Устройство синхронизации псевдослучайных сигналов

(54) УСТРОЙСТВО СИНХРОНИЗАЦИИ ПСЕВДОСЛУЧАЙН СИГНАЛОВИзобретение относится к подвижным системам радиосвязи, радиолокации .и радиоуправления различного назначения, псевдошумовой сигнал которых представляет собой гармоническое колебание, манипулированное по фазе двоичной кодовой последо,вательностью и может быть использовано в системах синхронизации при действии на входе многолучевости с малой задержкой между лучами.Известно устройство синхрониза- ции псевдослучайных сигналов, содержащее генератор. псевдослучайной последовательности (ПСП), выходы которого подключены к входам сумматора и дискриминатора, выход которого подключен к первому входу решающего блока, к второму входу которого подключен выход коррелятора, а выход решающего блока через управляющий блок подключен к входу генератораПСП Г 15 тво обизаци дает низ низкойОднако устрои очностью синхр помехоустойчиво Цель изобрет ости синхронна вости.тью.нияции и овышение точ- омехоустойчиДля достижения поставленнои целив устройство синхронизации псевдослучайных сигналов, содержащее гене-, 0 ратор псевдослучайной последовательности (ПСП), выходы которого подключены к входам сумматора и дискриминатора, выход которого подключен кпервому входу решающего блока, к 5 второму входу которого подключен выход коррелятора, а выход решающегоблока через управляющий блок подключен ко входу генератора ПСП, введены первый, второй, третий, четвертый,пятый, шестой, седьмой и восьмой ключи,первый и втором инверторы,блок фазовойавтоподстройки частоты (ФАПЧ), блокопределения полярности напряжения, 98596состоящий из фильтра низких частот, выход которого через инвертор и непосредственно подключен к управляющим входам первого и второго компа раторов соответственно, регулируемая линия задержки, состоящая из формирователя опорного напряжения, выходы которого подключены к.опорным входам компараторов, выходы которых подключены к первым входам ю элементов совпадения, к вторым входам которых подключены выходы разрядов регистра сдвига, а выходы элементов совпадения подключены к входам элемента ИЛИ, а также объединенные по входу перемножитель, синхронный детектор и блок измерения интенсивности многолучевости, состоя-щий из полосового фильтра, выход которого через последовательно соединенные частотный детектор и первый Фильр низких частот, а также через последовательно соединенные амплитуд-, ный детектор и второй фильтр низких частот подключен к первому и второму входам перемножителя, выход которого подключен к входу третьего Фильтра низких, частот, выход которого подключен к управляющим входам компараторов регулируемой линии задержки, соответствующий выход формирователя опорного напряжения которой подключен к опорным входам первого и второго компараторов блока определения полярности напряжения, к входу фильтра низких частот которо(го, объединенному с входами первого и шестого ключей, и входом дискриминатора, через последовательно соединенные перемножитель, блок ФАПЧ и синхронный детектор подключен выход генератора ПСП, при этом выход сумматора подключен к входу восьмого ключа и входу второго ключа, к управляющему входу которого, а также к управляющим входам четвертого и седьмого ключей непосредственно и через второй инвертор к управляющему входу восьмого ключа подсоединен выход первого компаратора блокаопределения полярности напряжения,выход второго компаратора которого п(одключе- к управляющим входам первого,третьего и пятого ключей непосредственно и через первый инвертор к управляющему входу шестого ключа, вы ход которого, объединенный с выходом пятого ключа, подсоединен к первому входу коррелятора, к второму входу 1 4которого подключены выходы седьмогои восьмого ключей, при этом выходыпервого и второго ключей подсоединены к входу регистра сдвига регулируемой линии задержки, к входурегистра сдвига регулируемой линиизадержки подключен второй выходуправляющего блока, а выход элемента ИЛИ регулируемой линии задержкиподключен к входам третьего и четвертого ключей, выходы, которых подключены соответственно к входам пятого и седьмого ключей,На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства;на Фиг. 2 - эпюры напряжений на выходе дискриминатора.