Устройство синхронизации приемника многочастотных сигналов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 Н 04 з 1/1 дены поспер выйа также ми, вв ненные щи сигна зиционн ледоват элемент второй дая из ельно сое ИЛИ и Р 5 элемент ИЛ которых с(56) Авторское свидетельство СССР ЕЕ 907832, кл, Е 04 3 1/14, 1980.Авторское свидетельство СССР У 1053306, кл. Н 04 Е 1/14, 1982. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО СИЕЕХРОНИЗАЦИИ ПРЕЕЕИЕЕИКА МНОГОЧАСТОТЕЕЧХ СИГЕАЛОВ, содержащее последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, первый блок добавления-исключения импульсов, делитель частоты, второй блок добавления в исключения импульсов и кольцевой регистр, последовательно соединенные фильтр нижних частот и аналого-цифровой преобразователь, а также сумматор, и М каналов обработки сигналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных демодулятоа, фильтра приема, формирователя прямоугольных импульсов, дифференцирующего блока, селектора отрицательных импульсов и формирователя единичных импульсов, выходы аналого-цифрового преобразователя подсоединены к соответствующим управляющим входам первого блока добавления- исключения импульсов, причем объединенные входы демодуляторов являются входом устройства, а выходы кольцевого регистра являются выходами устройства, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения синхронизации в многоканальных системах связи с многопоЯО 1185627 А тельно соединенных дополнительногосумматора и порогового блока,дополЕнительный пороговый блок, формиро 1 ватель сигнала рассогласования и ЕЕ цепей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных элемента И и дополнительного фильтра нижних частот, а в каждый из кана.лов обработки сигналов введены последовательно соединенные обнаружи- Фе тель сигнала и регистр сдвига, при этом выход к 5-триггера подсоединен к входу фильтра нижних частот, выход делителя частоты подсоединен к Р-входу Р 5 в тригге и объединенным тактовым входам регистров сдвига и обнаружителей сигнала Я каналов. об- Ьы работки сигналов, в каждом из кото- . рых информационный вход обнаружите- (рр ля сигнала подсоединен к выходу фор- р мирователя прямоугольных импульсов, выходы формирователей единичных импульсов й каналов обработки сигналов подсоединены к входам первого элемента ИЛИ, выходы обнаружителей сигнала и регистров сдвига М каналов обработки сигналов подсоединены к соответствующим входам коммутатора, выходы которого подсоединены к входам сумматора и дополнительных сумматоров, выходы пороговых блоков и дополнительного порогового блока подсоединены к входам второго элемента ИЛИ, выход которого подсоединен к объединенным первым входам элементов И, вторые входы элементов И подклю1185627 компараторов, при этом каждыйс С -ьссс блок компараторсв ( / = 1, 2,М -1) состоит из 8 - с компараторов, выходы которых подсоединены к соответствующим входам дешифратора, прямые входы компараторов каждого с-го блока компараторов объединены и подключены к инвертирующим входам соответствующих компараторов 1- 1 блоков компараторов,причем объединенные прямые входы компараторов каждого-го блока компараторов являются входами Формирователя сигнала рассоглас ов ания, а выходы дешифратор ов я в - ляются выходами формирователя сигнала рассогласования. На вход устройства синхронизации приемника многочастотных сигналов поступает многочастотный многопозиционный сигнал вида последовательности частотно-временных матриц (ЧВМ) (Фиг, 1). Групповой сигнал представляет собой последовательность радио- импульсов на разных частотах ( ,М = 5), смещенных во времени на интервал( с = Тс/й), где Тс - длительность группового сигнала. В рассматриваемом примере технической реализации предлагаемо - го устройства синхронизации приемника многочастотных сигналов используется оптимальный ансамбль много 2 О 25 30 сесссс к соответствующим выходам кольцевого регистра, выходы дополнительцых фильтров нижних частот подсоединецы к соответствующим входам формирователя сигнала рассогласования, выходы которого подсоединены к соответствующим управляющим входам второгоблока добавления-исключения импульсов, а выход сумматора подсоединен квходу дополнительного пороговогоблока. 2. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что Формирователь сигнала рассогласования выполнен в виде дешифратора М - 1 блоков Изобретение относится к синхронизации многоканальных систем связи с многочастотными составными сигналами вида частотно-временной матрицы для передачи дискретных сообщений по каналам с многолучевым распространением радиоволн и может быть использовано в приемниках дискретных сигца - лов вида частотно-временной матрицы.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения синхронизации в многоканальных системах связи с многопозициоццыми сигналами.На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства синхронизации приемника мцогочастот. ных сигналов; на фиг. 2 - структурная электрическая схема формирователя сигнала рассогласования. Усссойство синхронизации приемника многочастотных сигналов содержит М каналов обработки сигнала 1, пер - вый элемент ИЛИ 2, Р 5-триггер 3, фильтр 4 нижних частот, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 5, генератор 6 тактовых импульсов, первьгсс блок добавления-исключения импульсов 7, делитель 8 частоты, второй блок добавления-исключения импульсов 9, кольцевой регистр 10, коммутатор 11, сумматор 12, Мдополнительных сумматоров 13, Мпороговых блоков 14, допопцительный пороговый блок 15,51 О15 второй элемент ИПИ 16, й элементов И 17, М дополнительных фильтров 18 нижних частот, формирователь 19 сигнала рассогласования.Каждый из М каналов обработки сигнала 1 содержит демодулятор 20, Фильтр 21 приема, Формирователь 22 прямоугольных импульсов, дифференци - рующий блок 23, селектор 24 отрицательных импульсов, Формирователь 25 единичных импульсов, обнаружитель сигнала 26, регистр 27 сдвига.Формирователь 19 сигнала рассогласования содержит М( М - 1)/2 компараторов 28 и дешифратор 29.Устройство синхронизации приемника многочастотных сигналов работает следующим образом."и "ср "фл 1 где Тф - флуктуирующая длительность;7 р - математическое ожидание случайной величины С .С помощью фильтра 4 осуществляется выделение постоянной составляющей импульсного сигнала. При этом обеспечивается фильтрация шумовой компоненты. Напряжение на выходе фильтра 4 несет в себе информацию об усредненном (по все:1 параллельным частотнымветвям обработки) временном рассогласовании входных сигналов ЧВМ (моментов времени смены частот) . относительно импульсного сигнала, формируемого ца выходе делителя частоты 8.Постоянное напряжение на выходе фильтра 4 с точностью до шумовой компоненты равно А срО,3 11856 позиционных многочастотных сигналов (МЧС) с количеством элементов (частот), равных М = 5, и включающий в . себя М = 4 частотно-временных матриц. Начальная фаза каждого из канальных радиоимпульсов ЧВМ может манипулироваться (по фазе) на Л В каждом из М каналов обработки сигнала с помощью демодулятора 20 и фильтра 21 осуществляется либо амплитудное (в этом случае демодулятор 20 реализуется в виде амплитудного детектора), либо фазовое (в этомслучае демодулятор 20 реализуется в виде перемцожителя и формирователя когерентного сигнала) детектирование сигнала, передаваемого по данной частоте, Полоса частот фильтра 21 согласуется с длительностью Г элементарной посылки канального сигнала.Формирователь 22 осуществляет приведение продетектироваццых импульсов к одной (положительной) полярности (если канальные сигналы являются фазоманипулировацными) и обеспечивает формирование прямоугольных импульсов, длительность которых равна длительности соответствующих радиоимпульсов. Диффереццирующий блок 23 осуществляет формирование30 остроконечных импульсов разной полярности, соответствующих передним и задним фронтам входной импульсной последовательности.