Устройство для адаптивной коррекции межсимвольной интерференции

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(31 М. Кй.з Н 04 В 3/04 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АДАПТИВНОЙ КОРРЕКЦИИ МЕЖСИМВОЛЬНОЙ ИНТЕРФЕРЕНЦИИИзобретение относится к электросвязи и может быть использовано при приеме информации, передаваемой пеев дотроичным.кодом.Известно устройство для адаптивной коррекции межсимвольной интерференции, содержащее последовательно соединенные блок задержки, вход ко- торого является входом устройства, сумматор, блок стробирования, выход которого является выходом устройства, инверсный Фильтр и первый регистр сдвига, первый выход которого соединен с вторым входом инверсного Фильтра, второй и третий выходы которого соединены соответственно с входом суммирования и с входом вычита., ния Формирователя знака ошибки коррекции, выход которого подключен к входу второго регистра сдвига и к объединенным первым входам формирователей составляющей межсимвольной помехи первой группы вторые и третьи входы которых соединены с соответствующими выходами первого регистра сдвига, вход которого связан с объединенными первыми входами формирователей составляющей межсимвольной помехи второй группы, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами второго ре 1 гистра сдвига, а объединенные выходы Формирователей составляющей межсимвольной помехи пеРвой группы соединены с первым входом вычитания сумматора, второй вход вычитания которого связан с объединенными выходами Формирователей составляющей межсимвольной помехи второй группы, ;причем каждый из формирователей составляющей межсимвольной помехи пер- вой группы содержит последователЬно соединенные суьвиатор по модулю два, первый и второй входы которого являют.ся соответственно первым и вторым входами Формирователя составляющей межсимвольной помехи первой группы, блок отсчета импульсной реакции и т 1 еремножитель матриц, второй вход и выход которого являются соответствеййо входом и выходом формирователя сос-тавляющей межсимвольной помехи первой группы, а каждый из формирователей составляющей межсимвольной помехи второй группы содержит последовательно .соединенные сумматор по модулю два, первый и второй входы которого являются соответственно первым и вторым входами формировате.-,. ля составляющей межсимвольной помехйвторой группы, и блок отсчета импульсной реакции 1.Однако известное устройство характеризуется сложностью реализации,так как для своей работы требует наличия в составе каждого Формирователя составляющей межсимвольной помехи второй группы многоэлементногоперемножителя матриц,первым И вторым входами формирователя составляющей межсимвольной помехи второй группы, и блок отсчетаимпульсной реакции, введены последо"вательно соединенные дополнительныйинверсный Фильтр и третий регистрсдвига, а в каждый формировательсоставляющей межсимвольной помехивторой группы - блок совпадений,а при этом первый вход дополнительного инверсного фильтра объединен совходом блока задержки, третий входпервогоФормирователя составляющеймежсимвольной помехи второй группысоединен с.выходом дополнительного.инверсного фильтра, третьи входыостальных формирователей составляющей межсимвольной помехи второйгруппы соединены с соответствующими выходами третьего регистра сдвигавторой выход которого соединенсо вторым входом дополнительного инверсного фильтра, в каждом формиропомехи второй группы выход блока отд счета импульсной реакции соединенс первым входом блока совпадений,второй вход и выход которого являются соответственно третьим входом ивыходом Формирователя составляющеймежсимвольной помехи второй группы,Кроме того, инверсный фильтр идополнительный инверсный Фильтр вы-полнены в виде последовательно соединенных входного сумматора, амплитудного дискриминатора, формирователя исправляющих символов и выход-.ного сумматора, второй вход которого соединен с выходом амплитудногодискриминатора, причем первый и второй входы вхОдного сумматора и выхО40 ды выходного сумматора, амплитудногодискриминатора и входного сумматораявляются соответственно первым ивторым входами и первым, вторым итретьим выходами инверсного Фильтра.45 На фиг. 1 показана структурнаяэлектрическая схема устройства дляадаптивной коррекции межсимвольнойинтерференции; на фиг. 2 - структурная электрическая схема блока отсчеЯ та импульсной реакции,Устройство для адаптивной коррекции межсимвольной интерференцки содержит блок 1 задержки, сумматор 2,блок 3 стробирования, инверсныйфильтр 4, состоящий из входного сумматора 5, амплитудного дискриминатора б, формирователя 7 ;1.,равляющихсимволов и выходного сумматора 8,первый регистр 9 сдвига, формирова 60 теля 10 соответствующей межсимвольной помехи первой группы, состоящиеиз сумматоров 11 по модулю два,блоков 12 отсчета импульсной реакции и перемножителя 13 матриц, фор 65 мирователи 14 составляющей межсимЦель изобретения - упрощение уст Оройства путем сокращения количестваперемножителей матриц.