Устройство для приема и обработки шумоподобных сигналов

Устройство для приема и обработки шумоподобных сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА И ОБРАБОТКИ ШУМОПОДОБНЫХ СИГНАЛОВ , содержащее корреляционный приемник , первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами устройства, формирователь выходных сигналов, выходы которого являются выходами устройства, и в каждом информационном канале элемент И и счетчик, отличающееся тем, что, с целью повышения его надежности, в него введен генератор эталонных сигналов и в каждый информационный канал введены сумматор по модулю два, дешифратор и элемент НЕ, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом сумматора по модулю два, выход элемента И соединен с первым входом счетчика , выходы которого через дешифратор соединены с входом элемента НЕ, выходы генератора эталонных сигналов соединены с первыми входами сумматоров соответствующих информационных каналов, вторые входы которых объединены и подключены к выходу корреляционного приемника, выходы дешифраторов информационных каналов подключены к соответствуюшим первым и вторым входам формирователя выходных сигналов, объединенные третьи входы сумi маторов по модулю два и объединенные вторые входы счетчиков информационных ка (Л С налов, вход генератора эталонных сигналов и второй вход формирователя выходных сигналов подключены соответственно к третьему , четвертому, пятому и шестому входам устройства. о 00 4 00 сд 4::

союз советсних

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Ы50 G 08 С 19 28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3454394/18-24 (22) 18.06.82 (46) 07.04.84. Бюл. № 13 (72) В. Н. Детков (53) 621.398 (088.8) (56) 1. Шумоподобные сигналы в системах передачи информации. Под ред. В. Б. Пестрякова. М., «Советское радио», 1973, с. 154, 155, рис. 5.21.

2. Авторское свидетельство СССР № 470846, кл. G 08 С 15/06, 1974 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА И

ОБРАБОТКИ ШУМОПОДОБНЫХ СИГНАЛОВ, содержашее корреляционный приемник, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами устройства, формирователь выходных сигналов, выходы которого являются выходами устройства, и в каждом информационном канале элемент И и счетчик, отличающееся тем, что, с целью повышения его надежности, в него введен генератор эталонных сигналов и в каждый информацион„„SU„„1084854 А ный канал введены сумматор по модулю два, дешифратор и элемент НЕ, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом сумматора по модулю два, выход элемента И соединен с первым входом счетчика, выходы которого через дешифратор соединены с входом элемента НЕ, выходы генератора эталонных сигналов соединены с первыми входами сумматоров соответствующих информационных каналов, вторые входы которых объединены и подключены к выходу корреляционного приемника, выходы дешифраторов информационных каналов подключены к соответствуюшим первым и вторым входам формирователя выходных сигналов, объединенные третьи входы сумматоров по модулю два и объединенные вторые входы счетчиков информационных каналов, вход генератора эталонных сигналов и второй вход формирователя выходных сигналов подключены соответственно к третьему, четвертому, пятому и шестому входам устройства.

1084854

Изобретение относится к технике приема дискретных данных и может быть использовано в устройствах для приема дискретной информации, передаваемой с помощью сложных сигналов.

Известно устройство для дискретной обработки сложных сигналов, содержащее схему ото:дествления элемента сигнала, Входы которой соединены с первой и второй входными шинами устройства, схему отбора по максимуму, схему сравнения кодов и Р каналов, каждый из которых содержит сумматор по модулю два, элемент НЕ, элемент

И, счетчик импульсов, причем в каждом канале выход элемента И соединен с счетным входом счетчика импульсов, а его первый вход через инвертор с выходом сумматора по модулю два, первые входы всех сумматоров по модулю два соединены с выходом схемы отождествления элемента сипила, а их вторые входы подключены к соответствующим входам генератора копий ожидаемых сигналов, вход которого соединен с третьей входной шиной устройства, вторые входы элементов И соединены с четвертой входной шиной устройства. входы «Сброс» счетчиков импульсов соединены с пятой шиной устройства, выходы счетчиков подключены к соответствующим входам схемы отбора flo максимуму, часть выходов которой соединена с Выходными шинами устройства, а другая часть их -- с частью входов схемы сравнения кодов, другие Входь3 ко.орой соединены с соотв TOTBóþùHMH входными шинами устройства, Н3естая входная IiiHна устройства подключена к дополнительному Входу схсмы ОтООра по максимуму, а выход схемы сравнения кодов соединен с 30IloJIHHTPcl HoÉ I3bIxoT -IoÉ шиной УстРОЙства (1) .

Недостатком такого устройства Для Дискретной обработки слож ых сигналов является его сложность.