Селектор 24 обеспечивает выделение отрицательных импульсов. Импульсные последовательности, формируемые формирователями 25 М каналов обработки сигналов 1, объединяются с помощью первого элемента ИЛИ 2. Формирователи 25 осуществляют формирование им пульсов малой длительности и с номинальными уровнями, необходимыми для срабатывания Р 5 -триггера 3 и по 5 - входу. Импульсы этой последовательности устанавливают 5 -триггер 3 в состояние "1". Установка Р 5-триггера 3 в состояние 0 производится последовательностью импульсов с частотой следования Рн= 1/т, поступающих с выхода делителя 8 частоты. Эта импульсная последовательность поступает на й-вход ЙВ-триггера 3.На выходе Ю-триггера 3 появляются импульсы с длительностью, пропорциональной временному рассогласованию импульсного сигнала на выходе делителя частоты 8 относительно входного сигнала ЧВМ. Длительность этих 27 4импульсов может изменяться от 0 догде Т - длительность одного часпф итотного элемента ЧВМ. В результате действия шумов и многолучевой среды распространения длительность импульсов на выходе Р 5 в тригге 3 принимает значение где А - амплитуда импульсов на выходе 5.-триггера 3. При этом максимальное значене 01 равно (мдкс=А (при фс = Т) а минимальноеср ьзначение О, равно Ощд = 0 (при= 0 т.е. при отсутствии асинхросрнизма между двумя сравниваемыми импульсами сигнала).Постоянное напряжение с выхода фильтра 4 поступает на АЦП 5 непрерывного действия с выдачей информации в параллельном коде об уровне постоянной составляющей на выходе фильтра 4.Цифровые сигналы с выходов АЦП 5 поступают на соответствующие управляющие входы первого блока добавления-исключения импульсов 7, который предназначен для точной подстройки системы синхронизации по фазе с шагом д 7 = 7 /В, причем 2 7 Й, где и - число выходов (разрядов) АЦП 5, а- коэффициент деления делителя 8. Принцип подстройки фазы состоит в следующем. Генератор 6 вырабатывает последовательность20 коротких импульсов с частотой Г.=К/,В зависимости от значения логического сигнала на выходах АЦП 55в первом блоке добавления-исключения импульсов 7 либо вычитается определенное количество импульсов,уменьшая тем самым фазу, либо прибавляется определенное количествоимпульсов, увеличивая фазу. В результате вычитания или прибавленияодного импульса фаза выходных импульсов делителя 8 изменяется подлительности на дГ. Таким образом,на выходе делителя 8 формируетсяпоследовательность импульсов (счастотой следования Рн = 1/Т),которая является синхронной (с точностью до йТ= Т /К) с временнымиграницами частотных элементов МЧСнезависимо от вида входных сигналов.Эта последователытость поступаетна сигнальный вход второго блокадобавления-исключения импульсов 9,на управляющие входы которого поступает г -разрядный (2 Ъ М ) цифровой сигнал управления (в параллельном коде), Формируемый формировате -лем 19.30Работа второго блока добавленияисключения импульсов 9 аналогичнафункционированию первого блока добавления-исключения импульсов /. Вто,рой блок добавления-исключения импульсов 9 из поступающей последовательности импульсов (от делителя 8)вычитает или прибавляет 1 импульсов(в зависимости от значения сигнала.на выходах Формирователя 19) гдекод цифры на выходах Формирователя4019. Этим обеспечивается изменениеколичества продвигающих импульсовкольцевого регистра 10, а тем самыми сдвиг во времени импульсов синхронизации на выходах кольцевого регист 45ра 10 на величину дТ= То/й.Формирование сигнала управления,поступающего на управляющие входы управления дополнительного блока 17управления, второго блока добавленияисключения импульсов осуществляетсяследукицим образом.