Линейное устройство коррекции межсимвольной интерференции

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН Н 04 В 3/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ 65/24-09 ции с исполь ирования. ние точност ержит К-от 1, сумматор 4, ин 22) 46) 16.03.8407.02.86. БВ.И.Бакулин621,395.664Патент США04 В 3/14,торское св5749, кл. Нп огоинтерв нироОЙСТВО КОРРЕКЦРФЕРЕНЦИИ НЕЙНОЕ УС ОЛЬНОИ ИН МЕ атель 26коммутариминатор зультате етение относится к тежет применятьстуры передачи д лектросвязи ириемннках аппа ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕ ных при передаче информа зованием дуобинарного ко Цель изобретения - повыш коррекции. Устройство со водную линию задержки (Л торы 2,3, 27-29, регенер версный фильтр 5, регист сдвига, И формирователей ляющей (ФС) межсимвольнои мультиплексор 17, ФС 18 сигнала, счетчик 21 такто лов, перемножители 22, ванная ЛЗ 23, преобраэов числа, пороговый блок 30 тор 31, амплитудный диск 32 и цифровую ЛЗ 33.В реитерационной настройки ФС 11 межсимвольной помехи нелинейного корректорас решением на входе посимволам С вырабатывающего отсчетыимпульсной реакции на входе, произойдет ведомая настройкасодержимого каждого из накопителей 121022519 так,что приращениесоответствует решению системы заданных линейных алгебраических уравнений в соответствии с тре 1бованием полной коррекции в э данном интервале корректирования,ил.1Изобретение относится к технике электросвязи и может применяться в приемниках аппаратуры передачи данных при передаче информации с использованием дуобинарного (биполярного) кодирования.Цель изобретения - повышение точности коррекции,На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.Линейное устройство коррекциимежсимвольной интерференции сигналасодержит Й -отводную линию 1 задержки, первый 2 и второй 3 сумматоры,регенератор 4, инверсный фильтр 5,состоящий из последовательно соедиудненных сумматора 6, ограничителя 7амплитуд, регистра 8 сдвига, первый 9 и второй 10 регистры сдвига.,1 формирователей 11 составляющей межсимвольной помехи, каждый из которьгхсостоит из последовательно соединен 25ных сумматора 12 по модулю два, реверсивного счетчика 13, накопителя 14сумматора 15 (отсутствующего в Формирователе 111 составляющей межсимвольной помехи) и перемйожителя 16, муль-З 0.типлексор 17, Формирователи 18 составляющей выходного сигнала, каждыйиэ которьгх состоит из каскадно включенных накопителя 19 и перемножителя 20, счетчик 21 тактовых интервалов, перемножителя 22, секционированная линия 23 задержки, составленнаяиз ключей 24 и секций 25 задержки,преобразователь 26 числа, третий 27,четвертый 28 и пятый 29 сумматоры, 40пороговый блок 30, коммутатор 31,амплитудный дискриминатор 32 и цифровая линия 33 задержки,2Линейное устройство коррекции межсимвольной интерференции работает следующим образом.Принятый сигнал х (.) преобразуется при помощи аналого-цифрового преобразователя в последовательность отсчетов, следующих с тактовой частотой, Отсчет хо , имеющийся на Г-ом (центральном) отводеотводной линии 1 задержки, корректируется линейно от составляющих межсимвольной помехи при помощи перемножителей 20, коэффициент передачи каждого Из которых определяется содержимым соответствующего накопителя 19, и сумматора 29 и выдается на выход устройства в виде отсчета у, который опрецеляется выражением7у, =. , х,г=-Югде (Г )- интервал корректирования линейного корректора,- коэффициент передачиперемножителя 20.Задача определения необходимых коэффициентов передачи 4 перемножителей 20 решается следующим образом.Импульсная реакция канала связи характеризуется И.1 + М ненулевыми отсчетами, взятыми через тактовый интервал., где К ,7 и 1М .