Устройство передачи и приема шумоподобными сигналами

(19) (1) 1 Н 04 В 7/ 7 р ВгУ ф, ": 3 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И, ОТНРЬТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Всесоюзный заочный электротехнический институт связи(56) 1, Турин Дж. Л. Введение в широкополосные методы борьбы с многолучевостью распространения радиосигналов и их применение в городскихс.системах цифровой связи. - ТИИЭР,1980, т. 68, В 3, с. 30-60.2. Авторское свидетельство СССРУ 300946, кл. Н 03 С 3/40, 1964(54)(57) УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ШУМОПОДОБНЫМИ СИГНАЛАМИ, содержа-.щее на передающей стороне генератортактовых импульсов, выход которогоподключен к входу генератора псевдослучайной последовательности, последовательно соединенные генератор несущей частоты, фазовращатель на 90опервый умножитель и сумматор, а такжепоследовательно соединенные Фазовыйманипулятор, информационный вход которого соединен с источником информации, и второй умножитель, причемвход Фазового манипулятора соединенс выходом генератора йесущей частоты,а выход второго умножителя подключенк второму. входу сумматора, выход которого подключен к входу передающей,антенны, а на приемной стороне - ка"нал обработки сигнала и приемную антенну, о т л и ч а ю щ е е с я тем.что, с целью повышения помехоустойчивости передачи дискретной информации в условиях многолучевости, в него введены на передающей стороне (9-,1) генераторов псевдослучайной последовательности, коммутатор, блок управления и линия задержки, причем выходы всех генераторов псевдослучайной последовательности подключены к соответствующии входам коммутатора, выход которого подключен к второмувходу второго умножителя и через линию задержки - к второму входу первого умножителя, причем выход генератора тактовых импульсов подключен к объединенным входам генераторов псевдослучайной последовательности и к входу блока управления, выход которого соединен с управляющим вхо- ую ю дом коммутатора, а на приемной сто-, роне - сумматор, блок управления, (М) каналов обработки сигнала, каж. дый из которых содержит последова- . тельно соединенные согласованный Фильтр,.линию задержки, фазовый детектор, накопитель и решающий блок, причем другой вход Фазового детектора соединен с выходом согласованного фильтра, а входы всех каналов обработки сигнала объединены и соединены с выходом приемной антенны, а также с входом блока управления, выходы. которого подключены к объединенным управляющим входам накопителя и ре- фр шающего блока каждого из каналов обработки сигнала, а выходы решающих блоков всех каналов обработки сигна" ла подключены к соответствующим входам сумматора, выход которого является выходом устройства.Изобретение относится к техникесвязи и может использоваться дляпередачи дискретной информациив многолучевых каналах связи с переменными параметрами. 5Известно устройство для передачии приема дискретной информации помноголучевым каналам, использующеефазоманипулированные шумоподобныесигналы и согласованный прием с накоплением лучей 111 .Недостатком этого устройства является низкая помехоустойчивость в каналах с переменными параметрами привысокой скорости передачи информацни,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является устройство передачи и приема шумоподобными сигналами, содержащее на передающей стороне генератор тактовыхимпульсов, выход которого подключенк входу генератора псевдослучайнойпоследовательности (ПСП), последовательно соединенные генератор несуощей частоты, фазовращатель на 90и;:.;:,Й умножитель и сумматор, а.такж- .оследозательно соединенные фазовый манипулятор, информационныйвход которого соединен с источником ЗОинформации, и второй умножитель,причем вход фазового. манипуляТорасоединен с выходом генератора несущей частоты, а выход второго умножителя подключен к второму входу сумматора, выход которФу"о подключенк входу передающей антенны, а на приемной стороне - карал обработки сигнала и приемную антенну 2 .Однако известное устройство обладает низкой йомехоустойчивостьюв многолучевом канале, обусловленнойпринятием решения о переданном символе только по одному из пришедшихлучей, в то время как сигналы, пришедшие другими путями, оказываютмешающее влияние на принятие решенияЦель изобретения - повышение по,мехоустойчивости передачи дискретной 5 Оинформации в условиях многолучевости.