Устройство преобразования сигналов с амплитудно-фазовой модуляцией

4 Ь Ы 04 В 1/1 Т ИЗОБР иегССР ам первого блокаа четвертая груп остного иоррекрой группам вхоеиы выходы блока альиой проекциигенератора ошиббк ь обратного ново" ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ЭПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ Св(71) .Ордена Ленина институт проблемуправления(5 б) 1. Патент Сцй 9 3878468,кл. Н 04 В 1/10, 1975,2. Авторское свидетельство СР 720769,. кл. Н 04 Ь 7/10 1978(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЭОВАНИЯСИГНАЛОВ С АМПЛИТУДНО-ФАЗОВОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ, соцержашее последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь (АЦП), двухплоскостной корректор, преобразователь прямого поворота вектора сигнала, блок распознаваннян генератор ошибок, к третьему и четвертому входам которого подключенывыходы преобраэоватспя прямого поворота вектора сигнал: к управлявсяемувходу которого и управляаюему входупреобразователя обратного поворотавектора сигнала подключен выход первого управляемого генератора, а также .первый блок. сумматоров, второй:управляемый генератор и последователь"но соединеннйе первый блок инвертсров и первый блок множителей, призлом выход второго управдяемого гене"ратора подключен к управлякщему вхоДу аналого-.цвфрового преобразователя: (АЦП), о т л и ч а ю щ е е с я тем,чтог с целью повышения помехоустойчивости, в ивго введены второй, тре"тий и четвертый блоки множителей,блок констант, второй, третий и четвертый блоки сумматоров, блоквычисления ортогональной проекции градиента и. второй блок инверторов, выходыкоторого подключены к первые группамвходов второго блока множителей и блока вычисления ортогональной проекции,градиента, к второй группе входов которого, а также к второй группе входов второго блока множителей и первой группе входов третьего .блока множителей чзодключена первая группа выходов двухплоскостного корректора, вторая. группа выходов которого одключена к входам второго блока ийерторов и второй группе входов третьо блока множителей, к.третьей групе входов которого подключены выходы блока констант, при зтом третья и четвертая группы выходов .двухплоскостного корректора подключены через последовательно соединенные,первый блок ,множителей и первый блок. сумматоров Е к третьим группам входов второго .бл ка множителей и блока вычисления ортогональной проекции градиента и пе вой группе входов четвертого блока множителей, выходы которого подключены к входам третьегоблока сумма- Е торов, а выходы третьего блока множителей через четвертый блок сумматоров подключены к второй группе .входов четвертого блока множителей ичетвертой труппе входов блока вычисления орхогональной проекции градиента, к первому дополнительному входу которого и входу первого управляемого гевератора подключен выход вхо 15 ого блока сумматоров, к входам кохорого подключив выходывторого блокамножителей, а к второму дополнительному входу.блока вычисления ортогональной проекции:градиента и входувторого управляемого генератора вщключен выход третьего блока сумиатОров, причем к входинверторов подключепа выходов двухплостора, к первой и втдов которого подключвычислеввя ортоганградиента, а выхсдычерез преобразовател1019647 рота вектора сигнала подключены к соответствующим входам первого блокамножителей.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю Ш е е с я тем, что двухплоскостной корректор выполнен в виде двухрегистров сдвига, выходы которых через соответствующие блоки управляемых коэффициентов подключены к входам блока сумматоров, выходы которого являются первым и вторым выходамидвухплоскостного корректора, первыми вторым входами .которого являютсявходы первого и второго регистровсдвига, причем вторые группы входови выходов первого и второго блоковуправляемых коэффициентов являютсясоответственно первой и второй группами входов и выходов двухплоскостно"га корректора, третьей и четвертой,группами выходов которого являютсясоответственно выходы первого и Второго регистров сдвига,3, Устройство по и, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что,блок вычисления ортогональной проекции градиента содержит семь блоков множителейи пять блОков сумматоров, объединенные первые группы входов первого,второго и третьего блоков множителейявляются первой группой входов блоока вычисления ортогональной проекцииградиента, второй группой входов ко-,Изобретение относится к, электросвязи и может использоваться в автоматизированных системах управленияи системах передачи данных,Известно устройство обработки сигвалов с амплитудно-фазовой модуляци". ей, содержащее последовательно соединенные. корректор, преобразовательпрямого поворота вектора сигнала,блок распознавания и генератор оши"бок (11.