Межсимвольную помеху, в отсчете х, принимаемого сигнала, можно записать в видеКд:. сАмплитудный дискриминатор 32 и регенератор 4 формируют оценки С и С соответственно входного отсчета х и отсчета 5 . Полученные оценки лС принятого сигнала записываются (и хранятся) в цифровую ликию ЗЗ задержки.Из разности сигналов 5 о и Со формируется знак ошибки коррекции при помощи сумматора 3, записываемый в регистр 9 сдвига. Из оценки откорректированного сигнала при помощи инверсного фильтра 5 получается знак посылки 6для определения отсчетаи приведенной преобразованной импульсной реакции на выходе корректора "с решением на входе" по символам С не- обходимо р, Цеб, 3 при- К И, (1) где Г- знак усреднения во времени;е=5-С - сигнал ошибки коррекции.Отсчеты приведенной преобразован ной импульсной реакции равны при и =О,при а =Р,пр 1,Рл = Ури нМ+р, н ра фО при о - посылкиисходного сообщения алфавита,Р - порядок кодирования.Межсимвольную помеху в отсчете х, можно скомпенсировать используял вместо символов Сп оценки С, формируемые при помощи амплитудного дискриминатора 32 из отсчета х принимаемого сигнала, имеющегося на 3 -К-ом отводе линии 1 задержки. С учетом этого отсчет хо корректируется нелинейно от составляющих межсимвольной помехи при помощи перемножителей 16, коэффициент передачи каждого из которых определяется содержимым соответствующего накопителя 14 и соответствующего сумматора 15, и сумматора 2 и выдается в виде отсчета 50которык определяется выражением10225 4 где- отсчеты преобразованной импульсной реакции на выходе нелинейного корректора, определяемые в виде прин= - К,- (К-Р+1)У, = ф (.р. при н = (К- Р) , мпри; = М+1 м +1,10здесь- отсчеты импульсной реакции на выходе нелинейногокорректора, а знак -/+- соответствует дуобинарно 15му (биполярному) кодированию.Вводя приведенную импульсную реакцию на выходе нелинейного корректора,отсчеты которой равны20 выражение (1) можно доопределить сле 25 дующим образом при р =-К,-(К+опри=-(К+р) М,при= 11+1 И+ р.3+ ф30Следовательно, отсчеты ф приведенной импульсной реакции на выходе нелинейного корректора получают путем "кыверской фильтрации" отсчетовприведенной преобразованной им-пульсной реакции р , при40р, при- (К -р+1) (2)=-(К-Р)М где знак -/+ соответствует дуобинарному/биполярному кодированию.Перемножение сигналов зхдп е ииз 1 дп еоосуществляется в сумма- торе 12 по модулю два формирователей 11 и 11 составляющей межсимвольной помехи. На входы сложения 50 и вычитакия реверсивного счетчика 13поступает прямой и инвертированный сигнал с выхода сумматора 12 по модулю два. В соответствии с этим сигналом содержимое реверсивного счетчика 13 увеличивается (уменьшается) на 1 при поступлении на счетный вход реверсивного счетчика 13 импульса тактовой частоты, 12 10225Сиг 1 а, - .-а Выходе реверсивного счетчика 13 определяет знак отсчета приведенной преобразованной импульсНай РЕЯКттни На ВЫХОДЕ НЕЛИНЕЙНОГО КОР- ректора здп.тю. В соответствии с полученным знаком отсчета всрп тт В соответствующий накопитель 1 тт записывается нриращениет 51 т =дз:ьдп 1 И; где Р - постоянная коррекции.10В начале работы устройства каждый из накопителей 14 устанавливается в нулевое состояние, а в процессе работы нелинейного корректора настраивается итерациснно приращениями 11 Я., так чта на его выходе формируется отсчета приведенной преобразованной импульсной реакции, на Выходе нелинейного корректора, в виде комбинации из Я параллельных двоичных разрядов, После схсдимости корректора ттс решением на вхаден по символам г, содерлцмое каждого из накопителей 14 совершает медленные Флуктуации на ВеличинуР относительно установившегося значения, что