Устройство преобразования сигналов с амплитудно-фазовой модуляцией

Устройство преобразования сигналов с амплитудно-фазовой модуляцией

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ С АМПЛИТУДНРНЬАЗОВОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ , соцержащее гюследовательно обадиненные аналого-цифровой прер6ра,эователь (АЦП), двухплоскостной корректор , преобразователь прямого поворота вектора сигнала, блок распознавания и генератор ошибок, к третьему и четвертому входам которого подключены выходы .аэов, прямого поворота вектора сигналау, к управляющему входу которого и управлюощему BxoiRy преобразователя обратного поворота вектрра сигнала подключен выход перBoiro управляемргр генератора, а также аервый блок сумматоров, второй.управляемый генерато) и последовательно срединеннкае первый блок инверторов и первый блок множителей, при эфэм выход второго управляемого гене:ратрра подключен к управлякщему входу аналого-цифрового преобразователя АЦП) , о тличающееся тем, что,: с целью повышения помехоустойчиврсти , в него введены Второй, третий я четвертый блоки множителей, блок крнртант, второй, третий и четвертый блоки сумматоров блок вычисления ортогональной проекции градиента и второй блок инверторов, выходы которого подключены к первым группам входов второго блока множителей и

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ДПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и ABTQPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3389127/18-09 (22) 22.01 ° 82 (46) 23.05.83. Бюл. 9 19 (72j С.Б.Клейбанов, Н.Л.Логунова, K.Á.Норкин, В.A.Биневич, B.È.Ñåäoâ и Д.A.Öèðåëüñîí (71) .Ордена Ленина институт проблем управления (53) 621 ° 394.662(088.8) (56) 1. Патент СИИ Р 3878468, кл. Н 04..Б 1/10, 1975..

2. Авторское свидетельство СССР

Р 720769 . кл. Н 04 Ь Vf10, 1978 .(прототип). (54) (57) 1. УСТРОИС1БО ПРБОБРАЭОВАНИЯ

СИГНАЛОВ С АИПЛИ1УДНО-ФА3ОВОН МОДУЛЯЦИЕЙ, соцержашее последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь (АЦП), двухплоскостной корректор, преобразователь прямого поворота вектора сигнала, блок распазнаванкя н гэнзратар ошибок, к третьему и четвертому входам которого подключены выходы пресбразоэатспя прямого пово. рота вектора сигнал : к управляюсяему входу которого и управлякщему входу преобразователя обратного поворота вектора сигнала подключен выход первого управляемого генератора, а также .первый блок.сумматоров, второй:управляемый генератор. и последователь» но соедкненнйе первый блок инвертсроэ и первый блок множителей, при з8эм выход второго управдяемого гене" ратора подключен к управлякщему входу аналого=цифрового преобразователя

: (АЦП), о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения помехоустойчивости, s ивго введены второй, третий и четвертый блоки множителей, блок констант, второй, третий и четвертый. блоки сумматоров, блок вычисления ортогональной проекции градиента к. второй блок инвертаров, выходы которого подключены к первыа группам входов второго блока множителей и

SU„„1039647 А

3(5П Ы 04 В 1/10) Н 04 Ь 7/10 блока вычисления ортогональной проекции,градиента, к второй группе входов которого, а также к второй группе входов второго блока множителей .и первой группе входов третьего .бло ка множителей .ччодключена первая группа выходов. двухплоскостного корректора, вторая группа выходов которого подключена к входам второго блока ийвертороэ и этной -группе входов третьего блока множителей, к.третьей группе входов которого подключены выходы блока констант, при зтам третья к. четвертая груййы выходов двухплоскост.ного корректора подключены через последовательно соединенные .первый блок ,множителей н первый блок. суьееатаров Я к третьим группам входов второго .бл ка мнажителей к блока вычисления ортогональной проекции градиентаи пе вой группе входаэ четвертого блока множителей, выходы которого подключены к входам третьего блока сумма- Е торов, а выходы третьего блока мнажк телей через четвертый блок сумматоров подключены к вхарой группе входов четаертога блока множителей к ) ® четвертой группе входов блока вычкс- © ления ортогональной проекции градиента, к первому дополнительному входу которого и вхаду первого управля-, ф емаго генератора пщрслючен выход вта-, и

