Способ пространственного приема телеграфных сигналов

(р)Н 04 В 7 / 08 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Р ГГ1Ф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 07 НРЫТИЯМПРИ %НТ ССОф(56) Авторское свидетельство СССРВ 1417201, кл. Н 04 В 7/08, 1986.(54) СПОСОБ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ПРИЕМАТЕЛЕГРАФНЫХ СИГНАЛОВ(57). Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышениепомехоустойчивости приема сигналов вусловиях воздействия коррелированнойс сигналом помехи. Сущность способазаключается в обеспечении ослаблениявлияния сосредоточенных помех при 2приеме телеграфных сигналов за счет того, юто в каждом канале разнесения вычисляют М возможных слагаемых поправки текущего значения комплексного весового коэффициента, что позволяет достичь поставленную цель, Устройство, реализующее данный способ, содержит антенны 1, радиоприемники 2, блоки 3 вычисления весовых коэффициентов, умножители 4, блоки 5 вычисления весовых коэффициентов, умножители 6, фазовращатели 7, сумматор 8, вычитатели 9, 10, инвертор 11, блоки 12, 13 формирования опорного сигнала, ограничитель 14, детектор 15, фильтр 16 низкой частоты, регенератор 17 информационных символов элемент задерж ки 18, дешифратор 19, регистр 20, эле" мент задержки 21, кодонреобразователь 22, блох 23 цикловой синхронизации.2 ил.Изобретение относится к радиотехнь.ке и может использоваться в аппаратуре дискретных сигналов,Цель изобретения - повышение поме 5 хоустойчивости приема сигналов в условиях воздействия коррелированной ссигналом помехи,На Фиг. 1 представлена структурная,фиг.- схема блока вычисления весовых коэффициентов, пример выполнения,Устройство, реализующее предпагаемый способ. пространственного приема.телеграфных сигналов содержит(фиг. 1) антенны 1, радиоприемники 2,первые блоки 3 вычисления весовых коэффициентов,. первые умножители 4, вторые блоки 5 вычисления весовых коэф,фициентов, вторые умножители 6, фазовращатели 7, сумматор 8 первый ивторой вычигатели 9, 10, инвертор 11первый и второй блоки 12, ,13 формирования опорного сигнала, ограничитель 2514, детектор 15, фильтр 16 низкойчастоты, регенератор 17 информационных символов, первый элемент 18 задержки, дешифратор 19, регистр 20,второй элемент 21 задержки, кодопреоюазователь 22 и блок 23 цикловойсинхронизацииБлок 3 вычисления весовых коэффициентов содержит фиг. ) накопитель24, три смесителя 25-27, три интегра- Зтора 28-30, три ключа 31-33, три коммутатора 34-36, три блока памяти 3739, многоканальный ключ 40 и сумматор 41.В предлагаемом способе обеспечивается ослабление влияния сосредоточенных помех при приеме телеграфных сигналов за счет того, что в каждом канале разнесения вычисля;от И возможныхслагаемых поправки текщего значениякомплексного весового коэффициента(КВК) для каждой телеграфной посылки,Фкаждое из которых вычисляют с использованием одного из опорных сигналов,Величины возможных слат аемых текущего50значения КВК вычисляют для кодовойпоследовательности заданной длины изапоминают их.По результатам,цекодирования выходного сигнала общего сумматора принятую кодовую послецова-.ельность относят либо к запрещенным, либо к разрешенным комбинациям. Так как последовательность символов и разрешенной кодовой комбинации известна, то поправку текущего значения КВК получают, суммированием тех величин из набора возможных слагаемых, которые соответствуют принятой комбинации. Если принятую кодовую последовательность относят к запрещенным, то происходит при невозможности установить, какие кодовые последовательности из разрешенных передавались то для получения поправки текущего значения КВК суммируют те величины из массива возможных слагаемых поправки текущего значения КВК, которые были вычислены с использованием нулевого опорного сигнала. Под нулевым опорным сигналом подразумевается сигнал, значение которого равно нулю в каждый момент времени, Если помеха мощнее чем сигнал, вероятность получения разрешенной кодовой комбинации на выходе устройства мала, В таких условиях устройство, реализующее способ приема телеграфных сигналов, будет уменьшать мощность суммы сигнала и помех на выходе. Но, так как мощность помехи выше, чем мощность сигнала, то процесс подавления помехи будет идти быстрее .и подавляться в первую очередь будет помеха, Подавление помехи будет происходить до тех пор, пока декодер не начнет вновь выдавать разрешенные кодовые комбинации. А это произойдет гогда, когда мощность помехи на выходе устройства в среднем сравняется с мощностью сигнала.