обеспечивается правильным выбором емкости реверсив ного счетчика 13, постоянной коррекции 8 и достигается при соответствующем отношении сигнал - помеха и уров не межсимвольной интерференции на входе нелинейнога корректора, Каждыйиз накапителек 14 может быть Выполнен В ниде реверсивного счетчика или накапливающего сумматора при этом3.) исключают вазможность ега переполнения и предусматривают начальную уста- вовку в нулевое состояние. В соответствии с принципом "инверсной фильтрации отсчет приведенной импульсноЙ реякции с выхода накопителя 1 А первого формирователя 11 составляющей межстмвольной помехи поступает на перемножитель 16 этого же 4 юрииравателя составляющей межсимвольной помехи сс знаком -5+ на ОДин из ВКОДОВ суммЯтсра 15 (Р =1) фсРМИРОВЯТЕЛЯ 1 1 СССТЯВЛЯ 1 ОШтЕй межсимвольной помехи, На выходе сумматора 15 каждого из Формирователей 115 5 составляющей межсимвольной помехи фориируетсв, в соответствии с выражением (2), требуемый отсчет приведенной импульсной реакции на выходе нелинейного корректора, равный отсчету приведенной импульсной реакции на входе линейного корректора. Полученный отсчет приведенной им-,пульсной реакции ; поступает на одиниз Входов перемножителя 16. 13 перемцожителях 16 формирователей 11саста з,тьтющей 1 тежсимвалькой помехиосуществляется умно;кение отсчетадпа соответствующую оценку С вхадна"го сигнала нелинейного корректора,содержащиеся в 11 ифрсвои линии ЗЭ задержки, Выполненную в виде многоразря 1 тнаго регистра сдвига,Отст.еты приведенной импульснойреакции на Входе устройства, необходимые для выполнения линейной коррекции сигнала, после преобразования, центрального отсчета В третьем сумматоре 27, на др 5 тгсй ВХОД кстсрогаподан сигнал единичной амплитуды,поступают в ттароговый блок 30,Для полученных отсчетов 15, имг 5 тльсной реакции на входе устройстваи яме;11,51 хс 51 условий полной ко, рекцит.ф на заданном интервале корректи 3051 Я 11 1 Я .,1 РК НЯЧЯЛЬНОМ УСЛОВИИ р ЧТОкоэффициент передачи перемножителя 20 по центральному отводу равен 1,я 1;оэЮьптиенты передачи остальныхттеремт 1 ожтттет 1 ей 20 В начале равнынуло, итерационнснаходится решениет с.матричнойОформд тт фг 1.,е 1 т - квадратная матрица отсчетовЯ с, И элементами в строке и ста.;бце.Ре 1 ение системь уравнений определяс ся циклами пс,; + 1+ т тактовых и Тервялсв, В начале каждого цикла счетт 1 ик 21 ВырЯбатьВает кОрОткие 1-.тт 1 У 5-,.ЬСЬ 1 ДЛЯ УСтаНОВКИ В НУЛЬ ВСЕХ се 1 сцттй 25 задержки на тактовый интеттват Секциснированной линии 23 заде:кт., что исключает Влияние стсче;се:р;1151 ць 1 хс 5; В секциониравянной линитт 23 задетанди ат предыдущего цтткла реп. ний сисгемы уравнений, на работу В данном цикле, После установки В нуль всех секций 25 задержки се 1,11 иа1.рэва 11 ной линии 23 задержкиВ Ст 1 ЕТЧИКЕ 2 НаЧИНаЕтея СЧЕТ таКтаВы . импульсов. На певцом тактовомИит 1 УЛ 1.СЕ ДаННОГО ЦИКЛа, На ВТОРОМ ВЫ- ходе счетчика 21, формируется высо- КИЙ 15 ОТЕНИЯ 1,. КстарЫЙ ПОСтуПЯЕТ На обьединетгные первые коммутирующие входы клют-ей 24, На первыи информационный Вход состветствующего клю 1210251 О 15 2025 ча 24 поступает соответствующий отсчетимпульсной реакции с выхода накопителя 14 первого формирователя 11 составляющей межсимвольной помехи, с выхода сумматора 15 соответствующих формирователей 11 составляющей межсимвольной помехи и с выхода преобразователя 26. Остальные М отсчетов импульсной реакции , снимаемые с выходов сумматоров 15 остальных формирователей 11 составляющей межсимвольной помехи, подаются на соответствующий информационный вход мультиплексора 17, который работает в течение времени, начиная с второго тактового импульса данного цикла по М + 1-й тактовый интервал, который фиксируется счетчиком 21 путем выработки высокого потенциала на его первом выходе.