Указанная цель достигается тем,что в устройство для адаптивной коррекции межсимвольной интерференции,содержащее последовательно соединенные блок задержки, вход которого является входом устройства, сумматор,блок стробирования, выход которогоявляется выходом ус. ройства, инверсный фильтр и первый регистр сдвига, 20первый выход которого соединен свторым входом первого инверсного фи"вателе составляющей межсимвольной,льтра,второй и третий выходы которогосоединены соответственно с входомсуммирования и с входом вычитанияформирователя знака ошибки коррекции, выход которого подключен к входу второго регистра сдвига и к объединенным первым входам Формирователей составляющей межсимвольной поме"хи первой группы, вторые и третьивходы которых соединены с соответствующими выходами первого регистрасдвига, вход которого соединен собъединенными первыми входами формирователей составляющей межсимвольной помехи второй группы, вторыевходы которых соединены с соответст-.Вующими выходами. второго регистрасдвига, а объединенные выходы формирователей составляющей межсимвольнойпомехи первой группы соединены спервым входом вычитания сумматора,второй вход вычитания которого соединен с объединенными выходами Формирователей составляющей межсимволь"ной помехи второй группы, причем каждый из Формирователей составляющеймежсимвольной помехи первой группысодержит последовательно соединенныесумматор по модулю два, первый ивторой входы которого являются со-ответственно первым и вторым входамиформирователя составляющей межсимвольной помехи первой группы, блокотсчета импульсной реакции и перемножитель матриц, второй .Ход и выходкоторого являются соответственновходом и выходом Формирователя сос-тавляющей межсимвольной помехи первой группы а каждый из Формирователей составляющей межсимвольнойпомехи второй группы содержит последовательно соединенные сумматор помодулю два, первый и втор"входыкоторого являются соответственноОтметим, что первое из двух приведенных вйражений используется для бО вычисления приращения в соответствурователя 14 составляющей межсимвольной помехи второй группы, а второе- в реверсивном счетчике 20 формироваб 5 теля 10.составляющей межсимвольной вольной помехи второй группы, радержащие сумматоры 11 по модулю два,блоки 12 отсчета импульсной реакциии блоки 15 совпадений, второй 16и третий 17 регистры сдвига, форми-"рователь 18 знака ошибки коррекциии дополнительный инверсный фильтр 19. Блок отсчета импульсной реакции содержит реверсивный счетчик 20, дешифратор 21 приращения, блок 22 выборки и накопитель 23устройство работает следующим образом.Принятый приемником сигнал хн, полученный из информационных посылок ак в результате псевдотроичного кодирования, выполняемого в два этапа: операции относительного коди рованияЬК = (аК + Ьк а) аод 2 и операции корреляционного кодиро:вания Ск =:Ьк Ьк-д. и прохождения канала связи с частот ными искажениями, преобразуется при помощи аналого-цифрового преобразователя в последовательность комбинаций из и параллельных двоичных разрядов. Эти комбинации, следующие с тактовой частотой, поступают напервый вход инверсного Фильтра 19и параллельно иа вход блока 1 задержки, который задерживает сигнал Нтактов. Сигнал Хо, имеющийся на выходе блока 1 задержки, корректируется от составляющих межсимвольнойинтерференции в сумматоре 2 и выдается на выход корректора в виде Сигнала Ув, ПРеДставлЯемого комбинацией иэ Е параллельных двоичныхразрядов, получаемых путем стробирования и запоминания в блоке 3 стробирования. Откорректированный сигнал У, с вцхода корректора поступает на первый вход инверсного фильтра 4, в котором в соответствии с посылкой Ь% вырабатывается сумма 2 то+ Ьиа, выходе входного сумматора 5. Этот сигнал Хе подается на амплитудный дискримийатор б, содержащий логические цели, при помощи которыхвыносится решение о , к какому уровню (-1, О, +1, +2) ближе всего значение Хр.лИэ разности сигналов Хо-Ьомож,ио сформировать знак ошибки коррекции при помощи Формирователя 18 знака ошибки коррекции, выполненного, например, на алгебраическом сумматоре,.