Цифровой адаптивный корректор межсимвольной интерференции

(54)(57) ЦИФРОВОЙ АДАПТИВНЫЙ КОРРЕКТОР МЕЖСИМВОЛЬНОЙ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ,содержащий последовательно соединен-ные аналого-цифровой преобразователь, блок памяти выборок и арифметический блок, а также программныйблок, выход которого соединен с другим входом блока памяти выборок, свторым входом арифметического блокаи первым входом блока памяти коэффициентов, выход которого соединенс третьим входом арифметическогоблока, первый выход которого является выходом устройства, а второй выход соединен с первым входом блокакорреляции, второй вход которого соединен с вторым выходом блокапамяти выборок, при этом входы аналого-цифрового преобразователя, программного блока и третий вход блока корреляции являются. входами устройства, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности адаптивной коррекции межсимвольной интерференции, введен формирователь сигнала управления, состоящий и последовательнО соединенных первого элемента ИЛИ, входы которого являются входами устройства, инвертора, первого элемента И, второго элемента ИЛИ, блока элементов И, выход которого соединен с вторым входом блока памяти коэффициентов, второго элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а второй вход соединен с вторым вьйодом программного блока, третий выход которого соединен с вторымЪвходом первого элемента И, при этом выход второго элемента И соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, второй вход блока элементов И соединен с выходом блока корреляции.Изобретение бтносится в электросвязи и может быть использовано длякоррекции межсимвольной интерференции (МСИ) в модулированных сигналахпередаваемых многопозиционными методами фазовой мбдуляции.Известен цифровой адаптивный корректор межсимвольной интерференции,содержащий последовательно соединенные блок памяти выборок и арифмети Оческий блок, выход которого является выходом устройства, вход которого через блок памяти полярностейи знака отклонения амплитуды сигналаот номинала подключен к блоку корреляции, выход которого через блокпамяти коэффициентов подключен кдругим входам арифметического блокаи блока корреляции 1 .Однако точность коррекции такого 20устройства недостаточна.Наиболее близким к предлагаемомуявляется цифровой адаптивный корректор межсимвольной интерференции,содержащий послЕдовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь,блок памяти выборок и арифметический блок, а также программный блок,выход которого соединен с другимвладом блока памяти выборок, с вторым входом арифметического блока ипервым входом блока памяти коэффициентов, выход которого соединен стретьим входом арифметического блока, первый выход которого является. выходом устройства, а второй выходсоединен с первым входом блока корреляции, второй вход которого соединенс вторым выходом блока памяти выборок, при этом входы аналого-цифрово Ого преобразователя, программного облока и третий вход блока корреляцииявляются входами устройства 2,Однако известный корректор обеспечивает недостаточно высокую помехоустойчивость приема сигнала в условиях неоптимального выделения когерентного колебания (КК) в результате снижения точности коррекциюЦель изобретения - повышение точности адаптивной коррекции межсимвольной интерференции путем компенсации искажений, возникающих вследствие интегральных сдвигов КК.Поставленная цель достигается55тем, что в цифровой адаптивный корректор межсимвольной интерференции,содержащий последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь,блок памяти выборок и арифметическийблок, а также программный блок, выход которого соединен с другим входом блока памяти выборок, с вторымвходом арифметического блока и первым входом блока памяти коэффициентов, выход которого соединен стретьим входом арифметического блока, первый выход которого являетсявыходом устройства, а второй выходсоединен с первым входом блока корреляции, второй вход которого соединен с вторым выходом блока памятивыборок, при этом входы аналого-цифрового преобразователя, программного блока и третий вход блока корре-.ляции являются входами устройства,введен формирователь сигнала управления, состоящий из последовательносоединенных первого элемента ИЛИ,входы которого являются входамиустройства, инвертора, первого элемента И, второго элемента ИЛИ, бло- .ка элементов И, выход которого соединен с вторым входом блока памятикоэффициентов, второго элемента И,первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а второй вход соединен с вторым выходомпрограммного блока, третий выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, при этом выход второго элемента,И соединен с вторымвходом второго элемента ИЛИ, второйвход блока элементов И соединен свыходом блока корреляции.