Устройство синхронизации псевдослучайных сигналов содержит перемножитель 1, синхронный детектор 2,блок 3 ФАПЧ, дискриминатор 4, генератор 5 ПОП, управляющий блок б, решающий блок 7, сумматор 8, коррелятор 9, регулируемая линия 10 задержки, содержащая регистр 11 сдвига,элементы 12 совпаденияэлемент ИЛИ13, компараторы 14, Формирователь 15опорного напряжения, первый и второй ключи 1 б и 17, блок 18 измеренияинтенсивности многолучевости, содержащий полосовой фильтр 19, амплитудный детектор 20, частотный детектор 21, первый и второй фильтры 22 и23 низких частот, перемножитель 24,третий Фильтр 25 низких частот,третий, четвертый, пятый и шестойключи 26-29, первый инвертор 30,седьмой и восьмой ключи 31 и 32, второй инвертор 33, блок 34 определения полярности напряжения, содержащий фильтр 35 низких частот, инвертор 36, первый и второй компараторы37 и 38.Устройство работает. следующим образом.При отсутствии многолучевостина один из входов дискриминаторапервый вход коррелятора 9 через шестой ключ 29 с выхода синхронногодетектора 2 поступает сигнальнаяПСП, которую необходима синхронизировать с опорной ПСП, вырабатываемой генератором 5 ПСП, На два другихвхода дискриминатора 4 подаются двеопорные ПСП с двух соседних выходовгенератора 5 ПОП. Сигнал на выходедискриминатора 4 в каждый момент времени соответствует виду дискриминационной характеристики и воздейст985961 7При этом требуется знать интенсивность многолучевости и знак сози Ф. Для измерения интенсивности многолучевости служит блок 18 измерения интенсивности многолучевости, а для определения знака сози Г служит блок 34 определения полярности напряжения, которые управляют величиной задержки ПСПс или ПСПоп.При наличии многолучевости устрой ство работает следующим образом.Рассмотрим работу устройства в режиме синхронизации, Многолучевцй сигнал поступает на вход синхронного детектора 2 и на вход блока 18 измерения интенсивности многолучевости, на выходе которого устанавливается напряжение, Пропорциональное двухлучевости, Это напряжение подается на управляющие входы компараторов 14, 20 на опорные входы которых подаются опорные напряжения от формирователя 15 опорного напряжения, Ряд опорных напряжений может быть любым. Напряжение с выхода компаратора 14 подается на управляющий вход соответствующего элемента 12 совпадения, подготавливая его для подключения выхода ячейки регистра 11 сдвига, который обеспечивает задержку ПСПс или ПСПоп,ЗО С выхода синхронного детектора 2 напряжение подается на вход блока 34 определения полярности напряжения и на входы дискриминатора 4, первого ключа 16 и шестого ключа 29. Блок 34 определения полярности напряжения при соьивЪО обеспечивает сигнал на выходе второго компаратора 38, а при созир 0 - на выходе первого компаратора 37Сигнал с выхо да второго компаратора 38 подается на управляющий вход первого 16, третьего 26 и пятого 28 ключей и входпервого инвертора 30,а сигнал с выхода первого компаратора 37 подается наа управляющий вход второго 17, четвертого 27 и седьмого 31 ключей и входвторого; инвертора 33.Если созч Г 0, то ПСПс через ,первый ключ 16 поступает на вход регистра 11 сдвига в котором она продвигается импульсами сдвига, по, даваемыми с второго выхода управляющего блока 6, далее на вход соответствующего элемента 12 совпадения иФ 5 :через элемент ИЛИ 13, третьего и пятого ключей 26 и 28 на первый вход коррелятора 9. Пои этом.ПСПс задержи вается на время Г, которое опреде 8ляется интенсивностью многолучевости, т.е, напряжением на управляющихвходах компараторов 14, ПСПоп при этом не задерживается и поступаетс выхода сумматора 8 через открытый восьмой ключ 32 на второй вход коррелятора 9.