Наиболее близким по технической cyll!ности к предлагаемому является уcTpoHOЗВО для приема и контроля достоверности цифровой информации, содержащее приемник, вход которого соединен с входом устройства, информационнь3й выход -- с первым входом формирователя выходных сигна!!oI3 (анализатор и блок обработки), корреляционные вь.ходы приемника через элемент ИЛИ соединены с входом блока управления и в каждОМ ИНфОрМацИОННОvl КапаЛЕ ПОСЛЕдОВатЕЛЬно соединенные (ключ, элемент И1, формирователь импульсов и счетчик, выход которого подключен к cooTBcTcTI3ующему информаци онному входу формирователя выходных сигналов, выходы блока управления подключены к управляющим входад формирователя

ВыхОдных сигналОВ, счетчиков и ключеи информационных каналов, информационные входы ключей подключены к соответствую1О

f5

2О

25 зо

Зцим корреляционным входам корреляционного приемника (2).

Однако известное устройство достаточно сложное, что уменьшает его надежность.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для приема и обработки шумоподобных сигналов, содержащее корреляционный приемник, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами устройства, формирователь выходных сигналов, выходы которого являются выходами устройства, и в каждом информационном канале элемент И и счет3ик, введен генератор эталонных сигналов и в каждый информационный канал введены сумматор по модулю два, дешифратор и элемент НЕ, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом сумматора по модулю два, выход элемента И соединен с первым входом счетчика, выходы которого через дешифратор соединены с входом элемента НЕ, выходы генератора эталонных сигналов соединены с первыми входами сумматоров соответствующих информационных каналов, вторые входы которых объединены и подключены к выходу корреляционного приемника, выходы дешифраторов информационных каналов подключены к соответствуюгцим первым и вторым входам формирователя выходных сигналов, объединенные третьи входы сумматоров по модулю два и объединенные вторые входы счетчиков информационных каналов, вход генератора эталонных сигналов и второй вход формироВателя Выходнь(х сигналоВ подключены сооТветственно к третьему, пятому и шестому входам устройства.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит корреляционный приемник 1, генератор 2 сигналов, в каждом информационном канале содержит сумматор

3 по модулю два, элемент И 4, счетчик 5 импульсов, дешифратор б и элемент НЕ 7, а также дешифратор 8 адреса, информационную шину 9, ц3ину 10 опорных сигналов, шину 11 синхроимпульсов, шину 12 тактовых импульсов, шину 13 импульсов сброса, шину 14 импульсов считывания, выходы 15—

19 устройства.

Корреляционный приемник 1 может быть выполнен, например, на генераторе опорного сигнала, перемножителе, интеграторе, схеме принятия решения, элементе сброса напряжения интегратора.

Обрабатываемый сложный шумоподобный сигнал поступает на шину 9, на шину

1Π— 14 поступают импульсы, необходимые для дискретной обработки сложного сигнала.

1084854

55 з

Устройство работает следующим образом.

Синхронно с моментом начала формирования шумоподобного сигнала на передающем пункте на приемном пункте на шину 10 устройства поступают импульсы, необходимые для оптимального приема бинарного сигнала. В момент окончания каждого бинарного элемента сложного сигнала на выходе приемника 1 будет сформирован уровень «1» или «О» в зависимости от принимаемого элемента и от соотношения сигнал/ помеха на протяжении приема этого элемента сигнала. Если помеха отсутствует, то код сигнала на выходе приемника 1 будет точно соответствовать коду обрабатываемого сигнала. Одновременно с началом поступления обрабатываемого шумоподобного сигнала на вход генератора 2 с шины 11 поступает импульс синхронизации, под действием которого на его выходах формируются P копий ожидаемых устройством сложных сигналов. Если уровни элементов сигналов на обоих входах сумматора 3 по модулю два одинаковые (единицы или нули), то на его выходе будет сформирован нулевой уровень сигнала, в противном случае— единичный. Под действием сигнала единичного уровня, сформированного на выходе сумматора 3, элемент И 4 открывается по второму входу. На первый вход элемента И

4 по окончании приема каждого элемента сложного сигнала поступают короткие тактовые импульсы единичного уровня с шины 12. До момента поступления на шину 12 первого тактового импульса во время приема первого элемента сигнала на шину 13 поступает импульс сброса, под действием которого все счетчики 5 импульсов устанавливаются в исходное состояние. В результате на выходах дешифраторов 6 устанавливаются нулевые уровни, а на вторые входы элементов И 4 будут поданы сигналы единичного уровня.

