггер 53 в другое состояние, снявединичный потенциал с входа элемента И 47 и переведя триггер 52 в другое состояние. При этом переключатель6 подключает вход элемента И 47 квыходу генератора 50, а переключатели32 и 33 подключают выходы соответствующих регистров 34 и 35 к ихвходам,После этого начинается второй этап,на котором осуществляется периодическое считывание значений АКФ с регистров 34 и 35, Считывание информации осуосуществляется на тактовой частотепоступающей с выхода элемента47, и на,чинается при поступленииимпульсов цикловой синхронизации,на второй вход блока 7, Фиксирующего начало принимаемого сигнала. Припоступлении тактовых импульсов натактовый вход регистров 34 и 35 значения АКФ с выходов этих регистровпоступают на их входы через переключатели 32 и 33 и в преобразователи36 и 37, с выходов которых аналоговые значения АКФ поступают через соответствующие интерполяторь 38 и 39и через выходы блока 7 на входы Форамирователей 5 и 6, На другие входыФормирователей 5 и 6 в это время поступают значения ВКФ принимаемогосигнала с шумом и копии сигнала свыходов компрессора 4. Свернутые значения ВКФ и РКФ вычитаются в вычитателе 9 и поступают в решающийблок 11, который выносит решение опринятом сигнале в момент появле"ния главного выброса второй корреляционной Функции, т.е. в момент поступления в решающий блок 11 импульсацикловой синхронизации, задержанногов элементе 1 О задержки на время, определяемое временем прохождения сжатой корреляционной Функции сигнала,Предлагаемое устройство приема шумоподобных сигналов позволяет повысить помехоустойчивость приема шумоподобных сигналов за счет повышения отношения сигнал/шум по отношению к известным устройствам в несколько раз.ент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 ВНИИПИ филиал РП 1035808 аказ 5856/б раж 67 одпис