Адаптивный корректор

)5 Н 04 ВЗ/О ГОСУДАРС 1 ВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР ЬЬ 1220130, кл, Н 04 В 3/04, 1986.Авторское свидетельство СССР В 1540009, кл. Н 04 В 3/04, 1987.(57) Адаптивный корректор относится к электросвязи и другим областям, связанным с приемом сигналов данных, сформированных с использованием многопозиционных методов модуляции. Адап.,Ж 1688418 тивный корректор содержит аналого-цифровой преобразователь 2, гармонический корректор 3, решающий блок 4, детектор 6 настроечной комбинации, блок 7 памяти, блок 8 нормирования импульсной характеристики, блок 13 центрирования импульсной характеристики, коммутатор 10, блок 9 управления и детектор 11 качества. й целью повышения точности коррекции введен блок 14 формирования сигналов центрирования, в котором реализуется итеративная процедура вычисления адреса отсчета импульсной характеристики, определяющего величину коэффициента центрального отвода адаптивного корректора. 5 ил.5 10 15 20 Изобретение относится к электросвязи и другим отраслям, связанным с приемом сигналов данных, сформированных с использованием многопозиционных методов модуляции и передаваемых по четырехпроводным каналам связи.Цель изобретения - повышение точности коррекции.На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема адаптивного корректора; на фиг. 2 - структурная электрическая схема блока формирования сигналов центрирования; на фиг. 3 - структурная электрическая схема сумматора; на фиг, 4 - структурная электрическая схема блока определения области адреса; на фиг. 5 - структурная электрическая схема блока формирования адреса,Адаптивный корректор содержит подключенные к входу 1 последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, гармонический корректор 3, решающий блок 4, один из выходов которого является перв,м выходом 5 устройства, Адаптивный корректор содержит также последовательно соединенные детектор 6 настроечной комбинации, информационный вход которого соединен с входом 1 устройства, блок 7 памяти, блок 8 нормирования импульсной характеристики, блок 9 управления коэффициентами, выход которого соединен с управляющим входом гармонического корректора 3, второй информационный выход которого через коммутатор 10 соединен с вторым управляющим входом блока 9 управления коэффициентами. информационный вход которого соединен с другим выходом решающего блока 4 и информационным входом детектора 11 качества, выход которого является вторым выходом 12 устройства, Блок 8 нормирования импульсной характеристиКи через блок 13 центрирования импульсной характеристики соединен с входом записи блока 14 формирования сигналов центрирования, выход которого через блок 13 центрирования импульсной характеристики соединен с адресным входом блока 7 памяти, вход записи которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя 2. Второй управляющий выход детектора 6 настроечной комбинации соединен с управляющими входами коммутатора 10 и детектора 11 качества, а также первым управляющим входом блока 9 управления коэффициентами. тактовый вход 15 устройства является тактовьм входом блока 14 формирования сигналов центрирования и тактовым входом детектора 6 настроечной комбинации. третий управляющий выход которого соединен с управляю 25 30 35 40 45 50 55 щим входом блока 14 формирования сигналов центрирования, адресный вход которого соединен с вторым информационным выходом блока 8 нормирования импульсной характеристики, первый управляющий выход детектора 6 настроечной комбинации соединен с управляющим входом блока 13 центрирования импульсной характеристики, а первый информационный вход коммутатора 10 соединен с шиной логического нуля,Адаптивный корректор работает следующим образом.На передающей стороне (не показана) перед сеансом связи формируется настроечная комбинация, содержащая признак передачи настроечной комбинации (например, передача известного синусоидального сигнала), а затем сигнал настройки (например, в воде одиночного импульса, одиночного импульса с парциальным кодированием и т.п.). На приемной стороне адаптивный корректор:а) детектирует признак начала передачи настроечной комбинации:б) запоминает отсчеты сигнала на выходе аналого-цифрового преобразователя, соответствующие синфазной и квадратурной составляющих импульсной характеристики используемого канала связи;в) выделяет отсчет импульсной характеристики, имеющий максимальное значение;г определяет адрес максимального отсчета импульсной характеристики;д) нормирует отсчеты импульсной характеристики но отношению к максимальному отсчету;е) центрирует отсчеты импульсной характеристики;ж) устанавливает вектор коэффициентов адаптивного корректора, равный нормированным значениям импульсной характеристики, записанным в обратном порядке, причем мнимую составляющую