За счет того, что обработка принимаемых сигналов происходит с использованием значения временной структуры полезного сигнала, устройство, реализующее способ, будет выделять из сме-. си принимаемых сигналов только сигнал, имеющий определенную структуру, т.е. сигнал, состоящий из разрешенных кодовых комбинаций. Остальные сигналы на выходе устройства будутподавлены.1Принимаемая смесь сигнала и помехи с выхода каждой антенны 1 и каждого радиоприемника 2 -й ветви разнесения на промежуточной Частоте посту- лает на первый и второй умножители 4, 6 и первый и второй блоки 3, 5 вычисления весовых коэффициентов, нона первый умножитель 4 и первый блок 3 вычисления весовых коэффициентовнепосредственно, а на второй умножитель 6 и второй блок 5 через фазовраы,И) 1;И) = 515859 ОЗ щатель 7, что обеспечивает разложение сигнала на квадратурные составляющие. Сигналы на выходе первого ивторого умножителей 4, 6 - есть выходной сигнал ветви разнесения, умноженный на действительную величину весового коэффициента И(Е),Для первого умножителя 4 д-й ветви разнесения выходной сигнал имеет вид: модуль комплексноговесового коэффициента -й ветви разнесения;аргумент комплексноговесового коэффициентад-й ветви разнесения.Бвщ; ът; И) вых ве- вт раСумма квадратур сигнала, прошедших второй умножители несения, представл дение выходного си разнесения на компл эффициент У;, И). несения.ых составляющихчерез первый и6 -й ветви раз-ет собой произвелнала -й ветвиексный весовой ко" Бему .=е 1 11;И) = Ът;(Е) а е И),де Б- суммарный выходнойсигнал первого и второго умножителей 4,6 д-й ветви разнесения ,е" комплексный весовойкоэффициент ь-й ветви разнесения; 1 15де Бв. И) - выходной сигнал первого умножителя 4 1-йветви разнесения;:Бвц И) - выходной сигнал х-й. вщ 1ветви разнесения (вы Оходной сигнал д-горадиоприемника 2);У; И) - первый весовой коэффициент -й ветвиразнесения,Для второго умножителя 6 д-й вет-,ви разнесения выходной сигнал имеетвид:) = агсй 8 -и, (е)(; И, Сигнал на выходе сумматора 8 прставляет собой сумму взвешенных синалов И ветвей разнесения. д.И) фы; На выходе первого вычитателя 9ормируется первый сигнал ошибки где 11 - число ветвей разнесения;- индекс ветви разнесения; Бььд И) - выходной сигнал сумматора 8.Выходной сигнал сумматора 8 Бьы И) ограничивается .по амплитуде ьф еограничителем 14, детектируется детектором 15, фильтруется фильтром 1.6 и поступает на вход регенератора 17 информационных символов,На выходе регенератора 17 информационных символов имеется сигнал в виде оценки телеграфных посыпок, Выходной сигнал регенератора 17 информационных символов записывается в регистр 20, число разрядов которого равно числу символов в одном знаке передаваемой информации. Таким образом, в определенный момент времени в регистр будет полностью записан один ,знак, сформированный из оценок теле- графных посылок. Записанный в регистр 20 знак дешифрируется с помощью кодо- преобразователя 22 и определяется его принадлежность к разрешенным, либо к запрещенным знакам, Опорные сигналы ЯИ) и Ы, И) с выходов первого и второго блоков 12 и 13 формирования опорного сигнала поступают на уменьшаемые входы первого и второго вычитателей 9 и 10, на вычитаемые входы которых подан выходной сигнал сумматора 8 через инвертор 11 на входы первого и второго блоков 3"и 5На выходе третьего интегратора 305 первого блока 3 вычисления весового коэффициента -й ветви разнесения На выходе инвертора 11 выходного сигнала .получаем сигнал отрицатель ной обратной связи 6. И), равный Первыйсигнал ошибки 8(й) поступает на вторые входы первых смесите. -лей 25 первого и второго блоков 3:и5 вычисления весового коэффициента(фиг. 2).Второй сигнал ошибки 6,(с) посту Опает на вторые входы вторых смесителей 26 первого и второго блоков 3, 5вычисления весовых коэффициентов.Сигнал отрицательной обратной связи 8 (с) поступает на вторые входы 25третьих смесителей 27 первого и второго блоков 3, 5 вычисления весовогокоэффициента.