Устройство передачи и приема шумоподобных сигналов

второй перемножители 6 и 7, фазовыйманипулятор 8, сумматор 9, формирователь 10 информационных импульсов,.первую и вторую линии задержки 11 и12 и переключатель 13, а на приемнойстороне - согласованные фильтры 14 11411, первые и вторые линии задержки15 -1511, 161-16, первые и вторыефаэовые детекторы 17-17, 18-18, 10первые и вторые накопители 19-19 п,201-20, первые и вторые ключи 21 -11 ф 22 22 первые вторытретьи решающие блоки 23-23 п, 24 -24, 25 -2511, первые и вторые блоки 15снятия манипуляции 26-26, 27-27,блоки вычитания 28 1-28, инверторы291-29 п, блок управления 30, выходнойсумматор 31 и дополнительный сумматор 32, причем в состав блока управ-: 20ления 30 входят согласованный фильтр33, амплитудный детектор 34, блок вычитания 35, одновибратор 36, блокдифференцирования 37 и линии задержки38-38, в состав генератора 2 псевдослучайных последовательностей входятраспределитель 39, блоки совпадения401 в 4 и генераторы ПСП 41-41 , всостав Формирователя 31 УИ входятключ 42, источник питания 43, инвертор 44, одновибратор 45 и диоды 46и 47, а в состав формирователя 10входят ключ 48, диоды 49 и 50, линиизадержки 51 и 52, одновибраторы 53,54, 55 и 56 и диоды 57 и 58.35Устройство передачи и приема ШПСработает следующим образом,От источника информации на форми"рователь 10 информационных импульсовпоступают одновременно две последовательности коротких информационныхимпульсов "1" и "-1" (например, послепреобразования последовательного кодав параллельный, фиг,2 а, б), Импульсыпервой последовательности поступаютодновременно на формирователь 3 УИ,который вместе с генератором 1 обеспечивает синхронную работу и формирует иэ двуполярных входных сигналовимпульсы, запускающие через ключ 4850формирователь 10, причем если входныеимпульсы второй информационной последовательности Б (Фиг,2 б), положительные, то выходные импульсы формирователя 10 задерживаются линией задержки 52 на время Д, (фиг.2 е), при55отрицательных входных импульсах ПвыхЬдные импульсы задерживаются линней задержки 51 на время Д 1(Фиг,2 е), Информационные импульсына выходе Формирователя 10 формируются из первой входной информационнойпоследовательности 11 с помощью диодов 57 и 58 и одновибраторов 55 и 56(фиг,2 д),Информационные импульсы, поступающие с выхода формирователя 10, в фазовом манипуляторе 8 манипулируют не"сущую частоту от генератора 4. Информационные импульсы с другого выходаформирователя 10 управляют работойпереключателя 13, подключая к первомуперемножителю 6 либо линию задержкина Д 111 (если П положительный импульс), либо линию задержки на Ь,12 (если У отрицательный импульс),В генераторе ПСП 2 с помощью распределителя 39, блоков совпадения401-40 и генераторов ПСП 411-.41под действием тактовых импульсов(Фиг.2 ж), которые поступают на второй перемножитель , на выходе которого окончательно Формируется информационная ШПС с внутриимпульсной фазовой манипуляцией. Начальная фазакаждой посылки этого сигнала манипулируется на 0 или и рад, в зависимости от знака входных импульсов П.На входы первого перемножителя 6помимо задержанных ПСП на й, илипоступает также гармоническое кофлебание несущей частоты от генератора4, сдвинутое по фазе на й /2 в фазовращателе 5, на выходе.перемножителя6 формируется пилотный ШПС, сдвинутыйпо времени относительно информационного ШПС на время Дйили 4,й в зависимости от знака входных импульсовП. Объединенные в сумматоре 7 информационные и пилотные сигналы черезпередающую антенну поступают в линиюсвязи1Времена задержек 6, и Д выбираются таким образом, чтобы не нарушалась корреляция Фаз информационного и пилотного сигналов на выходе много- лучевого канала, а также из условия разделимости сигналов на выходе согласованного Фильтра, Для этого необходимо выполнить условия:Д,(к к,2(кк(5 10 15 20 т "Г1где ь к - интервал корреляции Флукту 1аций фазы сигнала на выходеиноголучевого канала,Ь - ширина спектра сигнала.Кроме этого значения 5г; выбираются существенно меньше Тс.На приемной стороне принимаемыймноголучевой сигнал поступает наобъединенные входы "и" согласованных, фильтров 141-14 и и блока управления 30.Каждый из согласованных фильтров14 согласован с соответствующим ШПС,сформированным с помощью ПСП. Такимобразом, принимаемый сигнал разделяется по форме для обработки в "и"параллельных каналах, каждый из которых обрабатывает сигналы, передаваемые определенной ПСП, причем каждыйиз "и" каналов состоит из двух подканалов обработки. Сигнал с выходакаждого согласованного фильтра 14поступает на входы фазовых детекторов 17 и 18 непосредственно и черезсоответствующие линии задержки 15и 16. Напряжения на выходах Фазовыхдетекторов 17 и 18 будут пропорциональны косинусу разности Фаз междуинформационным и пилотным сигналами.