сигнала, соответствующую квадратурной компоненте сигнала, инвертируют (меняют знак на противоположный). Тем самым реализуется согласованный фильтр и следовательно максимиэируется отношение сигнал/шум на выходе 5 устройства;з) переходит в режим приема передаваемой информационной последовательности;и) в процессе приема передаваемой информационной последовательности осуществляет слежение за изменениями межсимвольной интерференции в принимаемом сигнале, используя адаптивный алго 1688418ритм настройки вектора коэффициентовадаптивного корректора;к) в процессе адаптивной настройкиоценивает качество коррекции принимаемого сигнала и при его ухудшении (величина 5критерия качества превышает заданноезначение) формирует сигнал, по которомупередающая сторона переходит в режимпередачи настроечной комбинации,Аналоговый сигнал поступает с входа 1 10устройства на детектор 6 настроечной комбинации, который по наличию признака начала настроечной комбинации формируетсигнал для выполнения следующих операций: 15а) посредством коммутатора 10 на второй управляющий вход блока 9 управлениякоэффициентами подключается источниклогического нуля;б) в блоке 9 управления коэффициентами к входу цепи формирования коэффициентов подключается первыйинформационный вход блока 8 нормирования импульсной характеристики;в) осуществляется выдача сигнала "Норма" с выхода детектора 11 качества на второй выход 12 устройства (запрет анализакачества откорректированного сигнала).По тактам записи, поступающим с выходов детектора 6 настроечной комбинации, в 30блок 7 памяти записываются отсчеты сигнала с выхода АЦП 2 по адресам, формируемым на выходе блока 13 центрированияимпульсной характеристики, Одновременно посредством блока 8 вычисляется значение модуля сигнала, поступающего на входблока 7 памятиЬ =Ьв +Ьсн.где йвь Ьо - 1-е отсчеты соответственно синфазных и квадратурных составляющих импульсной характеристики,В блоке 8 определяется адрес отсчетаимпульсной характеристики канала связи,модуль которого имеет максимальное значение, а также составляющие Ьв, Ьа этого 45отсчета, записанные в блоке 7 памяти,Затем по сигналам, формируемым вдетекторе 6 настроечной комбинации,проводится центрирование импульсной характеристики следующим образом, 50Введем обозначения М - длина (числокомплексных отводов) адаптивного корректора, р - длина (число отсчетов) импульснойхарактеристики, Мо - адрес отсчета импульсной характеристики, модуль которого имеет максимальное значение,Учитывая, что значения р и ч постоянныи известны, а также. что рч, посредствомблока 14 определяется область импульснойхарактеристики, которая в дальнейшем используется для формирования коэффициентов АК, согласноЬ (т) = 9+(С, - С),где 9 (1) - импульсная реакция принимаемого сигнала,Пусть И - адрес отсчета импульснойхарактеристики определяющего величинукоэффициента центрального отвода адаптивного корректора, Тогда посредствомблока 14 формируется вспомогательныйсигнал эез согласноХрез = Х 1 Ьм -и/ггде Х - . Х Ь=оРХ Ь81+1 2Затем, при условии Хреэ01 (г 1уровень значимости), в блоке 14 реализуется итеративная процедура вычисления адреса М 1 согласноЙ 1(п + 1) = М 1(п) 9 п Доеэ)причем в качестве начального значения М 1используется Йо,т.е, М (0) = МоВ результате проведения указаннойитерационной процедуры выполняется условие ез01, что соответствует определению адреса импульсной характеристики для формирования коэффициента передачицентрального отвода адаптивного корректора,После этого посредством детектора 6настроечной комбинации формируются сигналь, по которым адрес М 1 с выхода блока14:рормирования сигналов центрированияпоступает на блок 13 центрирования импульсной характеристики, в результате чегообеспечивается считывание отсчетов в обратном порядке по отношению к тому. какони были в него исходно записаны. Учитывая, что посредством блока 8 нормирования выделен сигнал, соответствующий модулю максимального отсчета импульсной характеристик, канала связи, в блоке 8 также осуществляешься нормирование сигналов, соответствующих отсчетам импульсной характеристики канала связи по отношению к максимальному отсчету. Это обеспечивает возможность коррекции в большом динамическом диапазоне.Сигналы, соответствующие нормированным отсчетам импульсной характеристики с выходов блока 8 нормирования, записываются в блок 9 управления коэффициентами, формируя вектор коэффициентов адаптивного корректора.По окончании настроечной комбинации дететор 6 формирует сигналы, по которым:, а) выход гармонического корректора 3 через коммутатор 10 подключается к блоку 9 управления коэффициентами;б) блок 9 управления коэффициентами отключается от блока 8 нормирования импульсной характеристики;в) детектор 11 качества начинает анализ качества от корректированного сигнала:г) адаптивный корректор переходит в режим адаптивной коррекции межсимвольной интерференции в принимаемом сигнале, При этом на втором выходе решающего блока 4 формируется сигнал ошибки епТ.