формирование весового коэффициента и вычисление поправки его текуще Ого значения осуществляются следующимобразом,Сигнал, поступающий на первые входы первого, второго и третьего смесителей 25, 26, 27 первого и второгоблоков 3, 5 вычисления весового коэф 35фициента, перемножается соответственно с сигналами ЯЙ) б (с) р зВыходное напряжение всех смесителей 25, 26, 27 накапливаются соответственно на первом, втором и третьеминтеграторах 28, 29, 30. Результатнакоплении ЬЮ пропорционален текущему значению функции взаимной корреляции между Выходным сигналом ВетВИ 45разнесения и одним из сигналов ошибки Я ф 8 (с) или сигнзлом Огрицательной обратной связи Я,(С),Интервал времени накопления равендлительности одной посылки. На выходе первого интегратора 28 первогоолока 3 вычисления весового коэффициента -й ветви разнесения сигнал равен: тьцИ) - ееГ 6 Б; И)а На выходе Второго вычитатепя 10формируется второй сигнал ошибки:5Я,И) - ьг- 8 (е). На выходе второго интегратора 29первого блока 3 вычисления весовогокоэффициента -й ветви разнесения,1Юз; И) = Ке 1 1 3 И) ЗВы 1; (Е)ИСАА,ОЭти величины ЬУ И), 614 г; 1ЬИ, (1) можно рассматривать как поправки текущего значения весового коэффициента вычисления на интервалеодной посылки (для каждого символа).Первая вычислена в предположении,что передавалсясигнал с частотой Ю,вторая - в предположении, что передавала сигнал с частотой Г , а третья - в предположении что полезногосигнала в эфире вообще нет, а присутствуют только помехи.Уже на данном этапе возможна корректировка текущего значения весового коэффициента одной из вычисленныхВеличин ЬЮ (.1) Ир,; (Й) ЬЪ 1нотак как вероятность ошибки при детектировании символа велика, как следствие, высока вероятность корректировкитекущего значения весового коэффициента ошибочно выбранной величиной,Уменьшить вероятность ошибки привычислении поправки текущего значениявесового коэффициента можно путем дополнительной знаковой фильтрации, Дляэтого необходимо вычислять поправкутекущего значения весового коэффициента после кодирования принятого знака. Если знак классифицирован как разрешенный, поправку текущего значениявесового коэффициента вычисляют наосновании величин ЬМ, вычисленных сиспользованием каждого из опорных сигналов и для каждого символа принятогознака,Рсли знак классифицирован как запрещенный, можно считать, что помехасильнее сигнала; В этом случае текущеегзначение весового коэффициента корректируется поправкой, вычисленной .сиспользованием сигнала отрицательнойобратной связи.Исходными данными для вычислениязнаковой поправки текущего значениявесового коэффициента являются приращения Щ;, фИ И вычисленныедпя каждого символа принятого знака.Для хранения величин,ЬЧЬЮ бааз,в каждом блоке 3, 5 вычисления весо"вого коэффициента имеются три блока памяти 37, 38, 39, число элементов памяти в каждом из которых равно разрядности используемых знаков " числу5 символов в знаке (К) .Процесс заполнения каждой группы элементов памяти следующий. Напряжение, полученное на выходе первого, второго и третьего интеграторов 28, 29, 30 при кратковременном замыкании первого, второго и третьего ключей 31, 32, 33, которое происходит по окончании посылки, по сигналу тактовой синхронизации, поступает через первый, второй и третий коммутаторы 34, 35, 36 на вход первого, второго и третьего блоков памяти 37, 38, 39 . и запоминается. Этот.же сигнал тактовой синхронизации, использованный для трех ключей 31, 32, 33 запоминания величины в соответствующем блоке памяти 37, 38, 39 и размыкания трех ключей 31, 32, 33 и задержанный на времяь (А - время, необходимое 25 для их замыкания) в первом элементе 18 задержки, поступает на тактовый вход первого, второго и третьего коммутаторов 34, 35, 36, которые переключают свой сигнальный вход на следующий сигнальный выход, подключенный к следующему блоку памяти 38.Таким образом, по задержанному сигналу тактовой синхронизации с по- . мощью второго элемента 21.задержки сигнальный вход первоговторого и35 третьего коммутаторов 34, 3536 по-, следовательно подключается к входам первого, второго и третьего блоков памяти 37, 38, 39.При этом в первый, второй и третий блоки памяти записываются величины предполагаемых поправок, вычисленные для последовательно принятых символов знака.45При правильно установившейся синхронизации (тактовый и цикловый) с помощью блока 23 в элементах памяти .первого и второго и третьего блоков памяти должны быть записаны величины 5 И;, Ь Ю 2;,ДИь вычисленные для первого символа принимаемого знака, во втором - для второго и т.