Если созеЗ (О, то восьмой ключ 32 закрыт и ПС 5 оп с вьхода сумматора 8 через открытый второй ключ 17,регистр 11 сдвига, соответствующий элемент 12 совпадения, элемент ИЛИ 13, четвертый 27 и седьмой 31 ключи поступает на второй вход коррелятора 9При этом ПСПоп задерживается на время, соответствующее интенсивности многолучевости. ПСПс при этом не задерживается и поступаетс выхода синхронного детектора 2 через открытый шестой ключ 29 на первый вход коррелятора 9. В зависимости от знака со 5 иг задерживаетсяПСПс или ПСПоп. Если многолучевость отсутствует, та ПСПс и ПСПоп через открытые шестой и восьмой ключи 29 и 32 подаются на входы коррелятора 9 без задержки. Таким образом устраняется задержка между ПСПс.и ПСПоп,вызванная сдвигом "О" ДХ дискриминатора 4, увеличивается ючностьсинхронизации и улучшается помехоустойчивость приема псевдослучайных сигналовБлок 18 измерения интенсивности многолучевости работает следующим образом.Сигнал с входа устройства поступает на полосовой фильтр 19, полоса которого выбирается из расчета спектра частот огибающих амплитуды и частоты, обусловленных многолучевостью сигнала, а центральная частота равна частоте наиболее сильнойспектральной составляющей первоголуча сигнала. Далее сигнал детектируется одновременно амплитудным ичастотным детекторами 20 и 21 и со"ответственно фильтруется первым ивторым Фильтрами 22 и 23 низких частот, с выходов которых напряженияподаются на входы перемножителя 24.Сигнал на выходе перемножителя24 фильтруется третьим фильтром 25 низких частот и подается на управляющие входы компараторов 14 регулируемой линии задержки 10. Если на, входе устройства имеется многолучевый сигнал, то имеет место изменение огибающей амплитуды и частоты сигнала,985961 формула изобретения ЭЭти изменения выделяются амплитудны йи 20 и частотным 21 детекторами и через первый и второй фильтры 22 и 23 низких частот подаются на перемножитель 24. Произведение сигналов на выходе первого Фильтра 22 низких частот и .второго фильтра 23 низких частот определяют интенсивность иного.лучевости на входе устройства, Если на входе устройства отсутствует много в лучевость, то сигнал на выходе третьего фильтра 25 низких частот отсутствует, и управление регулируемой линией 10 задержки: не происходит. 10Предлагаемое устройство позволя" ет увеличить точность синхронизации и улучшить помехоустойчивость приема псевдослучайных сигналов в условиях многолучевого сигнала при малых за" держках между лучами. При одинаковой помехоустойчивости системы радиосвязи, радиолокационной системы и т.д. устройство обеспечивает большую дальность действия при мень" шей мощности передающих устройств, Блок 34 определения полярности напряжения работает следующим обраЗОм.При наличии на входе устройства многолучевости в псевдослучайной последовательности на выходе синх- ронного детектора 2 имеет место медленно изменяющаяся составляющая на" пряжения, которая определяется многолучевостью. Напряжение имеет знак сози Ъ и подается через фильтр 35 низких частот, полоса которого значительно меньше спектра ПСРс, на управляющие входы первого и второго компараторов 37 и 38, на опорные входы которых подается пороговое напряжение одинаковой величины от формирователя 15 опорного напряжения. Величина порога устанавливается такой, чтобы компараторы 37 и 38 не срабатывали от постоянной составляю" щей напряжения, обусловленной Флуктуационным шумом при наличии только первого луча на входе устройства. Ес" ли на входе устройства имеется многолучевость и сояВр О, то сраба" тывает второй компаратор 38 и напряжение с его выхода подается на управляющие входы первого, третьего и пятого ключей 16, 26, 28 и вход первого, инвертора 30, определяя этим самым необходимость задержки ПСПс с помощью регулируемой задержки 10. Если сози 00, то напряжение с выхода фильтра я низких частот поступает на вход инвертора 36 и вызывает срабатывание.