В случае, если качество коррекции ухудшилось (величина критерия качества превышает некоторый заданный порог), детектор 11 качества формирует на втором выходе 12 сигнал, по которому по обратному каналу передатчик переводится в режим передачи настроечной комбинации, и описанный процесс повторяется.В итоге осуществления пре/.варительной установки вектора коэффициентов адаптивного корректора реализуется согласованный фильтр, что обеспечивает в процессе настройки максимизацию отношения сигнал/шум, а при переходе в режим адаптации отслеживание небольших изменений межсимвольной интерференции, При этом точность коррекции в период настройки определяется только выбором числа отводов адаптивного корректора (размерностью вектора коэффициентов).Рассмотрим подробнее функционирование блоков адаптивного корректора,Из описания следует, что обеспечивается коррекция сигналов в полосовой области, а следовательно адаптивный корректор должен иметь перекрестную структуру.В этом случае комплексный коэффициент каждого отвода адаптивного корректора состоит из коэффициентов передачи по прямым и перекрестным связям. В связи с этим комплексный коэффициент передачи 1-го отвода АК может быть выражен следующим образом К = С+101,где Сь О - коэффициенты передачи 1-го отвода адаптивного корректора по прямой и перекрестной связи соответственно,Для осуществления полосовой коррекции (фильтрации) сигналы должны приниматься посредством демодуляции на двух ортогональных несущих, в результате на выходе АЦП 2 формируются синфазные Пя и квадратурные 1 о отсчеты составляющей принимаемого сигнала. Следовательно, адаптивный корректор имеет два канала обработки сигналов; синфазный и квадратурный. Исходя иэ этого АЦП 2 представляет 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 собой совокупность двух АЦП, формирующих отсчеты демодулированных сигналовпо двум подканалам,На фиг. 2 представлена структурная схема варианта реализации блока 14 формирования сигналов центрирования, гдеприняты следующие обозначения; 16 и 19 -сумматоры, 17 - элемент И, 18 - блокпамяти, 20 - блок сравнения, 21 - блокопределения области адреса, 22- блок формирования адресов.В процессе записи отсчетов импульсной характеристики в блок 7 памяти и одновременно в блок 18 памяти записываютсямодули отсчетов импульсной характеристики с выхода блока 8 нормирования импульсной характеристики,В блоке 21 формируются области адресов О - (М 1 - М/2) и М 1+ Г 4/2)-р), по которылиз блока 18 памяти считываются отсчетымодулей импульсной характеристики длявычисления 2 резНа выходе сумматора 19 формируетсясигнал Хреэ, который затем сравнивается суровнем значимости 01 посредством блока20 сравнения.При условии еэО 1 на выходе блока 20 сравнения формируется сигнал, покоторому увеличивается (или уменьшается взависимости от знака 2 эез) на 1 число 1 ч,поступающее на сумматор 16 с выхода блока 13 центрирования импульсной характеристики.В результате реализации итерационнойпроцедуры изменяется адрес М, а при выполнении условий 2 ез01 изменениечисла М 1 прекращается, Элемент И 17 необходим для формирования сигналов управления работой блока 18 памяти,Реализация сумматора 16 показана нафиг, 3. Допустим, что посредством сумматора 16 суммируются слагаемые, выраженныепрямым кодом со знаком. На фиг, 3 ониобозначены здп ао. а 1, а 2 ап - знак первый(старший), второй (младший) разряды кодового числа, В соответствии с описаннымалгоритмом центрирования максимальногоотсчета импульсной характеристики в процессе реализации итерационной процедурывеличина Хрез изменяется на + 1, пока соблюдается условиеХрез01, При этом навход элемента И 23 с выхода блока 20 сравнивания поступает сигнал в виде "Лог, 1" ислагаемое, поступающее на вход сумматора24 с выхода блока 13 центрирования, изменяется на величину, накопленную в сумматоре 25 в зависимости от знака 2,При этом перед сравнением соответствующих сигнзлов в блоке 20 сравнения не 1688418 1010 55 обходимо сформировать модуль сигнала. поступающего на первый вход блока 20 с выхода сумматора 19, В случае, если сравниваемые сигналы выражены числами в прямом коде, это эквивалентно отбрасыванию знакового разряда,На ф.;, 4 изображена структурная схема варианта реализации блока 21 определе. ния области адресов, В блоке 26 памяти хранится число, соответствующее М/2. На выходе еычитателя 27 формируется сигнал, соответствующий разности (й 1-г 4/22, На вы ходе сумматора 28 формируется сигнал, соответствующий сумме И 1 -,4/2), Эти сигналы поступают на выход блока 22 формрования области адресов,,ра фиг. 5 изображена структурная схема варианта реализации блока 22 формирования адресоь,В начале определения Хз на в оды установки счетчиков 29 и ЗО поступает сигнал, устанавливающий счетчик 29 в нулевое состояние, а счетчик 30 в состояние, соответствуюшее числу огсчетов импульсной характеристики Р, На выходе блока 31 сравнения формируется сигнал в виде "Лог.1" в случае, если код числа, поступающего от счетчика 29, меньше или равен коду, соответствующему (Й 1-М/22. На выходе блока 32 сравнения формируется сигнал в виде "Лог. 1" в случае, если код числа. поступаю щего от счетчика 30, больше или равен коду числа, соответствующему И 1+ К/2). Следовательно, в начале вычисления 2 ез на вход элемента И 33 от блока 31 сравнения пос 1.