poro блока сумматоров, к входам кота рого подключены выходы второго блока КфЬ множителей, а к второму дополнительному входу.блока вычисления ортога калькой проекции: градиента и входу второго управляемого генератора жщ- 1э ключен выход третьего блока сумматоров, прячем к входам первого блока инвертороэ подключена четвертая груп па выходов двухплоскостного корректора, к первой и эторой группам входов которого подключены выходы блока вычисления ортогональной проекции градиента, а выходы генератора ашибФкчерез преобразователь обратного пова1019647 рота вектора сигнала подключены к соответствующим входам первого блока множителей.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю Ш е е с я тем, что двухплоскостной корректор выполнен -в виде двух регистров сдвига, выходы которых через соответствующие блоки управляемых коэффициентов подключены к входам блока сумматоров, выходы которого являются первым и.вторым выходами двухплоскостного корректора, первым и вторым входами которого являются входы первого и второго регистров сдвига, причем нторые группы входов и выходов первого и второго блоков управляемых коэффициентов являются соответственно первой и второй группами входов и выходов двухплоскостно"

ro корректора, третьей и четвертой, группами выходов которого являются соответственно ныходы первого и Второго регистров сдвига.

3, Устройство по п, 1, o T л и ч а ю щ е е с я тем, что,блок вычисления ортогональной проекции градиента содер.кит семь блоков множителей и пять блоков сумматоров, объединенные первые группы входов первого, второго и третьего блокон множителей являются перной группой входов блоо ка вычисления ортогональной проекции градиента, второй группой входов ко-, Изобретение относится к, электросвязи и может использоваться в автоматизированных системах управления и системах передачи данных, Известно устройство обработки сиг- 5 налов с амплитудно-фазовой модуляци" . ей, содержащее последовательно соединенные. корректор, преобразователь прямого поворота вектора сигнала, блок распознавания и генератор оши" бок (1j.

Известно устройство преобразования сигналов с амплитудно-фазоной модуляцией, содержащее.последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь (АЦПj двухплоскостной корректор, преобразователь прямого поворота вектора сигнала, блок распознавайия и генератор ошибок, к тре" тьему и четвертому входам которого подключены выходы преобразователя прямого поворота вектора сигнала, к управляющему входу которого и управляющему входу преобразователя обратного поворота вектора сигнала подключен выход первого упранляемого гене-. 25 ратора, а также первый блок сумматоторого являются объединенные вторые группы входон первого, второго и тре" тьего 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 через третий блок умматоров подключены к третьему вхо у 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 объединеннйе входы пятого и седьмого блоков множителей, а также третья группа входов второго блока множителей, при этом выходы пятого блока сумматоров являются выходами блока нычисления ортогональной проекции градиента, первым и вторым дополнительными входами которого являются соответственно чет» вертый и пятый нходы четвертого блока множителей. ров, второй управляемый генератор и последовательно соединенные первый блок инверторов и первый блок множителей, нри эхом выход второго управ" ляемото генератора подключен к управлякщему входу аналого-цифрового пре" обраэователя (АЦП) (23 °

Однако эти устройства обладают низкой помехоустойчивостью.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.

Поставленная цель достигается тем, что н устройство преобразования сигналон с амплитудно-фазовой модуляциейг содержащее последовательно соединенныв аналого-цифровой преобразователь (АЦП), двухплоскостной корректор, преобразователь прямого поворота век г тора сигнала, блок распознавания и енератор ошибок, к третьему и четвертому .входам которого подключены выходы преобразователя прямого поворота вектора сигнала, к управляющему входу которого и управлякщему входу преобразователя обратного поворота вектора сигнала подключен выход верного управляемого генератора, а также пер1019647 вый 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 множителей, блок констант, второй, третий и четвертый блоки. сумматоров, блок Вычисления ортогональной проекции градиента и второй блок инвертаров, 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 выходов двухплоскостно-2О 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- 25 ключены выходы блока констант, при этом 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 вхо-40 дов блока вычисления ортогональной проекции градиента, к первому дополнительному входу которого и входу первого управляемого генератора одключей выход второго блока сумматоров, 45 к входам которого подключены выходы второго блока множителей,а к.второму доп лннтельному вхаду блока вычисления ортогональной проекции градиента и входу второго. управляемого генератор . ра подключен выход третьего блока сумматора,причем к входам первого блока инверторов подключена четвертая группа выходов двухплоскостного корректора,к .первой и второй -группам входов которого подключены выходы блока вы-. числения ортогональной проекции гради" ента,а выходы генератора ошибок через преобразователь обратного поворота вектора сигнала подключены к соотввтЬтвукщим входам первого блока множи- 66

Фелей.