Во втором тактовом интервале цикла открывается мультиплексор 17 и на второй информационный вход первого ключа 24 поступает с выхода мультиплексора 17 отсчет у импульсной реакции. После формирования И + 1 отсчетов и импульсной реакции мультиплексор 17 закрывается, а содержимое секционированной линии 23 задержки продвигается к ее выходу до формирования последнего пц отсчета импульсной реакции. Счетчик 21 на втором выходе формирует высокий потенциал, фиксирующий состояние ключей 24 по первому коммутирующему входу в течение первого тактового импульса цикла и высокий потенциал на третьем выходе в течение остальных у + Н тактовых интервалов данного цикла, фиксируя состояние ключей 24 по второму коммутирующему входу.В результате итерационного решения системы уравнений накопители 19 настраиваются приращениями о: с( - 8 Ь 1 при,: - 1 Н,К+1) 1 к)рСчетчик 21 дополнительно осуществляет синхронизацию работы коммутатора 31 так, что номер тактового импульса цикла определяет номер соответствующего накопителя 19.Таким образом, в результате итерационной настройки формирователей 11 составляющей межсимвольной помехи нелинейного корректора "с решением на входе" по символам С , вырабатывающего отсчеты о. импульсной11 реакции на входе, происходит ведомая" настройка содержимого каждого 30 35 40 45 50 55 из накопителей 19 так, чтос = 4 соответствует решению системы лйнейных алгебраических уравнений в соответствии с требованием "полной коррекции" в заданном интервале корректирования.Формула изобретения Линейное устройство коррекции межсимвольной интерференции, содержащее И-отводную линию задержки, вход которой является входом устройства, М формирователей составляющей межсимвольной помехи, каждый из которых, кроме первого, состоит из перемножителя, сумматора и последовательно соединенных сумматора по модулю два, реверсивного счетчиканакопителя, выход которого в каждом из формирователей составляющей межсимвольной помехи, кроме первого, соединен через сумматор с входом перемножителя этого формирователя составляющей межсимвольнойпомехи, а выход накопителя первого формирователя составляющей межсимвольнойпомехи соединен с первым входом пере- множителя этого же формирователя составляющей межсимвольной помехи непосредственно, инверсный фильтр, последовательно соединенные первый и второй сумматоры, регенератор, вход которого соединен с выходом первого сумматора, а выход подключен к второму входу второго сумматора и входу инверсного фильтра, со-, держащего последовательно соединенные сумматор, первьш вход которого является входом инверсного фильтра, ограничитель амплитуды и регистр сдвига, выход которого соединен с вторым входом сумматора инверсного Фильтра, первый регистр сдвига, вход которого соединен с выходом второго сумматора, а выход подключен к первому входу сумматора по модулю два, каждого из формирователей составляющей межсимвольной помехи, второй регистр сдвига, вход, выход и каждый из отводов которого соединены с вторым входом сумматора по модулю два соответствующего формирователя составляющей межсимвольной помехи, вход второго регистра сдвига соединен с вторым выходом ограничителя амплитуд инверсного фильтра, выход накопителя первого формирователя составляющей межсимвольной помехи10 щей выходного сигнала, секционированная линия задержки, одна соответствующая часть секций которойсостоит иэ последовательно соединенных ключа, выход которого является отводом секционированной линии зацержки, и секций задержки, а другая соответствующая часть состоит только иэ секций задержки, выход которых