упает сигнал в виде "Лог, 1", а на вход элемента И 34 поступает сигнал в виде "Лог, 0", так как сигнал с выхода блока 31 сравнения ин вертируется.Под действием тактовых импульсов, поступающих на вход счетчика 29 с выхода элемента И 33, код на выходе счетчика 29 увеличивается, Сигналы с выхода счетчика 29, соответствующие адресам отсчетов импульсной характеристики в блоке 13 памяти, чеоез коммутатор 35 поступают на выход блока 22 формирования адресов. В случае, когда код на выходе счетчика 29 превышает число, соответствующее(Й 1-М/2, на выходе блока 31 сравнения сформируется сигнал в вире "Лог. 0", коммутатор 35 переключается, тактовый сигнал начинает поступать на вход счетчика 30 с выхода элемента И 34 и код на его выходе уменьшается, В случае,когда код состояния счетчика 30 меньше числа М 1+ й/2), на выходе блока 32 срэвнения сформируется сигнал е виде "Лог, О" и счетчик 30 останавливается. До тех пор пока выполняется условие ар,б 1, нэ вход элемента И 36 с выхода блока 20 сравнения поступает сигнал в виде "Лог. 1" и сигнал установки через элемент И 36 поступает на входы счетчиков 29 и 30.5 Как следует из описания работы устройства, для функционирования адаптивного корректора необходимы синхронизированные между собой управляющие последовательнпсти Эти сигналы формируются блоком управления Для упрощения цепи управляющих сигналов и блок управления на фиг. 1 нс показаныФормула изобретения Адаптивный корректор, сореожащийпоследовательно соединенные знало;оцифровой преобра.",ъ ель, информацисчный вход когоого является входом адаптивного хорре" тора, блок памяти, блок нормирования импульсной характеристики и блок центрирования импульсной характеристики, адресный выход которого соединен с адресным входом блока памяти, а также гармонический корректор, первый информационный выход которого соединен с входом решающего блока, один из выходов которого является первым выходом адаптивного корректора, а другой выход соединен с информационными входами б;о ь управления коэффициентами и детектопэ качества, выход которого является вторил выходом адаптивного корректора, тактовый вход которого является гактовым входом дегектор-. настроечной комбинации, информационный вход которого соединен с вхс,ом адаптивного корректора, а первый управляющий выход соединен с управляющим входом блока памяти и установочным входом блока центрирования импульсной характеристики, второй управляющий выход детектора настроечной комбинации соединен с управляющим входом детектора качества с управляющим входом коммутатора, первый информационный вход которого соединен с шиной логического нуля и с первым управляющим вх ;ом блока управления коэффициентам, выход которого соединен с управляющим входом гармонического корректора, а первый информационный выход блока нормирования импульсной характеристики соединен с информационным входом блока управления коэффициентами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности коррекции, введен блок формирования сигналов центрирования, при этом второй информационный выход блока нормирования импульсной характеристики соединен с первым входом записи блока формирования сигналов центрирования, выход которого соединен с другим входом записи блока 15 20 25 ЗО 35 45 50центрирования импульсной характеристики, информационный выход которого соединен с вторым входом записи блока формирования сигналов центрирования, третий управляющий выход детектора на строечной комбинации соединен с управляющим входом блока формирования сигналов центрирования, тактовый вход которого соединен с тактовым входом адаптивного корректора, второй информационный выход гармонического корректора через коммутатор соединен с вторым управляющим входом блока управления коэффициентами, а выход аналого-цифрового преобраэователя соединен с информационным входом гармонического корректора,,Демчик едакто орре Заказ 3718 Тираж Подписное ВВИИПИ Государственного комитетапо изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Произво Ю 77 Ьалю ГВОтЕлозя Рю Юаж Г 7 оставитель Т.Афанвсьеехред М.Моргентал но-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101