Известно устройство преобразования сигналов с амплитудно-фазовой модуляцией, содержащее. последовательно соединенные аналого-цифровой пре"обраэователь (ЪЦП, двухплоскостнойкорректор, преобразователь прямогоповорота вектора сигнала, блок распознавайия и генератор ошибок, к тре"тьему и четвертому входам которогоподключены выходы преобразователя 2 Опрямого поворота вектора сигнала, куправляющему входу которого и управ"ляющему входу преобразователя обратного поворота вектора сигнала подключен выход первого управляемого гене-. 25ратора, а также первый блок сумматоторого являются объединенные вторые группы входов первого, второго и тре" тьего блоков множителей, при этом вы" ходы первого и второго блоков множителей соответственночерез первый и второй блоки сумматоров подключены к первому и второму входам четверто" го блока множителей, а выходы пятого блока множителей через третий блок умматоров подключены к третьему вхоу четвертого блока множителей, выходы которого через последовательно соединенные четвертый блок сумматоров и шестой блок множителей подключены к соответствующим входам третьего и седьмого блоков множителей,:выходы которых подключены к первой и второй группам входов пятого блока сумматоров, третья группа входов которого является третьей группой входов блока вычисления ортогональной проекции градиента, четвертой группой входов которого являются объединенные входы пятого и седьмого блоков множителей, а также третья группа входов второго блока множителей, при этом выходы пятого блока сумматоров являются выходами блока вычисления ортогональной проекции градиента, первым и вторым дополнительными входами которого являются соответственно четвертый и пятый входы четвертого блока множителей. ров, второй управляемый генератор ипоследовательно соединенные первыйблок инверторов и первый блок множителей, при этом выход второго управ"ляемото генератора подключен к управлякщему входу аналого-цифрового пре"обраэователя (АЦП) 123.Однако эти устройства обладают низкой помехоустойчивостью,Цель изобретения - повышение помехоустойчивости,Поставленная цель достигается тем,что в устройство преобразования сигналов с амплитудно-фазовой модуляцией,содержащее последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь(АЧП), двухплоскостной корректор,преобразователь прямого поворота вектора сигнала, блок распознавания иенератор ошибок, к третьему и четвертому входам которого подключены выходы преобразователя прямого поворотавектора сигнала, к управляющему входу которого и управлякщему входу преобразователя обратного поворота вектора сигнала подключен выход первогоуправляемого генератора, а также первый блок сумматоров, второй управляемый генератор и последовательно соединенные первый блок инверторов и . первый блок множителей, при этом вы"ход управляемого. генератора подключен к управлякицему входу аналого-циФ-,5 рового преобразователя (АЦП), введены второй, третий и четвертый блоки мнджителей, блок констант, второй, третий и четвертый блоки. сумматоров, блок Вычисления ортогональной проекции градиента и второй блок инвертаровс выходы которого нсщключены к первым группам входов второго блока множителей и блока вычисления ортогональной проекции градиента, к второй 15 ,группе входов которого, а также к второй группе входов второго блока множителей и первой группе входов третьего блока множителей подключена первая группа вьпсодов двухплоскостноО го корректора, вторая группа выходов которого подключена ко входам второ.го блока инверторов и второй группе входов третьего блока множителей, к третьей группе входов которого под ключены выходы блока констант, приэтом третья и четвертая группы выходов двухплоскостного корректора подключены через последовательно соединенные первый блок множителей и пер- Зо вый блок сумматоров к третьим группам входов второго блока множителей и блока вычисления ортогональной про.