На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого корректора; на фиг, 2 - векторныедиаграммы,Цифровой адаптивный корректормежсимвольной интерференции содержитаналого-цифровой преобразователь 1;,программный блок 2, блок 3 памятивыборок, блок 4 корреляции, блок 5памяти коэффициентов, арифметическийблок 6, формирователь 7 сигнала управления, инвертор 8, первый 9 ивторой 10 элементы И, первый 11 ивторой 12 элементы ИЛИ, блок элементов И 13,Устройство работает следующим образом.На фиг. 2 изображены возможные положения вектора при различной пространственной структуре сигналов. При этом точками показаны возможные идеальные положения конца вектора.сигналов, подверженных мешающему.влиянию на КК 1 и 11 соответственно; - знаки проекцийсигналов, создающих мешающиевлияния, на КК 1 и 11 соответственно;- знаки отклоненияамплитуд сигналов аи а1 .Йот номинала относительно КК 1 и 11 соответственно; 5 с(, иб с(-1о ир е( р озпринимаемого сигнала. На фиг. 26,эти положения показаны цифрами 1 - 4. На фиг. 2, циФрами 1 и 11 показана относительная Величина проекции сигнала на КК; а на фиг. 2 в она 5 равна 3.Прием сигналов данных осуществляется посредством двух демодупяторов, расположенных в приемнике (не показаны). Корректор осуществляет кор .рекцию как синфазных (собственных) так и квадратурных (перекрестных) компонентов МСИ. Корреляция МСИ адаптивным корректором проводится в соответствии со с 1 едующим абгорит мом:при компенсации синфазного (собственного) мешающего влияния 1 с 1 120о "Ь25р; - о о - п О - ф( при компенсации квадратурного( 1 Йа, и а - - величина проекции сигналов,создающих мешающиевлияния на КК 1и 11 соответственно;- величина проек=,ции отклоненияамплитуды сигналов ао( и (:(о оот номинала наКК 1 и 11 соответственно.Для реализации алгоритма адаптивной коррекции достаточно использовать только две пары выражений: либо (1), (2), (5), (6), либо (3),(5) и (7) определяется величина изменения коэффициента передачи Ьсоответствующего регулятора отводакорректора, а на основании выражений (2), (4), (6), (8) - знак этогоизменения (5 (. ).0 П1 с сФормировайие сигналовл1 к киЬ по выражениям (1), (3), (5) и (7) осуществляется в арифметическом блоке 6. Эти сигналы поступают в блок 4 корреляции и обозначенына фиг. 1 как и;Для формирования сигнала 5, Ъ5 1 споступают сигналы , м ( с(-,1фп ( и с( с ВыходОВ приемникаи сигналы ь, и 8, с( с выходовьблока 3 памяти выборок.По командам программного блока 2 и в соответствии с использованнымсреднеквадратичным алгоритмом настройки адаптивного корректора в блоке 4 корреляции вырабатываются сигналы о величине и знаке изменения коэффициента передачи соответствующего отвода, которые в виде и -разрядных чисел хранятся в блоке 5 памяти коэффициентов. В каждом такте работы программного блока.2 из блоков 3 и 5 памяти в блок умножения арифметического блока 6 поступают два ( -разрядных кодовых числа, соответствующих модулям и полярностям кодов выборки а и а (-. коэффициента пе 1редачи соответствующего регулятора отвода корректора.1083374 50 55 Причем сначала в арифметический блок 6 поступает код выборки а;1 сигнала на выходе первого демодулятора а, а затем код выборки а-ф1 сигнала на выходе второго демодулял йтора а -, приемника для умножения1на один и тот же код коэффициента передачи регулятора соответствующего отвода корректора. Полученные произведения двух пар чисел записываются по командам, поступающим из программного блока 2, в один из двух сумматоров (не показаны) арифметического блока 6 с целью суммирования произвЕдений раздельно для выборокл исигнала а; и а -,. В следующем такте работы программного блока 2 из блоков 3 и 5 памяти на входы арифметического блока 6подаются кодовые числа, соответствующие операции умножения сигналовдля следующего отвода корректора.Полученные произведения алгебраическисуммируются в соответствующих сумматорах арифметического блока 6 с произведениями, полученными в предыдущем такте работы программного .блока2 для предыдущего отвода корректора.Э;-от процесс продолжается до тех.пор, пока в сумматорах арифметического блока 6 не будут записаны суммы,полученные в результате суммирования произведений кода выборок и коэффициентов передачи для всех отводов корректора, в результате чегона выходе корректора формируются дваоткорректированных цифровых сигналаа и а.- которые поступают в рео . о фшающий блок приемника для декодирования и формирования сигналов управления корректором. Указанный процесспродолжается до тех пор, пока небудут записаны такие коэффициентыпередачи регуляторов отводов, при которых величина ИСИ в сигналах а1и а - минимальна.0О.Таким образом, в корректоре осуществляется регулировка всех его от" водов, в том числе и центральных. Возможность изменения коэффициентов передачи регуляторов центральных отводов как по прямым, так и по перекрестным связям позволяет производ ить компенсацию искажений в сигналах а; ии Я возникающих из-за не. оптимального выделения КК, например из-за его интегрального сдвига 5 О 15 20 25 30 35 40 45 бРассмотрим компенсацию таких искажений.