В линиях задержки 15 и 16 компенсируются как временные сдвиги между сигналами Ь С 1 и 1, так и Фазовый сдвигна 90 ф, введенные на передаче,Так как сигнал одной и той жеформы передается только, один раз завремя многолучевости, то на выходахфазовых детекторов 17 и 18 сигналыот соседних посылок разнесены вовремени не менее чем на длительностьвремени многолучевости. Поэтому в каналах обработки сигналов межсимвольная интерференция практически отсутствует. Это позволяет осуществлятьнакопление энергии всех принятых наинтервале многолучевости лучей а накопителях 19 и 20, которые могут бытьвыполнены в виде интеграторов сосбросом. В моменты окончания накопления решающие блоки 23 и 24 производятотсчеты сигналов на выходах накопителей 19 и 20 и выносят решение .обинформационных символах первого информационного потока по знакам этихотсчетов. Решения с выходов всех решающих блоков 23 и 24 объединяютсявыходным сумматором 31 и являются принятыми символами по первому информаци 25 30 35 40 45 50 55 онному потоку, Блок управления 30вырабатывает сигналы, необходимые дляработы накопителей 19 и 20 и решающихблоков 23 и 24. Одновременно с процессом обработки сигналов и принятиемрешений о символах первого информационного патока происходит обработкасигналов с целью принятия решенийо символах второго информационногопотока, В каждом из и каналов обработки сигналы с выходов накопителей19 и 20 поступают на блоки снятияманипуляции 26 и 27, представляющиесобой двухполупериодные выпрямители,после чего решающий блок 25 по знакунапряжения на выходе блока вычитания28 определяет, на выходе какого изнакопителей 19 или 20 уровень сигналапо модулю больше. При большем по модулю уровне сигнала на выходе накопителя 19 при включенной на передаче линии задержки 11 на выходе вычитающего блока 28 будет положительное напряжение, которое после взятия отсчета в решающем блоке 25 даст положительный выходной импульс. Этот импульс свидетельствует о приеме решения "1" по символу второго информационного потока, открыва-. ет ключ 21, а через инвертор 29 поддерживает закрытое состояние ключа 22Через открытый ключ 21 напряжение с выхода накопителя 19 поступает на вход решающего блока 23, который по знаку напряжения в момент отсчета припринимает решение "1" (в случае положительного напряжения) или "-1" (в случае отрицательного напряжения) в первом информационном потоке. При передаче символа "-1" во втором информационном потоке уровень сигнала по модулю на выходе накопителя 20 будет больше, чем на выходе накопителя 19, при этом напряжение на выходе блока вычитания 28 будет отрицательным и на выходе решающего блока 25 будет в момент отсчета отрицательный импульс, соответствующий информационному символу "-1" во втором информационном потоке, который закрывает (или поддерживает в закрытом состоянии) ключ 21, а через инвертор 29 открывает ключ 22, через который напряжение с выхода накопителя 20 поступает на вход решающего блока 24,. который по знаку напряжения в момент отсчета принимает решение о наличии" 1" (в случае положительного напряжения) в первом информационном потоке.В дополнительном сумматоре 32 объединяются все решения по символам 5второго информационного потока.Для управления работой накопителей19 и 20, а также решающих блоков 23,24 и 25 всех "1" каналов обработкинеобходимо определить момент времени 1 Оначала и окончания накопления и принятия решений о принимаемых символахв обоих информационных потоках. Этисигналы синхронизации вырабатываетблок управления 30, При используемом методе передачи сигналов задачаобеспечения синхронизации упрощается,во-первых, из-за того, что одновременно с информационным сигналом подается опорный (пилотный) сигнал, во пво-вторых, из-за того, что последовательность используемых ШПС постояннаяи известна на приеме. Если определенымоменты времени для одного канала обработки, например, для первого, то2с учетом второго отмеченного обстоятельства синхросигналы для остальных(и) каналов обработки могут бытьполучены путем задержки соответствующих импульсов на длительности, кратные длительности информационных посылок Тс,Блок управления работает следующим образом.Поступающие с выхода линии связисигналы из "и" форм ШПС выделяютсясогласованным Фильтром 33, Вдетекторе 34 устраняется манипуляция пофазовому параметру. На сигнальныйвход блока вычитания 35 поступают на 4 пинтервале времени многолучевости Ьвсе принимаемые лучи (модуль напряжения на Фиг.2 д), а на опорный вход вычитания 35 - пороговый уровень,.