екции градиента и первой группе входов четвертого блока множителей, выходы которого подключены к входам третьего блока сумматоров, а выходы третьего блока множителей через четвертый блок сумматоров подключены к второй группе входов четвертого блока множителей и четвертой группе Входов блока вычисления ортогональной проекции градиента, к первому дополнительному входу которого и входу первого управляемого генератора надключей выход второго блока сумматоров, 45 к входам которого подключены выходы второго блока множителей,а к.второму доплнвтельному вхаду блока вычисления ортогональной. проекции градиента и входу второго. управляемого генерато 5 О . ра подключен выход третьего блока сум. матора,причем к Входам первого блока инверторов подключена четвертая группа выходов двухплоскостного корректо" ра,к .первой и второй группам входов которого подключены выходы блока вы-. числения ортогональной проекции града"ента,а выходы генератора ошибок через преобразователь обратного поворота вектора сигнала подключены к соответствующим входам первого блока множи О Фелей.Кроме того, двухплоскостной корректор выполнен в виде двух регистров сдвига, выходы которых через соответствующие блоки управляемых коэФФициентов подключены к входам блаха сумматоров, выходы которого являются первым и вторым выходами двухплоскост" ного корректора, первым и вторым вхо" дами которого являются входы первого. и второго регистров сдвига, причем вторые группы входов и выходов первого и второго: блоков управляемых коэФФициентов являются соответственно первой и второй группами входов и выходов двухплоскостного корректора, третьей и четвертой группами выходов которого являются соответственно выходы первого и второго регистров сдвига.При этом блок вычисления ортого" нальной проекции градиента содержит семь блоков множителей и пять блоков, сумматоров, объединенные первые группы входов первого, второго и третье" го блоков множителей являются первой группой входов блока вычисления ортогональной проекции градиента, второй группой входов которого являются объе" диненные вторые группы входов первого, второго и третьего блоков множителей, при этом выходы. первого и второго. блоков множителей соответственно через первый и второй блоки сумматоров подключены к первому.и второму входам четвертого блока множителей, а выходы пятого блока множителей че" рез третий блок сумматоров подхлючены к .третьему входу четвертого блока множителей, выходы которого через последовательно соединенные четвертый блок сумматоров и шестой блок множителей подключены к соответствующим входам третьего и седьмого блоков множителей, выходы которых подключены к первой и второй группам входов пятого блока сумматоров, третья группа входов которого является,. третьей группой входов блока вычисления ортогональной проекции градиента, четвертой группой входов которого яв" ляются объединенные входы пятого и седьмого блоков множителей, а также третья группа входов второго блока множителей, при этом выходы пятого блока суиматоров являются выходами блока вычисления ортогональной проекции градиента, первый и вторым дополнительными входами которого являются соответственно четвертый и пятый входы четвертого блока множителей,На Фиг, 1представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на Фиг. 2 - реализация .блока вычисления ортогональной проекции градиента. Устройство преобразования сигналов с амплитудно-Фаэовой мсЩуляцией содержит. аналого-циФровой преабраао ватель (АЦП) 1, двухнлоскастиой корректор 2, состоящий из первого регистра 3 сдвига, второго регистра 4,сдвига, первого блока 5 управляемых коэффициентов, второго блока б управляемых коэффициентов и блока 7 сумма-торов, преобразователь 8 прямого поворота вектора сигнала, блок 9 распознавания, генератор 10 ошибок, преобразователь 11 обратного поворота вектора сигнала, нерный блок 12 мно" жителей, первый блок 1,3 инверторов, первый блок 14 сумматоров, первый управляемый генератор 15, второй управ-О ляемый генератор 16, второй блок 17 инверторов, второй блок 18 множителей, третий блой 19 множителей,.четвертый блок 20 множителей, второйблок 21 сумматоров, третий блок 22 суммато ров, четвертый блок 23 сумматоров, блок 24 констант, блок 25 вычисления ортогональной проекции градиента, содержаший первый 26, второй 27.и третий 28 блоки множителей, первый 29, 2 нторой 30 и третий 31 блоки сумматоров, четвертый 32 .