д. Выходы всех элементов памяти первого, второ. го, третьего блоков 37, 38, 39 через многоканальный ключ 40 подключены к сумматору 4 1, число входов которого равно числу выходов многоканального ключа 40. После приема знака по сигналу кодопреобразователя 22 замыкаются опре 1 деленные ключи 31, 32, 33, совокупность замкнутых ключей 31, 32, 33 определяется принятым знаком, Например, если принятый знак содержит четыре разряда К = 4 в первую и третью посьлки передавалась частота 1, а во вторую и четвертую посылки - ча-. стота Е на управляющий вход многоканального ключа 40 поступает такой сигнал, который подключает к входам сумматора 41 первый и третий блоки памяти 37, 39 и второй блок памяти 32.После суммирования выбранных величин Д,И, Ц 7 Д 1.;, ДЪ 7 д, получаем величину поправки текущего значения весового коэффициента, которая суммируется с текущим значением весового коэффициента. Если после приема и декодирования принятый знак не опознан как разрешенный, то по сигналу кодопреобразователя 22 замыкаются ключи 31, 32, 33, суммирующие величины Д 1;п ДЫз;, И,3;, Д 1 ъ 4;, хранящиеся в первом, втором, третьем блоках памяти 37, 38, 39 и вычисленные с использованием сигнала отрицательной обратной связи.Алгоритм вычисления поправки текущего значения весового коэффициента можно описать следующим выражением для "й ветви разнесения:где ДНЕ, (т) - поправка в -й ветви разнесейия для 1-го демодулированного символа г-й декодированной кодовой комбинации. Весовые коэффициенты в каждой ветви разнесенияТочность выявления поправки текущего значения весового коэффициента у предлагаемого устройства значительно вьппе, чем у аналога и прототипа, так как при вычислении используется значение структуры сигнала, а следовательно, устройство обладает большей помехоустойчивостью приема сигналов частотной телеграфии.Задачей первого и второго блоков12, 13 формирования опорных сигналовявляется формирование иэ опорных ко-;лебаний генераторов опорных сигналов,синфаэных с приходящими полезнымисигналами. Осуществляется это следующим образом,Входным сигналом каждого блока 12,13 формирования опорного сигнала является выходной сигнал сумматора 8. Внутри каждого блока 12, 13 формирования опорного сигнала его входнойсигнал умножается на опорное колебание генератора опорного колебания,причем и на текущее значение опорногогенератора колебания и на задержанное 15на 3/2,Результаты умножения накапливают-.ся, в результате чего выделяются величины, пропорциональные текущемузначению функции взаимной корреляциивходных сигналов. Эти величины при.коммутации первого и второго ключей31 32 перезаписывают в накопитель24. На первом и втором смесителях 25,26 текущий и задержанный на 3/2 сиг"налы генератора опорного колебания(не показаны) умножаются на величины, хранящиеся в накопителе 24 .После суммирования выходных сигналов первого и второго смесителей 25,26.на сумматоре 41 получают сигнал ,синфазный с выходным сигналом сумматора 8,После приема посылки передаваемого сигнала по сигналу регенератора17 информационных символов замыкаются первый и второй ключи 31, 32 одного из блоков 12, 13 Формироваиияопорного сигнала, затем осуществляют перезапись выходной величины первого, второго и третьего интеграторов 28, 29, 30 в накопитель 24 и обнуление первого, второго и третьего интеграторов 28, 29, 30.Формула изобретенияСпособ пространственного приема телеграфных сигналов, заключающийся в том, что выходной сигнал каждого иэ каналов взвешивают путем умножения на комплексный весовой коэффициент, суммируют взвешенные выходные сигналы всех каналов, Формируют М опорных сигналов, вычитают иэ каждого опорного сигнала суммарный сигнал, вычисляют И соответствующих составляющих поправки путем сопоставления значения функции взаимной корреляции между выходным сигналом каждого канала и каждым значением разности опорного и суммарного сигналов на длительности телеграфной посылки и демодулируют суммарный сигнал, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости приема сигналов в условиях воздействия коррелированной с сигналом помесхи, демодулируемый суммарный сигнал декодируют и выделяют кодовую комбинацию, а. поправку вычисляют на длительности кодовой комбинации один раэ по ее окончании посредством суммирования тех составляющих поправки, которые соответствуют декодированным сигналам на интервале длительности кодовой комбинации.1585903 Составитель А. Иоскевичедактор А. Лр . Лежнина Техред И,Ходанич Корректор О, Кравцо рытиям при ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент"вФ ород, ул. Гаг 10 Заказ 2332 ВНИИПИ Государственног 113035аж 534 . Подписи омитета по изобретениям и о осква, Ж, Раушская наб.