Поставленная цель достигается тем, что в устройство передачи. и приема шумоподобными сигналами, содержащее на передающей стороне генератор так товых импульсов, выход которого подключен к входу генератора псевдослу- чайной последовательности (ПСП),последовательно соединенные генератор несущей частоты, фаэовращатель на 90 , первый умножитель и сумматор, а также последовательно соединенные фазовый манипулятор, информационьый вход которого соединен с источником информации, и второй умножитель, причем вход фазового манипулятора соединен с выходом генератора несущей частоты, а выход второго умножителя подключен к второму входу сумматора, выход которого подключен к входу передающей антенны, а на приемной стороне - канал обработки сигнала и приемную антенну, введены на передающей стороне (М) генераторов ПСП, коммутатор, блок управления и линия задержки, причем выходы всех генераторов ПСП подключены к соответ. ствующим входам коммутатора,выход которого подключен к второму входу второго умножителя и через линию задержки - к второму входу первого умножителя, причем выход генератора тактовых импульсов подключен к объединенным входам генераторов ПСП и к входу блока управления, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, а на приемной стороне - сумматор, блок управления, (М) каналов обработки сигнала, каждый из которых содержит последовательно соединенные согласованный фильтр, линию задержки, фазовый детектор, накопитель и решающий блок, причем другой вход фазового детектора сбединен с выходом согласованного фильтра, а входы всех каналов обработки сигнала объединены и соединены с выходом приемной антенны, а также с входом блока управления, выходы которого подключены к объединенным управляющим входам накопителя и решающего блока каждого из каналов обработки сигнала, а выходы решающих блоков всех каналов обработки сигнала подключены к соответствующим входам сумматора, выход которого является выходом устройства.На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства передачи и приема шумоподобными сигналами; на фиг. 2 - структурная электрическая схема блока 17 управления; на фиг, 3 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.Устройство передачи и приема шумоподобными сигналами содержит на передающей стороне генератор 1 тактовых импульсов, генератор 2 ПСП, блок 3 управления, генератор 4 несущей частоты, фазовращатель 5 на 90 , первый умножитель 6, сумматор 7, фазовый манипулятор 8, второй умножитель 9, коммутатор 10, линию 11 задержки, а на приемной стороне - согласованные фильтры 12, линии 13 задержки, фазовые детекторы 14, накопители 15, 10 решающие блоки 16, блок 17 управления, сумматор 18Блок 17 управления содержит согласованный фильтр 19, амплитудный де.тектор 20, блок 21 вычитания, одно вибратор 22, линии 23 задержки.Устройство работает следукщим образом.Генератор 1 тактовых импульсов вырабатывает синхронизирующие импуль сы, необходимые для работы генераторов 2 ПСП, число которых при использовании двоичной передачи противопо-ложными сигналами определяется соотношением 25 где.М - число генераторов ПСП;Т, - интервал многолучевости: 30 Т - длительность информационногоссигнала.Генераторы 2 ПСП вырабатывают дво" ичные последовательности, образующие ансамбль ПСП с минимальными взаимными помехами. Последовательность подключения ПСП выбирается так, чтобы за время многолучевости каждая ПСП использовалась не более одного раза. При этом алгоритм работы коммутато ра 10 сводится к поочередному подключению всех генераторов 2 ПСП в моменты времени, соответствующие нача-.лу псевдослучайной последовательности. Блок 3 управления представляет 45 собой счетчик по модулю М. Циклическая последовательность всех сигналов выбранного ансамбля ПСП, полученная на выходе коммутатора 10, поступает на второй умножитель 9, на первый 50 вход которого поступает несущая частота, манипулированная по фазе передаваемой информацией. Эта же послеС довательность через линию 11 задержки поступает на первый умножитель б, 55 на первый вход которого поступает несущая частота, сдвинутая по фазеона 90 фазовращателем 5 Время задержки 61 в линии 11 задержки выбирается из соотношенияь сььЕ, (2) где ЬС - интервал корреляции фазысигнала, прошедшего многолучевый канал.