Допустим, что сигнал передаетсяметодом четырехфазной модуляции,векторная диаграмма которого представлена на фиг. 28,Предположим, то вместо сигналас индексом 1 принят сигнал с нндек"сом 5. При этом изменение коэффициента передачи регулятора центрального отвода по прямым связям осуществляется в соответствии с выражениями (1) и (2), а коэффициента передачи регулятора центрального отводапо перекрестным связям - в соответствии с выражениями (5) и (6).Когда же вместо сигнала с индексом 2 принят сигнал с индексом 6для регулировки коэффициентов пере-,дачи центральных отводов по прямыми перекрестным связям используютсявыражения (3), (4) и (7), (8) призначении индекса 1= О. Однако помере компенсации искажений, вызванныхинтегральным сдвигом КК, все менеедостоверными становятся сигналы5 е при использовании выраженияХ6(2 в первом случае и сигналы Эепри выражении (4) во втором (где= 0). Следовательно, из приемника вкорректор должны поступать управляющие сигналы, ограничивающие использование выражений (1) - (4) для изменения коэффициента передачи корректора по прямым связям при недостоверных сигналах 5 пе 0 и 5,е-" (ана 1П 0 Ьлогично происходит и в случае приемасигналов, имеющих на фиг, 2 индексы 7 и 8). Эти управляющие сигналывырабатываются в зависимости от того,превышают ли проекции сигнала а 1,на КК 1 и Ц пороговое напряжениеОили нетПри использовании различной пространственной структуры сигнала всоответствии с фиг, 2 относительноезначение Опор можно выбрать равным0,5. Допустим, что принимаемый сигнал вместо положения с индексом 1 (фиг.2 В) вследствие. интегрального сдвига КК занял положение с индексом 9. Тогда в процессе регулировки коэффициента передачи отвода по перекрестной связи в соответствии с выражениями (5) и (6) вектор сигнала занимает положение с индексом 2, что неправильно. Аналогичное происходит и при другихвозможных положениях вектора приннмаемого сигнала. Чтобы избежать лажной настройки, необходимо запретить регулировку коэффициента передачи центрального отвода корректора по, 5 перекрестной связи при превышении . проекцией сигнала на соответствующее КК некоторого порогового напряжения(Оор . Для случаев, изображенных на ,(оиг. 2 о(,6, Оп =О( , а для случая,ф ф пор пор ф , ф изображенного на фиг. 2 ь, Оп р = 1,5. Однако для упрощения устрой( тва эти пороговые напряжения можно выбрать равными, т.е. Опор =ОпоРассмотрим реализацйю в корректоре принципов компенсации сдвигов ККуправляющие сигналы з,2 иТ 5, г -., свидетельствующие о превыше 0нии проекции сигнала на соответствующее КК величины Оп , поступают из приемника на первый элемент ИЛИ 11 формирователя 7 сигнала управления и далее на первый 9 и второй .10 элементы И непосредственно через кивер. тор 8. На первый элемент И 9 из программного блока 2 поступает сигнал, соответству 1 ощий операции изменейия коэффициента передачи центрального. отвода корректора по перекрестной связи. На второй элемент И 10 иэ ,; З 0 программного блока 2 поступает сигнал, соответствующий операции изменения коэффициента передачи центрального отвода корректора по прямой. связи. Такое построение формировате,ля 7 сигнала управления необходимо для того, чтобы при выполнении одно-, г из условий: (а а )О, либо-.пора )О) осуществлять изменениеа . поркоэффициентов передачи регуляторов (40 всех отводов корректора, кроме .цен-тральных, по перекрестным связям. При выполнении условия аа(Опили а Оразрешается изменениеокоэффицйента передачи регуляторов всех отводов корректора, кроме центральных, по прямым связям. Для упрощения устройства можно сравнивать только один сигнал а или а(- сОЮ о пор Сигналы, запрещающие регулировку коэффициента передачи центральных отводов по перекрестным или прямым связям, с выходов элементов И 9 и 10 объединяются элементов ИЛИ 12 и далее поступаютна блок элементов И 13.Блок 13 представляет собой набор элементов И, количество которых равно числу разрядов кодового двоичного числа. п; , поступающего из,блока 4 корреляции и отображающего величину изменения коэффициента передачи регулятора соответствующего отвода корректора. На один из входов каждого блока элементов И 13 поступает соответствующий разряд двоичного числа и; , а на другой вход - сигнал от элемента ИЛИ 12, При наличии запрещающего сигнала на выходе элемента ИЛИ 12 коэффициент передачи регулятора соответствующего отвода, хранящийся в блоке 5 памяти коэффициентов, не изменяется (не регулируется). Технико-экойомическая .эффективность предлагаемого корректора заключается в компенсации искажений, обусловленных наличием. сдвига КК, повышении точности коррекции и благодаря этому в увеличении помехоустойчивости приема сигналов данных, что позволяет, допустив большие исходные искажения частотных характеристик канала связи, увеличить дальность передачи сигналов данных.10833 4 вьян Составительн Техред М.Над ректор Ю.Мак ме каз 1777/5 Тираж б 35 ВНИИПИ Государственног по. делам изобретений 3035, Москва, Ж, Раувписное та ССС от 4/5 4 ПП нт", г, Ужгород, ул. Проек