равный 11 ю/2, где 11 макс - максимальное 45напряжение на интервале многолучевости Ь. В случае превышения сигналомпорогового уровня 11/2, являющегосяоптимальным при отношении сигнал/шум1. ) 3, в одновибраторе 36 формируетсяимпульс длительностью Ь, который после дифференцирования в дифференцирующем блоке 37 преобразуется в короткиеположительные и отрицательные,импульсы, соответствующие переднему и заднему Фронтам сформированных в одновибраторе 36 импульсов.Биполярные управляющие импульсыс выхода блока дифференцирования 37 поступают на первый и второй накопителя 19 1 и 20, первый, второй и третий решающие блоки 23 , 24, 25первого канала обработки, 11 оложительные импульсы (соответствующие переднему Фронту сформированного импульса) включают первый и второй накопители 19 1 и 20, а отрицательные импульсы (соответствующие заднему фронту сформированного импульса) стробируют решающие блоки 23, 24 , 25 1 и осуществляют сброс первого и второго накопителей 19и 20. Аналогичные управля- ющие импульсы поступают на накопители 19 и 20 и решающие блоки 23-25 второго канала обработки с выхода линии задержки 38 блока управления 30, а на накопители 19 и 20 и решающие блоки 23-25 и-го канала обработки с выхода линии задержки 38 п блока управления.Формула изобретенияУстройство передачи и приема шумо" подобных сигналов, содержащее на передающей стороне последовательно соединенные генератор несущей частоты, Фазовращатель на Зь, первый пере- множитель и сумматор, к другому входу которого подключен выход генератора несущей через последовательно соединенные Фазовый манипулятор и второй перемножитель, а также последовательно соединенные формирователь управля" ющих импульсов и генератор псевдослучайных последовательностей (ПСП), выход которого подключен к входу первой линии задержки и к другому входу второго перемножителя, а на приемной стороне - и каналов обработки сигнала, каждый из которых содержит последовательно соединенные согласованный Фильтр, линию задержки, Фазовый детектор, к другому входу которого подключен выход согласованного Фильтра, и накопитель, а также решающий блок, причем входы согласованных Фильтров и каналов обработки сигнала соединены между собой и подключены к входу блока управления, каждый выход которого подключен к управляющим входам накопителя и решающего блока соответствующего канала обработки сигнала, а выходы решающих блоков и каналов обработки сигнала подключены к соответствующим входам выходного сумматора, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения пропускной способности каналасвязи путем обеспечения передачи дополнительного информационного потока,на передающей стороне введены формирователь информационных импульсов,переключатель и вторая линия задержки, при этом дополнительный выходформирователя управляющих импульсовподключен к тактовому входу формирователя информационных импульсов,первый выход которого подключен кдругому входу фазового манипулятора,а второй выход - к управляющему входу 15переключателя, к информационным входам которого подключены соответственно выход первой линии задержки и вы-.ход второй линии задержки, к входукоторой подключен выход генератораПСП, а выход переключателя подключенк другому входу первого перемножителя, причем первый информационный входформирователя информационных импульсов соединен с входом формирователя 25управляющих импульсов и являетсявходом сигнала первого информационного потока, входом сигнала второгоинформационного потока является второй информационный вход формировате- . 3 Оля информационных импульсов, а наприемной стороне введены дополнительный сумматор и в каждый из и каналовобработки сигнала - последовательно соединенные дополнительные линия задержки, фазовый детектор, накопитель,первый ключ и первый дополнительныйрешающий блок, а также второй ключ,первый и второй блоки снятия манипуляции и последовательно соединенныеблок вычитания, второй дополнительный решающий блок и инвертор, приэтом в каждом из и каналов обработкисигнала выход накопителя подключенк информационному входу решающегоблока через второй ключ, а через первый блок снятия манипуляции - к первому входу блока вычитания, к второмувходу которого подключен выход дополнительного накопителя через второйблок снятия манипуляции, выход второго дополнительного решающего блокаподключен к управляющему входу второго ключа, а к управляющему входупервого ключа подключен выход инвертора, выход согласованного фильтраподключен к входу дополнительной линии задержки и к другому входу дополнительного фазового детектора, причемуправляющие входы дополнительного накопителя и первого и второго дополнительных решающих блоков соединены суправляющим входом решающего блока,а выходы вторых дополнительных решающих блоков и каналов обработки сигнала подключены к соответствующим входаМдополнительного сумматора,1