Кроме того, двухплоскостной корректор выполнен в виде двух регистров сдвига, выходы которых через соот.ветствующие блоки управляемых коэффи-6g циентов подключены к входам блока сумматоров, выходы которого являются первым и вторым выходами двухплоскост" ного корректора, первым и вторым входами 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, тре- . тьей и четвертой группами выходов icoторого являются соответственно выхо" ды первого и второго регистров сдвига.

При этом блок вычисления ортогональной проекции градиента содержит семь блоков множителей и пять блоков, сумматоров, объединенные первые груапы 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 через третий блок сумматоров подКлючены 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 вхсщы 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. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройствами на фиг. 2 - реализация .блока вычисления ортогональной проекции градиента.

Устройство преобразования сигналов с амплитудно-фаэовой мсЩуляцией содержит. аналого-цифровой преабраао ватель (АЦП) 1, двухплоскостной корректор 2, состоящий из первого регистра 3 сдвига, второго регистра 4

1019647,сдвига, первого блока 5 управляемых коэффициентов, второго блока 6 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-® ляемый генератор 16, второй блок 17 инверторов, второй блок 18 множителей, третий блой 19 множителей,.четвертый блок 20 множителей, второй блок 21 сумматоров, третий блок 22 суммато- 15 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() второй 30 и третий 31 блоки сумматоров, четвертый 32 .и пятый 33 блоки множителей, четвертый блок 34 сумматоров, щестой блок 35 множителей, пятый блок 36 сумматоров, седьмой блок

37 множьтелей. устройства работает следукщим об разом, 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 представление его в 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 блокн S и б управляемых ко- 40

Эффициентов и затем на блок 7 сумматоров. Блоки 3, 4, S, 6, 7 образуют

s совокупности двухплоскостной корректор.2. С выхода двухплоскостного корректора 2 сигналы по двум подйана-4 ) лам поступают на преобразователь 8 прямого понорота вектора сигнала, а с него на блок 9 распознавания, дающий оценку сигнала переданного вектора, используемую потребителем, а 5О 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 вектора сигнала.

Сигнал двумерного вектора сигнала поступает с выхода преобразователя

11 обратного поворота вектора сигнала на первый блок 12 множителей, на 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 14 сумматоров, 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 6 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 первой группы выходов 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 сигнал поступает на вход первого управляемого генератора 15 и на пврный дополнительн и вход блока 25 вычисления ортогональной проекции градиента. На первую и вторую группы входов блока

25 вычисления-ортогональной проекции градиента поступают сигналы с выходов второго блока 17 инверторов и с первой группы выходов двухплоскостного корректора .2, соответствукщие вектору градиента, от синфазных и квадратурных коэффициентов корректора по фазе. На вторую группу входов третьего блока 19 множителей поступают сигналы со второй группы выходов второго блока 6 управляемых коэффициентов двухплоскостного корректора 2, на. первую группу входов - сигналы со второй группы выходов первого блока

5 управляемых коэффициентов днухплоскостного корректора 2, а на третью группу. входов - сигналы с выходов блока 44 констант вида (-1)™/1 и (-X) $1 3. 2,... 5, N:" длича двухплоскостного корректора 2) . Сигналы

1019647 с выхода третьего блока 19 множителей .поступают на входы четвертого блока 23 сумматоров, где и образует-. ся вектор градиента от синфазных и квадратурных коэффициентов корректора по такту. Эти сигналы с выходов. четвертого блока 23 сумматоров поступают на четвертую группу входов блока 25 вычисления ортогональной проекI ,ции градиента и на вторую группу вхо дов четвертого блока 20 множителей.