является соответствующим отводом секционированной линии задержки, каждый из отводов и выход которой соединены с вторым входом соответствующего перемножителя, мультиплексор, соответствующий информационный вход которого соединен с выходом сумматора соответствующего формирователя сосгавляющей межсимвольной помехи иэ числа подключенных к выходу и положительным отводом цифровой линии задержки а выход подключен к первому информационному входу ключа первой екции секционированной линии задержки преобразователь числа, первый вход которого соединен с выходом сумматора формирователя составляющей межсимвольной помехи, подключенного к центральному отводу цифровой линии задержки второй вход преобразователя числа является входом сигнала с положительной шины пита-,ния, а выход подключен к второму информационному входу ключа первойсекции секционированной линии задержки, второй вход ключа каждой из последующих секций секционированной линии задержки соединен соответственнос выходом сумматора соответствующего,кроме крайнего, формирователя составляющей межсимвольной помехи иэ числа подключенных к отрицательнымотводам цифровой линии задержки ивыходу накопителя формирователя составляющей межсимвольной помехи, подключенного к входу цифровой линиизадержки,. и счетчик тактовых интервалов, вход которого является тактовым входом усгройства, а первый,второй, третий и четвертый выходыподключены соответственно к управляющему входу мультиплексора, объединенным первым коммутирующим входамключей, вторым коммутирующим входамключей и установочным входам секцийзадержки секционированной линии задержки,род, ул.Проектная, 4 соединен с вторым входом сумматоравторого формирователя составляющеймежсимвольной помехи, выход сумматора которого, как и выходы сумматоров последующих формирователей составляющей межсимвольной помехи, соединен с вторым входом сумматора соответствующего смежного формирователя составляющей межсимвольной помехи, выход перемножителя каждогоиз которых соединен с соответствующим входом вычитания первого сумматора, вход суммирования которого соединен с выходом центрального отводаИ-отводной линии задержки, о т -5л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности коррекции,введены К формирователей составляющей выходного сигнала, каждый изкоторых состоит иэ последовательносоединенных накопителя и перемножителя, при этом вход, выход и каждыйиз отводов Н-отводной линии задержки соединены с вторым входом перемножителя соответствующего формирователя составляющей выходного сиг, нала, Л перемножителей, первый входкаждого из которых соединен с выходом накопителя соответствующего формирователя составляющей выходногосигнала, третий сумматор, входы которого соединены с выходом соответствующего перемножителя, коммутатор,соответствующий выход которого соединен с входом накопителя соответствующего формирователя составляющейвыходного сигнала, четвертый сумматор, выход которого подключен к входу коммутатора, пороговый блок, входкоторого, объединенный с первым вхо Одом четвертого сумматора, соединен свыходом третьего сумматора, а выХодподключен к другому входу четвертогосумматора, последовательно соединенные амплитудный дискриминатор, вход 45которого соединен с входом И-отводной линии задержки, и цифровая линиязадержки, вход, выход и каждый нэ отводов которой соединены с вторым входом перемножителя соответствующего 5 Оформирователя составляющей межсимвольной помехи, пятый сумматор, выход которого является выходом устройства, а соответствующий вход сое-,динен с выходом перемножителя соответствующего формирователя составляю-ВНИИПИ Заказ 533/60 Тираж 624 ПодписноеФилиал ППП "Патейт", г.Ужго