первого компаратора 37, напряжение с выхода которого подается на управляющие входы второго, четвертого и седьмого ключей 17, 27, 31 и вход второго инвертора 33, опреде" ляя тем самым необходимость задержки ПСПоп также с помощью регулируемой линии 10 задержки. 15Устройство синхронизации псевдослучайных сигналов, содержащее генератор псевдослучайной последовательности, выходы которого подключенык входам сумматора и дискриминатора,выход которого подключен к первомувходу решающего блока, к второмувходу, которого подключен выход коррелятора, а выход решающего блокау 5 через управляющий блок подключенк входу генератора псевдослучайнойпоследовательности, о:т л и ч ающ е е с я тем, что, с целью повышения точности синхронизации и помехоустойчивости, в него введеныпервый, второй, третий, четвертый,пятый, шестой, седьмой и восьмой ключи, первый и второй инверторы, блокфаэовой автоподстройки частоты,блокопределения полярности напряЗ 5жения, состоящий и фильтра низкихчастот, выход которого через инвертор и непосредственно подключен куправляющим входам первого и второго компараторов соответственно, регулируемая,линия задержки, состояцая иэ формирователя опорного напряжения, выходы которого подключенык опорным входам кбмпараторов, выходы которых подключены к первым входам элементов совпадения, к вторым. входам которых подключены выходы разрядов регистра сдвига, а выходы эле"ментов совпадения подключены к вхоЯ,ные по входу перемножитель, синхронный детектор и блок измерения интенсивности мнбголучевости, состоящий,из полосового фильтра, выход которого через последовательно соединен"ные частотный детектор и первыйфильтр низких частот,а также черезпоследовательно соединенные амплитудный детектор и второй фильтр низких11 98596 частот подключен к первому и второму входам перемножителя, выход которого подключен к входу третьего фильтра низких частот, выход которого подключен к управляющим входам компараторов регулируемой линии задержки, соответствующий выход формирователя опорного напряжения которой подключен к опорным входам первого и второго компараторов блока определения 0 полярности напряжения, к входу фильтра низких частот которого, объединенному с входами первого и шестого ключей,. и входом дискриминатора че-, рез последовательно соединенные 15 перемножитель, блок фазовой авто- подстройки частоты и синхронный де тектор. подключен выход генератора псевдослучайной последовательности, при этом выход сумматора подключен к входу восьмого ключа и входу второго ключа, к уйравляющему входу которого, а также к управляющим входам четвертого и седьмого ключей непосредственно и через второй инвертор к управляющему входу восьмого ключа подсоединен выход первого компаратора блока определения поляр 1 12ности напряжения, выход второго компаратора которого подключен к управляющим входам первого, третьего ипятого ключей непосредственно ичерез первый инвертор к управляющему входу шестого ключа, выход которого, объединенный с выходом пятого ключа, подсоединен к первому входу коррелятора, к второму входу которого подключены выходы седьмогои восьмого ключей, при этом выходыпервого и второго ключей подсоединены к входу регистра сдвига регулируемой линии задержки, к входу регистра сдвига регулируемой линиизадержки подключен второй выход управляющего блока, а выход элементаИЛИ регулируемой линии задержки подключен к входам третьего и четвертого ключей, выходы которых подключены соответственно к входам пятого и седьмого ключей. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 42325 б, кл, Н 04 1. 7/04, 1972, ул. Проектная,СоставитТехреду М.Тираж 68венного комитретений и откЖ,Раушскат", г. Ужгород Редактор Е. ЛушникоЗаказ 10189778ВНИИПИ Госуаарсоо делам изо113035 Москвате.т етю В 3 тююееевфилиал ППП "Пате ель Г. Леранто ергель Корректор Ад ДзяткПодпйсное