Адаптивный корректор сигнала

Союз Советскик Социалистических Республик(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) АДАПТИВНЫЙ КОРРЕКТОР СИГНАЛАйиД ВйАИЯ 30 Изобретение относится к технике электросвязи и может использоваться в устройствах, связанных С приемом модулированных сигналов данных, передаваемых по каналам тональной частоты.Известен адаптивный корректор сигнала, содержащий аналого-цифровой преобразователь, у которого первый выход через блок памяти выборок сигнала соединен с блоком умножения, а второй выход упомянутого аналогоцифрового преобразователя подключен к входу блока управления, выходы которого соединены с входами первого 15 и второго сумматоров, а также с входами блоков памяти выборок сигнала, памяти полярностей сигнала, памяти коэффициентов и входом блока памяти знака отклонения амплитуды 2 О сигнала от номинального значения, другой вход которого соединен с выходом первого сумматора по модуле два первого блока сумматоров, вход которого через блок памяти полярнос тей сигнала соединен с входами первого и третьего сумматоров по модулю два второго блока сумматоров, а вы-. ход блока памяти знака отклонения .амплитуды сигнала от номинального значения подсоединен к входам первого и второго сумматоров по модулю два второго блока сумматоров, кроме того, выход накопителя через блок памяти коэффициентов соединен с входом накопителя и вторым входом блока умножения, выход которого подключен к входам первого и второгосумматоров 1 .Однако известный адаптивный корректор сигнала обладает медленным процессом настройки при передаче данных методами однополосной и двухполосной модуляции.Цель изобретения - ускорение процесса настройки корректора.Для этого в адаптивный корректор сигнала, содержащий аналого-цифровой преобразователь, у которого первый выход через блок памяти выборок сигнала соединен с блоком умножения, а второй выход упомянутого аналогоцифрового преобразователя подключен к входу блока управления, выходы которого соединены с входами первого и второго сумматоров, а также с входами блоков памяти выборок сигнала, памяти полярностей сигнала, памяти коэффициентов и входом блока памяти знака отклонения амплитуды сигналаАлгоритм работы корректора при приеме сигналов с относительной фазовой модуляцией с частично подавленной одной боковой полосой (ОФМ ОБП) и комбинированной четырехпозиционной амплитудой и относительной Фазой модуляции с частично подавленной одной боковой полосы частот (АОФМ и ОБП) можно также описать выражениями (1) - (4) при условии сдвига одного из демодулированных сигналов йа время, равное Т. 40 В предложенном адаптивном корректоре сигнала использованы блоки пажмяти с последовательным вводом ивыводом информации, что позволяетпросто реализовать алгоритм работыкорректора в соответствии с выражениями (1) - (4).Для этого с соответствующих выходов приемника 27 на входы сумматора 2 по модулю два блока 1 поступаютсигналы 5 дпа, и 5 дпе, , а на вхо 1ды сумматора 3 по модулю два блоку1 поступают сигналы 5 дпа" и 5 дпе;Сигналы с выходов первого и второго дсумматоров (2, 3) по модулю два блока 1 записываются соответственно вблоки 20 и 21, Кроме того, сигналы5 дпа и 5 дпа в свою очередь записыТваются в блоки 22 и 23,ЗОСигнал с выхода блока 20 поступает на первый и второй сумматоры (5,6) по модулю два блока 4. Причемна вторые входы этих сумматоров подаются сигналы 5 дпа; и 5 дпа; с выход .дов блоков 2 и 23. Сигнал с выходаблока 21 поступает на входы третьегои четвертого сумматоров (7, 8) помодулю два блока 4, на вторые входыТкото 1 ых подаются сигналы 5 дпа и5 дпа- с выходов блоков 22 и 23.Таким образом, на выходе первогосумматора (5) пО модулю два получаем сигнал 5 дпЬ.с в соответствии свыражением (1), на выходе второгосумматора (6) по модулю два - сигнал 5 дпЬ" в соответствии с выраткжением (4), на выходе третьего сумматора (7) по модулю два - сигнал5 дпЬц в соответствии с выражением(3) и, наконец на выходе четвертогосумматора (8) по модулю два - сиг-нал 5 дпп 1 в соответствии с выраже 1нием (2),Сигналы с выходов первого и четвертого сумматоров (5, 8) по модулю два, отражающие направление регулировки в соответствии с выражениями (1) и (2), с целью компенсации синфазного мешающего воздействия, поступают на входы первого коммутатора (17). На вход второго ком- Ямутатора (18) подаются сигналы свыходов второго и третьего сумматоров (6, 7) по модулю два, отображающие направление регулировки в соответствии с выражениями (3 и 4), 65 с целью компенсации мешающего воздействия,Поскольку в режиме ТОФМ целесообразно для формирования сигналовоб изменении коэффициента передачирегуляторов отводов использовать демодулированные сигналы с большойамплитудой, что необходимые переключения осуществляются первым и вторымкоммутаторами (17, 18) по сигналам,поступающим с выхода первого блока(24) памяти амплитуды сигнала, в котором в двоичном виде записаны значения амплитуды (большая или малая)сигналов аНа входы третьего коммутатора(19) поступают сигналы с выходовпервого и второго коммутаторов (17,18). Управление работой третьегокоммутатора (19) осуществляется блоком 11, который подключает на входнакопителя 12 сначала сигналы дляпоочередной регулировки коэффициентовпередачи регуляторов всех отводовпо прямым связям (с выхода коммутатора 17) , а затем - сигналы длярегулировки всех отводов по перекрестным связям (свыхода коммутатора 18).