суммирукнций и вычитающнй входы, которого связаны соответственно с вторым и третьим выходом инверсного Фильтра 4, т.е. входом и выходом амплитудного дискриминатора 6..В качестве сумматора 8 можно нсполь"зовать комбинационный полный сумматор, знаковый разряд которого и будет являться требуемым знаком ошнбки коррекции в 9 п д,Основным назначением инверснОГОфильтра является Формирование оценок некоррелнрованных посылок Ь 1 н,из-за наличгч в сигнале адднтивнойшумовой составляющей, кроме разре 10 шенных уровней, имеются и "запрещенные" - (-1 и +2) на выходе входно,го сумматора 5. Формирователь 7 исправляющих символово н выходнойсумматор 8 позволяют исключить цир 15 куляцию запрещенных уровней в инверсном Фильтре и регистре сдвига,уменьшить влияние эффекта размножения ошибок за счет положительнойобратной связи во входном сумматоре;И 5 и дает возможность подготовить инверсный фильтр к обнаружению возмож"ных будущих ошибок.Кодовая комбинация 6 е с выхода айплитудного дискриминатора 6 поступа25 ет на вход формирователя 7 исправляющих символов в один из вхОдов выходного сумматора 8, другой входкоторого присоединен к выходу Формирователя 7 исправляющих символовЗО. Формирователь 7 исправляющих символов работает по правилу= - Ф, когда оо:-;О, Когда Ь =Ос.В результате алгебраичеСкого сло,жения посылки 4 и символа 9 в на выходе выходного сумматора 8 формируется .посылка Ьон, которая записывается в первый регистр.9 сдвига и испо 4 О льзуется в качестве знака этой жепосылки. Дополнительный инверсныйфильтр 19 работает так же, как иинверсный Фильтр 4. Входным сигналомдополнительного инверсного фильтра45 19 является входной сигнал корректора, из которого в соответствии спосылкой Ь ., снимаемой с первоговыхода третьего регистра 17 сдвига,вырабатывается оценка ф, записыва 5 О емая в тот же регистр.Известно, что для определения знака импульсной реакции -тый отсчетный. момент времени нужно выполнитьоперацию, с соответствующей задерж 55 .кой сигналовЬщь М=Мди Е 91 р Ь"; =цуиЬ 7,вр р,кнцем реверсивном счетчике 20 Формн 98782513 Формирователя 10 составляющеймежсимвольной помехи первой группы,либо на блок 15 совпадений формирователя 14 составляющей межсимвольнойпомехи как второй группы, выполненного в виде набора из Е элементов,совпадения, причем на один из входовэтого элемента поступает (-ый разряд отсчета импульсной реакции, снимаемый с выхода накопителя, а на другой вход его подан соответствующийдвоичный разряд .принятой посылки,снимаемый с выхода соответствующей ячейки регистра сдвига 9 или 17;15Технико-экономическая эффективность изобретения заключается н упрощении устройства, достигаемого сокращением общего числа злементон ннем,Формула изобретения помехи первой группы. Необходимая задержка сигналов обеспечивается регистрами 9 и 16.Работа блока 12 отсчета импульсной реакции в составе адаптивного корректора хорошо изучена и характеризуется одномерным блужданием при условии, что регулировка данного отсчета является независимой от регулировки других отсчетов. Работа корректора н целом есть многомерное случайное блуждание со смешением к точной коррекции.На входы сложения и вычитания реверсивного счетчика 20 поступают прямой и инверсный сигналы с выхода сумматора 11 по Модулю два. Когда прямой (инверсный) сигнал с выхода сумматора 11 выражается высоким потенциалом, то содержимое реверсивного счетчика увеличивается (уменьшается) 2 О на один при поступлении на счетный вход реверсивного счетчика тактового импульса. Работа этого реверсивного счетчика согласуется с динамикой работ всего корректора. В 25 начале процесса коррЕкции содержимое каждого из накопителей 23 и каждого из ренерсинных счетчиков 20 по сигналу "Начальная установка" (Н.у.) обращается и нуль. Когда значения отсчетов л импульсной реакции разнонелики и имеют относительно большие значения, ренерсинные счетчики переполняются быстро, притом тем быстрее, чем больше значение име- З ет соответствующий отсчет импульС- ной реакции на входе корректораПереполнение реверсивного счетчика фиксируется дешифратором 21 приращения с тремя зонами. Тогда н соответствии с содержимым реверсивного счетчика Дешифратор 21 приращения выдает один из трех сигналов 1, О, "-", Сигналами "+" и "-" ренерсивный счетчик устанавливается н начальное состояние, Блок 22 выборки 45 ,с запоминанием осуществляет стробиф он ание дешифратора 21 приращения. Сигнал с выхода блока выборки с за - поминанием должен быть пронормирован и соответствии с раряжной сеткой принимаемого сигнала и с принятым шагом коррекции . В этом устройст.9 ве шаг коррекции принят равным 2 В соответствии с состоянием дешифратора 21 приращения, содержимое сост- у 5 ветствующего накопителя 23 может измениться ( на.