Импульсный сигнал с выхоДа формирователя 22 каждого канала обработкисигналов 1 поступает на вход обнаружителя сигналов 26, на тактовый входкоторого ттоступает синхросигнал свттхода делителя 9. Обнаружитель сиг. налов 26 осуществляет обнаружение сигнала передаваемого на данной частоте, и Формирует на своем выходе последовательность прямоугольных импульсов длительностью 7 . Временные границы этих импульсов синхронизируются последовательностью синхросигнала, поступающего с вь 1 хода делителя 8.Обнаружитель 8 сигнала может быть реализован, например, в виде последовательно соединенных интегратора, порогового блока и Рб -триггера, причем вход интегратора, а также объединенные тактовые входы интегратора, порогового блока и Я вход Кбтриггера 3 являются соответственно информационным и тактовым входами обнаружителя сигнала 26, а прямой выход Яб -триггера 3 является выходом обнаружителя сигнала 26.Импульсная последовательность с выхода обнаружителя сигнала 26 (каждого из Й каналов обработки сигнала 1) поступает на сигнальный вход регистра сдвига 27 (состоящего из М -1 разрядов), который выполняет функции дискретной линии задержки. Для обеспечения синхронной работы регистров сдвига 27 Н каналов обработки сигнала 1 на тактовые входы регистров сдвига 27 поступает синхросигнал от делителя 8.Импульсные последовательности с выходов обнаружителей сигнала 26, а также задержанные последовательности с выходов регистров сдвига 27 М каналов обработки сигналов 1 поступают на соответствующие входы коммутатора 11. Последний имеет 8М входов и Й " М выходов (где М - количество ЧВМ в ансамбле сигналов). Коммутатор 11 в соответствии со структурой используемого ансамбля много- позиционных МЧС обеспечивает подключение соответствующих входов к соответствующим его выходам, Соответствующие выходы коммутатора 11 объединяются цепью, состоящей из последовательно соединенных сумматора 12 и дополнительного порогового блока 15 и Мцепями, состоящими из последовательно соединенных дополнительных сумматоров 13 и пороговых блоков 14.Импульсные последовательности, образованные на выходах дополнительного порогового блока 15 и пороговых, блоков 14 объединяются вторым эле18 э 627 7 1 ментом ИЛИ 16. Временное положение импульсов этого сигнала несет в себе информацию о временных границах принимаемого МЧС (границах ЧВМ).Импульсная последовательность с выхода второго элемента ИЛИ 16 поступает на объединенные первые входы элементов И 17, на вторые входы которых поступают синхросигналы от соответствующих выходов кольцевого регистра 10. Назначением элементов И 17 дополнительных фильтров 18 и формирователя 19 является: выяснить, соответствует ли временное положение импульсного сигнала на выходе второго элемента ИЛИ 16 временным границам импульсов последовательности на выходах кольцевого регистра 10 и сформировать сигнал управления, который подается на управляющие входы второго блока добавления- исключения импульсов 9.Напряжения с выходов М дополнительных фильтров 18 поступают на 1 входы формирователя 19. Эти напряжения будут тем большей величины, чем большее количество импульсов1 поступает на вход соответствующегодополнительного фильтра 18. формирователь 19 (фиг. 2) работает следующим образом.Постоянные напряжения, формируемые Я дополнительными фильтрами 18,сравниваются друг с другом с помощью компараторов 28, на выходах и которых возникает логический сигнал"1", если напряжение, поступающеена прямой вход компаратора 28,больше, чем поступающее на инвертирующий вход, в противном случаевозникает сигнал "0". Для случая,когда на выходе кольцевого регистра10 формируются импульсные последовательности, на выходе компараторов28 будут сформированы логическиесигналы ("0" или "1). Состояние выходов компараторов 28 дешифрируетсяс помощью дешифратора 29, на выходахкоторого формируется цифровой сигналв параллельном коде. Этот сигналпоступает на управляющие входы второго блока добавления-исключения импульсов 9.1185627 оставитель В.ОрловехредЖ.Кастелевич Корректор О.Луговаяю Редактор Т.Митейк акаэ 6440 лиал ППП "Патент", г. Ужгоро оектная, 4 60 Тираж 658 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.