Так как сигналы на входе сумматора 7 находятся в квадратуре, пик-фак. тор сигнала, передаваемого в канал связи, равен 1. Это позволяет использовать мощность передатчика.Сигнал, сформированный на передающей стороне и прошедший многолучевой канал связи, поступает на приемной стороне на объединенные входы согласованных фильтров 12 и блока 17 управления. Каждый из согласованных фильтров 12 согласован с соответствующей псевдослучайной последовательностью. Таким образом, принимаемый сигнал разделяется по форме на М параллельных каналов обработки сигнала, каждый из которых обрабатывает сигналы, передаваемые определенной псевдослучайной последовательностью. Сигнал с выхода согласованного фильтра 12 поступает на фазовый детектор 14, выделяющий информационную разность фаз. В качестве опорного сигнала для фазового детектора 14 исполвзуется сигнал с выхода этого же согласованного фильтра 12, задержанный в линии 13 задержки на время, равное времени задержки, введенной на передающей стороне. За счет введения на передающей стороне необходимого числа генераторов 2.ПСП на выходе фазового детектора 14 сигналы от соседних посылок разнесены во времени не менее, чем на длительность времени многолучевости. Поэтому в ка",: анналах обработки сигналов межсимвольной интерфервнпии не возникает. Это позволяет осуществить накопление всех пришедших лучей на интервале многолучевости в накопителе 15, который может быть выполнен в виде интегратора со сбросом. В момент окончания накопления решающий блок 16 производит отсчет сигнала на выходе накопителя 15 и выносит решение о переда" ваемой информации по знаку этого отсчета. Решения с выходов всех решающих блоков 16 объединяются сумматором 18 и поступают .к получателю информации. Блок 17 управления вырабатывает сигналы, необходимые для рабо. ты накопителей 15 и решающих бло146811ков 16. В спучае накопления лучейна интервале (М)Т блок 17 управ-,ления может быть реализован поструктурной схеме, приведенной нафиг, 2, при этом содержит (М) линий 23 задержки. Величина задержкив каждой из линий 23 задержки равнадлительности информационного символа.Длительность импульса, вырабатываемого одновибратором 22, равна (М)Т.Для упрощения блока 17 управлениявместо согласованного фильтра 19можно использовать один из согласованных фильтров 12.Временные диаграммы, приведенныена фиг. 3, построены для случая использования трех псевдослучайных последовательностей и наличия четырехразделимых лучей в канале связи безшумов для случая использования ансамбля ПСП с идеальными корреляционными свойствами,где 1 - часть дискретной информации,подлежащей передаче;2 - отклик на выходе согласованного фильтра первого каналаобработки (не заштрихованотклик на опорный сигнал);3 - отклик на выходе линии задержки первого канала; ЗО4 - отклик на выходе фазовогодетектора первого канала;5 - сигнал на управляющих входахнакопителя и решающей схемы.первого канала; 356 - сигнал на выходе накопителяпервого канала;7 - сигнал на выходе решающейсхемы первого канала;8 - отклик на выходе согласованного фильтра второго каналаобработки; 9 - сигнал на выходе фазовогодетектора второго канала;10 - сигнал на выходе накопителявторого канала;11 - сигнал на выходе решающейсхемы второго канала;12 - отклик на выходе согласованного фильтра третьего каналаобработки;13 - сигнал на выходе фазовогодетектора третьего канала;14 - сигнал на выходе накопителятретьего канала;15 - сигнал на выходе решающейсхемы третьего канала;16 - сигнал на выходе сумматора.В предлагаемом устройстве за счет введения на передающей стороне дополнительных генераторов 2 ПСП на приеме образуются защитные временныеинтервалы в каждом из каналов обработки, не меньшие длительности информационного символа, поэтому межсимвольной интерференции не возникает. Кроме того, в каждом канале обработки возможно накопление всех .пришедших лучей на , интервале многолучевости.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить помеоустойчивость передачи дискретной информации по многолучевым каналам с переменными параметрами и эффектомДоплера при длительностях информационных символов, меньших времени многолучевости. Это позволяет повысить скорость передачи информации и тем самым повысить эффективность использования полосы частот, отведенной системе связи.ак 13035,Патент", г.ужгород, ул.Проектная Тираж 659Государственного кпо делам изобретениисква, Ж-.35, Раушска Подписн митета СССР и открытий наб., д. 4/