В тех каналах обработки, в которых в момент поступления по шине 12 тактового импульса на входах сумматоров 3 уровни элементов сигналов (копий и сигнала на выходе приемника 1) будут иметь разные уровни, через элемент И 4 на вход счетчика 5 импульсов поступит один импульс.

Если на вход 9 устройства сложный сигнал поступает без помех, то в одном из каналов код элементов сигнала, сформированного на выходе приемника 1, будет соответствовать коду копии ожидаемого сигнала. В результате в этом канале на вход счетчика

5 импульсов ни один тактовый импульс не поступит. В остальных каналах коды сложного сигнала и копий ожидаемых сигналов, поступающих на входы сумматоров 3, будут ортогональны (или квазиортогональны) и, следовательно, в момент поступления импульсов на шину 12 уровни элементов сигналов на входах этих сумматоров 3 не будут совпадать друг с другом 0,5N (или

0,5 (N + 1) раз за время приема сложного сигнала, где N — число элементов в сложном сигнале, а элементы И 4 в каждом случае несовпадения будут открываться по второму входу для прохождения через них тактовых импульсов с шины 12 на входы соответствующих счетчиков 5 импульсов.

При увеличении уровня помехи на входе устройства приемник 1 будет принимать часть элементов сигнала неправильно, причем, чем выше уровень помех, тем больше элементов сигнала будет приниматься неправильно.

В результате в информационном канале, в котором код копии ожидаемого сигнала соответствует коду обрабатываемого сложного сигнала, на вход счетчика 5 импульсов будут поступать импульсы и тем больше, чем выше будет уровень помех. В остальных каналах число несовпадений элементов сигналов на входах сумматоров 3 будет за время приема сложного сигнала увеличиваться или уменьшаться относительно значения 0,5 N или 0,5 (N + 1).

При поступлении сигнала на вход счетчика 5 импульсов после установки его в исходное состояние определенного (порогового) числа импульсов срабатыает соответствующий дешифратор 6, на его выходе устанавливается единичный уровень, а на втором входе элемента И 4 — нулевой уровень, в результате чего через этот элемент с этого момента времени не пройдет на вход счетчика ни один тактовый импульс.

Дешифраторы 6 настраиваются на такое состояние счетчиков 5 импульсов, чтобы за время приема сложного сигнала мог не сработать только один из Р дешифраторов, а при отсутствии на входе устройства сигнала или наличии большого уровня помех вероятность несрабатывания одного дешифратора

6 была бы менее допустимой величины.

Номер канала обработки, в котором за время обработки сложного сигнала не сработает дешифратор, указывает на номер принятого сложного сигнала.

Сигналы (уровни «1» и «О») с выходов дешифраторов 6 поступают на соответствующие входы дешифратора 8. Дешифратор 8 выполняет функцию определения номера канала, где принято решение о действии сигнала и регистрацию обнаруженного сигнала.

Определение номера канала производится после поступления на шину 12 за время действия сложного сигнала последнего тактового импульса, но до момента сброса счетчиков 5 в исходное состояние. Определение номера канала и факта обнаружения сигнала производится импульсом, поступающим на управляющий вход дешифратора 8 с шины 14. Информацию о номере принятого шумоподобного сигнала (шины 16 — 19) и факте его обнаружения (шина 15) дешифратор 8 может выдавать в двоичном коде.

1084854

Составитель Н. Бочарова

Редактор Г. Волкова Техред И. Верес Корректор О. Билак

Заказ 2020/47 Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент»„г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Предложенное устройство отличается от известного (в данном случае базового) упрощением схемы корреляционного приемника (вместо P каналов используется только один), исключением в каждом информационном канале достаточно сложного формирователя импульсов, формирующего из разнополярных импульсов переменной амплитуды, и уменьшением числа триггеров в счетчиках 5 импульсов.

Так, в известном устройстве счетчик им- 10 пульсов в информационном канале должен позволять считать без переполнения число импульсОв не менее числа элементов в сложном сигнале. Для обрабатываемого сложного сигнала максимальное число позиций, в которых символы кодов последовательнсати решений на выходе приемника элемента сигнала и соответствующей ему копии сложного сигнала не совпадают, менее четверти числа элементов в сложном сигнале. Следовательно, предложенное устройство позволяет уменьшить объем счетчика импульсов в каждом канале по сравнению с известным на два триггера. А так как число сложных сигналов, используемых для передачи дискретной информации, обычно равно 1б — 32, то и выигрыш от уменьшения числа элементов в устройстве для дискретной обработки сложных (шумоподобных) сигналов будет в этом случае существенным, что позволяет повысить надежность такого устройства.