и пятый 33 блоки множителей, четвертый блок 34 сумма.торов, щестой блок 35 множителей, пятый блок 36 сумматоров, седьмой блок 37 множьтелей.Устройства работает следукщим образом.Сигнал из канала связи после демо дуляции и фильтрации по синфазному и кнадратурному подканалам поступает в виде сигнала двумерного вектора на аналого-цифровой преобразователь 1, ,гдв происходит считывание сигнала в дискретные моменты времени и пред" ставление егов цифровом коде. С выхода аналого-цифрового преобразователя 1 сигналы соответственно по син" азному и кнадратурному подканалам поступают на регистры 3 и .4 сдвига, далев на блокИ 5 и б управляемых ко Эффициентов и затем на блок 7 сумматоров. Блоки 3, 4, 5, б, 7 образуют в совокупности двухплоскостной корректор.2. С выхода двухплоскостного корректора 2 сигналы по двум подйаналам поступают на преобразователь 8 прямого понорота вектора сигнала, а с него на блок 9 распознавания, дающий оценку сигнала переданного вектора, используемую потребителем, а 5 О также поступающую на генератор 10 ошибок, на другой вход которого поступает сигнал до блока 9 распознана" ния. С выхода генвратора 10 ошибок сигнал ошибки поступает на преобраэо- ватель 11 обратного поворота векторасигнала.Сигнал двумерного вектора сигнала поступает с выхода преобразователя 11 обратного поворота вектора сигнала на первый блок 12 множителей, на 6 О входы которого поступают сигналы с выходов первого 3 и второго 4 регист, ров сдвига двухплоскостного корректора 2, кроме того, с выходов второго регистра 4 сдвига двухплоскостного 65 корректора 2 сигналы поступают на нходы первого блока 12 множителей через первый блок 13 инверторов. С выходов первого блока 12 множителей сигналы поступают на входы первого блока 14сумматоров, на выходе которого образуется некторный сигнал, соответствующий градиенту от критерия по синФаЭным и квадратурным коэффициентам корректора. Таким образом, первый блок 12 множителей, первый блок 13 инверторов и первый блок 14 сумматоров выполняют функцию векторного умножитвля,С выхода первого блока 14 сумматоров сигналы поступают на третью группу входов второго блока 18 множителей, на первую группу входов четвер"того блока 20 множителей и на третью группу входов блока 25 вычисления ортогональной проекции градиента. На перную группу чходов второго блока 18 множителей через второй блок 17 инверторов подключена вторая группа выходов двухплоскостного корректора 2 (вторая группа выходов второго блока б управляемых коэффициентов), эти сигналы образуют вектор градиента от синфаэных коэффициентов двухплоскостного корректора 2 по фазе, а на вторую группу входов второго блока 18 множителей .поступают сигналы с первойгруппывыходов двухплоскостного корректора 2 (вторая группа выходов первого блока 5 управляемых коэффициентов), образукщие вектор градиента от квадратурных. коэффициентоз двухплоскостного корректора 2 по Фазе. С выхода второго блока 18 множителей сигналы поступают. на входы второго блока 21 сумматоров, на выходе которого образуется сигнал .производной от критерия по фазе, и этот сигналпоступает на вход первого управляемого генератора 15 и на пврный дополни"тельнй вход блока 25 вычисления ортогональной проекции градиента. На первую и вторую группы входов блока25 вычисления ортогональной проекции градиента поступают сигналы с выходоввторого блока 17 инверторов и с первой группы выхадов двухплоскостного корректора .2, соответствукщие вектору градиента, от синфазных и квадратурных коэффициентов корректора поФазе. На вторую группу входов третьего блока 19 множителей поступают сигналы со второй группы выходов второго блока б управляемых коэффициентов двухплоскостногокорректора 2, на. первую группу входов - сигналы со второй группы выходов первого блока5 управляемых коэффициентов днухплоскостного корректора 2, а на третью группу. входов - сигналы с выходов блока 4 констант вида (-1 Р/1 и (-Х)(+ф 1 %1, 2, 5, Вдлича двухплоскостного корректора 2). Сигналыс выхода третьего блока 19 множителей .поступают на входы четвертогоблока 23 сумматоров, где и образует-.ся вектор градиента от синфазных иквадратурных коэффициентов корректора по такту. Эти сигналы с выходов четвертого блока 23 сумматоров посту" пают на четвертую группу входов блока 25 вычисления ортогональной проек 1,ции градиента и на вторую группу входов четвертого блока 20 множителей.