Для ускорения процесса настройкикорректора амплитуда принимаемыхтсигналов а; и а-, учитывается (врежиме ТОФМ и АОФМ ОБП) при интегрировании сигналов, отображающихзнак направления изменения коэффициента передачи регулятора соответст-.вующего отвода, накопителем 12,Сигнал о введении того или иного"веса" при интегрировании формируется в зависимости от используемогометода модуляции блоком 26 по сигналам, поступающим с выходов блоков24, 25, т.е, по сигналам 5 дпЬ и5 дпЬ", , Изменение "веса" при интегрировании эквивалентного измененияемкости накопителя: чем больше"вес ", тем меньше его емкость. Р соответствии с выбранным алгоритмомработы корректора при передаче сигналоз методами ДОФМ и ОФМ ОБП блок26 вырабатывает сигнал, соответствующий большому "весу", а при передаче сигналов методом АОФМ ОБПблок 26 вырабатывает сигнал, соответствующий малому (увеличение в2 раза емкости накопителя) или большому "весу" при интегрировании взависимости от амплитуды сигналова, и аТаким образом, в режиме АОФМ ОБПтолько в том случае, если и на выходе первого и на выходе второгодемодуляторов зарегистрированы сигналы с малым значением амплитуды, вблоке 26 формируется сигнал о накоплении с малым "весом" в накопителе12, т.е. в последний вводится ещеодин дополнительный разряд, С выходанакопителя 12 и-разрядное цифровоечисло, соответствующее коэффициентупередачи регулятора отвода, записывается в блок 13.Сигнал с выхода блока 13 поступает на вход блока 14, на второй входкоторого поступают и-разрядные числа, соответствующие выборкам принимаемого сигнала. Процесс формирования выборок осуществляется следующим образом.Аналоговые сигналы с выходов первогои второго модуляторов приемника 27 поступают на преобразователь 9,в котором производится стробированиецемодулированных аналоговых сигналовв отсчетные моменты времени, запоминание и хранение амплитуды полученного напряжения выборки, а также 15преобразование этого напряженияи-разрядное кодовое число, Процесспреобразования осуществляется таким,образом, что сначала преобразуетсясигнал выборки с выхода первого демо-.Щдулятора, а затем - сигнал выборкис выхода второго демодулятора приемника 27, В такой же очередности производится запись в блок 10 двухи-разрядных чисел выборок, полученных в результате преобразования,После окончания процесса преобразования блок 11 вырабатывает сигналы,необходимые для.работы блоков 10,13, 20, 21, 22, 23, 24, 25, накопителя 12 и сумматоров 15, 16, В каждом такте работы блока 11 из блоков10 и 13 в блок 14 поступают дваи-разрядных числа, соответствующиемодулям и полярностям кодов выбороки коэффициента передачи соответствующего отвода корректора. Причем сначала в блок 14 поступает код выборки первого демодулятора, а затемкод выборки демодулятора приемника27 для умножения на один и тот жекод коэффициента передачи регулятора. Полученные произведения двухпар п-разрядных чисел записываютсяпо командам, поступающим из блока11 в соответствующие сумматоры 15и 16.В следующем такте работы блока 11из блоков 10 и 13 на входы блока 14будут поданы и-разрядные числа дляследующего отвода корректора. 5 ОРезультаты умножения алгебраически суммируются в сумматорах 15 и 16с числами, хранящимися в них от предыдущего такта работы блока 11 дляпредшествующего отвода. Этот процессбудет продолжаться до тех,пор, покав сумматорах 15, 16 не будут записаны суммы, полученные в результатесуммирования произведений кодов вылборок и коэффициентов передачи длявсех отводов корректора. Кодовые чис Ола с выходов сумматоров 15, 16 поступают в решающее устройство приемника 27 для декодирования и формирования сигналов управления адаптивныл корректором. 65 В процессе надстройки корректора в блоке 13 записываются такие числа коэффициентов передачи для всех его отводов по прямым и перекрестным связям, при которых величина максимальной интерференции минимальна.