шаг коррекции) или не измениться. Накопитель можно выполнить н виде реверсивного счетчика.С выхода накопителя снимается Е разрядная комбинация соответствующего отсчета нормированной импульсной реакции, измеренной на выходе корректора. Эта комбинация подается либо на соответствующий перемножитель 65 1. Устройство для адаптивной кор". рекции межсимвольный интерференции, содержащее последовательно соединенные блок задержки, вход которого является входом устройства, сумматор, блок стробирования, выход которого является выходом устройства, инверсный фильтр и первый регистр сдвига, перный выход которого соединен с вторым входом инверсного фильтра, второй итретий выходя которого соединены соответственно с входом суммирования и входом вычитания формирователя знака ошибки коррекции, выход которого подключен к входу второго регистра сдвига и объединенныМ )первым входам формирователей составляющей межсимноль ной помехи первой группы, вторые и третьи входы которых соединены с соответствующими выходами первого регистра сдвига, вход которого соединен с объединенными первыми входами Формирователей составляющей меж:символьной помехи второй группы, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами второго регистра сдвига, а объединенные выходя Формирователей составляющей межсимвольной помехи первой группы соединены с первым входом вычитания сумматора, второй вход вычитания которого соединен с объединенными выодами Формирователей составляющей межсимвольной помехи второй группы., причем каждый из Формл,онателей сос тавляющей межсимвольной помехи первой группы содержит последовательно соединенные сумматор го модулю дна, первый и второй входы которого являются соответственно первым,и вторым входами формирователя составляющей межсимвольной помехи первой группы, блокотсчета импульсной реакции и перемножитель ,матриц, .второй вход и выход которого являются соответственно третьим входом и выходом формирователя составляющей межсимвольной помехи первой группы, а каждый из формирователей составляющей межсимвольной помехи второй группы содержит последовательно соединенные сумматор по модулю два, первый и второй входы которого являются соответственно пер- О0 вым и вторым входами Формирователя составляющей межсимвольной помехи второй группы, и блок отсчета импульсной реакции, о т л и ч а ю щ ее с я тем, -что, с целью упрощения 35 устройства путем сокращения количест. ва перемножителей матриц, введены последовательно соединенные донолнительный инверсный фильтр и третий регистр сдвига, а в каждый , ;щ формирователь составляющей межсимвольной помехи второй группы - ,блок совпадений, при этом первый вход дополнительного инверсного Фи-. льтра объединен с входом блока за держки, третий вход первого формирователя составляющей межсимвольной помехи второйгруппы соединен с выходом дополнительного инверсного Фильтра третьи входы остальных фор- щ вырователей составляющей межсимвольной помехи второй группы соединены с соответствующими выходами третьего регистра сдвига, второй выход ко,торого соединен с вторым входом дополнительного инверсного Фильтра, а вкаждом формирователе.составлякицеймежсимвольной помехи второй группывыход блока отсчета импульсной реакций соединен с первым входом блокасовпадений, второй вход и выход которого являются соответственно третьимвходом и выходом Формирователя составляющей межсимвольной помехи вто-,рой группы.2. Устройство по п, 1, о т л и -ч а ю щ .е е с я тем, что,.йнверсныйфильтр и дополнительный инверсныйфильтр выполнены в виде последовательно соединенных входного сумматора,амплитудного дискриминатора, Формирователя исправляющих символов и выходного сумматора, второй вход которого соединен с выходом амплитудного дискриминатора, причем первыйи второй входы входного сумматораи выходы выходного сумматора, амплитудного дискриминатора и входногосумматора являются соответственнопервым и вторым входами и первым,вторым и третьим выходами инверсногофильтра.Источники информации,принятые во внимание при экспертиэе1, 61 Ьзоп Е,О. А Н.19 Ь 1 у Адараче.9600/11800 Ьре Оайа Исаев ГогЧо 1 се-Вапд Те 1 ерЬопе СЬаппе 1 ь.1 ЕЕЕ 1 Ьйегпай 1 опа 1 Сопгегепсе опСоавцп 1 сас 1 опе Ьап Гтапс 1 зсо, .Зцпе,1970. Неи догК, р. 12/1-12/6, (прототип),.4 5 с ал П Патент", г,ужгород, ул.Проектная,едактор Наказ 1032 8/47 ВНИИПИ Госу по делам 13035, Москва