С выходов четвертого блока 20 множителей сигналы поступают на входы третьеГо блока .22 сумматоров, на выходе которого .образуется. сигнал Рроизнодной от критерия по такту, который поступает на нторой дополнительный вход блока 25 вычисления ортогональной,проекции градиента и на вход нторого управляемого генератора 16.

Сигналы с выходов блока 25 нычисленин ортогональной проекции градиента поступают на управляющие первую и вторую группы входон 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 проекц.. и градиента работает следующим образом.

На первые и вторые группы входов первого блока 26 множителей и второ25

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 инверторон. С выходов перного блока 26 множителей .сигналы поступают на первый блок 29 сумматоров, на выходе которого обра- 4О зуется сигнал, соотнетствуниций квадрату нормы градиента коэффициентов корректора по фазе. На третью группу стнующий вектору градиента от коэффицнентов корректора по такту. Выходные сигналы со второго блока 27 множителей поступают на нторой блок 30 сумматоров, на выходе которого образуется сигнал, соответстнукиций ска.лярному произведению двух векторов (градиентов от коэффициентов корректора по .Фазе и по.такту) .

На входы пятого дублона 33 множителей поступает с выходов блока 23 сумматоров векторный сигнал градиента от коэффициентов корректора по такту, а с выходов пятого блока ЗЗ-множите-. лей сигналы поступают иа входа третье @

ro блока 31 суъматоров. На выходе входов второго блока 27 множителей поступает также векторный сигнал с 45 выходов блока 23 сумматоров, соотнеттретьего блока 31 сумматоров образуется сигнал, соотнетствукщий квадра-. ту нормы градиента от коэффициентов корректора по такту. Сигналы с выходов первого 29, второго 30 и третьего 31 блоков сумматоров, а также с блоков 21 и 22 сумматоров поступают на входы четвертого блока 32 множителей, с него на четвертый блок 34 сумматоров, а с четнертого блока 34 сумматоров:на шестой блок 35 множителей, на выходе которого образуются две вспомогательные величины для вычисления ортогональной проекции градиента от критерия по коэффициентам корректора, поступаквцие на соотнетствующие входы третьего и седьмого блоков 28 и 37 множителей. На первые и вторые . группы входов третьего блока 28 множителей поступают сигналы со второй группы выходов первого блока 5 управ-. ляемых коэффициентов двухплоскостного корректора 2 и второго блока 17 иннерторов, 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 поступают на первую.и вторую группы входов пятого блока 36 сумматоров, на третью группу входов которого поступают сигналы с блока 14 сумматоров, соответствующие вектору градиента от критерия по коэффициентам корректора. На. выходах пятого блока 36 сумматоров

0 образуется вектор сигнала, соответствующий ортогональной проекции гради<Ъ ента от критерия по синфаэным и кнадратурным коэффициентам корректора, поступающий соответственно на управ ляющие вторые группы. входов nepsoro

5 и второго б блоков управляемых коэффициентов и двухплоскостного кор-. ректора 2.

Таким образом, предлагаемое устройство осуществляет совместную оптимизацию фазы вектора поворота сигнала, фазы тактовой частоты и коэффициентов двухплоскостного корректора so взаимно ортогональных направлениях, что исключает их взаимовлияние. Это повышает помехоустойчивость принимае-. мого сигнала, поскольку существенно увеличивается скорость настройки, что также дает воэможность работать на более высоких информационнык скоростях.

Сокращение времени настройки предлагаемого устройства обработки сигналов и работа при более высоких скоростях увеличивают эффективность у, пользования каналов связи и с уЧетом стоимости каждого канала дают значительный технико-экономический эффект, 1019647

3 019б47

Составитель Г. Лерантович

Редактор В.Лазаренко Техред К.2йяцьо йерректор X . Реиютник

° Ю

Еощлйс кое

Закан 3728/54 Тираж б77

ВНИИПИ Государственного комитета СССР .по делам изобретеиий и открытий

113035 Москва, Ж-35с Рауыская цаб,, д..4/5

° ФФ ЮЮЮЮЭ Ю

4илиал ШШ Патент, г.ужгород, ул Ироектна@, -4.