Из рассмотрения работы корректора следует, что в нем осуществляетсяпоследовательная регулировка всех отводов корректора, в частности и центральных отводов. Возможность регулировки центральных отводов и, прежде всего, по перекрестным связям,при которых величина межсимвольнойинтерференции минимальна, позволяетпроизводить компенсацию интегральныхсдвигов несущего колебания, Следуетиметь в виду что такая компенсациявозможна только при приеме сигналов,сформированных методами ДОФМ и ТОРФМ Рассмотрим процесс компенсацииэтого сдвига на примере. Допустим,что сигналы данных передаются методом ДОФМ. В атом случае вектор сигнала может принимать четыре положения 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7 7. Предположим, что когерентные колебания исдвинулись по фазе на угол ЧВозникшие при этом искажения сигнала не являются следствием межсимвольной интерференции (МСИ), поэтому коэффициенты передачи регуляторов всехотводов, кроме центральных, остаются неизменными. При смещении несущихколебаний на уголЧ вектор сигналазаймет новое положение. В этом случаесигнал а- на выходе первого демодуфе Г.1лятора уменьшится на величину е.а сигнал аф на выходе второго демодулятора увеличится на величину е;,Таким образом, с целью компенсацийсдвига несущего колебания, для рассматтриваемого примера сигнал а-должен быть увеличен, а сигнал а -уменьшен за счет добавления с нужнымзнаком сигналов а-" и а соответственно,Алгоритм работы корректора длярегуляторов центральных отводов описывается выражениями (1) - (4) приОРегуляторы центральных отводовпо прямым и перекрестным связям изменяют в соответствии с (1) - (4) коэффициенты передачи с целью компен гл Я-сации е, еВ результате такой регулировкиамплитуды сигналов ас и а примутХ . Ономинальное значение, что эквивалентно компенсации сдвига несущих колебаний;Число разрядов и, т.е. точностьпреобразования выборок и емкость блоков 10, 13, 20, 21, 22, 23, 24, 25,выбирается исходя из требуемой точности компенсации межсимвольной интерференции и величины исходных искажений в канале связи.формула:изобретенияАдаптивный корректор сигнала, содержащий аналого-цифровой преобразователь, у которого первый выход через блок памяти выборок сигнала соединен с блоком умножения, а второй 5 выход упомянутого аналого-цифрового преобразователя подключен к входу блока управления, выходы которого соединены с входами первого и второго сумматоров, а также с входами, блоков па- Я мяти выборок сигнала, памяти полярностей сигнала, памяти коэффициентов и входом блока памяти знака отклоне-. ния амплитуды сигнала от номинального значения, другой вход которого соединен с выходом первого сумматора по модулю два первого блока сумматоров, вход которого через блок памяти полярностей сигнала соединен с входами первого и третьего сумматоров по модулю два второго блока сумматоров, а выход блока памяти знака отклонения амплитуды сигнала от номинального значения подсоединен к входам первого и второго сумматоров по модулю два второго блока сумматоров, кро ме того, выход накопителя через блок памяти коэффициентов соединен с входом накопителя и вторым входом блока умножения, выход которого подключен к входам первого и второго сум маторов, о т л й ч а ю щ и й с я тем, что, с целью ускорения процесса настройки корректора при передачи данных методами однополюсной и двухполюсной модуляции, введены два блока памяти амплитуды сигнала, дополнительный блок памяти полярностей сигнала, дополнительный блок памяти знака отклонения амплитуды сигнала от номинального значения, три коммутатора и блок формирования весового накопления, при этом выход первого блока памяти амплитуды сигнала пбдключен к входу блока формирования весового накопления и к входам первого и второго коммутаторов, второй и третий входы которых соединены соответственно с выходами первого и четвертого, а также второго и третьего сумматоров по модулю два второго блока сумматоров, кроме того, второй вход блока формирования весового накопления подключен к выходу второго блока памяти амплитуды сигнала, а выход дополнительного блока памяти полярностей сигнала соединен с входом второго сумматора по модулю два первого блока, сумматоров, выход которого через дополнительный блок памяти знака отклонения амплитуды сигнала от номинального значения соединен с входами третьего и четвертого сумматоров по модулю два второго блока сумматоров, а выход дополнительного блока памяти полярностей сигнала в свою очередь подключен к входам второго и четвертого сумматоров по модулю два второго блока сумматоров, кроме того, выход блока управления так же как и выходы первого и второго коммутаторов подсоединен к входам третьего коммутатора, выход которого соединен со вторым входом накопителя, третий вход которого подключен к выходу упомянутого блока формирования весового накопления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США Р 3633105,кл. 325-42, 1972 (прототип) .