С выходов четвертого блока 20 множителей сигналы поступают на входы третьеГо блока .22 сумматоров, на выходекоторого .образуется. сигнал производной от критерия по такту, который поступает на второй дополнительный о вход блока 25 вычисления ортогональной,проекции градиента и на вход второго управляемого генератора 16, Сигналы с выходов блока 25 вычисления ортогональной проекции градиента поступают на управляющие первую и вторую группы входов двухплоскостного корректора 2 .(вторые группы входов первого и второго блоков 5 и 6 уцравляемых коэффициентов) для установления новых значений коэффициентов двухплоскостного корректора 2.Блок 25 вычисления ортогональной проекции градиента работает следующим образом.На первые и вторые группы входов первого блока 26 множителей и второ 25 ЗО го блока 27 множителей поступают сигналы.со второй группы выходов первого блока 5 управляемых коэффициентов двухплоскостного корректора 2 и с выходов второго блока 17 инверторов. С выходов первого блока 26 множителей.сигналы поступают на первый блок 29сумматоров, на выходе которого обра Озуется сигнал, соответствующий квадрату нормы градиента коэффициентов корректора по фазе. На третью группу ствующий вектору градиента от коэффицнентов корректора по такту, Выходные сигналы со второго блока 27 множителей поступают на второй блок 30 сумматоров, на выходе которого образуется сигнал, соответствующий ска.лярному произведению двух векторов (градиентов от коэффициентов корректора по .Фазе и по.такту),На входы пятого блока 33 множителей поступает с выходов блока 23 сум"маторов векторный сигнал градиента очи коэФФициентов корректора по такту,а с выходов пятого блока 33.множите-.лей сигналы поступают иа входа третье фОго блока 31 суъматоров. На выходе входов второго блока 27 множителей поступает также векторный сигнал с 45 выходов блока 23 сумматоров, соответтретьего блока 31 сумматоров образуется сигнал, соответствукщий квадра-.ту нормы градиента от коэффициентовкорректора по такту. Сигналы с выходов первого 29, второго 30 и третьего 31 блоков сумматоров, а также сблоков 21 и 22 сумматоров поступаютна входы четвертого блока 32 множителей, с него на четвертый блок 34 сумматоров, а с четвертого блока 34 сумматоров на шестой блок 35 множителей,на выходе которого образуются двевспомогательные величины для вычисления ортогональной проекции градиентаот критерия по коэффициентам корректора, поступакнцие на соответствующиевходы третьего и седьмого блоков 28и 37 множителей. На первые и вторые .,группы входов третьего блока 28 множителей поступают сигналы со второйгруппы выходов первого блока 5 управ-.ляемых коэффициентов двухплоскостного корректора 2 и второго блока 17инверторов, а на другие входы седьмого блока 37 множителей поступают сиг.налы с выходов блока 23 сумматоров.Сигналы с выходов третьего 28 и седь-мого 37 блоков множителей поступаютна первую.и вторую группы входов пятого блока 36 сумматоров, на третьюгруппу входов которого поступают сигналы с блока 14 сумматоров, соответствующие вектору градиента от критерия по коэффициентам корректора, На.выходах пятого блока 36 сумматоровФобразуется вектор сигнала, соответствующий ортогональной проекции градиъента от критерия по синфаэным и квадратурным коэффициентам корректора,поступающий соответственно на управляющие вторые группы. входов первого5 и второго 6 блоков управляемых коэффициентов и двухплоскостного корректора 2,Таким образом, предлагаемое устройство осуществляет совместную оптимизацию фазы вектора поворота сигнала, фазы тактовой частоты и коэффициентов двухплоскостного корректора вовзаимно ортогональных направлениях,что исключает их взаимовлияние. Этоповышает помехоустойчивость принимае-.мого сигнала, поскольку существенвоувеличивается скорость настройки, чтотакже дает воэможность работать наболее высоких информационных скоростях.Сокращение времени настройки предлагаемого устройства обработки сигналов и работа при более высоких скоростях увеличивают эффективность г,".пользования каналов связи и с учетомстоимости каждого канала дают значительный технико-экономический эффект, 1019647Составитель Г.Лерантовичтор В.Лазаренко . Техред К.2 Вяцьо а СССРийнаб д 4/5Фавевююав го комитетй и открытРауыскаятентфф, г.ужгород, .ул,Нроектнаи ал ШШ 728/54 Тираж б 77ВНИИПИ Государственно . по делам изобретеии 13035, Москва, Ж-ЗЬ,Корректор Г. РещетникЮВощвйсиое